CC BY
19
[[1Ш1Ш1ИНУК!
УПРАВЛЕНИЕ КОНФЛИКТНЫМ ПРОЦЕССОМ РЕШЕНИЯ КОЛЛЕКТИВНОЙ ЗАДАЧИ СОЦИОТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
В. В. Копытов, О. М. Лепешкин
MANAGING CONFLICT PROCESS OF SOLVING SOCIAL-TECHNICAL INFORMATION SYSTEM COLLECTIVE PROBLEM
Kopytov V. V., Lepeshkin O. M.
The article is devoted to the process of solving a collective informational problem in the conditions of conflict communications among groups of users with the use of common resources basing on the language of radical schemes. The research has been made in the frames of the "Scientific and Scientific-Pedagogical Personnel of Innovational Russia" Federal Program.
Key words: information system, functional security, collective problem, environment of radicals.
Статья посвящена вопросу моделирования процесса решения коллективной информации-онной задачи в условиях конфликтного взаимодействия групп пользователей при использовании общих ресурсов на основе языка схем радикалов. Исследования выполнены в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России».
Ключевые слова: информационная система, функциональная безопасность, коллективная задача, среда радикалов.
УДК 004.056.52
В настоящее время происходит расширение области применения современных компьютерных технологий и возрастание сложности управления информационными процессами в социотехнических информационных системах (СТИС). Это обусловлено как недостаточной формализованностью решаемых задач, так и динамическим, ситуационным характером взаимодействий между выполняющими их субъектами -пользователями информационных систем.
Основными факторами, определяющими особенности взаимодействия между субъектами в процессе совместной информационной деятельности, являются:
- содержательно комплексный характер задач и необходимость привлечения для их решения профессионально различных субъ-ектов-соисполнителей; при этом все чаще возникают совершенно новые, неординарные задачи, способы решения которых априорно не известны;
- активность пользователей - способность и возможность выбора ими целей, действий и информационного поведения, а также недостаточная упорядоченность и регламентация отношений между ними в процессе совместного выполнения задач;
- социально детерминированные факторы: возможный конфликт целей и интересов различных субъектов; конкуренция за системные ресурсы; отсутствие мотивации; необходимость нахождения компромиссов в коллизии "потребности - возможности" и т. п.
В. В. Копытов, О. М. Лепешкин Управление конфликтным процессом решения коллективной задачи.
Как показывают исследования [3], перечисленные факторы существенно влияют на результативность информационной деятельности, требования к стандартам и процедурам взаимодействия между субъектами, организацию, методы и технологию коллективного решения задач.
Вместе с тем, доминирующие сейчас объектно-ориентированный и процессный подходы при проектировании информационных систем отодвинули на задний план пользователя и решаемую им задачу, как основную прагматически значимую единицу целенаправленной информационной деятельности, акцентируя главное внимание аналитиков и разработчиков на структурах и потоках данных, событиях, функциях, транзакциях и условиях их выполнения. Вопросы активности пользователей и их информационного поведения традиционно относятся только к сфере менеджмента и, как правило, остаются за рамками проектирования информационных систем. Тем самым игнорируется социотехнический характер последних.
Таким образом, все более актуальной становится задача формализации и учета "человеческого фактора" при проектировании информационной системы и организации информационных процессов, и необходимость применения новых подходов и методов коллективного решения задач.
Обеспечение функциональной безопасности является одной из приоритетных задач функционирования критической СТИС [2]. В общем случае, согласно рис. 1, СТИС представляет собой три взаимосвязанные подсистемы: две социальные подсистемы, которые взаимодействуют между собой через технику и информационную подсистему.
Причем в данной схеме взаимодействия социальная подсистема 1 порождает информационный поток на основе системных ресурсов, который является входными данными для социальной подсистемы 2. Социальная подсистема 2, в свою очередь, порождает информационный поток на основе предоставленных ресурсов, выполняя конечную цель СТИС.
Информационно-управляющая
подсистема
_____________I_____________
Рисунок 1. Структура социотехнической информационной системы
Таким образом, СТИС - система, позволяющая организовать совместную деятельность социальных групп через порождение информационных потоков в информационной подсистеме.
Информационные объекты и субъекты, образованные информационными потоками, переводят систему из одного состояния в другое, так как порождение информационных потоков способствует решению текущих задач и достижению поставленных функций СТИС.
Достижение конечной цели СТИС имеет временные ограничения. Допустим, что время достижения цели равно Т , тогда временная диаграмма СТИС будет иметь вид согласно рис. 2.
о----------------------о----------ю
0 Т0 Т
Рисунок 2. Время достижения конечной цели социотехнической информационной системы
Т0 - время порождения информационного
потока социальной подсистемой 1.
При функционировании СТИС социальная подсистема 1 стремится к максимальному времени порождения информационного потока:
То ® Т.
При этом социальная подсистема 2 стремится за время (Т — Т0) обработать
очередь информационных потоков подсистемы 1. Ресурсы, порождаемые такими информационными потоками, будем называть общими. Таким образом, имеет место конфликт социальных подсистем 1 и 2 как конфликт субъектов с противоположными целями. Указанный конфликт приводит к появлению угроз безопасности функционирования СТИС, которыми являются угрозы доступности и достоверности информации.
Таким образом, система изменяется во времени, то есть эволюционирует. Движущей силой эволюции в данном случае являются конфликты, которые возникают в системе в случае непредоставления одной соци-
альной подсистемой общих ресурсов другой социальной подсистеме.
Критерий выполнимости коллективной задачи можно сформулировать в виде следующего утверждения.
Утверждение: задача выполнима, если заданы и/или доступны для получения все необходимые данные.
Анализ показывает [3,1], что именно дефицит ресурсов есть источник возникновения конфликтных ситуаций и причина развития конфликтов. Как показано в [1], для того чтобы N субъектов могли устойчиво существовать в условиях подключения к использованию ресурсов других к -тых субъектов, необходимо, чтобы выполнялось неравенство, отражающее коэффициент ресурсной координации Крк:
у \ / \ —1'
М Ё К,к * 1 — Ё К, < 1,
1=1 к > п 1=1 1 < к V '
где 1, , = 1,М, к = N +1,М, к Ф 1, , Ф 1.
К , - коэффициент, отражающий ресурсные потребности каждого субъекта: необходимые виды ресурсов и их количество, при которых субъект может существовать, причем
К = Р]
1 Р * М ’ где р, - объем общих ресурсов, принадлежащих у -му субъекту,
М
Р = Ё Р1 - количество общих ресурсов
1=1
СТИС в рамках текущей коллективной
задачи.
Из выражения следует, что:
1. Чем меньше объем общих ресурсов, тем ниже коэффициент ресурсной координации, то есть если Р ® шт, то
К рк ® Ш1П .
2. Если необходимые ресурсы не предоставляются в соответствии с временным ограничением решения коллективной задачи, то неравенство не выполняется, то есть
В. В. Копытов, О. М. Лепешкин Управление конфликтным процессом решения коллективной задачи.
Крк > 1, что означает появление конфликта
в процессе решения коллективной информационной задачи.
Таким образом, ресурсно-совместимые субъекты могут устойчиво сосуществовать не при любых ресурсах, а только тогда, когда ресурсы принадлежат определенной области ресурсного взаимодействия, и один из наиболее эффективных способов урегулирования конфликтных ситуаций сводится к четкому разделению спорного ресурса между конфликтующими сторонами.
В реальном масштабе времени СТИС начинает выполнение задачи в условия нехватки общих ресурсов, из чего следует, что поведение СТИС определяется фактическим значением коэффициента ресурсной координации Кфактт() рк , изменяющемся в
дискретные моменты времени t. Коэффициент ресурсных потребностей субъекта определяется следующим образом:
Р1
К
фактич\ )ц (р — р^ ^)) *
где Рнд - объем необходимых, но не предоставленных ресурсов.
На рис. 3 Кфактич. (t) рк отражает процесс
выполнения коллективной задачи в дискретном времени t . При Кфактич() рк < 1 к°л-
лективная задача считается выполненной в момент времени Т .
К,
фаукич .Рк
0 1 Т 1
Рисунок 3. Процесс решения коллективной задачи СТИС
Функция СТИС состоит из набора задач Z , которые связаны между собой условиями последовательности и параллельности. Для оценки выполнимости функции как по-
тока задач введем коэффициент важности задачи <о{, для которого характерно:
(О,
1,
=1
где ъ - количество задач функции СТИС.
Тогда коэффициент функциональной безопасности СТИС, отражающий выполнимость функции, будет иметь вид:
Кфб (‘) = Ё О, * К
(t),
фактич. рк
Использование коэффициента функциональной безопасности и коэффициента ресурсной координации позволит оценивать конфликтные ситуации, возникающие в СТИС в процессе ее функционирования в режиме реального масштаба времени. Оценка выполнимости функций и задач СТИС необходима для организации управления доступом при реализации активных модели разграничения доступа [4] в среде радикалов [3,5] в рамках процессного подхода к моделированию динамических СТИС.
В простейшем случае система является двухуровневой. Первый уровень - это рабочая область, в которой находятся средства решения задачи. Рабочая область представляет сеть базовых элементов и содержит средства решения задач только с объектами внешней и внутренней предметной области. Базовыми элементами являются интеллектуальные датчики (подсистема сбора семантической информацию части объектов предметной области), интеллектуальные исполнители (подсистема изменения части объектов предметной области), модели объектов и отношений между ними. Базовые элементы образуют структурную организацию и поведенческие особенности сложной системы. Базовые элементы объединяются в ансамбли (операторные схемы), которые называют радикалами. Рабочая среда сложной системы образуется из радикалов. Активизация радикалов (их включение для работы и образование на их основе различных схем решения задач) в сложной системе осуществляется активизирующей подсистемой.
Рабочая область состоит из ультрасреды, где хранятся базы данных и преобразо-
вываются в базы знаний семантической информации; терминальной среды, в которой реализуется сбор и использование семантической информации; опорной среды, в которой собраны модели, аналоги внешней предметной области, она предназначена для прогнозирования процессов вне системы и внутренней эмпирической деятельности.
Второй уровень - это административная область, реализующая постановку задачи, планирование ее решения, прогнозирование будущего результата, активизирование средства решения сформированной задачи, контролирование средств решения задачи, закрепления опыта решения задачи, расширение рабочей области. Административная область является активной подсистемой, которая имеет главной функцией активизировать средства из рабочей области для решения задачи.
Описание социотехнической информационной системы средой радикалов представлено на рис. 4.
Ультра среда реализована навигатором конфликтных ситуаций, который осуществляет выявление конфликтов при решении коллективных информационных задач на основе ресурсной координации. Алгоритм работы активатора на основе навигатора конфликтных ситуаций представлен на рис. 5.
Таким образом, среда радикалов позволяет не только моделировать процессы решения пользователями совместно решаемых коллективных информационных задач в эволюционирующей системе, но и оценивать конфликты выполнения функций и задач при взаимодействии групп пользователей через порождение информационных потоков в совместно используемых информационных объектах.
Эволюционирующая СТИС
Статичное описание Структура информационных ресурсов
Динамичное описание Процессная структура
Информационные конфликты
I________________________________“______________________________________________________J
Среда радикалов
Опорная среда - параметры Ультра среда - условия
Активация среды
Рисунок 4. Описание социотехнической информационной системы средой радикалов
Рисунок 5. Навигатор конфликтных ситуаций
ЛИТЕРАТУРА
1. Аржакова Н. В., Новосельцев В. И., Редкозубое С. А. Управление динамикой рынка: системный подход. - Воронеж: ВГУ, 2004.
2. Лепешкин O. M., Радько C. A. Применение теории радикалов как методологического способа обеспечения функциональной и информационной безопасности социотехниче-ских систем управления // Управление региональными системами: Всероссийская научно-практическая конференция. - Волгоград: Изд-во Perpetum mobile, 2008. - 134 с.
3. Новосельцев В. И., Тарасов Б. В., Голиков В. К., Демин Б. Е. Теоретические основы системного анализа. - М.: Майор, 2006.
4. Харечкин П. В. Методология построения функционально-ролевой модели управления доступом на основе среды радикалов // Молодой ученый - 2009. - № 12. - С. 22-27.
5. Чечкин А. В. Обеспечение информационносистемной безопасности сложной системы
на основе среды нейрорадикалов ее проблемной области // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. - 2008. - № 7. - С. 6—11.
Об авторах
Копытов Владимир Вячеславович, ГОУ ВПО
«Ставропольский государственный университет», доктор технических наук, профессор, начальник управления информатизации. Сфера научных интересов - нелинейная динамика неавтономных систем, проблемы построения информационных систем и информационное противоборство.
kopytov@stavsu.ru
Лепешкин Олег Михайлович, Ставропольский военный институт связи ракетных войск, кандидат технических наук, заведующий лабораторией. Сфера научных интересов - исследование функциональной устойчивости и безопасности социотехнических систем государственных структур. lom@stavsu.ru
5B
