2.1. Накопление данных.

Начальным источником любой информации является объект реального мира. За счет процесса отражения наблюдатель выявляет характеристики этого объекта, которые и составляют основу информации. Процесс отражения может протекать естественным образом путем наблюдения либо с использованием современной методологии, основанной на широком применении методов математического моделирования и вычислительного эксперимента. При математическом моделировании исходный объект заменяется математической моделью и процесс отражения реализуется как изучение математической модели с помощью вычислительно-логических алгоритмов на компьютере. Математическая модель может быть проиграна в любых реальных и нереальных условиях.

Независимо от характера эксперимента непосредственно либо опосредованно наблюдатель пытается оценить характеристики объекта, как проявление его свойств во времени. Эти характеристики находят свое отражение в информации, которая далее накапливается и затем подвергается преобразованию. В ЭВМ информация хранится и перерабатывается в некоторой символьной форме – форме данных. Под данными понимаются факты и идеи, представленные в формализованном виде, который позволяет передавать и обрабатывать эти факты и идеи с помощью соответствующих технических и программных средств. Т.е. при вводе информации в компьютер реализуется процесс преобразования информации в данные. Если данные нужно преобразовать в информацию, их необходимо актуализировать и придать им смысловое содержание.

Данные имеют определенный жизненный цикл актуального существования, который в обобщенном виде можно представить следующей схемой.

Цикл начинается с процесса формирования данных, т.е. преобразования информации в формализованный вид, затем осуществляется запись данных на носитель и после этого хранение данных. Следующие этапы – поиск требуемых данных, оценка данных с точки зрения их старения и содержательности. Большое значение имеют экономические аспекты хранения данных: стоимость хранения должна быть соизмерима с их ценностью. Поэтому необходимо регулярно выполнять следующие этапы: сортировку данных, обработку в соответствии с реальными вычислительными задачами, синтез данных – получение новых данных на основе объединения отдельных элементов и анализа, воспроизведение данных в удобной для использования форме, т.е преобразования их в информацию, необходимую для принятия решений. При потере актуальности данные удаляются .

Все этапы в автоматизированной информационной системе (АИС) реализуются с использованием разных методов и подходов. Например, формирование данных на базе ССОД или непосредственного ввода документов.

2.2. Формирование знаний

Для ЛПР данные должны предоставляться в виде информации, на основе которой могут быть приняты решения и определенные действия. Информационное обеспечение ППР выполняет АИС, которая использует имеющийся информационный ресурс. В настоящее время сформировалось новое научное направление, в котором рассматриваются различные методы и способы формирования знаний на основе данных, получения новых знаний на основе имеющихся информационных ресурсов в АИС.

Различные виды знаний (конструктивные, процедурные или алгоритмические, понятийные или системные, фактографические) хранятся в БД и БЗ АИС. Для их создания используется также математическое моделирование и вычислительный эксперимент. В этом случае исключается трудоемкий натурный эксперимент и реализуется подход “модель-алгоритм-программа”. Концептуальная модель АИС, включающая в себя фактографические, понятийные и конструктивные знания , является основой для формирования алгоритмической модели, которая базируется на процедурные знания. Реализация алгоритмической модели – это создание программного обеспечения. Цепь “модель-алгоритм-программа” – это путь получения новой информации: вместо объекта используется модель, на основе модели создается алгоритм получения характеристик объекта и программно реализуется этот процесс.

Современные ИТ позволяют по новому организовать информационный процесс как на стадии получения новой информации, так и на стадии использования информационного ресурса для управления объектом. Непрерывно происходит преобразование информации в данные, данных – в информацию и новые знания. Информационные ресурсы концентрируются в БД, БЗ, ХД (Хранилище Данных). Эффективность формирования и использования информационного ресурса зависит от решения проблемы представления информации в этих базах, составляющих основу АИС.

Существуют следующие методы интеллектуального анализа данных для получения новых знаний и построения ХД, содержащих обобщенные показатели.

Поиск ассоциаций.Ассоциации как привязка значений к какому-либо одному событию или выявление взаимосвязей в данных .

Поиск последовательностей. Поиск последовательных во времени событий.

Поиск скрытых закономерностей. Определяются причинно-следственные связи между значениями определенных косвенных параметров исследуемого объекта (ситуации, процесса) и распознаваемым свойством.

Оценка важности (влияния) параметров на события и ситуации. Известно, что на наступление некоторого события или ситуации влияет некоторый набор параметров. Необходимо оценить степень этого влияния для перечисленных параметров.

Классификация. Рассматривается конечное число классов объектов, которыми могут быть, в том числе, события, ситуации или процессы. Объекты должны быть описаны количественными значениями свойств.

Классы описаны с помощью набора объектов, принадлежность которых данному классу априорно известна. Требуется найти критерии, по которым можно было бы отнести объект к тому или иному классу.

Кластеризация.Кластеризация напоминает классификацию, за тем исключением, что критерии классификации не заданы.

Прогнозирование.Оценка состояния объектов на основе ретроспективного анализа их свойств. По истории развития объекта управления определяются обобщенные показатели на некоторое время вперед.