Методология разработки систем поддержки принятия решений в особо сложных информационных условиях критически важных объектов (23.01.2012)

Автор: Евграфов Павел Михайлович

Ввод и хранение информации по конкретному объекту, ситуации: чёткие и нечёткие фактические данные

Планирование решений и действий по ликвидации ЧС в соответствии со сценариями развития ЧС с применением математических моделей и феноменологии процессов

Разработка и фиксация вариантов сценария развития, рассмотрения ситуации с применением математических моделей и феноменологии процессов

Получение общестратегического решения в формах МПМ, с фиксацией элементов «реального» решения, составлением описания ситуации, перечня ЧР и МОР

Получение частей решения с применением моделей сложных расчётов с чёткой информацией

Разбиение общестратегического решения на этапы в формах МПМ, с фиксацией элементов «реального» решения, составлением описания ситуации, перечней ЧР и МОР

Получение частей решения с применением моделей с нечёткой информацией, структурированной согласно МПМ, с возможным уменьшением или исключением итоговой нечёткости

Формирование деловой игры

Запись игры в базу планов

Многократная отработка деловых игр

Рисунок 3. Информационно-функциональная структура СППР для ОСИУ

Вследствие затруднённости получения объективных численных критериев эффективности применения обучающих технологий были сформулированы следующие основные качественные и функциональные требования концепции ОС, являющейся частью методологии построения ОС. Это:

активность обучения (использование методов активного обучения – метод анализа конкретных ситуаций и деловые игры);

ОС должна ориентироваться на решение достаточно сложных профессиональных задач;

обеспечивать возможность реализации дидактического принципа «от простого – к сложному»;

максимальное приближение процесса моделирования к реальному процессу синтеза решения с возможностью указания в решении не только правильных и неправильных элементов решения, но и элементов решения, придающих ему нечёткость;

процесс моделирования обучающимися решения поставленной задачи в ОС должен быть максимально адаптирован к уровню подготовки и восприятия «среднестатистического» обучаемого персонала;

ОС должна логически обнаруживать грубые ошибки в решении и сигнализировать об их появлении;

для реализации эффективного учебного процесса с помощью обратной связи между обучающимся и преподавателем, ОС должна осуществлять объективную численную оценку решения, данного обучаемым;

сложные задания, решаемые в несколько этапов, должны оцениваться ОС численно, как поэтапно, так и в целом за все этапы решения;

ОС должна технически обеспечивать исключение или сведение на нет возможности использования обучающимися шпаргалок с заранее подготовленным ответом;

наглядность обучения должна достигаться возможностью выдачи информации обучаемому в текстовом, в фото, аудио и видео форматах;

ОС должна иметь в своём составе электронный учебник, содержащий сведения, достаточные для решения имеющихся в ОС задач (может быть в форме комментариев к решению конкретных задач);

ОС должна иметь три режима работы, переход из которых обучаемому недоступен:

- режим тестирования с записью данных о тестируемом сотруднике и данных по решению задачи (ошибки и оценки) в базу данных без возможности повторения отдельных этапов решения или всего решения;

- режим обучения с самостоятельным поиском решения без подключения базы данных о ходе решения, об оценках и данных обучаемого, с возможностью повторения отдельных этапов решения или всего решения задачи;

- режим обучения без подключения базы данных о ходе решения, об оценках и данных обучаемого, с возможностью повторения отдельных этапов решения или всего решения, с возможностью пользоваться комментариями по правильному решению задачи, имеющимися в ОС;

БРТЗ оперирует двумя видами обучающих заданий: т.н. «независимые» тестовые задания и деловые игры.

«Независимое» тестовое задание состоит из индивидуальных задач, решения которых представляют собой сложные знания рассмотренных ранее психологических форм. Индивидуальные задачи здесь не связаны причинно-следственной связью друг с другом. Совокупность решений индивидуальных задач «независимого» тестового задания представляет собой «несвязанное» сложное знание. Учитывая это, оценка за решение всего «независимого» тестового задания в БРТЗ вычисляется по правилам оценивания «несвязанного» сложного знания, т.е. она пропорциональна сумме оценок за решения индивидуальных задач.

Деловыми играми мы называем такие тестовые задания, индивидуальные задания в которых поступают в определённой последовательности, определяющейся логикой игры, где индивидуальные задания объединены какой-то конкретной практической целью общего задания. Решение деловой игры есть совокупность связанных между собой решений индивидуальных задач, т.е. представляет собой «связанное» сложное знание. Поэтому, оценка решения деловой игры в БРТЗ вычисляется по правилам оценивания связанного сложного знания, т.е. общая оценка прохождения деловой игры пропорциональна произведению оценок за каждый этап (каждое индивидуальное задание) деловой игры.

На Рисунке 4 представлена структура общей последовательности действий в БРТЗ. Сначала обучаемому предлагают вопрос одной из психологических форм. В тексте вопроса приводят модельный набор возможных ЧР (элементов знания), из которых обучаемый должен сконструировать правильный ответ (правильное знание). Каждый элемент этого модельного набора нумеруют. Первоначально знание обучаемого посредством сепарации расчленяют на его элементарные составляющие. После этого, используя имеющееся эталонное знание (эталонный ответ), каждый элемент знания обучаемого (ЧР) анализируют и признают либо правильным, либо неправильным.

Рисунок 4. Общая последовательность действий в БРТЗ

Основной пользовательский интерфейс БРТЗ представлен Рисунком 5 на примере конкретной ситуации «Пожар в гостинице «Океан». Действия администрации». К тексту конкретной ситуации может быть приложена поясняющая её графическая информация, в качестве которой могут быть схемы, фотографии, видеосюжеты. После просмотра вводной информации, фото и видеоматериалов переходят к формулировке вопроса и к решению поставленной задачи. Текст вопроса и перечень пронумерованных частей решения (ЧР) вместе с полем для ввода ответа содержится на страничке интерфейса «Вопрос и части решения». Ответ на вопрос конструируется из нескольких ЧР перечня, среди которых могут быть как правильные, так и неправильные ЧР. Если к ситуации приложено несколько источников видеоинформации, их просмотр осуществляется последовательно друг за другом. При любом окончании игры, положительном или отрицательном, на экран выводятся результирующие оценки, как за отдельные её этапы, так и общая оценка.

Рисунок 5. Интерфейс БРТЗ. Фото и видеоинформация.

БПО отличается от БРТЗ тем, что он имеет оболочку, позволяющую планировать предстоящие решения и действия путём разработки и ввода в базу игр БРТЗ новых деловых игр с целью их дальнейшей многократной отработки.

Содержание БРТЗ в СППР ОСИУ составляют анализ и решение конкретных ситуаций и относительно несложных деловых игр. Назначение БРТЗ – обучить общим принципам действий при ЧС путём решения относительно несложных типовых задач. Более сложные задачи, деловые игры, привязанные к конкретному объекту, являются содержимым БПО.

Алгоритм ППР путём планирования-обучения (ППР-ПО) на фазе разработки деловой игры приведён на Рисунке 6. Серым фоном отмечены новые этапы ППР. Центральным вопросом принятия решений является оценка имеющихся альтернатив и выбор наилучшей альтернативы. Численные методы оценивания, основывающиеся на многокритериальном анализе или на подходах «нечёткой математики» применимы в области ЧС не всегда, они малопонятийны для ЛПР в области ЧС, а также, основываясь на субъективных численных оценках экспертов, не обладают той объективностью, которую может дать логическое оценивание (вербальный анализ). Поэтому, в нашей СППР ОСИУ поиск оптимального решения (ОР) основывается на логической оценке структурированного с помощью МПМ решения, сначала проводимого поэлементно в рамках каждого частного решения, представленного соответствующей формой МПМ, а затем - в целом для каждого частного решения, а далее - и для общего решения.

Численная же оценка реально данных решений определяется относительно полученного ОР с помощью методики вероятностного оценивания СЗР. Альтернативность выбора появляется как на уровне каждой ЧЗР перечня, так и в альтернативных формах МПМ (ПА, А-ПВ, А-ПД), а также в более крупных частях общего решения, состоящих из нескольких форм МПМ. В случае, если при поиске ОР в отношении каких-либо частей решения экспертами признаётся их несущественное отличие, либо эксперты при отсутствии объективных доказательств не могут прийти к общему мнению, эти отличающиеся части признаются равноценными альтернативными частями.

Рисунок 6. Блок-схема алгоритма ППР-ПО фазы разработки деловой игры

В отношении БПРВ стоит пояснить лишь, что для повышения эффективности, объективности принимаемых решений область нечёткости следует сократить или, если это возможно – исключить. Это может быть достигнуто более глубоким структурированием предметной области знаний с применением МПМ, с возможным исключением ЧЗР, вносящих в решение нечёткость. При этом может быть получена модель принятия решения повышенной объективности, которую целесообразно поместить в БПРВ.


загрузка...