CC BY
29
список литературы
1. Головко, В.А. Нейронные сети: обучение, организация и применение [Текст] / В.А. Головко; Под ред. А.И. Галушкина // Сер. Нейрокомпьютеры и их применение. -М.: ИПРЖР, 2001. -Кн. 4. -255 с.
2. Kohonen, T. Self-Organizing Maps [Текст]/Т. Kohonen. -Springer, 1995. -501 с.
3. Википедия - свободная энциклопедия [Электронный ресурс] / Технология SMART. -Режим доступа: http://www.ru.wikipedia.org/wiki/SMART
4. Змитрович, А.И. Интеллектуальные информационные системы [Текст] / А.И. Змитрович. -Мн.: НТООО «ТетраСистемс», 1997. -368 с.
5. Элти, Дж. Экспертные системы: концепции и примеры [Текст] / Дж., Элти, М. Кумбс. -М.: Финансы и статистика, 1987. -191 с.
6. Переверзев, В.Н. Логистика: Справочная книга по логике [Текст] / В.Н. Переверзев. -М.: Мысль,1995. -221 с.
7. Автоматизированное проектирование информационно-управляющих систем. Проектирование экспертных систем на основе системного моделирования: Монография [Текст]/ Науч. ред. Г.Г. Куликов. -Уфа: УГАТУ, 1999. -223 с.
УДК 004.7
Г.С. Петриченко, Л.Н. Дудник, М.Ю. Срур
методика оценки финансового риска при проектировании
и монтаже компьютерной сети предприятия
В ходе проектирования и монтажа компьютерной сети важной задачей является выбор исполнителя, наиболее подходящего для решения задач на данном этапе. В качестве критерия выбора исполнителя может выступать величина финансового риска, которая для разных исполнителей различна, т. к. зависит от опыта работы исполнителя, материальной базы, программного и технического обеспечения. Известно, что при анализе сложных проблем исследуемая характеристика может рассматриваться как случайная величина, отражением закона распределения которой служат экспертные оценки.
В рассматриваемом случае проблема - выбор исполнителей в процессе проектирования и монтажа компьютерной сети предприятия, а исследуемая характеристика - затраты на всех этапах проектирования и монтажа. Перед руководителем предприятия возникает задача по выбору исполнителя с наименьшим финансовым риском для осуществления процесса проектирования и монтажа компьютерной сети (КС).
Для решения задачи оптимального выбора исполнителя при многокритериальной оценке для проектирования и монтажа компьютерной сети предприятия предлагается использовать подход, основанный на использовании метода анализа иерархий (МАИ) [1].
Проектирование и монтаж компьютерной сети предприятия включает следующие этапы.
Этап 1. Проектное обследование, разработка и согласование технического задания.
Данный этап может включать следующие задачи:
сбор сведений о планируемых нагрузках на компьютерную сеть;
оценка требований руководителя предприятия (заказчика) к работе системы; составление планов развития; разработка технического задания, на основании которого будут разрабатываться эскизный и технический проекты компьютерной сети.
Этап 2. Разработка эскизного или предварительного проекта кабельной системы предприятия и создание технического предложения (технико-экономическое обоснование). Основная цель работы на стадии разработки эскизного проекта заключается в формировании предварительных проектных решений, дающих общее представление о структуре создаваемой кабельной системы и ее характеристиках, а также об оценке ее стоимости.
В соответствии с предварительным расположением рабочих мест производится оценочный расчет длины кабеля и кабельных каналов, коли-
чества портов, стоимости и объема работ (монтаж коробов, сверление стен, укладка кабеля и т. д.); производится оценка и выбор структуры компьютерной сети (локальной сети), активного сетевого оборудования, пассивного сетевого оборудования и материалов; разрабатывается технико-экономическое обоснование.
Эскизное проектирование позволяет оценить объем работ и материалов, необходимых для создания будущей системы (локальной компьютерной сети - ЛВС или структурированной кабельной системы - СКС ).
В процессе выполнения эскизного проектирования решаются следующие основные задачи:
разрабатывается структурная схема компьютерной сети предприятия и конфигурация рабочего места;
определяется перечень оборудования, устанавливаемого в технических помещениях различного уровня;
производится выбор сред передачи сигнала в горизонтальной и магистральной подсистемах и методов прокладки кабелей;
формируются предложения по размещению технических помещений, а также требования к этим помещениям и кабельным трассам;
дается оценка стоимости кабельной системы и продолжительности работ по ее реализации.
В состав документации эскизного проекта могут включаться следующие документы:
пояснительная записка к эскизному проекту; структурная схема комплекса технических средств;
оценка стоимости создания системы. Этап 3. Разработка технического проекта компьютерной сети. Основная цель действий, выполняемых на стадии рабочего проекта, - полная разработка окончательных проектных решений по системе в целом и по ее отдельным составным частям.
В процессе выполнения технического проекта решаются следующие основные задачи:
1) производится точный расчет количества кабеля и кабель-каналов;
2) разрабатывается ведомость технического проекта;
3) оформляется пояснительная записка к техническому проекту, в которой отражаются основные принципы реализации компьютерной сети с
ее разбивкой на отдельные подсистемы, способы организации кабельных трасс, особенности оборудования технических помещений, приводится схема формирования маркировки и другие необходимые данные;
4) разрабатывается структурная схема комплекса технических средств. Данный документ на практике выполняется в форме поэтажных планов с детальной привязкой отдельных компонентов кабельной системы к архитектурным чертежам; в состав схемы часто вводятся также таблицы разводки кабелей по коммутационным панелям кроссового поля и соединений отдельных портов;
5) разрабатывается ведомость (спецификация) оборудования, материалов и принадлежностей;
6) производится локальный сметный расчет.
Этап 4. Создание рабочей документации. Заключается в подготовке точных рабочих чертежей, схем и таблиц, которыми будут руководствоваться монтажники при проведении работ по созданию системы. Рабочая документация обеспечивает детальную привязку отдельных компонентов системы к объекту, содержит чертежи, таблицы соединений и подключений, планы расположения оборудования и проводок и другие аналогичные текстовые и графические документы.
На данной стадии разрабатываются:
схемы размещения оборудования;
таблицы соединений и подключений;
сборочные чертежи.
Этап 5. Монтаж компьютерной сети и настройка оборудования.
Монтаж оборудования и прокладка компьютерных сетей начинается после составления и утверждения проектной документации. Все работы выполняются по предварительно составленному плану. При этом монтаж компьютерной сети должен отвечать следующим основным требованиям: открытость архитектуры; надежность в эксплуатации; высокая эффективность в работе.
При монтаже компьютерной сети предприятия решаются следующие задачи:
1) приобретение необходимого сетевого оборудования и программного обеспечения;
2) подготовительные работы, в процессе которых монтируются кабельные трассы, спуски, каналы;
3) непосредственная прокладка локальной вычислительной сети и маркировка кабелей;
4) установка различного вида оконечного
Таблица 1
Распределение затрат по этапам проектирования (видам работ) КС для разных исполнителей
Наименование и номер этапа проектирования Виды задач, решаемых на каждом этапе Исполнители
1 2 п
1. Проектное обследование, разработка и согласование технического задания 1
2
т\
2. Разработка эскизного проекта 1
2
т2
3. Разработка технического проекта компьютерной сети 1
2
тЗ
4. Создание рабочей документации 1
2
т4
5. Монтаж компьютерной сети и настройка оборудования 1
2
т5
оборудования и последующее тестирование всей системы;
5) монтаж необходимого для функционирования сети оборудования (сервера, коммутаторы и т. д.);
6) установка программного обеспечения (сетевого, специализированного, офисного), обеспечивающего бесперебойную работу компьютерной сети предприятия;
7) обучение специалистов, которые будут обслуживать сеть, основным навыкам работы при необходимости.
Для повышения точности определения финансового риска для этапов проектирования КС предлагается применить подход, заключающийся в разбиении этапов проектирования КС по зада-
чам, решаемым на каждом этапе исполнителем.
Для каждого этапа проектирования может быть применен принцип декомпозиции на более мелкие виды работ (задачи) до уровня, обеспечивающего необходимую точность вычислений. Исполнители указывают свои финансовые затраты, необходимые для решения задач на данном этапе разработки.
Рассмотрим теперь, как применить данную методику для определения оценки реализуемости, т. е. финансового риска. Предположим, что нижним уровнем в рассматриваемой модели являются виды работ (задач).
Руководитель предприятия или его уполномоченный представитель заполняет табл. 1.
Пусть j = 1, т - виды работ (задач), где т -
Таблица 2
Расчет затрат на проектирование КС различными исполнителями
Исполнители Виды работ 1 2 I п
1 XII Х21 хп Хп\
2 Х12 Х22 ха Хп2
] XV Х2] Ху Хп]
■
т XI т Х2т Хип Хпт
Суммы т 1*17 М т .7=1 т т ;=1
общее число задач по всем этапам проектирования, X.. - затраты исполнителя по видам работ, указанные г-м исполнителем по.-й задаче.
Результаты вычислений финансовых затрат на выполнение отдельных видов работ и суммарных затрат на проектирование КС различными исполнителями могут быть представлены в табл. 2.
Очевидно, что описанную выше методику можно легко применить как для каждого блока, так и для всей системы в целом.
Рассмотрим технологию применения метода анализа иерархий к решению задачи выбора исполнителей проекта КС.
Данный подход заключается в определении
Цель - Уровень 1
Выбор исполнителя проекта КС
Критерии (факторы) - Уровень 2
Стоимость выполнения проекта - К1 Время выполнения проекта - К2 Гарантийный срок службы - КЗ
и
Альтернативы — Уровень 3
Исполнитель 1 Исполнитель 2 Исполнитель 3 Исполнитель 4 Исполнитель 5
Иерархия для выбора исполнителя проекта КС
Таблица 3
Шкала относительной важности
Интенсивность относительной важности Определение
1 Равная важность
3 Умеренное превосходство одного элемента над другим
5 Существенное или сильное превосходство
7 Значительное превосходство
9 Очень сильное превосходство
2, 4, 6, 8 Промежуточные решения между двумя соседними суждениями
Обратные величины приведенных выше чисел Если при сравнении одного элемента с другим получено одно из указанных выше чисел (например, 5), то при сравнении второго элемента с первым получим обратную величину (1/5)
перечня критериев выбора и их приоритета, далее, на основе суждений экспертов указываются оценки по каждому из критериев. На следующем этапе определяют интегральные оценки по каждому исполнителю с учетом оценок по всем критериям. Полученные интегральные оценки сравнивают между собой и принимают оптимальное решение [2].
Этап 1. Построение иерархии начинается с вершины - цели анализа, в данном случае - это выбор исполнителя проекта КС (рис.). На втором уровне иерархии выбирают критерии, по которым будет производиться сравнение вариантов (в рассматриваемой задаче такими критериями являются стоимость выполнения проекта, время выполнения и гарантийный срок службы сети). Нижний уровень представляет собой перечисление альтернатив (в данном случае - исполнителей из пяти предложенных).
Э та п 2. Построение множества матриц парных сравнений для каждого из нижних уровней: по одной матрице для каждого элемента, примыкающего сверху уровня. Данный элемент яв-
ляется направляемым по отношению к элементу нижележащего уровня. Элементы каждого уровня сравнивают друг с другом относительно их воздействия на направляемый элемент. В результате парных сравнений получают матрицу суждений.
Для рассматриваемой задачи необходимо построить одну матрицу для второго уровня иерархии и три матрицы для третьего уровня.
Парные сравнения проводят в терминах доминирования одного элемента над другим. Для оценки относительной важности элементов используют следующие категории вопросов: какой из элементов важнее или имеет большее воздействие; какой из элементов более вероятен; какой из элементов предпочтительнее. Результаты сравнений определяют в целых числах в соответствии со шкалой относительной важности (табл. 3).
В каждой матрице сравнивают относительную важность левых элементов с элементами наверху. Если элемент слева доминирует над элементом наверху, то записывают целое положительное число (1-9), в противном случае - обратное число
Таблица 4
Матрица парных сравнений для уровня 2
Критерии К1 К2 КЗ Вектор критериев Вектор приоритетов
Стоимость выполнения проекта, К1 1 5 0,333 1,186 0,279
Время выполнения проекта, К2 0,2 1 0,143 0,306 0,072
Гарантийный срок службы, КЗ 3 7 1 2,759 0,649
(дробь), согласно табл. 1. При сравнении элемента самого с собой записывают единицу.
Для получения матрицы парных сравнений требуется п(п - 1)/2 суждений, где п - число сравниваемых элементов. Построим матрицы парных сравнений для второго и третьего уровней иерархии рассматриваемой задачи (табл. 4, 5).
Этап 3. Формирование векторов локальных приоритетов для каждого уровня. Для каждой матрицы парных сравнений вычисляют векторы локальных приоритетов, которые выражают относительное влияние множества элементов нижележащего уровня на элемент вышележащего уровня. Для этого необходимо определить компоненты вектора критериев по строкам матрицы парных сравнений. Компоненты вектора критериев получают в результате перемножения всех п элемен-
тов строки матрицы и извлечения из полученного произведения корня п-й степени. Чтобы получить вектор приоритетов необходимо нормализовать вектор критериев путем деления каждого элемента вектора столбца на сумму всех элементов столбца. Результаты вычислений векторов критериев и векторов приоритетов сведены в табл. 4 и 5.
Из табл. 4 видно, что гарантийный срок службы К3 - наиболее важный критерий при выборе исполнителя проекта КС, вторым по важности критерием является стоимость выполнения проекта К1.
Из табл. 5 можно заключить, что по критерию К1 преимущество принадлежит исполнителю 1, по критерию К2 - преимущество у исполнителя 3, а по критерию К3 лучшими являются исполнители 1 и 5.
Таблица 5
Матрицы парных сравнений для уровня 3 по критериям К1-К3
Критерий К1 Исп. 1 Исп. 2 Исп. 3 Исп. 4 Исп. 5 Вектор критериев Вектор приоритетов
Исп. 1 1,00 7,00 2,00 4,00 6,00 3,201 0,451
Исп.2 0,14 1,00 0,17 0,25 0,33 0,288 0,041
Исп. 3 0,50 6,00 1,00 3,00 5,00 2,141 0,302
Исп. 4 0,25 4,00 0,33 1,00 2,00 0,922 0,130
Исп. 5 0,17 3,00 0,20 0,50 1,00 0,549 0,077
Критерий К2 Исп. 1 Исп. 2 Исп. 3 Исп. 4 Исп. 5 Вектор критериев Вектор приоритетов
Исп. 1 1 5 0,500 3 2 1,719 0,256
Исп.2 0,20 1 0,143 0,333 0,2500 0,299 0,045
Исп. 3 2 7 1 6 3 3,022 0,451
Исп. 4 0,333 3 0,167 1 0,5 0,608 0,091
Исп. 5 0,5 4 0,333 2 1 1,059 0,158
Критерий КЗ Исп. 1 Исп. 2 Исп. 3 Исп. 4 Исп. 5 Вектор критериев Вектор приоритетов
Исп. 1 1,00 3,00 3,00 2,00 1,00 1,783 0,313
Исп.2 0,33 1,00 1,00 0,50 0,33 0,561 0,099
Исп. 3 0,33 1,00 1,00 0,50 0,33 0,561 0,099
Исп. 4 0,50 2,00 2,00 1,00 0,50 1,000 0,176
Исп. 5 1,00 3,00 3,00 2,00 1,00 1,783 0,313
Таблица 6
Расчет глобальных приоритетов
Исполнители Значения векторов приоритетов Обобщенные или глобальные приоритеты
1 (0,279) 2 (0,072) 3 (0,649)
Исп. 1 0,451 0,256 0,313 0,348
Исп. 2 0,041 0,045 0,099 0,079
Исп. 3 0,302 0,451 0,099 0,181
Исп. 4 0,130 0,091 0,176 0,157
Исп. 5 0,077 0,158 0,313 0,236
Этап 4. Проверка согласованности локальных приоритетов.
Согласованность локальных приоритетов проверяется на основе вычисления индекса согласованности (ИС) и отношения согласованности (ОС) на основе следующих формул:
ИС= (Х^ - п)/(п - 1), (1)
где п - число элементов; Хтах - сумма компонент вектора, полученного в результате умножения матрицы суждений на вектор приоритетов.
Для этого используют выражение:
А• Ж = X • Ж
Л П р - Л,тах '' р
(2)
где А - матрица парных сравнений; - нормализованный вектор критериев (вектор приоритетов).
Отношение согласованности ОС получаем в результате деления значения ИС на число, соответствующее случайной согласованности матрицы того же порядка. Величина ОС не должна превышать 10 %, чтобы быть приемлемой. Если ОС выходит за эти пределы, необходимо пересмотреть все суждения по каждому из критериев.
Параметры случайной согласованности для матриц различных порядков Размер матрицы 12345 6 7 8 9 10
Случайная согласованность 0 0 0,58 0,9 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,49
В результате вычислений получены следующие значения показателей для второго уровня: X тах = 3,06489; ИС = 0,0324; ОС = 0,0559
Для третьего уровня определены следующие значения - для критерия К1: Xтах = 5,14; ИС = 0,0351; ОС = 0,0313; для критерия К2: Xтах = 5,074; ИС =0,0186; ОС = 0,0166; для критерия К3: Хтах = 5,012; ИС = 0,0032; ОС = 0,0028
Э т а п 5. Применение принципа синтеза для определения глобальных или интегральных приоритетов.
Приоритеты синтезируются, начиная со второго уровня. Вектор глобальных приоритетов может быть получен как сумма произведений элемента вектора локальных приоритетов для каждой строки на значение вектора приоритета соот-
ветствующего критерия на вышележащем уровне. Результаты расчетов приведены в табл. 6.
При выборе решения предпочтение отдается альтернативе с наибольшим значением глобального приоритета. Наилучший показатель глобального приоритета в рассматриваемой задаче выбора имеет исполнитель 1.
Таким образом, метод анализа иерархий можно применять при выборе исполнителей для проектирования и монтажа компьютерной сети при многих критериях выбора. Данная методика позволяет рассчитывать этапы работ на основании экспертных оценок.
Используя предложенную методику, возможно прогнозировать финансовые риски при проектировании и монтаже компьютерной сети, что позволит заранее разработать процедуру их
разрешения в различных проблемных ситуациях с учетом ограничений по финансовым затратам, времени выполнения проекта, гарантийному сро-
ку и другим критериям оценки. Поставленная многокритериальная задача решена с помощью метода анализа иерархий.
список литературы
1. Саати, Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий [Текст] / Т. Саати. -М.: Радио и связь, 1993.
2. Полещук, О.М. Применение семантических пространств для экспертного оценивания характери-
стик качества программных средств и нечеткого многокритериального выбора [Текст] /О.М. Полещук //Вестник Московского гос. ун-та. леса. -Лесной вестник. -2004. -№ 1 (32). -С. 120-125.
УДК 004.891
А.В. Востров, М.А. Курочкин
обнаружение конфликтов при интеграции экспертных систем на онтологических моделях
Методы построения экспертных систем, интеграции экспертных систем, их модификация для задач автоматизации и управления технологическими процессами производства в последнее время рассматриваются повсеместно. Актуальность этого направления исследований обусловлена компьютеризацией технологических процессов, комплексной автоматизацией производства и внедрением интеллектуальных методов управления производством. Особое внимание уделяется экспертным системам, которые аккумулируют знания и опыт решения прикладных задач ведущих специалистов или отдельных коллективов.
Создание АСУП и АСУТП на основе экспертных систем, их интеграция в единую систему сбора и обработки данных и оперативное управление данными - важная научная задача.
Информационная среда интегрированных независимых экспертных систем должна обеспечить конечному пользователю целостное, непротиворечивое представление предметных областей для разработки новых высокотехнологичных проектных решений. Однако субъективное представление знаний ведущих специалистов, перенесенное в конкретную экспертную систему, является объективной предпосылкой к возникновению конфликтов при работе с интегрированной средой. Если определить конфликт как наличие (возникновение) неразрешимого противоречия, то становится очевидной вся важность проблемы обнару-
жения конфликтов как в отдельной экспертной системе, так и в интегрированной информационной среде. Следует отметить, что в последнее десятилетие сформировалось отдельное направление научных исследований, посвященных согласованию неоднородных экспертных систем. В рамках этого направления рассматриваются вопросы неоднородности онтологических моделей, неоднородности спецификаций на уровне понятийной семантики, преобразования неоднородных данных между контекстами и др. [1]. Другая задача инженерии онтологий - задача «отображения онтологий» (ontology mapping), решением которой является установление соответствия между несколькими онтологиями, т. е. нахождение семантических связей подобных элементов из разных онтологий.
К проблеме отображения онтологий близка проблема выравнивания онтологий (ontology alignment), заключающаяся в том, чтобы установить различные виды соответствия между двумя онтологиями, а затем сохранить исходные онтологии вместе с информацией о найденных соответствиях с целью дальнейшего использования информации о взаимосвязях онтологий [2].
Сегодня известно несколько методов обнаружения противоречий на онтологиях [3]: автоматическая локализация противоречий; устранение статической противоречивости; устранение динамической противоречивости онтологий. Они по-
