Методы и технологии принятия решений. Рубрика в журнале - Онтология проектирования
A goals cascading methodology in project-oriented company
Статья научная
One of the most effective tools for managing a project-oriented company are the key performance indicators - quantitative indicators that allow to measure the degree of company's activities success through definition of strategic goals. In a project-oriented company, activities are implemented within projects execution. At the same time, each project has a set of parameters that characterize, on the one hand, the progress of the project (terms and cost of implementation, qualification of performers, frequency of changes in requirements), and, on the other hand - the final product (functionality, performance, usability and maintenance). It should be noted that a success of project implementation depends not least on the built in the company interaction processes, which make it possible to make decisions effectively to achieve the project goals. Visualization of the goals relations on the strategic map significantly facilitates the employees interacting at various levels and making management decisions in problem situations. Building a strategic map based on a balanced scorecard implies appointment of persons, responsible for achieving the target values of indicators, entering the correct values and monitoring the projects and its constituent processes implementation. This allows forming a project participants responsibility matrix, which, in turn, helps to determine a degree of performers workload when the processes execution, related to various knowledge areas. The authors' proposed method of cascading goals in a project-oriented company will allow building a project management system taking into account various factors affecting the success of its implementation. Cascading is based on building a hierarchy of a project-oriented company performance indicators in accordance with the hierarchy of projects of various types and scales. Using this approach contributes to improving the quality of a project-oriented organization strategic management due to the fact that strategic goals and its corresponding indicators are consistently decomposed to the level of tactical and operational management, and then concretized and adapted in structural divisions. A novelty of the proposed cascading technique lies in development of the projects hierarchy in terms of its implementation priority, as well as in use of project management knowledge areas in the company's strategic map.
Бесплатно
Статья научная
It is well known that expert knowledge is very important for solving design problems. However, expert knowledge is not easy to describe in precise terms, since experts often use imprecise (“fuzzy”) words from natural language such as “small” or “large”. In order to describe such knowledge in precise terms - which would be understandable to a computer - Lotfi Zadeh came up with a special methodology that he called fuzzy. This methodology had many successful applications, in particular, applications to design. The first stage of the general fuzzy methodology is eliciting, from the expert, a membership function corresponding to each imprecise term, i.e., a function that assigns, to each possible value of the corresponding quantity, a degree to which this value satisfies this property (e.g., a degree to which, in the expert's opinion, this given value is small). If we follow the expert's opinion very closely, we often come up with very complex membership functions. However, surprisingly, in many applications, the simplest membership functions - of triangular or trapezoid shape - turned out to be more efficient than the supposedly more adequate complex ones. This is counterintuitive: the closer we follow the expert’s opinion, the worse our result. Some explanations for this seemingly counterintuitive phenomenon have been proposed earlier. However, these explanations only work when we use the simplest possible “and”-operation - minimum, while this phenomenon has been observed for other “and”-operations as well. In this paper, we provide a new, more general explanation for the above phenomenon, an explanation that works for all possible “and”-operations.
Бесплатно
Статья научная
This article analyzes the procedures for improving quality management using the example of solving problems of compliance with product quality requirements at industrial enterprises. The quality of the products largely depends on the use of modern methods and tools of quality management, as well as on improving the competence of personnel in the field of quality systems. In this regard, it is proposed to apply the corporate knowledge of the enterprise, including models and algorithms of artificial intelligence. Corporate knowledge is formed on the basis of the formation and processing of documentation, interviewing qualified specialists and intellectual data analysis on the implementation of business processes. During the research, an ontology of quality management was developed, decision-making rules were created and the results of improving the quality management system using a neuro-fuzzy network were predicted. The use of these artificial intelligence tools will make it possible to form a unified terminology to ensure an unambiguous perception of information by all participants in the process and the use of a knowledge base to support decision-making. It is proposed to use quality management tools to improve the efficiency of decisions made by intelligent tools, i.e. production rules and neural networks.
Бесплатно
Статья научная
In this paper, we review most popular approaches to a variety of natural language processing (NLP) tasks, primarily those, which involve machine learning: from classics to state-of-the-art technologies. Most modern approaches can be separated into three rough categories: ones based on distributional hypothesis, those extracting information from graph-like structures (such as ontologies) and the ones that look for lexico-syntactic patterns in text documents. We focus mainly on the former of the three. Before the analysis can even begin, one of the important steps in preparation stage of NLP is the task of representing words and documents as numeric vectors. There exists a variety of approaches from the most simplistic Bag-of-Words to sophisticated machine learning methods, such as word embedding. Today, in the task of information retrieval the best quality for both English and Russian languages is achieved by approaches based on word embedding algorithms, trained on carefully picked text corpora in conjunction with deep syntactic and semantic analysis using various deep neural networks. A big variety of different machine learning algorithms is being applied for NLP tasks such as Part-of-Speech-tagging, text summarization, named entity recognition, document classification, topic and relation extraction and natural language question answering. We also review possibilities of applying these approaches and methods to educational content analysis, and propose the novel approach to utilizing NLP and machine learning capabilities in analyzing and synthesizing educational content in a form of a decision support systems.
Бесплатно
Алгоритм оценки и выбора инноваций для предприятия
Статья научная
В настоящее время инновационные технологии третьей и четвёртой промышленных революций оказывают огромное влияние на развитие промышленных предприятий. Появляется необходимость создания подхода к управлению принятием решений при внедрении инновационных технологий. Цель статьи - разработка алгоритма оценки инновационных технологий путём постепенного сужения области допустимых решений. Приводится краткий анализ существующих методов оценки инноваций. Показано, что существующие экономические и комплексные оценки не позволяют дать системную оценку результативности инноваций, так как новые технологии не имеют опыта в прошлом. Работы Дж. Рифкина и К. Шваба, а также «Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017-2030 годы» могут составить базис для выбора начального множества инноваций, основу для формирования области предполагаемых инноваций для внедрения. Для сужения выбранного множества инноваций предлагается алгоритм системной оценки и выбора инноваций. Исследование, проведённое на основе разработанного алгоритма для судостроительного предприятия Санкт-Петербурга АО «Адмиралтейские верфи», позволило оценить и выбрать рациональный состав инноваций для этого предприятия.
Бесплатно
Статья научная
Предлагаются конструктивные способы решения широкого круга векторных задач оптимального управления системами с распределёнными параметрами (СРП) в условиях заданной точности равномерного приближения к требуемому конечному состоянию объекта на множестве пространственных аргументов управляемой величины. Задачи многокритериальной оптимизации после перехода к относительным равнозначным оценкам частных критериев эффективности приводятся к однокритериальной версии в форме вариационной задачи с интегральным функционалом качества и новыми ограничениями на финишные значения дополнительных фазовых переменных расширенной модели СРП. Комбинированные ограничения на конечное состояние СРП заменяются одним ограничением на их линейную комбинацию, которое предъявляется в равномерной метрике на расширенном множестве аргументов, включающем кроме пространственных переменных изменяющиеся в пределах типового симплекса весовые множители суммируемых компонентов. Задачи многоканального управления одним или системой взаимосвязанных распределённых объектов рассматриваются в условиях специфического требования одинаковой продолжительности процесса управления для всех управляющих воздействий, которое приводит к необходимости их выбора на множестве различных априори допустимых вариантов с последующей оценкой по величине оптимизируемого показателя качества. Дальнейшие процедуры предварительной параметризации управляющих воздействий, осуществляемые с помощью известных аналитических условий оптимальности, обеспечивают точную редукцию исходных постановок к усложнённым модификациям задач полубесконечного программирования, на которые распространяются вычислительные алгоритмы для скалярного варианта альтернансного метода поиска искомых экстремалей, базирующегося на их чебышёвских свойствах. Приводится представляющий самостоятельный интерес пример решения векторной задачи оптимального управления объектом технологической теплофизики.
Бесплатно
Статья научная
Обсуждаются барьеры, затрудняющие применение в производстве аддитивных технологических процессов изготовления металлических деталей. Обосновывается необходимость внедрения интеллектуальной системы поддержки принятия решений в профессиональную деятельность инженеров-технологов лазерного аддитивного производства. Указываются преимущества, которые даёт применение разработанного онтологического двухуровневого подхода к формированию семантической информации. Особенность подхода состоит в том, что онтологические модели отделены от формируемых на их основе баз данных и знаний - целевой информации, а онтология определяет правила структурированного формирования целевой информации и её интерпретации. Представлен ансамбль онтологических моделей, положенный в основу разрабатываемой интеллектуальной системы. Описан состав ансамбля моделей, назначение отдельных его компонентов и возможные типы связей между ними. В состав ансамбля входят онтологии: справочных баз по оборудованию и материалам лазерного аддитивного производства, архива протоколов технологических операций лазерной обработки, базы знаний о настройках режимов лазерной обработки и базы математических моделей. Ансамбль онтологических моделей реализован на облачной платформе IACPaaS с использованием её инструментальных средств. Онтологии, базы данных и знаний, а также система поддержки принятия решений входят в состав портала знаний о лазерном аддитивном производстве. Аккумулирование в портале и дальнейшее использование знаний и опыта, накапливаемых разными технологами, позволит уменьшить число предварительных экспериментов, направленных на выявление практически пригодных технологических режимов, а также снизить требования к квалификации пользователей технологического оборудования.
Бесплатно
Вычислительные аспекты формирования универсальных таблиц коэффициентов важности критериев
Статья научная
Автором ранее был предложен подход, позволяющий повысить обоснованность и снизить трудоёмкость принятия решений в условиях многокритериального сравнения альтернатив. Метод основан на использовании заранее рассчитанных универсальных таблиц весовых коэффициентов линейной свёртки критериев. Универсальная таблица содержит 2 n-1 строк, где n - число критериев. Каждая строка таблицы отвечает уникальному возможному распределению критериев между группами важности. При большом числе критериев вычислительная сложность такого подхода настолько велика, что требуется значительное время для получения результата. В настоящей статье предложены способы, позволяющие уменьшить трудоёмкость расчёта одной таблицы в 2 n-1 раз. Это достигается использованием обнаруженного «краевого эффекта», который проявляется в повторяемости ряда коэффициентов в различных строках таблицы. Благодаря этому может быть сформирована система линейных алгебраических уравнений, переменными которой являются искомые значения коэффициентов. Система легко решается численными методами. Предложенный подход существенно облегчает построение универсальных таблиц для достаточно большого (несколько десятков) числа критериев и уменьшает потребный объём памяти систем поддержки принятия решений. Он также позволяет глубже осмыслить рациональную основу понятия «важнее», используемого во всех областях человеческой деятельности.
Бесплатно
Дифференцирование интервальных элементарных функций и принятие решений
Статья научная
В статье рассмотрены задачи, связанные с вычислением производных от интервально-определён-ных функций. Эти задачи актуальны при изучении систем с той или иной степенью неопределённости (недетерминированные системы). Рассматриваются простейшие системы, описываемые элементарными интервально-определёнными функциями. Решаются задачи вычисления производных от элементарных интервально-определённых функций. Приведены основные определения, связанные с производными от интервально-определённых функций, и формулы двух типов, которые позволяют вычислять указанные интервальные производные. Формулы первого типа выражают производные в закрытой интервальной форме, которая для вычисления требует использования аппарата интервальной математики. Формулы второго типа выражают производные в открытой интервальной форме, т.е. в форме двух формул, первая из которых выражает нижнюю границу интервала, представляющего производную, а вторая - верхнюю границу интервала. В такой форме вычисление производной от интервально-определённой функции сводится к вычислению двух обычных функций. Получены производные для ряда элементарных интервальных функций: интервальной константы, степенной функции, показательной функции, экспоненциальной функции, логарифмической функции, функции натуральный логарифм, тригонометрических функций, обратных тригонометрических функций. Формулы всех производных представлены в открытой интервальной форме. Показано отличие производных интервальных элементарных функций от производных соответствующих неинтервальных элементарных функций.
Бесплатно
Инструкция по подготовке научных статей для журнала "Онтология проектирования"
Ред. заметка
Описываются правила подготовки публикации в журнале «Онтология проектирования», конкретно - научной статьи (формат и правила подготовки публикаций в ином жанре, например, редакционной передовицы, открытого письма в редакцию, сообщения о научно-организационном событии и т.п. согласовываются с Исполнительной редакцией журнала в индивидуальном порядке). Инструкция разработана от имени и по поручению Редакционной коллегии журнала; её составители руководствовались двумя главными целями - уменьшить авторам трудоёмкость подготовки статей и сократить техническое редактирование представляемых материалов при вёрстке издания. Инструкция представляет собой шаблон- инструкцию для создания оригинальной научной статьи для журнала «Онтология проектирования». Использование предлагаемого шаблона обеспечит выполнение требований, предъявляемых к оформлению материалов статьи, и облегчит работу авторов, рецензентов и издателей. В качестве инструмента для подготовки текста статьи требуется использовать редактор MS Word версии не ниже 97-2003, а как основное средство форматирования текста - применять ограниченный набор стилей, принятый для журнала «Онтология проектирования» и представленный в шаблоне-инструкции. Только эти принятые стили должны использоваться при подготовке текстов рукописей статей. Примеры стилей использованы при оформлении различных элементов данного шаблона-инструкции. Зафиксирована структура научной статьи. Новым для подобных шаблонов-инструкций является формулирование обязательных требований и технических ограничений к содержанию различных составляющих статей, подготавливаемых для публикации в журнале. Ряд требований определяется этикой научных публикаций. Инструкция предназначена для авторов статей, представленных на русском языке.
Бесплатно
Интеграция методов поиска в ширину и логического вывода для удовлетворения табличных ограничений
Статья научная
В рамках технологии программирования в ограничениях широко применяются табличные ограничения: обычные таблицы, compressed -таблицы, smart -таблицы, сегментированные таблицы и т.п. С их помощью могут быть представлены любые другие виды ограничений, а алгоритмы распространения табличных ограничений (логического вывода на табличных ограничениях) позволяют отфильтровывать «лишние» значения из доменов переменных, обладая при этом низкой вычислительной сложностью. В предыдущих исследованиях автора было предложено smart -таблицы подразделять на структуры С - и D -типов. Общепринятая методология решения задач удовлетворения ограничений заключается в совместном применении методов распространения ограничений и методов поиска в глубину с возвратами. В настоящем исследовании предлагается интегрировать методы поиска в ширину с авторским методом распространения табличных ограничений. Smart -таблицы D -типа предлагается представлять как соединение нескольких ортогонализованных smart -таблиц С -типа. Шаг поиска заключается в выборе пары smart -таблиц С -типа для соединения и последующем распространении ограничений. Для определения порядка соединения ортогонализованных smart -таблиц на каждом шаге поиска используется специализированная эвристика, которая обеспечивает сокращение пространства поиска с учётом дальнейших вычислений. При распространении ограничений ускорение процесса вычислений достигается за счёт применения разработанных правил редукции для случая smart -таблиц C -типа. Разработанный гибридный метод позволяет отыскивать все решения задач удовлетворения ограничений, моделируемых с помощью одной или нескольких smart -таблиц D -типа, без разложения табличных ограничений в элементарные кортежи.
Бесплатно
Интеллектуальная поддержка принятия решений при анализе рисков инновационного проекта
Статья научная
Рассмотрены вопросы управления инновационными проектами, реализуемыми на производственных предприятиях. Актуальной задачей является своевременное оказание поддержки в принятии решений всем участникам проекта. Целью исследования является изучение возможностей использования интеллектуальных технологий управления знаниями для поддержки принятия решений при выполнении инновационных проектов, разработка методологических и теоретических основ управления инновационными проектами в условиях неопределѐнности и риска на основе онтологического анализа и обработки знаний. По результатам анализа рисков сформированы уровни проблемных ситуаций, возникающих в ходе реализации инновационных проектов в среде производственных предприятий. Выделены основные проблемные ситуации, для решения которых участники инновационного проекта обращаются к онтологии. Предложен подход к управлению инновационными проектами, основанный на системной интеграции онтологии управления инновационными проектами и онтологии поддержки принятия решений. Построены интегрированная онтология поддержки принятия решений при управлении инновационными проектами. Новизна предложенной онтологии заключается в отображении понятий процессов управления проектами для формирования описаний различных ситуаций, требующих принятия решений
Бесплатно
Статья научная
Системы управления предприятиями связывают в единое целое деятельность специалистов различных структурных подразделений, решающих свои частные задачи в тесном взаимодействии со своими коллегами, а также с представителями внешних организаций. Это даёт возможность формировать единое информационное пространство предприятия, а также единое пространство принятия решений, основанное на использовании массива накопленной информации, связанной с управлением бизнес-процессами. В данной статье рассматриваются вопросы повторного использования знаний и организации системы поддержки принятия решений при управлении взаимодействующими бизнес-процессами в проектно-ориентированных организациях. Представлен фрагмент онтологии прецедента проблемной ситуации. Разработана методика формирования онтологической модели управления взаимодействующими процессами в ИТ-проектах. Новизна применённой математической модели, лежащей в основе интеллектуальной системы, заключается в сочетании различных механизмов логического вывода при принятии решения в проблемной ситуации на базе всей имеющейся информации о предметной области. Разработана стратегическая карта консалтинговой организации, позволяющая оценить достижение целей и экономическую эффективность принятых с помощью интеллектуальной системы решений.
Бесплатно
Интеллектуальные технологии слияния данных при диагностировании технических объектов
Статья научная
Слияние разнородных данных, полученных в реальном времени от различных датчиков, является важной задачей при диагностировании технических объектов. В статье рассмотрены вопросы терминологии слияния данных на основе обзора литературы, предложено новое определение термина «слияние данных». Обобщены и систематизированы научные взгляды на проблему слияния данных при диагностировании технических объектов в условиях множества разнотипных датчиков и разнородной информации. Приведена адаптированная классификация слияния данных с учётом различных критериев (отношения между датчиками, уровень абстракции данных, тип архитектуры), а также классификация структурных моделей слияния данных, разработанных для построения интеллектуальных систем слияния данных. Проведён сравнительный анализ моделей процесса слияния данных, представлены их структуры, выявлены достоинства и недостатки моделей. Отмечено, что для эффективного сбора исходных данных, поступающих от множества разнотипных датчиков, и их обработки можно использовать несколько моделей слияния данных или их комбинации. Все основные аспекты, касающиеся интеллектуальных технологий слияния данных, рассмотрены в столь полном объёме на русском языке впервые.
Бесплатно
Интеллектуальный метод поддержки принятия решений в типовой ситуации
Статья научная
Рассмотрен метод поддержки принятия решений с использованием базы знаний. Показана актуальность исследований, связанных с принятием решений в типовых ситуациях. Рассмотрены вопросы системной интеграции нормативного базиса, онтологической модели и базы знаний интеллектуальной системы поддержки принятия решений в рамках бизнес-процесса. Сформирована модель пополнения базы знаний на структурном и аналитическом уровнях, демонстрирующая связь важнейших элементов системы: онтологической модели, базы знаний и нормативной подсистемы. Предложен алгоритм пополнения базы знаний. На основе использования теоретико-множественного аппарата описаны операции по работе со знаниями. Рассмотрены принципы адаптации онтологической модели как информационного объекта для увязки с базой знаний. Предложена концептуальная схема онтологической модели для принятия решений в рамках бизнес-процесса. Разработана и представлена информационная модель специализированной базы данных, применяемой в качестве технического базиса для построения базы знаний системы поддержки принятия решений в типовой ситуации, описаны её основные структурные элементы, принципы их взаимосвязи и подход к обеспечению непротиворечивости внутренней структуры.
Бесплатно
К оценке технического уровня сложных технических систем с учётом полного жизненного цикла
Статья научная
В статье изложен подход к оценке технического уровня современных сложных технических систем с использованием математических методов теории принятия решений и современных информационных технологий на примере систем наведения управляемых авиационных бомб. Приведена классификация задач теории принятия решений и методов экспертных оценок технического уровня систем наведения. Показаны основные этапы решения задачи сравнительного анализа систем наведения управляемых авиационных бомб для выбранного метода многокритериальной оценки. Описана организация проведения экспертной оценки технического уровня сложных технических систем с помощью разработанной информационно-аналитической системы. Предложена структура и содержание оценочных показателей, включающая совокупность интегральных и единичных показателей, обладающих полнотой технических характеристик исследуемых систем. Представленный метод сравнительного анализа и выбора по иерархической системе интегральных и единичных показателей имеет универсальный характер и применим для различных предметных областей оборонного и гражданского назначения. Метод позволяет выявить наиболее предпочтительные варианты анализируемых систем на ранних стадиях проектирования с учётом всех этапов жизненного цикла.
Бесплатно
Как "нумеризовать" понятие "важнее"
Статья научная
Проблема многокритериального выбора является ключевым элементом принятия сложных решений и уже более полувека не теряет актуальности. Предложен целый ряд подходов и методов, позволяющих предполагать, что принимаемые с их использованием решения наиболее рациональны. Основным элементом большинства из этих методов является линейная свёртка частных критериев, а различие заключается в тех или иных эвристических или экспертных способах задания числовых значений коэффициентов важности критериев. В этих условиях представляется полезным поиск универсальных средств многокритериального сравнения альтернатив, основанных на небольшом числе естественных аксиом, математически строго обоснованных и, в то же время, простых при практическом использовании. В статье предлагается подход, состоящий в том, чтобы перейти от непрерывного пространства коэффициентов важности частных критериев к более естественному для лица, принимающего решение, дискретному пространству политик выбора. Использование такого пространства позволило достаточно просто классифицировать задачи принятия решения и сформировать универсальную таблицу коэффициентов сравнительной важности частных критериев пригодную для любых задач многокритериальной оптимизации альтернатив. Кроме этого, анализ понятия «важности» в пространстве политик выбора позволил рассмотреть некоторые новые аспекты сравнительной оценки многокритериальных альтернатив. В частности, показана некорректность осреднения нормированных значений критериев, признаваемых эквивалентными по важности; выявлен так называемый «краевой эффект», состоящий в постоянстве цепочек коэффициентов сравнительной важности критериев, отвечающих одинаковым крайним фрагментам политики выбора. Проведено сравнение предложенного подхода с широко известным методом анализа иерархий Т. Саати и разработана модификация, повышающая обоснованность и простоту использования этого метода.
Бесплатно
Классификация приоритетности боевых беспилотных летательных аппаратов на основе комплексной оценки
Статья научная
Рассмотрена задача получения оценок перспективности боевых беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и дальнейшей их кластеризации по значению комплексного показателя приоритета. Предложена новая схема оценивания с использованием пяти известных частных показателей БЛА, которые после их нормирования объединены в комплексный показатель БЛА. На основе полученных оценок комплексных показателей рассматриваемых БЛА, проведена кластеризация рассматриваемых БЛА согласно принадлежности комплексного показателя интервалам его возможных значений в баллах от 0 до 100. Сто или ноль баллов может получить тот БЛА, у которого все частные показатели имеют лучшие или худшие значение среди всех сравниваемых БЛА, соответственно. Кластеризация позволила разделить БЛА на группы по принципу близости значений комплексного показателя. На языке программирования Python разработана программа, которая реализует предложенную схему кластеризации, позволяет получать оценки объектов и классифицировать их по указанному принципу. Эта схема позволяет выявить лучшие и худшие БЛА в каждом из классов БЛА, выделяемых по обычно используемому показателю кластеризации - взлётной массе. Около 14% БЛА, рассмотренных в настоящей работе, вошли в лучший по комплексному показателю кластер со значением показателя не ниже 59 баллов при максимальной оценке 100 баллов. Полученные результаты могут быть использованы при разработке требований к оборудованию и эксплуатации БЛА.
Бесплатно
