Симанков В.С., Луценко Е.В.

 

ПРИМЕНЕНИЕ СЕМАНТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ

ДЛЯ ОБОБЩЕНИЯ И СРАВНИТЕЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

ИСТОРИЧЕСКОГО ОПЫТА СТРАН

 

(Технический университет КубГТУ, г.Краснодар)

 

 

Исследование исторического опыта стран представляет собой типичную комплексную междисциплинарную научную проблему, для которой в настоящее время интенсивно ведется поиск общего метода решения.

Поиском такого метода занимаются специалисты многих наук: истории, экономики, юриспруденции, политологии, этнографии и многих других. В каждой науке применяются свои методы и исторический процесс рассматривается в соответствующем аспекте, "плоскости". Существенные взаимосвязи событий из различных "плоскостей" могут выпадать из анализа, в результате чего есть опасность потерять целостность и системность, а в итоге и адекватность анализа.

Кроме того, науки, изучающие исторический процесс, как правило являются гуманитарными, т.е. применяемые в них методы имеют неформализованный, качественный, несопоставимый характер, что является препятствием на пути построения комплексной междисциплинарной модели объекта исследования.

Авторы предлагают:

  1. Осуществить декомпозицию проблемы в определенную последовательность задач, для каждой из которых возможно построение абстрактной формальной количественной модели.
  2. Сформулировать критерии выбора математической модели задач, выбрать или разработать модель, создать реализующую данную модель программную систему, фактически применить ее для построения реальных моделей задач.
  3. Осуществить синтез реальных моделей задач в единую математическую модель, обеспечивающую комплексный анализ проблемы и ее решение.

Рассмотрим подробнее данную программу научных исследований и разработок.

1. Исследование исторического опыта стран (проблема) предлагается рассматривать как следующую последовательность задач:

2. Критерии для выбора математической модели определяются самим характером задач, для решения которых она предназначена, а также типом объекта исследования, который безусловно представляет собой многопараметрическую большую сложную стохастическую систему.

Поэтому, во-первых, модель, очевидно, должна быть многокритериальной. Причем, не многофакторной в смысле факторного анализа, где 7-8 факторов считается уже "много" и плохо поддаются интерпретации, а, если так можно выразиться, супермногокритериальной, позволяющей обрабатывать тысячи, и, возможно, десятки тысяч факторов различной силы, направленности и природы.

Во-вторых, по-видимому, модель не должна быть детерминистской, т.к. при очень большом количестве факторов, одновременно действующих с различной силой и в различных направлениях, маловероятно, чтобы среди них были однозначно определяющие ход развития процессов.

В-третьих, модель должна обеспечивать решение поставленных задач, а также выявление наиболее существенных факторов и контролируемое снижение размерности описания при сохранении наиболее существенного и заданной избыточности.

В-четвертых, модель, по-видимому, должна работать не только с абсолютной и относительной, но и с аналитической формой информации, а также обладать высокой степенью адаптивности на нескольких уровнях.

Проведенный аналитический обзор специальной литературы показал, что существуют модели, удовлетворяющие некоторым из сформулированных критериев, но в то же время является актуальной разработка новой модели, удовлетворяющей всей системе критериев в целом. В [1-3] предложена такая модель, основанная на семантической апостериорной теории информации.

Эта модель разрабатывалась с целью моделирования, идентификации и прогнозирования состояний сложных систем, что позволяет надеяться на возможность ее применения и для решения проблемы, поставленной в настоящей статье. Определенная уверенность в целесообразности этого базируется на том, что предлагаемая модель в универсальной форме реализует те же самые базовые когнитивные операции, которые выполняются и исследователями, работающими над решением основной проблемы и сформулированных выше задач. Однако исследователями это делается на не формализуемом интуитивном качественном уровне. Предложенная же модель обеспечивает автоматизированную реализацию данных когнитивных операций (см. табл.) в количественной, документируемой и сопоставимой форме:

 

Таблица – БАЗОВЫЕ КОГНИТИВНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Наименование
когнитивной
операции

Содержание когнитивной операции

 

Восприятие

Интенсиональное (дискретное) представление чувственного образа конкретного объекта (или его состояния) в форме совокупности атрибутов

 

Присвоение формальных (знаковых) имен

Экстенсиональное (континуальное) представление чувственного образа конкретного объекта (состояния) в форме принадлежности к некоторым градациям определенных смысловых шкал

 

Обобщение (синтез, индукция)

Формирование обобщенных образов различных категорий объектов (состояний) на основе одновременного использования экстенсиональных и интенсиональных описаний конкретных объектов (состояний), которые используются в качестве примеров

 

Анализ обобщенных образов (дедукция)

Выявление общего и особенного для каждого обобщенного образа (состояния)

 

Анализ атрибутов

Выявление общего и особенного в смысловом содержании каждого атрибута.

 

Абстрагирование

Определение для каждого атрибута его вклада в различие друг от друга обобщенных образов (состояний); контролируемое и корректное удаление относительно незначимых атрибутов с сохранением всей существенной информации (ортонормирование атрибутов)

 

Классификация обобщенных образов (состояний)

Определение сходств и различий обобщенных образов (состояний) друг с другом; объединение сходных образов (состояний) в кластеры; формирование биполярных систем наиболее непохожих кластеров, т.е. бинерных конструктов образов (состояний)

 

Продолжение

Наименование
когнитивной
операции

Содержание когнитивной операции

 

Классификация атрибутов

Определение сходств и различий атрибутов по их смыслу; объединение сходных по смыслу атрибутов в кластеры; формирование биполярных систем наиболее непохожих кластеров, т.е. бинерных конструктов атрибутов.

 

Содержательное сравнение обобщенных образов (состояний):

Определение атрибутов, по которым заданные два образа (состояния) несопоставимы, которыми они сходны и которыми они отличаются друг от друга.

 

Содержательное сравнение атрибутов

Определение элементов смысла, по которым заданные два атрибута несопоставимы, которыми они сходны и которыми они отличаются друг от друга.

 

Распознавание (идентификация) конкретных объектов (или их состояний):

Сравнение чувственного образа конкретного объекта со всеми обобщенными образами (состояниями).

 

Прогнозирование и управление:

На основе выявленных стохастических причинно-следственных связей между прошлыми и будущими состояниями объектов и их атрибутов прогнозирование возможных вариантов их развития, выработка рекомендаций по управлению.

 

Авторами была разработана и реализующая данную модель программная система [4]. При этом была спроектирована архитектура системы, разработаны алгоритмы и структуры баз данных, входные и выходные формы (50 текстовых и 50 графических, в т.ч. семантические сети и когнитивные диаграммы объектов, их состояний и атрибутов), разработано и отлажено программное и информационное обеспечение, разработана подробная документация.

Для фактического применения данной программной системы для построения реальных моделей задач необходимо выполнить следующие работы:

3. Синтез реальных моделей задач в единую математическую модель, обеспечивающую комплексный анализ проблемы и ее решение осуществляется путем реализации всех частных моделей на единой методологической, математической и технологической основе в форме одного приложения адаптивной системы анализа и прогнозирования состояний сложных систем "Дельта".

Таким образом, предлагаемый авторами подход позволяет надеяться на решение актуальной комплексной межотраслевой проблемы обобщения и сравнительно-типологического анализа исторического опыта стран.

 

Литература

  1. Симанков В.С., Луценко Е.В. Моделирование принятия решений в адаптивных АСУ сложными системами на основе теории информации. Ж-л: Информационные технологии, 1999, №2, 12с.
  2. Симанков В.С., Луценко Е.В. Синтез адаптивных АСУ сложными системами с применением моделей распознавания образов. Ж-л: Автоматизация и современные технологии.1999, №1.11с.
  3. Симанков В.С., Луценко Е.В. Адаптивное управление сложными системами на основе теории распознавания образов. Монография (научное издание) /Техн. ун-т Кубан. гос. технол. ун-та. – Краснодар, 1999. –318 с.
  4. Пат. № 2000610164 РФ. Адаптивная система анализа и прогнозирования состояний сложных систем "ДЕЛЬТА" /В.С. Симанков (Россия), Е.В. Луценко (Россия); Заяв. № 2000610164. Опубл. 03.03.2000.