36.Проблемы разработки бортовых оперативно-советующих экспертных систем.

Бортовые оперативно-советующие экспертные системы типовых ситуаций (БОСЭС ТС) функционирования антропоцентрических объектов (Антр/объектов) предназначены для решения задач второго глобального уровня управления. Это так называемые тактические задачи - задачи, определяющие рациональные пути достижения текущей цели функционирования, оперативно назначенной экипажем. Для каждой ТС создается своя БОСЭС ТС. В структуру базы знаний БОСЭС ТС положена формальная модель предметной области, в которой генеральная задача сеанса функционирования Антр/объекта, задаваемая перед началом сеанса, представляется через семантическую сеть типовых ситуаций (ТС), каждая из которых представляется в свою очередь через семантическую сеть проблемных субситуаций (ПрС/С). В ТС выделяется множество значимых событий - событий, несущих с собой; проблемы, которые требуют либо немедленного разрешения, либо предварительного пространственно-временного прогноза их наступления (модель проблемы, механизмы ее разрешения), когда проблема будет требовать немедленного разрешения (математическая модель пространственно-временного прогноза, модель проблемы, механизмы ее разрешения).

От практически значимой БОСЭС требуется:

— быть всегда согласованной с активизированной в текущий момент концептуальной моделью поведения оператора,

— иметь незаметное (в масштабе реальных изменений во внешней обстановке и в темпе деятельности оператора) для оператора время реакции.

Если второе требование разработчиком БОСЭС воспринимается как конструктивно-конкретное, то на первом необходимо остановиться подробнее. Деятельность оператора включает в себя оперативное и правильное обнаружение и осознание возникшей проблемы, выявление возможных способов ее разрешения, выбор среди них наиболее рационального (оптимального) способа разрешения этой проблемы, реализацию выбранного способа, контроль результатов этой деятельности. При этом ни отсутствие необходимой для этого информации, ни недостаток времени для ее анализа не освобождает оператора от необходимости к определенному моменту времени (определяемому сложившейся обстановкой) принять определенное (лучше оптимальное) решение. Именно в такой обстановке БОСЭС призвана давать рекомендации оператору на решение возникающих перед ним проблем. При этом следует помнить о крайне ограниченных на борту технических возможностях прямого общения оператора с БОСЭС и о большом объеме имеющейся у оператора (и относящейся к делу) априорной и текущей количественной и качественной информации. Имея это в виду, уточним для конструктора БОСЭС первое из названных выше требований.

Для удовлетворения ему при разработке БОСЭС конструктору следует учитывать, что:

— главенствующая роль на борту принадлежит оператору, и он не обязан сообщать БОСЭС о своих текущих намерениях и о необходимости дать ему в настоящий момент рекомендации-советы. Другими словами, база знаний (БЗ) БОСЭС и заложенные в БОСЭС механизмы вывода должны выявлять и предъявлять оператору значимые (в его, оператора, действующей концептуальной модели поведения и в сложившейся внешней и внутрибортовой обстановке) события, правильно их интерпретировать, давать глубокие по анализу возникшей проблемы рекомендации по ее разрешению;

— в любой практически значимой для оператора ситуации, которая может возникнуть в рамках активизированной оператором концептуаль­ной модели его поведения, давать убедительные и конструктивные рекомендации. Другими словами, предметная область (ПО) БОСЭС должна быть функционально замкнута и для оператора;

— БОСЭС должна семантически и информационно встраиваться в реальное (проектируемое) информационно-управляющее поле кабины. Другими словами, рекомендации и комментарии к ним должны предъявляться в форме и на месте, естественном для конкретного рабочего места оператора и встраиваться в естественный пространственно-временной мир кабины;

— прямой режим общения оператора с БОСЭС крайне ограничен по аппаратным возможностям современных кабин и по обычно жестким временным лимитам разрешения возникшей ситуации;

с каждым конкретным экземпляром БОСЭС будет последовательно работать не один, а несколько операторов, отличающихся уровнем своей профессиональной подготовки, психофизиологическим складом, составом и уровнем мотиваций.

Перечислим основные особенности БОСЭС ТС любого Антр/объекта:

• она должна решать все проблемы "своей" ТС (быть замкнутой по проблемам ТС);

• иметь ограниченный диалог к экипажем (ограничения во времени, отпускаемому внешней обстановкой, и по возможностям ввода информации экипажем через органы управления в ИУП кабины);

• алгоритмы и правила в базе знаний (БЗ) БОСЭС ТС должны ориентироваться на структуры ситуационного управления;

• быть всегда согласованной с активизированной концептуальной моделью поведения экипажа, вырабатывая рекомендации по разрешению возникшей текущей проблемы на уровне оператора-профессионала с достаточной для него значимостью;

• иметь "отложенную" компоненту самообучения.

• В базе знаний БОСЭС (рис. 25.4, блоки: "Бортовые измерительные устройства", "Штатные бортовые алгоритмы", "Экипаж", "Управляющее поле, ИУП") в полной мере используется:

а) априорная информация о генеральной задаче предстоящего сеанса функционирования Антр/объекта (вылета самолета) и ожидаемых условиях ее выполнения, содержащаяся в задании экипажу на предстоящий сеанс функционирования Антр/объскта (в полетном задании для экипажа самолета, подготовленном во вне бортовой системе подготовки вылета самолета);

б) текущая информация, поступающая от бортовых измерительных устройств, из ИУП кабины (от экипажа) и "штатных" БЦВМ-алгоритмов.

В общем случае БОСЭС ТС, как и любая интеллектуальная система, должна иметь в своей БЗ следующие блоки (рис. 25.6): модели мира, механизмы вывода, механизмы самообучения и накопления новых знаний о мире. В силу особенностей самих БОСЭС ТС и особенностей их эксплуатации блоки механизмов самообучения и накопления новых знаний о мире отчуждаются от БОСЭС ТС и переносятся в центры разработки БЗ для создания новых версий БЗ и последующей передачи их на эксплуатируемые образцы БОСЭС ТС.