CC BY
508(311) - 2013
Теория экономического анализа
УДК 303.442
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕМАНТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЗНАНИЙ ОБ ИННОВАЦИОННОМ РАЗВИТИИ ЭКОНОМИКИ*
Е. Ю. ХРУСТАЛЁВ,
доктор экономических наук, профессор, ведущий научный сотрудник E-mail: stalev@cemi. rssi. ru Центральный экономико-математический институт Российской академии наук
В статье рассмотрены теоретические основы формирования и использования современной интеллектуальной информационно-аналитической системы семантических знаний, позволяющей анализировать и применять на практике методы и механизмы инновационного экономического развития.
Ключевые слова: инновации, искусственный интеллект, информационные технологии, семантическое моделирование, тезаурус, гипертекст.
Введение
Реальная практика убедительно свидетельствует о повышении значимости инновационного фактора в ускорении и качестве экономического прогресса. С начала ХХ в. теории экономического роста рассматривают научные исследования и разработки как эндогенный процесс, неотъемлемый от реальной экономики и чутко реагирующий на требования и стимулы рынков товаров и услуг. Мощь этого процесса нарастает, если он поощряется преференциальными действиями эффективных правительств. Наглядной иллюстрацией этой закономерности является глобализация информационно-коммуникационных возможностей и потребностей общества, проявивша-
* Статья подготовлена при поддержке РГНФ (проект № 11-02-00243-а).
яся на пороге XXI в. Научные знания, воплощенные в инновации, в первую очередь - информационные, ускорили технологическое развитие, которое стало одним из основных факторов и движущей силой экономического и промышленного роста.
Следует отметить, что крайний радикализм перемен, происходящих в экономике России на этом рубеже времени, чрезвычайно обогатил и активизировал научную дискуссию об основных внутренних и внешних факторах и источниках ее роста. Серьезно стали обсуждаться такие понятия, ставшие вдруг актуальными, как неустойчивый (в отличие от устойчивого, планомерно управляемого роста советского типа), малоинвестиционный, посткризисный, восстановительный, инерционный, эволюционный рост; экспортно-сырьевая, промышленная, инновационная и иные модели роста [1-3].
Представляется, что более адекватной и правильной основой выработки и анализа концепции экономического роста является комплексный подход, позволяющий выявить и учесть весь спектр факторов, влияющих на динамику и качество этого процесса.
Системное исследование проблем развития образования, науки, техники и технологий в контексте их общего вклада в экономику и экономический рост началось в первой половине ХХ в. и активизирова-
лось с началом усиления роли научно-технической сферы в укреплении экономической и военной мощи ряда соперничающих на геополитическом уровне стран мира, т. е. в начале его второй половины.
Для создания действенных механизмов вовлечения результатов российской науки в хозяйственный оборот наиболее важным является использование возможностей и опыта работы научных учреждений, правовых и законодательных организаций, органов власти различного уровня, их способности в условиях ограниченности ресурсов поддерживать лучшие отечественные достижения фундаментальной и прикладной науки.
За многие годы существования, например, российских фондов поддержки науки и инноваций в их архивах накоплены документы, отражающие современное состояние и основные результаты научно-исследовательской деятельности в России по всем областям фундаментальной и прикладной науки. Причем известно, что с ними работает наиболее активная часть отечественных ученых (более 60 % из них работают в Москве), поэтому эта информация отражает современные тенденции развития научных исследований в стране, предпочтения российского научного сообщества [4-8].
Современная система знаний об инновационном развитии экономики, как и любая эффективная информационная система, должна помочь научному сообществу разрешить следующие основные проблемы: устранение дублирования, принятие решений в условиях неполноты информации, сокрытие знаний, информационный голод, персонализация знаний и их недоступность в качестве информации, нерациональное использование объектов интеллектуальной собственности.
Такая система может быть реализована только с использованием современных технологий и развитой внутренней сети организации, связывающей все подразделения знаниями и информацией и не ограниченной созданием информационной системы. Задача должна ставиться как создание креативной среды, рождающей идеи и доводящей их до потребителя.
Основные понятия и определения
Принципы построения информационных моделей и методы систематизации сведений для разных областей знаний различаются из-за специфических особенностей информации каждого
конкретного вида. Для систематизации обширного класса сведений может использоваться особый тип информационных моделей - гипертекст или нелинейный текст, совмещающий положительные свойства энциклопедии, монографии и тезауруса. Гипертекст обладает рядом характеристик, свойственных как тексту, так и фонду, и не может быть отождествлен ни с одним из существующих методов систематизации информации [9-11].
Информационные массивы гипертекстовой структуры, строго говоря, не имеют определенной последовательности, в которой их надо изучать. В то время как традиционные тексты предназначены для последовательного чтения строки за строкой, страницы за страницей. Гипертекст полон развилок. Практически в любом месте текста можно прервать чтение и перейти к другой статье, уместной в данной ситуации.
Гипертекст - это многоцелевой информационный фонд, характеризующийся полнотой изложения сведений по тематике, наличием ссылок между статьями, а также определенным ограничением состава разделов. Информационная система типа гипертекста предназначена для систематизации текстовой информации и по глубине формализации информации занимает промежуточное положение между документальными и фактографическими информационно-поисковыми системами.
Основным компонентом гипертекста является справочная (информационная) статья, состоящая из заголовка, в котором обозначена ее тема, текста и списка ссылок на родственные статьи (рис. 1). Для удобства пользования гипертекст может быть снабжен алфавитным указателем (оглавлением) и списком главных тем.
В заголовке справочной статьи дается наименование объекта, описываемого в статье. Статьи должны быть легко обозримыми, чтобы понять, стоит ли их пристально читать или надо перейти к изучению других, близких по смыслу статей.
Суждения, включаемые в текст информационной статьи, могут сопровождаться пояснениями в форме уточнения значений терминов, примерами, доказательствами, сравнениями, оценками. Беглый просмотр текста статьи упрощается, если эта вспомогательная информация визуально легко отличима по оформлению от основной информации. Например, она может быть набрана мелким шрифтом или печататься отдельным абзацем со сдвигом вправо относительно основной информации.
X
Инновации
Список главных тем: и) инновационная политика; V) инновации в оборонной промышленности; с) инновационное развитие; с) развитие инновационной инфраструктуры; с) внедрение инноваций в общественном секторе и социальной сфере.
Инновация (нововведение) - это внедренное новшество, качественный рост эффективности процессов или продукции, востребованное рынком. Является конечным результатом интеллектуальной деятельности человека, его творческого процесса, открытий, изобретений и рационализации. Примером инновации является выведение на рынок продукции (товаров и услуг) с новыми потребительскими свойствами или качественным повышением эффективности производственных систем.
Инновация - это не всякое новшество или нововведение, а только такое, которое серьезно повышает эффективность действующей системы.
Инновация - это результат инвестирования интеллектуального решения в разработку и получение нового знания, ранее не применявшейся идеи по обновлению сфер жизни людей (технологии; изделия; организационные формы существования социума, такие как образование, управление, организация труда, обслуживание, наука, информатизация и т.д.) и последующий процесс внедрения (производства) этого, с фиксированным получением дополнительной ценности (прибыль, опережение, лидерство, приоритет, коренное улучшение, качественное превосходство, креативность, прогресс).
Таким образом, необходим процесс: инвестиции - разработка - процесс внедрения -получение качественного улучшения.
Понятие «инновация» относится как к радикальным, так и постепенным (инкрементальным) изменениям в продуктах, процессах и стратегии организации (инновационная деятельность). Исходя из того, что целью нововведений является повышение эффективности, экономичности, качества жизни, удовлетворенности клиентов организации, понятие инновационное™ можно отождествлять с понятием предприимчивости - бдительности к новым возможностям улучшения работы организации (коммерческой, государственной, благотворительной, морально-этической).
Инновация - это такой процесс или результат процесса, в котором: используются частично или полностью охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности, и/или обеспечивается выпуск патентоспособной продукции, и/или обеспечивается выпуск товаров и/или услуг, по своему качеству соответствующих мировому уровню или превышающих его, достигается высокая экономическая эффективность в производстве или потреблении продукта
Рис. 1. Содержание информационной статьи «Инновации» и, V, с - обозначения различных типов связей, допускаемых в предлагаемой реализации гипертекста (подробнее см. далее раздел «Тезаурус гипертекста»)
родственные темы делаются по тексту статьи, как в энциклопедиях: упоминания о родственных объектах даются либо в виде графических выделений (например курсивом или подчеркиванием), либо в явном виде - в скобках (См. «...»). Возможен смешанный способ оформления списка ссылок: часть ссылок размещается после заголовка статьи, а часть -в ее тексте.
В локальном справочном аппарате приводятся ссылки только на ближайших «родственников». Типы связей между статьями указываются с помощью специальных символов.
Обязательным компонентом гипертекста является список главных тем. В него включаются заголовки всех справочных статей, для которых нет ни ссылок с отношениями «вид - род», ни ссылок с отношениями «часть - целое». Необходимо стремиться к тому, чтобы размер списка главных тем не превышал одной страницы. В идеальном случае он должен составлять 5-7 легко запоми-
Список ссылок на родственные темы представляет собой локальный справочный аппарат. В список ссылок могут вноситься, в частности, заголовки статей на родовые и видовые темы, статей, излагающих сведения об участниках и этапах процессов, о фрагментах предметов рассматриваемого класса.
Возможно несколько вариантов оформления списка ссылок на родственные статьи. Согласно первому варианту заголовки родственных статей размещаются столбцом непосредственно после заголовка рассматриваемой статьи. Для удобства пользования гипертекстом существенно, чтобы каждая ссылка печаталась с новой строки, а не в подбор. По второму варианту ссылки на
наемых пунктов (рис. 2). В гипертексте желательно иметь оглавление, которое несет традиционную нагрузку. Оглавление
Рис. 2. Содержание списка главных тем информационно-аналитической системы знаний об инновационном развитии экономики
представляет собой упорядоченный по алфавиту перечень названий всех имеющихся в гипертексте статей. Фрагмент указателя на тему инновационного развития экономики представлен на рис. 3.
Принцип
общезначимости
Основополагающим принципом, на базе которого формируются справочные статьи гипертекста, является принцип общезначимости. Согласно этому принципу в информационную статью следует включать лишь специфические суждения, справедливые относительно всех объектов, соответствующих заголовку статьи. Общие суждения, не специфические для данного заголовка, должны помещаться в статье по более широкой, родовой теме.
Соблюдать принцип общезначимости - это значит размещать информацию в фонде или в документе точно в соответствии с ее общностью - не выше и не ниже при перемещении по наименованиям классов объектов, связан-
Алфавитный указатель
Активизация международного научно-технического сотрудничества. Варианты инновационного развития.
Внедрение инноваций в общественном секторе и социальной сфере.
Вовлечение в оборот результатов инновационной и интеллектуальной деятельности.
Воспроизводство научных кадров.
Вузы.
Государство. Дорожная карта. Инновации.
Инновации в оборонной промышленности. Инновационная активность молодежи. Инновационная политика. Инновационное предпринимательство. Инновационное развитие.
Наличие и подготовка высококвалифицированных кадров.
Наукоемкие и высокотехнологичные производства.
Общее управление реализацией стратегии инновационного развития.
Объединение бизнеса, науки и государства в инновационном развитии.
Омоложение научных кадров.
Основные задачи стратегии инновационного развития.
Основные направления инновационного развития.
Поддержка и развитие инновационного бизнеса.
Поддержка наукоградов.
Поддержка российского высокотехнологичного экспорта.
Положительный опыт стимулирования инновационной деятельности.
Привлечение иностранных инвестиций и создание высокотехнологичных производств
и исследовательских центров.
Развитие инновационной инфраструктуры.
Развитие инновационных кластеров.
Развитие информационной инфраструктуры инновационной деятельности. Развитие малых государственных академий.
Развитие системы технического регулирования инновационной деятельности. Развитие финансовой инфраструктуры инновационной деятельности. Разработка приоритетов в области науки и технологий. Региональная стратегия инновационного развития. Региональные власти. Российская академия наук.
Стимулирование и поддержка инновационной деятельности. Стимулирование инновационного развития экономики регионов. Стратегия инновационного развития. Технологическая платформа.
Финансовое и налоговое стимулирование инновационной деятельности.
Формирование инновационной среды.
Форсайт.
Человеческие ресурсы
ных родо-видовым отношением.
Рассмотрим в качестве примера следующую родо-видовую иерархию: - инновации в мировой экономике;
инновации в национальных экономиках; инновации в промышленности; инновации в оборонной промышленности; инновации на предприятии «Российский самолетостроительный комплекс «МиГ». Все, что содержится в информационной статье по какой-либо теме, справедливо и для всех ее
Рис. 3. Фрагмент алфавитного указателя гипертекста
видовых тем (учтем при этом, что родо-видовое отношение транзитивно). Например, изложенное в информационной статье «Инновации в мировой экономике» относится к инновациям в национальных экономиках и инновациям в промышленности. Сведения, помещенные в статье «Инновации в мировой экономике», применимы для инноваций всех степеней детализации.
В статье «Инновации в национальных экономиках» помещается информация, специфичная для
экономических проблем государственного уровня. Эти данные справедливы также и для промышленных инноваций.
В статье «Инновации в оборонной промышленности» располагаются материалы, предназначенные для использования только в контексте с темой, вынесенной в заголовок.
В статье «Инновации на предприятии «Российский самолетостроительный комплекс «МиГ» располагаются сведения, характеризующие конкретное предприятие оборонно-промышленного комплекса.
Если в статье, содержащей описание инноваций в оборонной промышленности, отсутствует некоторая требуемая информация, то необходимо подняться по родовой связи в статью «Инновации в промышленности» или выше в статью «Инновации в национальных экономиках». Там найдутся сведения более широкого назначения, позволяющие ликвидировать мнимый информационный пробел внизу родо-видовой структуры.
Тезаурус гипертекста
Распространенные в настоящее время тезаурусы используются в работе с информационно-поисковым массивом для повышения полноты и точности информационного поиска. В гипертексте в отличие от традиционных информационных систем нет разделения поискового аппарата на тезаурус и массив поисковых образов документов. В гипертексте весь поисковый аппарат реализуется как тезаурус гипертекста.
Тезаурус гипертекста является совокупностью тезаурусных статей. Каждая из них имеет заголовок и список заголовков родственных тезаурусных статей с указанием типа родства.
Заголовок тезаурусной статьи гипертекста совпадает с наименованием информационной статьи и является наименованием объекта, описание которого содержится в информационной статье. Под объектом понимаются предмет, система, процесс, отношение. Любое наименование объекта в гипертексте истолковывается как наименование множества (класса) объектов, соответствующих этому наименованию.
Формирование тезаурусной статьи гипертекста можно интерпретировать как индексирование сведений, вводимых в гипертекст. Полнота связей, отражаемых в тезаурусной статье, и точность установления этих связей в конечном итоге определяют
полноту и точность поиска при обращении к данной статье гипертекста.
Смысл и обозначение различных типов родства (типов связей), допускаемых в предлагаемой реализации гипертекста, следующие: = (синонимия); Я (вид - род); и (часть - целое); п (процесс - над-процесс); V (род - вид);/(целое - часть); г (процесс -исполнитель роли); е (процесс - этап процесса); с (предмет - процесс); р (следствие - причина); 5 (причина - следствие), а (ассоциативные). В зависимости от назначения гипертекста в его тезаурусе могут отражаться и другие типы отношений. В частности, для отношений «часть - целое» и «целое - часть», которые в рассматриваемом варианте гипертекста определены как отношения и, f, п, е, может использоваться более дробная дифференциация. Если нет необходимости указывать отношения р и 5, их можно не включать в гипертекст. Отношения «род - вид» и «часть - целое» должны быть четко разграничены, замена их отношением «выше - ниже» не допускается.
В тех случаях, когда при индексировании информационных статей гипертекста требуется отразить бинарные отношения, не входящие в список объявленных, эти отношения истолковываются как прочие (ассоциативные). Рекомендуется их избегать. В большинстве случаев ассоциативное отношение «предмет 1 - предмет 2» эквивалентно каким-либо двум отношениям «предмет 1 - процесс -предмет 2».
Примеры тезаурусных статей приведены на рис. 4-6. Фрагмент тезауруса представлен на рис. 7.
Тезаурус гипертекста как поисковый аппарат имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным массивом дескрипторных поисковых образов документов, в котором полнота информационного поиска ограничивается отношениями наименования темы документа и лексических единиц поискового языка, содержащихся в массиве поисковых образов, а также семантическими связями лексических единиц, вошедших в традиционный поисковый тезаурус. В традиционный информационно-поисковый тезаурус не включаются разложимые словосочетания и связи между ними не отражаются. Тезаурус гипертекста повышает полноту информационного поиска благодаря тому, что в нем отражаются связи между словосочетаниями любой сложности. При разработке традиционного тезауруса часто возникает дилемма: отсутствие связи является причиной информационных потерь, а наличие связи приводит
к информационному шуму из-за неточности установления связи. С помощью тезауруса гипертекста можно устанавливать связь между разложимыми словосочетаниями, которая способна обеспечить полноту поиска без порождения информационного шума.
Гипертекст в системе искусственного интеллекта
Важное место в исследованиях по искусственному интеллекту занимают разработки систем, основанных на знаниях. Не выходя за пределы
Г^ )
Стратегия инновационного развития:
V) региональная стратегия инновационного развития; с) первый этап реализации стратегии инновационного развития; с) второй этап реализации стратегии инновационного развития; с) общее управление реализацией стратегии инновационного развития; ^ цель стратегии инновационного развития; ^ основные задачи стратегии инновационного развития; ^ принципы реализации стратегии инновационного развития
Рис. 4. Тезаурусная статья объекта «Стратегия инновационного развития»
0
Н 1
Инновационное развитие:
V) варианты инновационного развития;
е) вовлечение в оборот результатов инновационной и интеллектуальной деятельности; е) инновационное предпринимательство; е) поддержка и развитие инновационного бизнеса; е) развитие науки;
е) развитие негосударственного сектора исследований и разработок; е) развитие системы технического регулирования инновационной деятельности; е) реализация инновационного потенциала закупок для государственных нужд; е) совершенствование налогового законодательства в отношении инновационно активных организаций; е) формирование инновационной среды; г) государство; г) инновации;
р) причины, обусловливающие необходимость в инновационном развитии
Рис. 5. Тезаурусная статья объекта «Инновационное развитие»
Й ) Привлечение иностранных инвестиций и создание высокотехнологичных производств
и исследовательских центров:
п) создание новых высокотехнологичных предприятий; п) формирование инновационной среды;
с) международный рынок наукоемкой и высокотехнологичной продукции; г) наукоемкие и высокотехнологичные производства; р) активизация международного научно-технического сотрудничества; р) упрощение таможенных процедур
а
Рис. 6. Тезаурусная статья объекта «Привлечение иностранных инвестиций и создание высокотехнологичных производств и исследовательских центров»
Тезаурус
Активизация международного научно-технического сотрудничества: г) международный рынок наукоемкой и высокотехнологичной продукции; г) наукоемкие и высокотехнологичные производства; е) поддержка российского высокотехнологичного экспорта; s) воспроизводство научных кадров;
s) привлечение иностранных инвестиций и создание высокотехнологичных производств и исследовательских центров. Варианты инновационного развития: R)инновационное развитие; V) основные направления инновационного развития. Внедрение инноваций в общественном секторе и социальной сфере: и) социально-экономическая политика; г) государство; г) инновации.
Вовлечение в оборот результатов инновационной и интеллектуальной деятельности: п)инновационное развитие;
е) финансовое и налоговое стимулирование инновационной деятельности; г) основные результаты инновационного развития. Воспроизводство научных кадров: и)человеческие ресурсы; е) омоложение научных кадров;
е) совершенствование оплаты труда и конкурсных процедур на научные должности; е) совершенствование системы образования; г) Минобрнауки России;
р) активизация международного научно-технического сотрудничества; а) инновационная активность молодежи. Второй этап реализации стратегии инновационного развития: г) стратегия инновационного развития; s) Первый этап реализации стратегии инновационного развития. Вузы:
и) Минобрнауки России:
с) оценка и модернизация системы научных организаций; с) совершенствование системы образования; а) Российская академия наук; а)человеческие ресурсы. Государство: и) социально-экономическая политика;
с) внедрение инноваций в общественном секторе и социальной сфере; с) инновационная политика; с)инновационное развитие;
с) модернизация переподготовки государственных служащих; с) объединение бизнеса, науки и государства в инновационном развитии; с) развитие малых государственных академий;
с) реализация инновационного потенциала закупок для государственных нужд; с) совершенствование системы государственного управления
Рис. 7. Фрагмент тезауруса на тему об инновационном экономическом развитии
языка своей предметной области, пользователь может общаться с ЭВМ непосредственно, используя информационно-поисковые, расчетно-логические и экспертные системы.
Интеллектуальные информационно-поисковые системы реализуют поиск в базе знаний необходимой информации.
Расчетно-логические системы обеспечивают решение проектных, плановых, научных и управленческих задач по их постановкам (описаниям)
и исходным данным без программирования, независимо от сложности алгоритмов. Эти системы основываются на одной из важнейших разновидностей семантических сетей -функционально-семантических сетях. Процесс выбора необходимой программы или составления, если потребуется, более сложной программы по сравнению с имеющимися в памяти ЭВМ происходит автоматически по директивам пользователя на не сложном для него языке программирования или на его профессиональном языке.
Экспертная система с помощью аккумулирования в ЭВМ знаний о предметной области позволяет распознавать и диагностировать процессы в сложных системах, принимать решения, формулировать планы действий, выдвигать и проверять гипотезы, выявлять закономерности в результатах наблюдений, в том числе там, где математические модели трудно использовать. Если в расчетно-логических системах логико-лингвистические модели играют служебную роль, обеспечивая эффективное использование математических моделей, то в экспертных системах они приобретают решающее значение.
В интеллектуальных комплексах данного класса наиболее распространенной является разновидность логико-лингвистических моделей, называемых продукциями. Продукция - это правило вида «если..., то...», содержащее левую и правую
части. Если левая часть - посылка, а правая -заключение, то мы имеем дело с элементарным логическим актом. Например, если левая часть -ситуация, а правая - действие, то такая продукция характерна для систем управления. Подобного рода продукции присущи всем областям знания и сферам деятельности, начиная от правил уличного движения и кончая статьями уголовного кодекса (в последнем случае левая часть - диспозиция, а правая - санкция).
Значения одних продукций могут входить в условия других: образуются сложные цепочки, которые могут использоваться для логического вывода. Допускается как прямой вывод, так и обратный. Прямой вывод - от условий к заключительному факту, обратный - от заключительного факта, как гипотезы, которая подтверждается или не подтверждается имеющимися фактами-посылками.
Экспертная система состоит обычно из системы общения; базы знаний, в которой хранятся факты и правила вывода (продукции); «машины вывода» -рабочего поля памяти, где фиксируется состояние системы в процессе вывода; системы накопления знаний; системы, объясняющей пользователю, как и почему получен тот или иной вывод.
Знания, которыми должны оперировать экспертные системы, находятся у заказчика. Поэтому организация-исполнитель обычно разрабатывает инструментальные программно-аппаратные средства и на их основе строит «пустые» системы. Наполнение осуществляется у заказчика либо специалистами предметной области, либо инженерами по знаниям, которые достаточно осведомлены в данной предметной области и в то же время хорошо представляют себе возможности и структуру экспертной системы.
Приведенный краткий обзор существующих систем искусственного интеллекта показывает, что самое важное в их разработке - умение проектировать базы знаний, содержащие описания исследуемых прикладных областей. Наибольшая сложность состоит в формализации процесса отображения в памяти ЭВМ взаимосвязей понятийных (смысловых) единиц естественного языка, с помощью которого можно описать любую решаемую задачу с необходимой степенью полноты и адекватности.
Гипертекст, который можно отнести к одному из вариантов логико-лингвистической модели, предназначен для систематизации, хранения, накопления и модификации семантической информации,
обрабатываемой с использованием вычислительной техники. Главная составляющая гипертекста -тезаурус - обеспечивает взаимосвязь понятий, определяющую предметную сферу, информация о которой заносится в базу знаний. Как следует из рассмотренных подходов к построению концептуальных моделей, основное различие между ними заключается в наборе средств, используемых для фиксации отношений между выделенными понятиями. Для рассматриваемой версии гипертекста предусмотрен достаточно широкий спектр допустимых типов связей, позволяющий строить сложные семантические конструкции [12, 13]. Следует отметить, что гипертекстовые связи являются бинарными и поэтому изменяются по типу в зависимости от направления. Это дает возможность специалисту, работающему с системой, сохранять ориентацию при движении по тезаурусу, т. е. знать, в каком месте массива он находится, где расположена общезначимая информация, а где - более детальные, видовые сведения.
Из-за недостатка ресурсов программно-аппаратных сред, реализующих предлагаемые разновидности систем искусственного интеллекта, логико-лингвистические модели ограничиваются как по количеству включаемых в модель объектов, так и по количеству и типам допускаемых взаимосвязей. В традиционных подходах к моделированию применяются главным образом разнообразные модификации причинно-следственных отношений, а программный аппарат моделирующих систем предназначается для их компьютерной обработки. Дальнейшее развитие таких систем искусственного интеллекта будет, очевидно, идти по пути включения новых типов отношений. Можно все основные типы отношений предусмотреть сразу, тогда совершенствование гипертекстовой базы знаний будет предполагать более тонкую детализацию каждого конкретного вида отношений, хотя не станет исключать расширения имеющегося комплекта связей.
Основу всех подходов к построению баз знаний составляют выявление и формализация стандартных ситуаций, которые реализуются некоторыми типовыми конструкциями. В эти конструкции проектировщики пытаются вложить соответствующим образом структурированное явление (событие). Для описания некоторой ситуации метод гипертекста предоставляет определенный комплект связей, ничем не ограничивая конфигурацию получаемой конструкции.
Любая исследуемая проблема при изучении распадается на ряд объектов, перечень и взаимосвязи которых в значительной мере ее определяют и характеризируют. От того, насколько исчерпывающе охвачены все компоненты проблемы и точно установлены связи между ними, зависит качество разрабатываемой модели. Гипертекстовый подход позволяет достаточно технологично строить семантические описания практически с любой степенью детализации. Тезаурусная статья «Военная экономика государства» является по своей сути моделью объекта, название которого вынесено в заголовок статьи, и может считаться некоторой аналогией фрагмента семантической сети или фрейма.
Тезаурус в целом может быть интерпретирован как совокупность взаимосвязанных типовых фреймов. В отличие от традиционных подходов к упорядочению информации в рассмотренных системах искусственного интеллекта, построенных главным образом на различных модификациях причинно-следственных отношений, в гипертексте особо важную роль играют родо-видовые отношения R, v, без которых невозможно осуществление логического вывода. На базе данного типа отношений формулируется основной принцип систематизации информации в гипертекстах - принцип общезначимости. Углубленное исследование родо-видовых связей и отражение их в гипертекстовом тезаурусе позволяет в явном виде зафиксировать реально существующие закономерности, имеющие место в предметной области.
Пример. Пусть существует ряд объектов Q ,, где i = 1,..., k, связанных отношением «род - вид» (v или графически в виде стрелки->)
Qi —> Q3 —> .. —> Qk-i —> Qk
В гипертексте для VQ. Б I где I - соответствующий информационный компонент объекта Q , составленный с учетом принципа общезначимости. Тогда для V Q такого, что 1 < j < k, можно в автоматизированном режиме собирать все родовые сведения Rod о произвольном объекте Q
Rod (Qj) = U I,.
1=1
Гипертекст по своим функциональным возможностям и структуре приближается к современным экспертным системам. Он кроме базы знаний имеет развитый интерфейс с пользователем, позволяющий общаться с системой на близком к естественному языке, а также набор средств, обеспечивающих пополнение и модификацию базы знаний. Однако
«решателем» (носителем правил вывода) остается специалист, работающий с гипертекстом (рис. 8).
Блок фиксации навигаций поиска позволяет проследить путь, который проходит пользователь в базе знаний, прежде чем получит интересующие его сведения. Этот блок является прототипом блока объяснений в экспертной системе.
Гипертекстовая база знаний предназначена для расширения памяти человека, который в условиях информационного взрыва оказывается не в состоянии помнить все необходимые ему в повседневной деятельности знания. Гипертекст лишь усиливает, но никак не заменяет способностей и возможностей абонента, т. е. творческие процессы остаются прерогативой человека. Структурированный гипертекстовый массив сведений может быть обработан непосредственно пользователем, обладающим опытом решения искомого класса задач (не все знания эксперта перенесены в автоматизированную систему).
Следующий шаг в совершенствовании гипертекстовой технологии состоит в формализации и включении в ее состав алгоритмов решения конкретных прикладных проблем. В настоящее время разрабатывается и эксплуатируется ряд экспертных систем, поддерживающих гипертекстовую структуру для представления знаний. Эти системы допускают функционирование как в традиционном стиле консультации, так и в режиме непосредственного пользовательского участия, причем соотношение активности пользователя и системы может варьироваться в зависимости от сложности решаемой задачи, полноты базы знаний и других условий.
Гипертекст может рассматриваться как особая разновидность интеллектуальных комплексов нового научного направления - системы, доставляющие знания (Knоwlеdgе Dеlivеrу Sуstеms). Эти комплексы, так же, как и гипертекстовые изделия, лишены правил вывода, не способны выполнять рассуждении, но обладают базой знаний и механизмом их сопоставления. Сюда же можно отнести системы, объединяющие блоки, реализующие логический вывод, с электронными изданиями и гиперсредствами. Цель подобных проектов - полная автоматизация издательской деятельности. Однако, по мнению ряда специалистов, данное направление имеет более широкие возможности и может привести к новой компьютерной революции - революции знаний.
Одним из последних достижений теории и практики искусственного интеллекта является
Рис. 8. Сопоставление структур экспертной (блок I) и гипертекстовой (блок II) систем
построение гибридных интеллектуальных систем, предназначенных для решения сложных неоднородных задач в составе единого человеко-машинного комплекса, который содержит в своем составе развитый интерфейс с пользователем и средства работы с трудноформализуемыми проблемами. Допустимы две принципиально различные схемы интеграции компонентов в единой системе: программно ориентированная и семантико ориентированная, в основе которых лежат соответственно два различных принципа организации обработки информации, базирующиеся либо на процессе, либо на знаниях.
Программно ориентированная схема организации интеллектуальных средств по своей сути ориентирована на проблему. Ядро гибридной системы в этом случае составляет система программно-аппаратных средств, реализующая развернутую программу решения определенного круга задач (базисную программу), связанных с той или иной проблемой.
Значительно большими возможностями обладает семантико ориентированная схема построения и организации взаимодействия системы с пользова-
телем. В такой схеме центральным объединяющим звеном, через посредничество которого осуществляется взаимодействие всех компонентов системы, служит база знаний, представляющая собой семантическую модель проблемной среды.
Частным случаем интеллектуального комплекса, построенного по второй схеме, являются гибридные гипертекстовые системы, для которых в качестве базисной задачи выступает проблема поиска сведений, а решение вспомогательных задач производится на основе использования соответствующих пакетов прикладных программ, обрабатывающих выделенную из баз знаний информацию.
Сближение, а в некоторых случаях объединение возможностей экспертных, поисковых, гибридных, гипертекстовых и некоторых других новейших типов информационных систем представляется вполне естественным и отражает закономерный процесс интеграции систем искусственного интеллекта в единый комплекс. В этом комплексе гипертекстовая база знаний из самостоятельной единицы превращается в центральный и обязательный блок, требующий особой тщательности при его разработке и сопровождении.
Заключение
Изучение различных концепций теории экономического роста показывает, что особая роль в поддержании заданных темпов экономической динамики принадлежит инвестиционному фактору. Инвестиции, являясь основным ресурсом устойчивого роста экономической системы, обеспечивают на основе положительной обратной связи самоподдерживающееся развитие системы. В качестве важнейшего и сложнейшего механизма саморазвития и модернизации экономики следует рассматривать национальную инновационную систему, формирующуюся под влиянием множества специфических для каждой страны факторов: размеров территории и богатства природными и трудовыми ресурсами; развития институтов государства; развития образования, науки, техники, культуры; состояния и развития научно-производственного потенциала и т. д.
Для повышения эффективности и качества проектирования, а также функционирования и сопровождения инновационно ориентированных экономических систем в их жизненном цикле должен присутствовать этап информационного моделирования. Традиционное информационное представление системы включает в себя целостное и взаимосвязанное описание моделей по крайней мере трех уровней: концептуального, логического, физического. Построение моделей осуществляется с использованием специальных методов и технологий, разработанных для каждого конкретного уровня. Системного, теоретически обоснованного и программно реализованного подхода, позволяющего охватить в едином цикле весь процесс накопления, систематизации и моделирования знаний об инновационном экономическом развитии, начиная с получения моделей семантического уровня и кончая физическими базами данных, программами обработки и эксплуатационной документацией проектировщика, в настоящее время не существует. Если для физического и логического уровней разработаны и функционируют системы, автоматизирующие процессы построения соответствующих моделей, то среди методов и средств концептуального проектирования как наиболее интеллектуального вида деятельности трудно выделить достаточно эффективные и практически используемые пакеты прикладных программ. Отсутствие полностью разработанной общей процедуры моделирования
экономических систем объясняется не только нерешенностью ряда проблем, но и в значительной степени усилением влияния и ростом значимости быстро развивающейся теории баз данных и моделей данных, а также необходимостью взаимной увязки общих принципов разработки информационных систем, с одной стороны, и методологии построения и использования баз данных - с другой. Средства моделирования должны обеспечивать сквозной цикл при создании моделей различных уровней, позволять комплексно выполнять их корректировку и модернизацию.
Наиболее сложным и трудно формализуемым является этап концептуального моделирования предметной области. Отсутствие теоретически обоснованного решения данной проблемы и практическая нереализованность указанного уровня моделирования не позволяет в полной мере осуществить системный подход в проектировании экономических систем.
Гипертекст представляет собой многомерный информационный массив, элементарная составляющая которого (гипертекстовая статья) содержит тезаурусный и информационный компоненты. В те-заурусной статье перечислены заголовки объектов, родственных искомому. Информационная статья хранит понятийные и другие сведения, которые характеризуют объект, определенный заголовком статьи. Гипертекстовая технология моделирования основывается на построении и применении тезауруса. Тезаурус - совокупность статей, каждая из которых содержит список заголовков родственных статей с указанием типа родства. Экспериментально выявлены и теоретически обоснованы типы отношений, которые необходимо отражать в тезаурусе гипертекста, предназначенного для информационного моделирования экономических систем. Выбранные за основу методы реализации тезауруса апробированы при построении ряда гипертекстовых моделей и показали свою эффективность по сравнению с другими возможными вариантами.
На основе сопоставления структуры и функций гипертекста с современными системами искусственного интеллекта показано, что имеет место сближение, а в некоторых случаях пересечение возможностей гипертекстовых, экспертных, поисковых, гибридных и других новейших компьютерных технологий. В закономерном процессе интеграции существующих разновидностей интеллектуальных систем в единый информационно-аналитический
комплекс гипертекстовая база знаний из самостоятельного и обособленного блока превращается в центральный и объединяющий компонент и поэтому требует научной обоснованности при ее формировании, расширении и модификации.
Список литературы
1. Бендиков М. А., Фролов И. Э. Роль инновационного потенциала в модернизации экономики: отечественный и зарубежный опыт // Менеджмент в России и за рубежом. 2006. № 1.
2. Бендиков М. А., Хрусталёв Е. Ю. Методологические основы исследования механизма инновационного развития в современной экономике // Менеджмент в России и за рубежом. 2007. № 2.
3. Тихонов И. П., Хрусталёв Е. Ю. Инновационный механизм научно-технологического развития экономики // Федеративные отношения и региональная социально-экономическая политика. 2006. № 5.
4. Рудцкая Е. Р., Хрусталёв Е. Ю., Цыганов С. А. Методы накопления научного знания для инновационного развития российской экономики (опыт РФФИ) // Проблемы прогнозирования. 2009. № 3.
5. Тихонов И. П., Хрусталёв Е. Ю. Вклад Российского фонда фундаментальных исследований в инновационное развитие экономики России // Концепции. 2007. № 2.
6. Рудцкая Е. Р., Хрусталёв Е. Ю., Цыганов С. А. Перспективные направления инновационного развития российской экономики (опыт Российского фонда фундаментальных исследований) // Менеджмент инноваций. 2010. № 2.
7. Цыганов С. А., ХрусталёвЕ.Ю., Рудцкая Е. Р. Генерирование новых знаний на основе инновационно ориентированных конкурсов РФФИ // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2011. № 45.
8. Рудцкая Е. Р., Хрусталёв Е. Ю., Цыганов С. А. Российский фонд фундаментальных исследований и инновационное развитие экономики России // Экономическая наука современной России. 2007. № 2.
9. Морозов В. П., Тихомиров В. П., Хруста-лёв Е. Ю. Гипертексты в экономике: информационная технология моделирования. М.: Финансы и статистика, 1997.
10. Тихомиров В. П., Хрусталёв Е. Ю. Гипертекстовое информационное моделирование экономических систем: проблемы теории и практики внедрения // Экономика и математические методы, т. 33, вып. 2, 1997.
11. Хрусталёв Е. Ю. Методологические и теоретические основы гипертекстовой технологии моделирования экономических систем // Концепции. 2010. № 1, 2.
12. Хрусталёв Е. Ю. Семантические модели в управлении оборонно-промышленным комплексом России // Экономический анализ: теория и практика. 2010. № 21.
13. Хрусталёв Е. Ю. Семантическое моделирование как метод производства, систематизации и использования знаний об оборонном потенциале государства // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2012. № 9.
