Інформаційні технології та моделювання бізнес-процесів - Томашевський О.М. - 3.3. Декомпозиція цілей інформаційної технології

Основною метою систем чи підсистем, що розробляються, є необхідність отримання бажаного результату в межах деякого інтервалу часу. В інформаційних технологіях розглядають декомпозицію на основі дерева цілей (рис.3.3). Дерево цілей описує проблему в цілому і служить основою структуризації даних, що використовуються при вирішенні даної проблеми.

Рис.3.3. Дерево декомпозиції цілей

Основною метою інформаційної технології вважається повне і своєчасне задоволення інформаційних потреб користувачів.

Користувачі - це не окремі працівники, які обслуговують певну інформаційну технологію, а вся система загалом. Зайняті в ній люди розглядаються лише як учасники колективних зусиль, підпорядкованих загальній меті функціонування системи. Окремих працівників можуть задовольнити фрагментарні відомості, що стосуються сфери їх компетентності і лише система ІТ в цілому має потребу в єдиній інформаційній моделі об'єкта, в якій цілісність відображає поєднання з досягнутою детальністю. Лише така модель може стати інструментом перевірки узгодженості багато чисельних рішень, що приймаються в рамках ІТ, а отже організації інформаційної взаємодії різних підрозділів, колективів, осіб.

До числа таких користувачів відносяться прикладні програмісти, аналітики, оператори, системні програмісти, обслуговуючий персонал - вони є проміжними користувачами.

Декомпозиція основної мети включає:

1.1. Забезпечення повною інформацією для прийняття рішень;

1.2. Представлення інформації з максимальною (оптимально узгодженою з часом прийняття) швидкістю рішень;

1.3. Представлення інформації, що є повністю підготовленою для прийняття рішення;

1.3.1. забезпечення надійного доступу до інформації (мінімізація синтаксичних і семантичних шумів);

1.3.2. забезпечення ефективної оцінки і відбору даних з врахуванням їх цінностей (мінімізація прагматичного шуму);

1.4. Забезпечення контролю за інформаційними взаємодіями і узгодженістю рішень, що приймаються в системі.

1.4.1. забезпечення максимальної простоти взаємодії користувача з ПК;

1.4.2. забезпечення внутрішньо системного представлення інформаційних зв'язків в процесі керування.

В період до інформаційних технологій основна увага при використанні ПК приділялась автоматизації рішень рутинних задач і операцій. В період інформаційних технологій з появою комп'ютерних мереж, систем розподіленої обробки даних, розвитку методів і засобів штучного інтелекту на перший план висуваються задачі розробки експертних систем з підтримкою евристичних методів обробки даних, інструментальних комплексів логічного виду, систем індивідуалізації обробки інформації тощо.

Для конструктивного аналізу цілей при побудові ІТ необхідно щоб загальні цілі створення ІТ узгоджувались з цілями процесів керування в даній предметній області.

Наприклад, для ІТ в промисловості визначені наступні цілі:

o усунення існуючих проблемних моментів (дрібно серійності об'єктів виробництва при значних масштабах виробництва; ускладнений характер виробництва при скороченні ресурсів часу на використання функцій управління; поглиблення спеціалізації; необхідність комплексного охоплення, обліку видів взаємодії процесів);

o інтеграція управління і виробництва;

o стандартизація і уніфікація засобів автоматизації.

Дерева рішень для ухвалення висновків. Дерева рішень (decision trees) призначені для вирішення задач класифікації. Вони створюють ієрархічну структуру класифікаційних правил типу "ЯКЩО-ТО" (if-then), що має вигляд дерева. Для ухвалення рішення, до якого класу слід віднести деякий об'єкт або ситуацію, потрібно відповісти на питання, що знаходяться у вузлах цього дерева, починаючи з кореня.

Питання мають вигляд "Значення параметра А більше Б?". Якщо відповідь позитивна, здійснюється перехід до правого вузла наступного рівня; потім знову слідує питання, пов'язане з відповідним вузлом і т.д. Наведений нижче приклад ілюструє роботу так званих бінарних дерев рішень, в кожному вузлі яких розгалуження проводиться по двох напрямах (тобто на питання, задане у вузлі, є тільки два варіанти відповідей, наприклад "так" чи "ні" ). Проте, в загальному випадку, відповідей і гілок, що виходять з вузла, може бути значно більше.

Дерево рішень складається з вузлів, де проводиться перевірка умови, і листя - кінцевих вузлів дерева, що вказують на клас (вузлів рішення):

Рис.3.4. Приклад дерева рішень

Якість побудованого дерева можна оцінити за декількома параметрами: кількість вірно розпізнаних прикладів в навчальному і тестовому наборах даних та кількість вузлів в дереві. Чим більший відсоток вірно розпізнаних даних, тим якісніше побудовано дерево. При дуже великій кількості вузлів дерево стає важким для сприйняття. Це також означає слабку залежність вихідних даних від вхідних. Кожен вузол дерева характеризується підтримкою і достовірністю:

o підтримка - загальна кількість прикладів, що класифіковані певним вузлом дерева.

o достовірність - кількість правильно класифікованих цим вузлом прикладів.

Дерево рішень будується за певним алгоритмом. Найбільше розповсюдження отримали алгоритми CART і C4.5(C5.0).