автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Информационное обеспечение автоматизированного обучения специалистов управлению модернизацией производства

HanpaeaxpjMontai

JIOMTEB Стяжвсла» Лмивдрми

Мост-2006

Работа «ыпатвсиа а Институте информатизации образованна Российской »Иняии образовали» я лаборатории проблем янформжшзащга профес сноыальн ого образованна

НжучвыЙ руководитель: доктор технически* ваук,

спфшяй научный сотрудник БУГАКОВ Игорь Аммашрмп

«ршюшк

доктор технических ваук, профессор ЦАРЬКОВ Алекс«! Николяешжч

яожтор технических наук, старший научный сотрудник МИНАЕВ Влодшар

Защит» состоится « 24 » ноября 2006 г. а 15м на заседании диссертационного совет К 008.004.01 в Институте информатизации образования Российской образования по адосу: 119121, г. Москва, ух. Погодинская, д. 8.

С диссертацией мокво ознакомиться в библиотеке Институте ннформахнзацшГ образован« Российской академии образования

Автореферат рвзосляп А октября 2006 г.

Учены! секретарь

доссертещюнного совет*

""Л"^ 'ЧН!1"™" "*у. старший научный осгрудпик

ОЫЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГАБОТЫ

Актуальность темы. Клиуреитоспособность сложной продукции, выпускаемой предприятиями мрпдипт хозяйства, в том числе н предприятиями оборонно-цромыпЕпенного комплекс* в вида комплектов вооружений, во многом определится своевременностью н качеством модернизации производства. Под модернизацией производства понимают процесс улучшения его материально-технической базы дд» по-вшпекия качества выпускаемой продукции. Модернизация не предполагает переход к (ршшпюшю новым изделиям с использованием щяшцишилыю нового оборудовали», материн;«» и технологай, а сатана с периодическим усовершенствованием существующего для соответствия совремепным требованиям. В условиях пввншюбрюного рост» знаний и их «инженерии» путь постоянной, по сути, непрерывней модернизация - единственный способ остаться конкурентоспособным. При проведении модернизации производства комплексов вооружений следует учитывать ее важность дащ обеспечения обороноспособности страны, высокую стоимость и техническую сложность производства, унитапьаость оборудования. а тяже наличие угрозы утраты профессно-вальЕОЙ преемственности в связи со старением кадрового потенциала оборонной промышленности, нарушением целостности оборонно-промышленного пмшоа, связей между его специялиэированными предприятиями, по стратегическим соображениям ранее рассредоточеашыми на территории всего бывшего СССР.

В современных условиях паучно-тепщческой революции с учетом ежотдаого удвоения знаний человечества и ограниченных возможностей отдельного человека по восприятию новой информации гтрннгтие эффеятивных решеянй на модернизацию рроювццш» неоомжво без наличия системы непрерывного обучения спфщиижгов упраш1е«ию модернизацией производства, которая с учетом необходимости сохригаоч производственной (в случае комплексов вооружений - государственной) тайны должна бшъ внутрифирменной (вдиюрпявдой), а с учетом достижений и возможностей информационных И коммуникационных средств в технологий - автоматизированной. Эти достижения н возможности позволяют в автоматическом и ароматизированном режиме в рамках единой системы интоиектуальной поддержки принятия решений и обучо-ння осуществлять ке только понея нужной информации, анализ и сипла управленческих решений, но и реализацию индивидуального обучения.

В настоящее врем» все больше отечественных предпрнятнй реализует на практике идею внутрифирменного обучения, однако в большинстве случаев ояо не связано с обучением управлению модернизацией производства. Необходимость проведения модернизации я ее успешность на конкуреэтоспособных предприятиях определяются, в основном, профессиональной интуицией высшего руководства, а ведущим учителем является собственный практический опыт.

Отсутствие на предприятиях эффективных автоматизированных, систем обучения специалистов управдажю модернизацией производства (как подсистем крторатпвных информационных систем, решающих комплекагую »дачу управления финансами, пер-

соналом, снабжением, сбытом, собственно производством, обучением) ю многом определяется ведосгаточной разработанностью с единых позиций методологических осков построения к содержательной части информационного обеспечения таких слитом.

В саспи с этим *Ю7ал1дой на сегодняшний деш. является диосертацноиное исследование, 1юсвященное обоснованию мегодсиюгичесюос принципов, рвзрвбсихе нелепей и каучно-обоснованных рекомендаций по формированию информационного обеспече-внй йвтомашшров&шюй сшлсны внутрифирменного обучения специалистов управ* леишо модернизацией производства, подаимююего специалистам в условиях неопределенностей посредством южце[ггуа.тьного проспирования и маггеыатичоского моделирования принимать обоснованное решение на модернизацию дрошводства, обесиечи-впърейяхицнйи целесообразную текущую коррекцию этого решения с целью достн* жених требуемой эффективности проводимой модернизации.

Таким обрезом, проблемны опуахкя, осредемющм актуальность темы, состоит в противоречии между необходимостью создания на основе современных информационных средств к технологий автоматизированных систем внутрифирменного обучшлн специалисте» управлению модернизацией производства я отсутствием единой мстодо-

IIIIMIII фЦНИЦ.....IIIIIH НПфпщтИ.ИИШИИп 1йТ| I III И 1111» мчи ми щи и ил * нищи ни ни шхм

наполнения я вице системы вшмосваэанных щтшцшов, моделеЛ и научно-обоснованных рекомендаций.

Объект исследований - автоматизированная система внутрифирменного обучения специалистов управлению модернизацией продаводства (АСОСУМП) гомллешх» вооружений.

Предмет шеследоважжй - информационное обеспечение АСОСУМП.

Цохьшсспдомини-о&кшваниеметсшпотчесю^ деией и научно-обоснованных рекомендаций по формированию информационного обеспечения АСОСУМП {ва примере комплексов вооружений), направленных ва по-вышенис качества обучения спе<;налнстов упрааденню модернизацией производства и эффективности их практической деятельности.

В рамках этой пет решались следующие задачи:

а аиили? принципов построения, фунгч!Нпттургтя1ггсд и совремеп-

пого производства, структур систем его управления н роли АСОСУМП;

• разработка методологических основ ивфоршщвовш^йиисного подхода к управлению производством и его модернизации, обучению специалистов управлению мсдерннзапвеА производства;

• разработка совокупности моделей, обеспечивающих принятие рациональных решений на модернизацию проюэодсгва;

• разработка методических рекомендаций по реализации авгомвтаэБрованшго обучения специалнск» прннгггоо решений на модернизацию производства и оценке его эффективности.

Методологической основой нсследоваамя явились фундаментальные теоретические К | |ри* паднхля работы в области кибернетики (Н. Винер), теория систем (П.К, Аиохкн, Л. Берталанфн, Н Д. Месарович, Д.С. Конторов), теории измерений (Я. Пиотровский, К. Берга), фшюсвфско-методологического осмысаеин* информации и сисгемио-ивформвциониого подхода к уцгавдению (ДЛ1 Дубровский, АД. Урсул, А.И. Берг, ЕЛ. Петров, Ю.М. Горский, КЗС. Колин, ИЛ. Бугаюов н др.), искусственного и гибридного интеллектов (Р. Пенроуз, ДА. Поспелов, В.Ф. Венда), спектрального подхода (В.В. Садодовнкков, АЛ. Дитриев, НД. Егупов, Ф.Ф. Дедус), информатизации образовали (ЯА. Ваграменко, А-А. Кузнецов, И.В. Роберт, О .А. Козлов, СЛ. Панюжова, Н.В. Софронова и др.), разработки н использование аггомяти-зировяянтд обучающих систем (ВЛ Сердюков, СГ, Дпнкдюх, АЛ.. Павлов, В.П. Поляков и др.). Оаювой для системной интеграции этих направлений для решения поставленной * диссертации цели явилось соединение идея информационного подхода, при котором информация рассматривается не просто как «сведения и сообщения а чем-либо», но как формирующее, организующее н иреофазукицее начало, и базисного подхода, при кагорам любое целое формируется путем весового суммирования базисных частных элементов. В соответствии с этим интегрированным подходом информационное обеспечение рассматривается как ведущий вид обеспечения современного производства. Это положение согласуется с идеей становления постиндустриального общества, в котором ведущей производительной силой и стратегическим ресурсом является информация.

Методы асследаванкй. Дня решения ада* нсспедомяня использовался математический аппарат и методы дафферснциальнопо и шгтегральяого исчнслежя, фунювю-

Яйттитт риртдр^ теории фиЛЫрМЩК, ТбОрНН ПрИШГШЯ рСШСЫИЙ, '1СОрШ1 В<^ЮЯПЮЩСЙ И м»1сматичесзгой сгагтстаи!, алгебры.

Научная новязва результатов исследований заключается в следующем.

• На основе анализа современною состояния »опросов управления производством и возможностей средств информатизации образования сформулирован единый информационно-базисный подход * формированию и иреобрадонанию измерительных и управленческих сигналов в технологических производственных и образовательных процессах на основе применения обобщенного ряда Фурье и обоснованы принципы еп> реализации для формирования информационного обеспечения АСОСУМП,

• Разработана модель динамической обработки информации на основе использования рядов Тейлора и ортогональных рядов, позволяющая автоматизировать процесс достоверного кратко- и среднесрочного прогнозировали за счет априорною формирования стандартных и специализированных аналитических баэяоов и функционирования в пространствах числовых одэффяциеотав разложения.

• Разработан «омплекс моделей (дискретная настраиваемая модель управления производством, событийная модель технологических процессов, итерационная модель

приняли решения в условиях неопределенностей при ограничениях на ресурсы я наличии ацжорвоЁ измерительной информации), позволяющий моделировать тсхноло-гаческие и управленческие процессы при обучении специалистов.

• Опираясь на классические положения теории обучения применительно к трансформационной динамике систем и прогнозированию их развития, раэработашл мето-длтеоснс рекомевдащт по автоматнзированпому обучению специалистов принятию управленческих решений ня модернизацию производства с использованием современных информационных средств и технологий.

Теоретически эидчжмоегь результатов диссерт&шш состоит в рвмшши теории мтом8ти«ф01янного управления применительно к вопросам информационного обеспечения формирования эффективных упрааленчесхих ранений на модернизацию производства н обучения специалистов нринятию таких решений на основе принципов динамического восприятия н линейно-независимого (ортогональною) проеятярошння.

Практическая значимость работы заключается в обосновании комплекса принципов, разработке моделей и научно-обоснованных рекомендаций по формированию информационного обеспечения АСОСУМП (на примере комплексов вооружений) как системы повышения квалификации и нптеллектуалькой поддержки принятия решений управленческого мена, позволяющей повысить конкурентоспособность продукции и персонала предприятия. Применение полученных в диссертации результатов на практике позволяет повысить качество принимаемых решений на модернизацию производства,

Достовераосгь полученных в диссертации результате» подтверждается обоснованностью исходных данных к прюипьи ограничений, корректностью постановки задачи исследований, использованием апробированного математического аппарат н методов исследований, сходимостью результатов теоретических исследований с результатами ма-тсмагического модедаравання и эксифиыеытальиых исследований.

АироФацвя результатов. Результаты работы докладывались и обсуждались на Межведомстьевво* конферещки «Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем» (Серпухов, 2002 г.% Международном симпозиуме «Надежность н качество» (Пенза, 2003 г.), Международной научно- методической конференции преподавателей вузоа. ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе» (Н. Новгород, 2004), Ш Межвузовской научно-практической конференции «Использование информационных технологий в процессе профессиональной подготошш специалистов» (Н. Новгород. 2005 г.). Меж-регаоняльной ваучно-мжнической конференция «Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических н информационных систем» (Серпухов, 2006 г.), научных семинарах я Институте информатизации образования РАО, Военной академик ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого,

Серпуховском военном гистшуге ракетных войск. Институте инженерной фюнкн РФ. По теме диссертации опубликовано 20 работ.

Внедрение результата» ясследовяння. Защищаемые результаты реализованы в ФГУП «Московский институт теплотехники*, ФГУП «27 ЦНИИ МО РФ», Московском авиационном институте (государственном техническом университете) и Серпуховском военном институте ракетных войск. Институте инженерной физики РФ.

Положения, »ыиоежмыс на защиту:

1. Методологические основы информационно-базисного подхода х управлению производством и его модернизации, обучению специалистов управлению модернизацией прсЕизмдства.

% Модель динамической обработки информация на основе использования радов Гейдара и ортогональных рядов.

Обобщенные модели технолиичсских и управленческих процессов модернизации производства.

4. Методические рекомендации по автоматизированному обучению специалистов принятию управленческих решений на модернизацию производства.

Структура н объем диссертации. Диссертация состоэт ю введения, трех разделов, заключения, списка литературы из 137 наименований. Объем работа - 164 листа, в тем числе 4 таблицы и 29 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введения проанализцмжано состояние предметной области исследования, обоснована актуальность проблема разработки информационного обеспечения АСОСУМП, сформулировано противоречие, исхода из которого, определены цель и задачи исследований. Приведены результаты, выносимые на защиту, показана их научна* повита, теоретическая и практическая яшчимоегь. Приводятся сведения о публикациях, апробации и реализации результатов нсслецовышй.

В яервом раддем «Методологические основы информационного обеспечения автоматизированной системы обучения специалистов управлению модернизацией производства» анализируются принципы построения, функционирования я модернизации современного производства, структуры систем управления современным производством и роль ДСОСУМП в его модернизации, на основе информационно-боаисаюго подхода к управлению производством и его модернизации, обучению специалистов управлению модернизацией протяодства разрабатывается структура и принципы информационною обеспечения АСОСУМП.

При разработке методологических основ информационно-базисного подход» в качестве основных базовых прккщшею выделены: принцип наименьшего действия, принцип инерции (сохранения), принцип динамического восприятия, принцип пороговое™ взаимодействия н развития. В качестве основного цринципа-сгедстаа, обеспечивающего на основе модернизации сохранение динамического равновесия предприятия как егт-

крьггой системы с внешней средой, выделен принцип управления связями, обеспечивающий желаемую перестройку структуры управляемого объекта (в* различных иерархических уровнях) и, как следствие, выполняемых им функц ий. Реализация этого принципа предполагает соответствие модернизуемого проыпводстяа следующим, свойственным прцюдным интеллектуальным системам (живым организмам), принцнпам-услоаиям: пластичности (гибкости), виртуальности, избыточности, рефлексии, предвидения. Наиболее важным дяя решаемой в диссертации задачи является основанный на динамическом восприятии и вытекающий из концепция опережающего отражения ILK Аяохина принцип предвидеяия (опережающего восприятия), позволяющий разрешить противоречие между сложностью и быстродействием (как условием выживания) сложных систем. Исследован вытекающий из рршцнш динамического восприятия принцип приоритета крутизны сигнала и дооолняющне «го принципы символьного описания, классификация ситуаций, автоматизации наведения.

Одним из основных принципов оргатгмттии производства с позиций системного анализ* является принцип разделения н специализации труда, позволяющий каждой операции процесса производства поставить в соответствие свою оптимальную совокупность действий, эффективная реализация кондак предполагает определенный уровень знаний н компетенций реализующего эти действия персонала, необходимое оборудование и инструмент. В диссертации повязано, что эффективной формализацией этого принципа, соответствующего всеобщей идее формирования целого из частных независимых элементов, может служить обобщенный ряд Фурье

¿ ÍSÍt)Pl(Odt ,тще {дШ=В.я] - множество

линейно-пезависнмых элементов («векторов») - базис, порождающий соответствующее пространство; {cj} . множество весовых коэффициентов, единственным образом представляющее енпмш S(t) по выбранному базису {д(')}. Выбирая другой базис {Pi (О }. получают другое множество коэффициентов

Преимущества базисного представления в автоматизированных системах финитных сигналов S(t)eL¡(t}, к которым относятся реальные измерительные и управленческие воздействия, наиболее ярко проявляются в случае ортогональности элементов базиса. Ортогональный базис обеспечивает единственное, наилучшее (в среднеоддотнчном смысле) н наиболее экономичное аналитическое представление. Меняя глубину разложения, можно добиться сколько угодно малой погрсшноста приближения. Разложение в ортогональный ряд является устойчивым без ограничения ва дайну отрезка ряда, причем увеличение «ела разложений не требует перерасчета ранее вычисленных коэффициентов. После ортогонального разложения дальнейшие преобразования ведутся в пространстве подученных коэффициентов разложения (чисел) по априорно известным (и хранимым в памяти АСОСУМП) ал-

горитмам. Многообразие ортогональных рядов и достаточная легкость их получения (посредством процедуры Грама-Шиидта) позволяет осуществлял кх адаптивное использование. Основная щюблема-в формировании соответствующего базиса.

Любое производственное предприятие как открытая система обменивается с внешним миром сигналами и управляется имя. Обычно а структурах автоматизированных систем управления выделяют две разновидности потоков: информационные и материальные, рассматривая процесс производства как материальный процесс, а управления как информационный процесс. Однако онтологически любой материальный поток является одновремевно потоком информационным и наоборот, поскольку как управляющей, так к информационный сигоал — сочетание формы, структуры (чисто информационная составляющая: ¡а-/опяа-йоп—то, что содержится в форме, которая задастся посредством производных и градиентов) и ее матеря-алыюго восток (эьергстически-вещестесиная составляющая). В физическом (мет* рологнческом) мире не бывает материи (энергии) без формы к, как следствие, весомой ей информации. Главенство составляющей (информационной иди энергетической) определяется целесообразностью восприятия воздействия (в любом случае оно должно превышать соответствующий порее чувствительности). Исхода из этого, любой процесс можно рассматривать как процесс информационный.

Производственные предприятия как кибернетические системы 5 осуществляют преобразования (трансформацию) вектора входных сигналов X (информацию, вещество и энергию) в вектор выходных сигналов У (выпускаемую продукцию) под действием вектора управляющих воздействий и {X - вектор состояния производства как объекта управления), см. ркс 1. При этом: Зс^ГхХ>Ух2>и, Д Л,:ГхХх1/х2~>Г, где л, и л, - операторы. Потому к любому

процессу на производственном предприятии может быть применен математический аппарат функционального анализа, механизм построения сложного посредством весового суммирования конечного количества простых базисных элементов. Это касается не только измерения им преобразования сигналов, но и формирования структуры производства и системы управления им, а также обучения персонала.

Рис. 1. Производственное предприятие кйд кибернетическая система

Рассмотрены возможные структуры систем упреждения производством. Показало, что ввиду особой государственной важности оборонных предприятий дня них целесообразно сохранение соответствующей базисному подходу наиболее экономичной и управляемой линейно-штабной структуры управления с частичным внедрением идей иерархически-сетевого управления и рекомендацвй ориентированной на процессный

н командный подходы так называемой концепции «всеобщего управления качеством» - TQM (Total Quality Management), лежащей в основе известных международных стандартов качества ISO-9000 (International Standards Organization). При создании АСОСУМП целесообразно опираться на методологию формирования корпоративных информационных систем с учетом западных стандартов управление MRPD и ERP, максимально 'использовать возможности GALS-технологн«, объединять возможности естественного и искусственнопэ интеллектов.

Разработана структура АСОСУМП как системы гибридного интеллекта (см. рис. 2), в которой выделяют гибридный апедпекг (ГИ), отвечающий за привитие решений, и систему реализации действий (СРДХ обеспечивающую реализацию принятых решений ддя обеспечения заданной траектории состояний объекта управления.

Рис. 2. АСОСУМП как система гибридного иителлегта

Наличие обратной саяэи обеспечивает необходимую коррекцию рссгений-дейстмй достижеяня текущих ty и глобальной цепи Ц-(Ц( } функционирования АСОСУМП. Датчики ДхнДу формируют опепкн X* н У* векторов состояния среды X н объела управления Г соответственно, Управляющее устройство (УУ) преобразует формализованное текущее решение /) > управляющий сигнал щ (i), а исполнительный механизм (ИМ), используя внешнюю энергию Е> преобразует этот сигнал в достаточное (но мощное™ и энергии) управляющее воздействие «ftftjt

Д^^хУхГнлЦ^. £Цс(].Обосзоваиацеле«юбразиосп.

сочетания при формировании управленческих решений (воздействий) положительной и отрицатепьиой обратаой связей, математической оптимизации и экспертных знаний.

Во взором разделе «Разработка моделей управления модернизацией производства» формализована задача управления предприятием как сложной системой, разработана модель днвамичес*ой обработай информации на основе базисного подхода, дис-

кретная модель управления модернизацией пронзводсгва, событийная модель технологических процессов, модель принятия решения да модернизацию производства.

Задача управления сложной динамической снегаюй представляется в ввдк

где Г-выход; з^с^сХ - вгодействне среды; »[1Д] - известные функции; и(1,хх)си -управляющее воздействие; ^ -запаздывания вследствиеинерционности. Модернизация состоит в формировании такого управления и*, реализация которого на интервале [0,Г] при затратах С обеспечит эффективность

функционирования не менее требуемой Э^.та Э йЭ^, Разработана модель динамической обработки информации на основе представления влияющих на динамику исследуемого объекта величин X в виде ряда Тейлора или ортогонального ряда. Модель позволяет оперативно оценивать влияющие величины (а также проводить, при необходимости! идентификацию параметров объекта) на основе анализа переходных процессов, иызван-<3(0 (при идентификации - эталонными значениями Й(') = Чъ )• В случае

использования ряда Тейлора С(0 а Яч+. где и geiui - значение Q(t) и т-ой производной при Уравнение состояния ж его решение имеют вид:

z(t)=■ г™+!х-«Г, где *0 3™ И) иИ)

Р,, (О=/(*,,, О. i=[0.JVr—1], Р,Ш =l/[m!(m+I)Ot+2)K(m+JV)]. Для оценивания

состаапяется система — 2 Рг, )' + ^ /*«_ ' ^l, ' 9«<"> из

(и) jp-0

ЦшЫ+Mi+i уравнений, на основании решения которой находятся искомые, ин-

вариантные к начальным условиям, оценю локального образа

м

в"(г), где к^ - численные коэффициенты, - регистрируемые параметры.

В случае применения ортогональных рядов, когда используется возможность представления всего сигнала !2{0е ¿а (О о 0(®)е ¿¡(ю) с заданной точностью а виде

конечного обобщенного ряда Фурье О

40= £ О, /<■», искомые коэффициен-" »

ты находятся из уравнения состояния ■ гм решетив которого,

ввн^ того, что р1(») - алгебраические полиномы, также, как и при использовании ря-

да Тейлора, находится в явном виде (интеграл (м-рется N pal):

Ж) =¿ jJKldL.xlc,pl№=c0jíi>(dL..(jp<1№+ cxfadL,.{\Pí<№:+...+ ct\dK.dL,.{¡plm. м

Составляя систему из L=N+I+1 уравнений zfO=z(í,), í=[l,L], г. -Cj ) • lo + V. C'i)' + +tt )' V""+<M' ^+*<> (O • + ft) ■ с,. и решая ее, находят искомые коэффициенты {с(}, 1=[0./], которые описывают сиг-вал CÍ') применительно к базису {pt (»)} на всем интервале его существования. 11а основе математического моделирования сигналов различной формы показано, что в качестве базиса {р((<)} целесообразно использовать баше из оргонормированных модифицированных функций Лагерра вида

Исследованы возможности решения проблемы дифференцирования реальных сигналов в условиях шумов (некорректная задачаХ проблемы «тплрсшности уссчсния» (по-за конечности используемых элементов ряда) как вследствие потери тех высокочастотных составляющих спектра, которые лежат вне грашщ уссчсния, так н вследствие возникновения при любом усечении р«да Фурье эффекта Гнббса, проблемы «погрешности наложения частот» как следствия нарушения условия разделения суммы £,сН®-2лР) Пуассона (если тшое наложение состоялось, та выборка {г4} подучена с шагом дискретизации h >я/Р или цриняго заниженное по сравнению с реальным значение граничной частоты Р, то впоследствии никакими мерами ошибку наложения не убрать). Показано, что при отсутствии помех дня исышвдиня наложения достаточно выполнить условие разделения A S я/р. Однако в действительности бесшумовых ситуаций не бывает, поэтому предлагается, »схода из ошибки квантования, задавать допустимо мелкий шаг дискретизации h<hf, предварительно ограничив спектр за-

щумленного сигнала z(t) с помощью аналогового фильтра с частотой среза Фф aflfky, Тогда спеггр сигнала Z(co) будет сосредоточен лишь на некото-

рой части [- TMf] цешралшого интервала f-ДД ta f^ky-fi,, y<p<a)¿. Так как шумовые случайные величины bt взаимно независимы, то случайная функция б(ю) как «белый шум» равномерно запошит всю ось частот, причем на интервале [<^<7 содержится сигнал и шум, а на интервале ¡tfij > 7 - враянческн только шум. При этом

чем меньше А, тем меньше дисперсия спектра ошибки с2 =h2 ■ JJOj 2, где Ол -

л

дисперсия к -ой случайной величины 8* , что приведет к меньшему зашумяеяизо информативной части сигнала. Кроме того, уменьшение h ведет к сосредоточению спектра Q{a>) все па меньшей части центрального интервала, что упрощает реализацию

фильтрация посредством умножения £&>) на «прямоугольное окно» ^(ш), равное 1 при Щйр иОпрн ¡»¡>0. Полученное в результате дискретизациисигнала множество 2 = } подвергается далее цифровой фильтрации для удаления составляющих с |оо(>7 и сглаживанию составляющих с |<н| й у. Профильтрованное н сглаженное

множество 2={?4} в полном объеме можст использоваться для получения на основе

метода наименьших гоадратоз множеств {<ЗЬ } н [с, }, при иеобходммосги поджр-гасмых децимации для соответствия теореме отсчетов. Привешены конкретные зависимости для алгоритмов оценивания при использовании ряда Тейлора и функций Ла-герра, результаты компьютерной реализации ортогонального проостнровання.

В соответствия с принципами пороговое™ и инерции разработана дискретная

модель упровленга, описываемая зависимостью

. Неточность

ы ы

измерения текущих значений выходных сигналов у* в условиях недостаточности априорной информации приводит х целесообразности использования настраивав-

мой модели у' = ¿а/?*"' , где - выход настраиваемой модели,

1-1 м

- входное воздействие на объект, - измеряемый выход, а' я ¿' -

оценки параметров а' и Ь' на момент а, - погрешность измерения. Разработан адгоркш наложденк! параметров кодеди, Пра этом оценка V шрсдьистся, исходя из максимума плотности распределения /(?), получаемой ва основе статистической обработки выборочных значений помехи.

В работе предшгаются базирующиеся на информационном подходе событийные модели технологических процессов. Показано, что технологическую ость "Ш, моделирующую (потоковую) структуру производства, целесообразно представлять в виде ориентированного графа (А.-К), множество вершин которого /е /Л}-модб-ли агрегатов, а множеспю дут Л = { /е /л} - модели связей (продугговроводов), соединяющих продуктивные входы Щ н выходы г, агрегатов. Технологический прсоесс представляется в виде кортежа ТРу где А] с: А я Е} С.К- водмшжество юрегнтав и продукгопроведое, участвующих в ииштимии процесса ТРу; MSj - матрица настроек; которая определяется при иуд»™ процесса ТР} на стадии определения функционирования теш ОТ; МФ) - матрица функции реа-люуеыосхи; М^ - матрица функции готовности; ЬСР] - жизненный цнкл технаки-и-

ческого процесса TPj как юшечныВ автомат. Состояние «mi TN в момент иремеяи 1 -

Это кортеж состояний всех агрегатов сети CTNt ~{y]caj'Pj). где Уу, = 5ГЛДау) -состояние, в котором а момент времени t пребывает агрегат apt. Clj я - причин ки занятости и неисправностей azpenrra tij соответственно. Дш момента времени t имеет место разбиение технологического процесса TPj на подмножества активных SAP, и пассивных SPPt процессов, так что модель представлена как двухуровневая: сдой TN (агрегаты и связи по потокам) и май SAP, еэ SPP, (процессы).

Модель пркшлшя решения ва модернизацию производства рассматривается как процесс, связанный с поспедоватедышм определением цепей модернизации, критериев н ограничений (по ресурсам и допустимому времени модернизации со сниженной эффективностью производства), формированием списка альтернатив, разработкой ма-темапгоескях моделей и их исследованием, оценкой альтернатив, непосредственным принятием решения, его исполнением и оценкой результата. Поскольку принимать решение ва модернизацию производства всегда приходится в условиях большей или меньшей неопределенности (что связано не только со сложностью системы произвол* ства, но и с новизной каждой конкретной апувцин), то началом принятие решения является распояваваннс текущей ситуации пв производстве, прежде всего, как ситуации, требующей осуществления модернизации. После этого осуществляется моделирование, исхода из которого, принимают окончательное решение. Протяженность условий проявления свойств обьястов позволяет аерлорно сформировать т-плггы экви-валентвостей ситуаций модернизации я конечное множество типовых (базисных) решений, использование которых квк автоматизмов поведения наиболее эффективно в экстремальных условиях функционирования производства.

Формализация: Q = сог} - множество состояний производства, требующих

ироведения мццвраевцш; ¿•»{/j,...,/*} - множество возможных решений на модернизацию, принимаемых по результатам решения задачи распознавания текут«« состояния производства; - множество вариантов разбиения £1 на непересекающиеся классы, исхода из того, что каждому классу соответствует свое решение. Кааздый из вариантов разбиения Лд, акЦг] разделяет множество £1 ва количество Иц классов. На основе исходной информации составляется априорный словарь признаков, описьяаемый мяогамерпым веи^юм i.-fe...-.»*}, н априорный алфавит классов состояний. Задавая конкретные значения а, доходное множество состояний £1 ■ Ю,} как обучающую выборку разделяют на

подмножвспй ч классы flj" » fl^ ■ Если обучающая выборка представительна, то, непосредственно обрабатывая исходную информацию, определяют описания классов. При статистическом подходе к распознаванию такими описаниями являются

скоы подходе к распознаванию такими описаниями являются априорные вероятности появления состояний соответствующих классов - также условные плотно-

сш распределения значений признаков по классам На-

личие описаний классов позволяет определить решающие правки, с помощью которых обеспечивается минимизация ошибок распознавания неизвестных состояний.

Зная Рт (п^" ) - оценку апостериорной вероятности правильного решения задачи распознавания, усредненную во воем возможным значениям признаков алри-оркотословаря, описываемого вектором хл,я Ыр?") - выигрыш, связанный с реализацией возможных у"»«"* при распознавании состояния со, отнесенного к классу в варианте классификации А1, находят мякмятичесхс

Я = от выбора вдоанга при

<»1

априорного словаря признаков. Чем больше £ тем выше эффективность.

В условиях наличия ограничений на ресурсы С0, когда реализация априорного признакового простревства х, в иолаом объеме затруднительна, пере-

ходят от априорного словаря признаков к рабочему, вводя в рассмотрение вектор X. ~ • ^ы. }• компоненты которого равны еданице или нулю в зависимости от того, используется ли дантчй пртнак апряорного словаря ■ Рабочем словаре нлн нет. Тогда оптимизационная задача эаквючаося в нюкщденш /4,, » Л^ нз множества

¿^{Ау,..., Аг] и такого вепоря , которые при наилучшем решающем правиле обеспечивают максимальное значение X при собямщеннн ограничения СйСщ, т.е.

при этом ^ опреде-

ляет оптимальный алфавит классов, а Х° - отггимальный рабочий словарь признаков.

Изложена итерационная последовательность решения этой задачи ка основе метода последовательного приближения. Показано, что в условиях недостаточной о нредеаенностн исходной информации может быть целесообразным целесообразно использовать при формировании множества решений возможности проектирования (программирования) в ограничениях (сапаЬанИ рпдоаттшвд).

В условиях многокритериальной задачи задается векторный хрвгернй в виде множества = {Д), ?частных критериев, коэффициенты относительной важности которых образуют вектор важности: В = {р , }. Задача заключается в нвхо-! оптимальных значений Х^, упрваявемых параметров X ю обаяли их до-

пустямых значений , обеспечивающих достижение оптимального значения Р^ критерия ¡?. Инее значения В « -¡р 1}, с помощью соотношения

«.-ЙА/±ЙА ФоР-Ф>- вектор весовых ко^ит™

Р-1 «-1 р-1

ОЙа( =1, где а( папаишет опюснтелыше прсио»

ходство критерия Д над всеми друшмн, к далее -вектор {а¡/1,(12/2,...» сьд/д }.

В трети разделе «Разработка методических рекомендаций по обучению спе-тщалистоа принятию рациональных репияий да модернизацию производства* разработаны методические рекомендации по автоматизированному обучению специалистов вринхшю решений на модернизацшо производства н оценке его эффективности.

При решении первой задачи в схютветствии с принципом пороговости взаимодействия и развития за основу взята идея трансформационного перехода системы от одной оптимальной структуры (стратегии) к другой - - непосредственно или через универсальную базовую структуру (стратегию) 5„ , обладающую зияя и пониженное (по сравнению с оЕггимальяымя структурами) эффежтявносгыо Э, но зато в более широком диапазоне условий (требований) С, и предотвращающую снижение эффективности ниже допустимого значения Э^,, см. рте. 3. Применительно к производству оптимальную структуру можно рассматривать как соответствующую идее проектного подхода, когда под достаточно узкий диапазон внешних условий создается свой оптимальный проект и реализуется своя частная, временная структура производства и управления нм. Универсальность же связана с идеей использования проверенных практикой традиционной линейно-пггабной структуры управления производством (сохраняющейся и при реализации частных проектов). Применительно к обучению оптимальная структура соответствует узкой специализации обучающегося, а универсальная—широкому образованию.

Особое значение приобретает опережающая идентификация достижения управляемой системой точек бифуркации (модернизации) - трансформационных точек 1.2.3

перехода на другую сгрупуру (стратегию). При атом = ^^ Й Р^ . Исход* из

этого, гаавиая задача подготовки специалистов но управлению модернизацией производства должна быть связана с совершенствованием их способностей к достоверному прогнозированию точек бифуркации на основе концептуального проеггярсюааия и ыатемшичесхого моделирования. При этом в процессе обучения, результатом которого ямяется трансформационный переход системы знаний (стратегий поведения) обучающегося от одной оптимальной структуры к другой (в рамках одной стратегии возможны трансформационные переходы между пциятдипи тактиками, в тактиках - между приемами и т.д.), особое значение приобретает формирование универсалию^ базовой системы знаний по принятию решений зн шдернгощню производства» в качестве которой выступает разработанная совокупность методологических принципов, моделей и рекомендаций по упраялеиоо модернизацией производства.

Основываясь на классических положениях теодои обучения применительно к трансфоршп^щцой динамике сис1ем и ирошмицоши ню их развитие изложены требования и рекомендации к формированию экмевга» АСОСУМП; информационного модуля (базы данных и жаняй), кш»фоль»«о-дяшмос1крую«цсго модуля, модуля убавления ходом учебного процесса, модуля анализа объема и структуры знаний, модуля средств коммуникации, совокупность клорик позволяет решхмопь мщинщаль* ную обрамаатспьдую траекторию с целью фсрмирсаания необходимых кдмвегеишо-стей обучающихся. Развиваясь вместе с обучающимся, кндквндуаляямриванвая обучающая иротрнимв, велючаюаща демонстрационные^ ииформищовно-справочные,

зволшег к моменту окончания обучяшя сформировал, интрадоый образ обучающегося (общий уровень его рввитня, уровень юмпетекшостей. нершмсЕввы далыкЛшего

пришими ЦЯГ ЯИЦИШЖ^Й нп у^мпяшш м^уряим^дМ Iнитууггм)

В дополнение к классическим методам оценки эффективности, функционирования систем управления (обучения) осуществлена энтропийная интерпретация качества процессов управления. Показано, что наилучшей стратегией и является та, которая минимизирует относительную энтропию И(г/х) начального состояния объекта управления, т.е. иеи-.^^^нр/х), где Н[У/Х)^Н(Г)-Н{Х)+Н{Х/У),

Н[у)=—^1 /»(у,1) 1ое, - энтропия объела управления, способного кахо-

м

даться в п состояниях у^ с вероятностями • "

разнообразие управляющих воздействий.

Проведен эксперимент (обучающиеся • среднее управленческое звено предприятия оборонной промышленности, N=21) применительно к решешяо задач принятия

■

решений в условиях аддитивной целевой функция Q = с ограничениями типа

м

А

^b¡yt £ С. где y¡ - ¿-ый показатель, a¡ - вес i-oro показателя, b¡ - расход ресурсов на

(al

поддержание i-ro показателя в требуемом состояния, С - общее количество ресурсов. Результата эксперимента показали высокую эффективность обучения (см. рис. 4), что сведргопьсгвуот о правильности получении» [итт^^ц»* н депесдабрвзпскям про-М1/|ЯНИ1Т.ПИПЬР'^"||||| дпглт/уиннй

Рис. 4. Результаты эксперимента

В заключении сформулированы основные результаты исследования, свидетельствующие о достижении поставленной цели исследования со обоснованию методологических принципов, разработке моделей и научно-обоснованных рекомендаций АСОСУМП, направленных на повышение качества подготовки специалистов да модернизация производства и эффективности их практической деятельности.

1. Показано, 'что в современных экономических условиях сохранение конкурентоспособности производства на основе его непрерывной модернизации требует наличия и непрерывного развития АСОСУМП и его информационного обеспечения как системы знаний (в области производства и его модернизации) и средств их сбора, хранения, обработки и распространенид, позволяющего специалистам в условиях неопределенностей посредством концептуального проектирования н математического моделирования принимать обоснованные решения ка модернизацию, обеспечивать их реализацию и целесообразную текущую коррекцию с целью достижения требуемой эффективности проводимой модернизации. Ядром информационного обеспечения АСОСУМП является совокупность междисциплинарных методологических принципов, моделей н научно-обоснованных рекомендаций по его построению и функционированию.

2. Методологическим инструментом, способным обеспечить междисциплинарную интеграцию достижений отдельных естественнонаучных и гуманитарных направлений на этом пути, является информационно-базисный подход, с позиций которого любой процесс рассматривается как процесс ивформавдюнный, причем целостность этого процесса обеспечивается весовым суммированием базисных со-

ставляющкх. Обще! моделью такого подхода являете* используемый в теории сигналов и функциональном анализе обобщенный ряд Фурье.

3. Сформирована структур« АООСУМП как развивающейся системы гибридного (человеко-машинного) интеллекта и получены рекомендации по ее реализации на основе возможностей современных информационных средств и технологий, исходя из всеобщих принципов наименьшего действия, инерции, порогового! взаимодействия (развития), динамического восприятия и частных принципов предвидения, пластичности, виртуальности, рефлексии, избыточности и др.

4. Исходя из особой важности прогнозирования при принятии релтеяий на модернизацию, разработана модель динамической обработки информации на основе использования линейно-независимых базисов в виде ряда Тейлора и оргогояальных рядов (в частности, ортнормированного модифицированного ряда Лагерра). Получены практические алгоритмы, инвариантные к начальным условиям и (представляющие собой весовое суммирование вабяндвемых параметров состояния. Покапана возможность

ниипипмии дитапД чгну-тт Дпч уирд»«™

Разработаны рекомендации по решению проблемы дифференцирования реальных сигналов в условиях шумов (некорректная задача), используя процедуры фильтрации-сглаживакия, позволяющие избавиться от погрешностей усечения ряда (эффект Гиббса) и погрешности наложения частот (при несоблюдении условия разделения суммы Пуассона). Исследована возможность управления частотой дискретизации наблюдаемого сигнала посредством управления инерционными свойствами его средства восприятия.

5. Предложена дискретная модель управления как рекуррентная настраиваемая модель, учитывающая имеющиеся статистические данные о распределении основных н влияющих величин. Разработана теоретико-множественная событийная модель технологических процессов. Представлена модель принятия решений на модернизацию производства в условиях неопределенностей, учитывающая наличие априорной статистической информации и ограничения на ресурсы. Показана целесообразность использования базисного подхода при формировании интегральною критерия в условиях многокритериального проектирования,

6. На основе классических положений теории обучения н развиваемого в диссертации принципа пороговости разработаны методические рекомендации по обучению специалистов принятию рациональных решений на модернизацию производства в рамках трансформационного подхода х управлению и обучению, направленного на опережающее распознавание бифуркационных точек перехода с одной на другую отпмальную структуру (стратегию) при условии их непустого пересечения.

7. На основе проведенного эксперимента показана эффективность ясоольэовв-ш доработанного научно-методического аппарата дня обучена* специалистов

управлению модернизацией производства. Количество оптимальных и рациональных решений после обучения возросло на 83 %.

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Локтев С.А. Событийная модель структуры и функционирования технологических процессов. // Научно-технический сборник. — Серпухов: СВИ РВ, 2002, С. 101-105.

2. Ломтев С .А. Облик системы поддержки принятия решений на основе автоматизации и механизации управления производством. // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». - Пенза, 2003, С. 92 - 95.

3. Ломтев С .А Объектно-ориентированные технологии имитационного моделирования процессов функционирования сложных систем. // Высокие технологии в педаюгическом процессе: Труды Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов. • Н, Новгород, ВГИПА, 2004, С. 362...365.

4. Локтев СЛ. Информационно-алгоритмическое обеспечение системы поддержки принятия решений на основе компьютерных технологий. // Научно-технический сборник. • Серпухов: СВИ РВ, 2005, С. 124 -127.

5. Ломтев СЛ. Анаше особенностей концептуальных моделей предметной и информационной областей производственного технологического процесса. И Сборник трудов научно-технической конференции. - Ростов: РВИ га, 2005, С 38...39.

6. Ломтев СЛ. Информатизация процесса подготовки специалиста по модернизации производства в оборонной промышленности. // Сборник трудов Ш Межвузовской научно-практической конференции «Использование информационных технологий в процессе профессиональной подготовки специалистов». - II. Новгород: ВГИПУ, 2005, С. 128... 131.

7. Ломтев СЛ. Информационно-базисный подход к управлению модернизацией производства. // Электронный журнал «Труды МАИ», 2006, № 25.

8. Локтев СЛ. Формирование аналитических образов импульсных енгшшов в человеко-машинных системах. // «Проектирование и технология электронных средств», 2006. № 3.

9. Ломтев СЛ. Вугаков ИЛ. Принципы подготовке специалистов по управлению модернизацией производства комплексов вооружений. // «Известия ИИФ РФ», №2,2006, С.45...48.

10. Ломев СА, Бутагав ИЛ, Гибридный интеллект как ядро автоматизированной системы обучения специалистов управлению модернизацией производства. И Труды XXV Межрегжюальной научно-технической конференция «Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем». - Серпухов, 2006. Часть 2, С. 268...272.

Отпечатано: ИП А. А. Кулаков, г. Серпухов, Борисовское шоссе, 18, тел.: 75-37-05; 8-915-200-86-98 Подписано в печать: 17.10.2006 г. Тираж 100 экз.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ

СПЕЦИАЛИСТОВ УПРАВЛЕНИЮ МОДЕРНИЗАЦИЕЙ

ПРОИЗВОДСТВА.

1.1. Анализ принципов и структур управления современным производством и роли автоматизированной системы внутрифирменного обучения в его модернизации.

1.2. Концептуальные основания информационно-базисного подхода к управлению производством и его модернизации.

1.3. Структура и принципы информационного обеспечения автоматизированной системы внутрифирменного обучения специалистов по управлению модернизацией производства.

1.4. Выводы по первому разделу.

РАЗДЕЛ 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ МОДЕРНИЗАЦИЕЙ

ПРОИЗВОДСТВА.

2.1. Общая формализация задачи управления сложной системой.

2.2. Динамическая обработка информации на основе базисного подхода.

2.3. Дискретная модель управления модернизацией производства.

2.4. Событийная модель технологических процессов.

2.5. Особенности моделирования функций контроля и прогнозирования.

2.6. Модель принятия решения на модернизацию производства.

2.7. Выводы по второму разделу.

РАЗДЕЛ 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБУЧЕНИЮ СПЕЦИАЛИСТОВ ПРИНЯТИЮ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ НА МОДЕРНИЗАЦИЮ ПРОИЗВОДСТВА. 11В

3.1. Методические рекомендации по автоматизированному обучению специалистов принятию решений на модернизацию производства.

3.2. Методические рекомендации по оценке эффективности автоматизированного обучения специалистов принятию решений на модернизацию производства.

3.3. Выводы по третьему разделу.

Конкурентоспособность сложной продукции, выпускаемой предприятиями народного хозяйства, в том числе и предприятиями оборонно-промышленного комплекса в виде комплексов вооружений (KB), во многом определяется своевременностью и качеством модернизации производства [23, 28, 56, 64, 92, 118]. Под модернизацией производства понимают процесс улучшения его материально-технической базы для повышения качества выпускаемой продукции. Модернизация не предполагает переход к принципиально новым изделиям с использованием принципиально нового оборудования, материалов и технологий, а связана с периодическим усовершенствованием существующего для соответствия современным требованиям. В условиях лавинообразного роста знаний и их «инженерии» путь постоянной, по сути, непрерывной модернизации - единственный способ остаться конкурентоспособным. Непрерывная модернизация - способ эволюции производственных предприятий. Задача модернизации - в обеспечении динамического соответствия предприятия изменяющимся условиям внешней среды.

При проведении модернизации производства комплексов вооружений следует учитывать ее важность для обеспечения обороноспособности страны, высокую стоимость и техническую сложность производства, уникальность оборудования, а также наличие угрозы утраты профессиональной преемственности в связи со старением кадрового потенциала оборонной промышленности, нарушением целостности оборонно-промышленного комплекса, связей между его специализированными предприятиями, по стратегическим соображениям ранее рассредоточенными на территории всего бывшего СССР [23].

В современных условиях научно-технической революции с учетом ежегодного удвоения знаний человечества и ограниченных возможностей отдельного человека по восприятию новой информации принятие эффективных решений на модернизацию производства невозможно без наличия системы непрерывного обучения специалистов управлению модернизацией производства в рамках единой автоматизированной системы управления (АСУ) предприятием, которая с учетом необходимости сохранения производственной (в случае комплексов вооружений - государственной) тайны должна быть внутрифирменной (корпоративной), а с учетом достижений и возможностей информационных и коммуникационных средств и технологий - автоматизированной

36, 45, 52, 54, 58, 59, 67, 76, 92, 105, 107]. Эти достижения и возможности позволяют в автоматическом и автоматизированном режиме в рамках единой системы интеллектуальной поддержки принятия решений и обучения осуществлять не только поиск нужной информации, анализ и синтез управленческих решений, но и реализацию индивидуального обучения.

В настоящее время все больше отечественных предприятий реализует на практике идею внутрифирменного обучения, однако в большинстве случаев оно не связано с обучением управлению модернизацией производства [28, 54, 92, 96, 105]. Необходимость проведения модернизации и ее успешность на конкурентоспособных предприятиях определяются, в основном, профессиональной интуицией высшего руководства, а ведущим учителем является собственный практический опыт.

Следует отметить, что существующие на большинстве отечественных средних и крупных предприятий АСУ предприятием, созданные и эксплуатируемые более сорока лет, выполняют, как правило, функции автоматизации трудоемких, рутинных вычислительных и информационных процессов. В основном - это задачи ведения нормативно-справочной базы данных, планирования производственных и людских ресурсов, учета движения кадров, расчета заработной платы. При этом АСУ слабо связаны с выполнением собственно функций управления. С развалом СССР и резким сокращением бюджетного финансирования исследования по автоматизации управления производством в государственном масштабе были постепенно свернуты [96,28].

Проблема, перед которой сегодня оказались многие отечественные производственные предприятия, заключается в том, что закупленные ранее (или разработанные собственными силами) и установленные на них АСУ перестали удовлетворять требованиям современных динамичных бизнес-процессов. При переходе к рыночным отношениям в условиях становления информационного общества перед российскими предприятиями встали качественно новые задачи, связанные с усилением конкурентной борьбы по расширению экономического пространства и появлением нового стратегического ресурса -информации. Как следствие, новые требования к управлению: высокая гибкость, мобильность, адаптивность к динамично изменяющимся внешним условиям, ориентация на индивидуальные запросы потребителей и т.д. В этих условиях происходит возрождение интереса к информационным управляющим системам, причем на смену классическим АСУ приходит новое поколение автоматизированных систем управления предприятием - корпоративные информационные системы (КИС), важнейшей составляющей которых являются автоматизированные системы дополнительного образования специалистов (следует отметить, что ведущие западные фирмы до 20 % своей прибыли вкладывают в обучение персонала).

Отсутствие на предприятиях эффективных автоматизированных систем обучения специалистов управлению модернизацией производства (как подсистем корпоративных информационных систем, решающих комплексную задачу управления финансами, персоналом, снабжением, сбытом, собственно производством, обучением) во многом определяется недостаточной разработанностью с единых позиций методологических основ построения и содержательной части информационного обеспечения таких систем с учетом возможностей современных ИКТ.

В связи с этим актуальной на сегодняшний день является диссертационное исследование, посвященное разработке методологических принципов, моделей и научно-обоснованных рекомендаций по формированию информационного обеспечения автоматизированной системы внутрифирменного обучения специалистов управлению модернизацией производства, позволяющего специалистам в условиях неопределенностей посредством концептуального проектирования и математического моделирования принимать обоснованное решение на модернизацию производства, обеспечивать реализацию и целесообразную текущую коррекцию этого решения с целью достижения требуемой эффективности проводимой модернизации.

Таким образом, проблемная ситуация, определяющая актуальность темы, состоит в противоречии между необходимостью создания на основе современных информационных средств и технологий автоматизированных систем внутрифирменного обучения специалистов управлению модернизацией производства и отсутствием единой методологии формирования информационного обеспечения этих систем и их содержательного наполнения в виде системы взаимосвязанных принципов, моделей и научно-обоснованных рекомендаций.

Объект исследований - автоматизированная система внутрифирменного обучения специалистов управлению модернизацией производства (АСО-СУМП) комплексов вооружений.

Предмет исследований - информационное обеспечение АСОСУМП.

Цель исследования - обоснование методологических принципов, разработка моделей и научно-обоснованных рекомендаций по формированию информационного обеспечения АСОСУМП (на примере комплексов вооружений), направленных на повышение качества обучения специалистов управлению модернизацией производства и эффективности их практической деятельности.

В рамках этой цели решались следующие задачи:

• анализ принципов построения, функционирования и модернизации современного производства, структур систем его управления и роли АСОСУМП;

• разработка методологических основ информационно-базисного подхода к управлению производством и его модернизации, обучению специалистов управлению модернизацией производства;

• разработка совокупности моделей, обеспечивающих принятие рациональных решений на модернизацию производства;

• разработка методических рекомендаций по реализации автоматизированного обучения специалистов принятию решений на модернизацию производства и оценке его эффективности.

Методологической основой исследования явились фундаментальные теоретические и прикладные работы в области кибернетики (Н. Винер), теории систем (П.К. Анохин, JI. Берталанфи, Н.Д. Месарович, Д.С. Конторов), теории измерений (Я. Пиотровский, К. Берка), философско-методологического осмысления информации и системно-информационного подхода к управлению (Д.И. Дубровский, А.Д. Урсул, А.И. Берг, Б.Н. Петров, Ю.М. Горский, К.К. Колин, И.А. Бугаков и др.), искусственного и гибридного интеллектов (Р. Пенроуз, Д.А. Поспелов, В.Ф. Венда), спектрального подхода (В.В. Солодовников, А.Н. Дмитриев, Н.Д. Егупов, Ф.Ф. Дедус), информатизации образования (Я.А. Ваграменко, А.А. Кузнецов, И.В. Роберт, О.А. Козлов, С.В. Панюкова, Н.В. Софронова и др.), разработки и использования автоматизированных обучающих систем (В.И. Сердюков, С.Г. Данилюк, А.А. Павлов, В.П. Поляков и др.).

Основой для системной интеграции этих направлений для решения поставленной в диссертации цели явилось соединение идеи информационного подхода, при котором информация рассматривается не просто как «сведения и сообщения о чем-либо», но как формирующее, организующее и преобразующее начало, и базисного подхода, при котором любое целое формируется путем весового суммирования базисных частных элементов. В соответствии с этим интегрированным подходом информационное обеспечение рассматривается как ведущий вид обеспечения современного производства. Это положение согласуется с идеей становления постиндустриального общества, в котором ведущей производительной силой и стратегическим ресурсом является информация [15, 23,35, 62, 67, 68, 74, 75, 123].

Методы исследований. Для решения задач исследования использовался математический аппарат и методы дифференциального и интегрального исчисления, функционального анализа, теории фильтрации, теории принятия решений, теории вероятностей и математической статистики, линейной и современной алгебры.

Научная новизна результатов исследований заключается в следующем.

• На основе анализа современного состояния вопросов управления производством и возможностей средств информатизации образования сформулирован единый информационно-базисный подход к формированию и преобразованию измерительных и управленческих сигналов в технологических производственных и образовательных процессах на основе применения обобщенного ряда Фурье и обоснованы принципы его реализации при формирования информационного обеспечения АСОСУМП.

• Разработана модель динамической обработки информации на основе использования рядов Тейлора и ортогональных рядов, позволяющая автоматизировать процесс достоверного кратко- и среднесрочного прогнозирования за счет априорного формирования стандартных и специализированных аналитических базисов и функционирования в пространствах числовых коэффициентов разложения.

• Разработан комплекс моделей (дискретная настраиваемая модель управления производством, событийная модель технологических процессов, итерационная модель принятия решения в условиях неопределенностей при ограничениях на ресурсы и наличии априорной измерительной информации), позволяющий моделировать технологические и управленческие процессы при обучении специалистов.

• Опираясь на классические положения теории обучения применительно к трансформационной динамике систем и прогнозированию их развития, разработаны методические рекомендации по автоматизированному обучению специалистов принятию управленческих решений на модернизацию производства с использованием современных информационных средств и технологий.

Теоретическая значимость результатов диссертации состоит в развитии теории автоматизированного управления применительно к вопросам информационного обеспечения формирования эффективных управленческих решений на модернизацию производства и обучения специалистов принятию таких решений на основе принципов динамического восприятия и линейно-независимого (ортогонального) проектирования.

Практическая значимость работы заключается в разработке комплекса принципов, моделей и научно-обоснованных рекомендаций по формированию информационного обеспечения АСОСУМП (на примере комплексов вооружений) как системы повышения квалификации и интеллектуальной поддержки принятия решений управленческого звена, позволяющей повысить конкурентоспособность продукции и персонала предприятия. Применение полученных в диссертации результатов на практике позволяет существенно повысить качество принимаемых решений на модернизацию производства.

Достоверность полученных в диссертации результатов подтверждается обоснованностью исходных данных и принятых ограничений, корректностью постановки задачи исследований, использованием апробированного математического аппарата и методов исследований, сходимостью результатов теоретических исследований с результатами математического моделирования и экспериментальных исследований.

Апробация результатов. Результаты работы докладывались и обсуждались на Межведомственной конференции «Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем» (Серпухов, 2002 г.), Международном симпозиуме «Надежность и качество» (Пенза, 2003 г.), Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе» (Н. Новгород, 2004), III Межвузовской научно-практической конференции «Использование информационных технологий в процессе профессиональной подготовки специалистов» (Н. Новгород, 2005 г.), Межрегиональной научно-технической конференции «Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем» (Серпухов,

2006 г.), научных семинарах в Институте информатизации образования РАО, Военной академии ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого, Серпуховском военном институте ракетных войск, Институте инженерной физики РФ. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Внедрение результатов исследования. Защищаемые результаты реализованы в ФГУП «Московский институт теплотехники», ФГУП «27 ЦНИИ МО РФ», Московском авиационном институте (государственном техническом университете), Серпуховском военном институте ракетных войск, Институте инженерной физики РФ.

Положения, выносимые на защиту:

2.7. Выводы по разделу 2

Формализована задача управления производством в условиях неопределенностей как задача управления сложной динамической системой, в зависимости от исходных условий рассматриваемая как задача программного, ситуационного, адаптивного управления.

Отмечено, что качество модернизации производства в условиях рыночной экономики во многом определяется своевременностью получения информации о параметрах внутренних и внешних воздействий, влияющих на динамику производства. Для решения задачи оперативного получения необходимой информации в соответствии с принципами динамического восприятия и предвидения разработана модель динамической обработки информации, позволяющая проводить идентификацию параметров производства и оценивать влияющие на ее динамику величины на основе анализа переходных процессов, вызванных этими величинами, в общем случае изменяющимися. Модель представляет собой отображение динамики влияющей величины в динамику состояний производства. Такой динамический подход позволяет в оперативном режиме на основе операторных преобразований формировать аналитические оценки-образы интересующих влияющих величин (локальные, глобальные или точечные на любой интересующий момент времени), а также идентифицировать параметры производства как динамической модели. При этом влияющая величина представляется в виде суммы линейно-независимых базисных функций, т.е. в виде ряда. Предложено и исследовано два варианта рядов. Для решения задачи кратко- и среднесрочного прогнозирования наиболее эффективно представление влияющей величины в виде ряда Тейлора как содержащего необходимые для проведения прогнозирования производные, оценка которых формируется в виде функционала, представляющего собой линейную комбинацию взвешенных значений наблюдаемых параметров состояния. Для формирования глобальных образов и осуществления длительных прогнозов используются ортогональные ряды, позволяющие формировать наиболее экономичные аналитические образы наблюдаемых величин в виде наборов коэффициентов применительно к конкретному базису. Поскольку элементы ортогонального базиса представляют собой алгебраические полиномы, то оценки искомых коэффициентов ряда формируются также в виде линейной комбинации взвешенных значений наблюдаемых параметров состояния. Обоснована целесообразность использования на практике базиса из ортонормированных модифицированных функций Лагерра. Отмечено, что ортогональное проектирование является наиболее удобным для его реализации в автоматизированном режиме, поскольку оно основывается на использовании стандартных базисов, обработка ведется в пространстве числовых коэффициентов, оно является устойчивым на всю длину разложения, при увеличении количества членов разложения не требуется пересчет ранее вычисленных коэффициентов.

Разработаны рекомендации по преодолению проблемы некорректности операции дифференцирования в условиях реальных шумов, а также по уменьшению погрешностей, связанных с конечностью используемых элементов ряда (из-за потери высокочастотных составляющих и проявления эффекта Гиббса) и эффектом наложения частот.

Построены обобщенные модели технологических и управленческих процессов модернизации производства: дискретная настраиваемая модель управления, событийная модель технологических процессов, модель принятия решений на модернизацию производства. При этом процесс принятия решения рассматривается как итерационная процедура, связанная с определением целей, критериев и ограничений, сбором необходимой информации и формированием альтернатив, формулировкой проблемы модернизации, разработкой математических моделей и их решением, оценкой альтернатив и выбором оптимальной из них, принятием решения, его исполнением и оценкой результата. Особое внимание уделено анализу возможности автоматизированного распознавания текущих состояний производства как состояний, требующих осуществления модернизации.

РАЗДЕЛ 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБУЧЕНИЮ СПЕЦИАЛИСТОВ ПРИНЯТИЮ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ НА МОДЕРНИЗАЦИЮ ПРОИЗВОДСТВА

3.1. Методические рекомендации по автоматизированному обучению специалистов принятию решений на модернизацию производства

Обучение представляет собой процесс передачи и усвоения знаний, умений и навыков деятельности [113, 25]. Оно является второй составляющей образования, понимаемого сегодня, согласно Закону об образовании (№ 12 ФЗ), как «целенаправленный процесс воспитания и обучения в интересах человека, общества, государства». Оба процесса идут параллельно и непрерывно в течение всей жизни человека. Очень часто первая составляющая необоснованно принижается при реализации дополнительного (да и основного) образования. Между тем, возможности внутрифирменного обучения можно использовать и для целенаправленного формирования необходимых для реализации командной деятельности качеств сотрудников, постепенно переходящее в желание (привычку) непрерывного развития. При формировании образовательных программ дополнительного внутрифирменного образования об этом не стоит забывать.

Автоматизация обучения на основе использования современных информационных и образовательных технологий наиболее эффективна применительно именно к дополнительному образованию - переподготовке и повышению квалификации. Обучающиеся уже имеют навыки обучения (в том числе самостоятельного), приобретенные ими при очном обучении в вузе, и потому успешно могут обучаться в автоматизированном режиме. К достоинствам автоматизированного обучения следует отнести: возможность обучения в индивидуальном режиме в удобное для сотрудника время, возможность реализации индивидуальной образовательной траектории (с учетом возможностей, уровня развития и способностей сотрудника), возможность интенсификации и оптимизации учебного процесса с использованием мультимедийных технологий, удобство контроля и прогнозирования профессионального роста обучающегося), развитие навыков самостоятельного поиска знаний, экономия на труде преподавателя [36, 54,58, 59, 65,94,105,107, 117].

Содержание понятия «автоматизированная обучающая система» (АОС) с момента своего появления претерпело изменение от «комплекса программных и аппаратных средств автоматизации процесса обучения» до «программной оболочки в виде комплекса средств технического, лингвистического, учебно-методологического и программного обеспечения для диалогового учебного взаимодействия» [54]. Такое изменение отражает отношение к АОС как к целостной образовательной системе, как к полноценной образовательной среде. В табл. 3.1. приведены основные признаки обучающих систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными результатами диссертационного исследования, свидетельствующими о достижении поставленной в диссертации цели по разработке методологических принципов, моделей и научно-обоснованных рекомендаций информационного обеспечения АСОСУМП, направленных на повышение качества подготовки специалистов по модернизации производства и эффективности их практической деятельности, являются следующие результаты.

1. На основе анализа принципов и структур управления современным производством показано, что в современных экономических условиях сохранение конкурентоспособности производства на основе его непрерывной модернизации требует наличия и непрерывного развития АСОСУМП. При этом качество функционирования АСОСУМП во многом определяется наличием и качеством его информационного обеспечения как системы знаний (в области производства и его модернизации) и средств их сбора, хранения, обработки и распространения, позволяющего специалистам в условиях неопределенностей посредством концептуального проектирования и математического моделирования принимать обоснованные решения на модернизацию, обеспечивать их реализацию и целесообразную текущую коррекцию с целью достижения требуемой эффективности проводимой модернизации. Ядром информационного обеспечения АСОСУМП является совокупность междисциплинарных методологических принципов, моделей и научно-обоснованных рекомендаций по его построению и функционированию.

2. Методологическим инструментом, способным обеспечить междисциплинарную интеграцию достижений отдельных естественнонаучных и гуманитарных направлений на этом пути, является информационно-базисный подход, с позиций которого любой процесс рассматривается как процесс информационный, причем целостность этого процесса обеспечивается весовым суммированием базисных составляющих. Общей моделью такого подхода является используемый в теории сигналов и функциональном анализе обобщенный ряд Фурье, наиболее целесообразный для автоматизированной реализации. С позиций информационно-базисного подхода в условиях современного высокодинамичного производства информационное обеспечение является ведущим видом обеспечения производства, исследуемый объект (в частности, предприятие) рассматривается как кибернетическая система, а любое целое формируется путем весового суммирования базисных частных элементов.

3. Обоснована целесообразность сохранения на оборонных производственных предприятиях соответствующей базисному подходу наиболее экономичной и управляемой линейно-штабной структуры управления с частичным внедрением идей иерархически-сетевого управления и рекомендаций ориентированной на процессный и командный подходы концепции «всеобщего управления качеством» -TQM (Total Quality Management), лежащей в основе известных международных стандартов качества ISO-9000 (International Standards Organization).

4. Сформирована структура АСОСУМП как развивающейся системы гибридного (человеко-машинного) интеллекта и получены рекомендации по ее реализации на основе возможностей современных информационных средств и технологий, исходя из всеобщих принципов наименьшего действия, инерции, пороговости взаимодействия (развития), динамического восприятия и частных принципов предвидения, пластичности, виртуальности, рефлексии, избыточности и др.

5. Исходя из особой важности прогнозирования при принятии решений на модернизацию, разработана модель динамической обработки информации на основе использования линейно-независимых базисов в виде ряда Тейлора и ортогональных рядов (в частности, ортонормированного модифицированного ряда Jlareppa). Модель представляет собой отображение динамики влияющей величины в динамику состояний производства. Такой динамический подход позволяет в оперативном режиме на основе операторных преобразований формировать аналитические оценки-образы интересующих влияющих величин (локальные, глобальные или точечные на любой интересующий момент времени), а также идентифицировать параметры производства как динамической модели. При этом влияющая величина представляется в виде суммы линейно-независимых базисных функций, т.е. в виде ряда. Для решения задачи кратко- и среднесрочного прогнозирования наиболее эффективно представление влияющей величины в виде ряда Тейлора как содержащего необходимые для проведения прогнозирования производные, оценка которых формируется в виде функционала, представляющего собой линейную комбинацию взвешенных значений наблюдаемых параметров состояния. Для формирования глобальных образов и осуществления длительных прогнозов используются ортогональные ряды, позволяющие формировать наиболее экономичные аналитические образы наблюдаемых величин в виде наборов коэффициентов применительно к конкретному базису. Получены практические алгоритмы, инвариантные к начальным условиям и представляющие собой весовое суммирование наблюдаемых параметров состояния. Показана возможность использования данной модели для идентификации состояния объектов управления. Разработаны рекомендации по решению проблемы дифференцирования реальных сигналов в условиях шумов избавиться от погрешностей усечения ряда (эффект Гиббса) и погрешности наложения частот (при несоблюдении условия разделения суммы Пуассона). Исследована возможность управления частотой дискретизации наблюдаемого сигнала посредством управления инерционными свойствами его средства восприятия.

6. Построены обобщенные модели технологических и управленческих процессов. Предложена дискретная модель управления как рекуррентная настраиваемая модель, учитывающая имеющиеся статистические данные о распределении основных и влияющих величин. Разработана теоретико-множественная событийная модель технологических процессов. Представлена модель принятия решений на модернизацию производства в условиях неопределенностей, учитывающая наличие априорной статистической информации и ограничения на ресурсы. Обоснована целесообразность использования базисного подхода при формировании интегрального критерия в условиях многокритериального проектирования.

7. В качестве универсального подхода к обучению предложено использовать идею трансформационной стратегии перехода от одной оптимальной структуры к другой непосредственно (при их непустом, соответствующем некоторому пороговому уровню, пересечении) или через универсальную базовую структуру, обладающую хотя и пониженной (по сравнению с оптимальными структурами) эффективностью, но зато в более широком диапазоне условий (требований), и предотвращающую снижение эффективности ниже допустимого значения. Применительно к производству оптимальную структуру можно рассматривать как соответствующую идее проектного подхода, когда под достаточно узкий диапазон внешних условий создается свой оптимальный проект и реализуется своя частная, временная структура производства и управления им. Универсальность же связана с идеей использования проверенных практикой традиционной линейно-штабной структуры управления производством (сохраняющейся и при реализации частных проектов). Применительно к обучению оптимальная структура соответствует узкой специализации обучающегося, а универсальная - широкому образованию. Показано, что при реализации автоматизированного обучения в рамках АСОСУМП особое значение приобретает опережающая идентификация достижения управляемой системой точек бифуркации - трансформационных точек перехода на другую структуру (стратегию).

Исходя из этого, главная задача подготовки специалистов по управлению модернизацией производства должна быть связана с совершенствованием их способностей к достоверному прогнозированию точек бифуркации на основе концептуального проектирования и математического моделирования. При этом в процессе обучения, результатом которого является трансформационный переход системы знаний (стратегий поведения) обучающегося от одной оптимальной структуры к другой (в рамках одной стратегии возможны трансформационные переходы между пересекающимися тактиками, в тактиках - между приемами и т.д.), особое значение приобретает формирование универсальной базовой системы знаний по принятию решений на модернизацию производства, в качестве которой выступает разработанная совокупность методологических принципов, моделей и рекомендаций по управлению модернизацией производства. Предложено использовать понятие интегральной эффективности как инварианта идеального процесса образования.

8. Разработана методология перехода от одной структуры знаний к другой. Показано, что реализация трансформационной стратегии обучения предполагает заблаговременное (в процессе освоения текущего уровня) и постепенное формирование новых, базирующихся на предыдущих, понятий в тезаурусе обучаемого, которые составляют базис следующего уровня. Эта рекомендация, на наш взгляд, является весьма полезной при использовании модульного подхода к обучению, представляющего собой, по сути, разновидность базисного подхода. Она предлагает механизм «сшивания» отдельных модулей как фрагментов в единое целое. Тем самым обеспечивается естественная преемственность материала образовательной программы. Кроме того, такой «опережающий» подход позволяет существенно сократить длительность трансформационного (переходного) периода, когда эффективность обучения (точно так же, как и эффективность производства) вынужденно временно понижается.

9. Обоснованы свойства АСОСУМП открытости (возможность наращивания), полнофунциональности (возможность реализации всего многообразия известных методов и технологий обучения), распределенности (в режиме клиент-сервер), наличие расширенных встроенных возможностей по общению с обучаемым (адаптивности как настройки под конкретного обучаемого, возможности вести диалог на искусственных и естественных языках). Обоснована целесообразность индивидуализации обучения на основе реализации индивидуальной образовательной программы, развиваемой и корректируемой одновременно с развитием обучающегося и позволяющей к моменту завершения обучения сформировать как интегральный образ специалиста, так и весовые коэффициенты его частных базисных свойств (компетентностей), рекомендации по дальнейшему использованию и профессиональному росту.

10. На основе общеметодологических принципов (наименьшего действия, динамического восприятия, инерции, пороговости взаимодействия и развития) и их реализующих принципов адаптивного поведения живых систем (предвидения, пластичности, минимальности, избыточности) сформированы рекомендации по объединению при реализации обучения: комплексности и динамичности обучающего воздействия на основе современных мультимедийных технологий, обеспечивающих взаимоусиление обучающих сигналов при их воздействии на обучающегося по различным каналам восприятия с различной крутизной, имитационной и игровой составляющих, использовании интерактивной системы обработки и представления информации. Изложены требования и рекомендации к формированию элементов АСОСУМП: информационного модуля (базы данных и знаний), контрольно-диагностирующего модуля, модуля управления ходом учебного процесса, модуля анализа объема и структуры знаний, модуля средств коммуникации.

11. Обоснована возможность использования информационного обеспечения АСОСУМП не только в обучающих целях, но и для поддержки принятия решений в реальных условиях, а также в научных целях. Такая интегрированная образовательно-научно-практическая информационная оболочка, на отдельных базисных, построенных по иерархическому принципу, уровнях которой решается своя совокупность задач, может рассматриваться как единая развивающаяся изоморфная, целостная метамодель производства.

12. Разработаны подходы к оценке эффективности автоматизированного обучения. Первый подход опирается на конечные результаты, связанные с оценкой выигрышей и потерь того или иного решения на модернизацию, предлагаемого самим обучающимся. Такая интегральная оценка формируется на основе результатов математического моделирования процесса принятия решения на модернизацию, параметры которого задаются самими обучающимися в контрольной серии испытаний. Второй подход состоит в оценивании отдельных конкретных или интегральных знаний, умений, навыков обучающегося: способности обучаемого на основе концептуального проектирования и математического моделирования точно определять точку трансформационного перехода (точку начала модернизации) с одной стратегии (структуры) производства на другую с обоснованием необходимого алгоритма; способности обучаемого формировать совокупность оптимальных структур (стратегий, решений) под конкретные условия предприятия, стремясь к максимизации интегральной эффективности каждой из стратегий при минимизации их общей численности. При этом каждая из стратегий должна достаточным образом пересекаться с соседними. При минимальном пересечении или отсутствии пересечения теряется идея преемственности, при большом пересечении требуется слишком много структур (стратегий, обучающих курсов и пр.); способности обучающегося эффективно пользоваться аппаратом теории принятия решений.

Третий подход связан с оценкой профессиональных базисных компетенций специалиста, наличие которых является непременным условием эффективности практической деятельности на данном предприятии (при условии, что общие базисные компетенции специалиста просто как человека XXI века: системное мышление, способность к творчеству, гибкость и коммуникативность, организаторские способности, способность работать в команде, информационная грамотность, «общекультурность» и др. уже сформированы).

13. Рассмотрен энтропийный подход к интерпретации качества процессов управления. Показано, что наилучшей стратегией управления является та, которая обеспечивает максимум энтропии управляющей системы при ограничении энтропии объекта управления.

14. На основе проведенного эксперимента показана эффективность использования разработанного научно-методического аппарата для обучения специалистов управлению модернизацией производства. Количество рациональных решений после обучения возросло на 83 %.

15. Дальнейшее направление исследований связано с формированием единой модели производства путем взаимоувязывания на основе информационнобазисного подхода всего комплекса моделей: предметной области, обучаемых, управляющей обучением и контролем обучения системы, системы интеллектуальной поддержки принятия решения. На сегодняшний день такие полнофункциональные модели отсутствуют (во всяком случае, нам они не известны). Разработанная в диссертации совокупность методологических принципов, моделей и рекомендаций как информационное обеспечение АСОСУМП представляет собой тот базис, на основе которого становится возможным решение этой задачи.

1. Абрамов О.В., Инберг С.П. Параметрической синтез настраиваемых технических систем. М.: Наука, 1986. - 124 с.

2. Абрамов О.В. Функционально параметрический подход в задачах обеспечения надежности технических систем. // «Надежность и контроль качества», 1999, № 5, С.34.45.

3. Акофф Р., Эмери Ф. О целеустремленных системах. М.: Сов. радио, 1974.

4. Анохин П.К. Теория функциональной системы.// «Успехи физиологических наук», 1970, том 1,№ 1.

5. Анфилатов B.C., Емельянов А.А., Кукушкин А.А. Системный анализ в управлении. М.: Финансы и статистика, 2002. - 367 с.

6. Арнольд В.И. Теория катастроф. М.: Наука, 1990.-128 с.

7. Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. -М.: Политиздат, 1986. -334 с.

8. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: пер с англ. М.: Радио и связь, 1988.- 128 с.

9. Батыршин И.З. Представление и обработка нечеткой информации в интеллектуальных системах. Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Переяславль-Залесский, 1996. -262 с.

10. Берка К. Измерения. Понятия, теории, проблемы: Пер с чешского. М.: Мир, 1987.-320 с.

11. Берталанфи JI. Фон. Общая теория систем: критический обзор./ Исследования по общей теории систем. М.: Прогресс, 1969.

12. Борисов Е.М. Диссертация на соискание ученой степени доктора военных наук. Серпухов, 1997. - 376 с.

13. Брю Г. Шесть сигм для менеджеров / Пер с англ. М.: ФАИРР-ПРЕСС, 2004.-272 с.

14. Брянский JI.H., Дойников А.С., Крунин Б.Н. Безразмерные единицы и числа // «Измерительная техника», 1999, № 9, С.З. 10.

15. Бугаков И. А. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. МО СССР, 2001. - 334 с.

16. Бугаков И. А. Информация: появление, существование и восприятие. // «Датчики и Системы», часть 1: 2001, № 2, с. 41.47; часть 2: 2001, № 3 , с. 61.68.

17. Бугаков И.А., Кот А.В., Царьков А.Н. Концепция интегрированного образования. // «Высшее образование в России», 2004, № 12, С. 124. 129.

18. Бугаков И.А. Непрерывное образование как условие и способ существования и развития личности и общества (философский аспект). Серпухов: Сборник трудов XXIV Межведомственной НТК, 2005, часть 5. - 270 е., С. 25.29.

19. Бугаков И.А. Показатели и критерии сложных технических систем, функционирующих в экстремальных условиях. МО СССР, Тематический научно-технический сборник, 2001, С. 27.29.

20. Бугаков И.А., Царьков А.Н. Интеграция в высшем образовании: принципы, задачи и формы, проблемы. // Известия Института инженерной физики, № 1,2006, С. 32. .35.

21. Бугаков А.Н., Царьков А.Н. Образование как источник чрезвычайных и кризисных ситуаций и инструмент их профилактики. Серпухов: СВИ РВ, Тематический научно-технический сборник, 2005. - 119 е., С. 12. 14.

22. Бугаков И.А., Ломтев С.А. Принципы подготовки специалистов по управлению модернизацией производства комплексов вооружений. // «Известия ИИФ РФ», № 2,2006, С.45. .48.

23. Венда В.Ф. Системы гибридного интеллекта: эволюция, психология, информатика. М.: Машиностроение, 1990. -448 с.

24. Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. М.: Высшая школа, 1991. - 207 с.

25. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине: Пер с англ. М.: Сов. радио, 1968. -326 с.

26. Волков И.К., Загоруйко Е.А. Исследование операций. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 435 с.

27. Волков О.И., Скляренко В.К. Экономика предприятия. М.: ИНФРА-М, 2002.-280 с.

28. Воробьев А.Н. Теория рядов. М.: Наука, 1986. - 408 с.

29. Габай Т.В. Учебная деятельность и ее средства. М.: Изд-во МГУ,1988.-256 с.

30. Гершунский Б.С. Философия образования для XXI века. М. Педагогическое общество России, 2002. - 512 с.

31. Глазов Б.И. Системология информационных отношений. М.:1996. 112 с.

32. Гомеостатика живых, природных, технических и социальных систем. -М.: Изд-во СГИ, 1999. -88 с.

33. Горелик А.Л.и др. Современное состояние проблемы распознавания: Некоторые аспекты / А.Л. Горелик, И.Б. Гуревич, В.А. Скрипкин. М.: Радио и связь, 1985.- 160 с.

34. Горский Ю.М. Системно-информационный анализ процессов управления. М.-Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1988. - 327 с.

35. Данилюк С.Г. Автоматизированные системы контроля, (учебник) -Серпухов: Минобороны РФ, 1998

36. Дедус Ф. Ф., Махортых С. А., Устинин М. Н., Дедус А. Ф. Обобщенный спектрально-аналитический метод обработки информационных массивов. Задачи анализа изображений и распознавания образов. М.: Машиностроение, 1986. -440 с.

37. Дмитриев В.И. Прикладная теория информации. М. Высшая школа,1989.-320 с.

38. Дмитриев А.К., Мальцев П.А. Основы теории построения и контроля сложных систем. Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 192 с.

39. Дружинин В. В., Конторов Д. С. Проблемы системологии (проблемы теории сложных систем). М.: Сов. радио, 1976. -296 с.

40. Дубровский Д.И. Проблема идеального. М.: Мысль. 1983. - 228 с.

41. Емельянов А.А. Имитационное моделирование в управлении рисками. С.-Пб.: Инжексон, 2000. - 376 с.

42. Жилин Д.М. Теория систем: опыт построения курса. М.: Едиториал УРСС, 2004.-184 с.

43. Жуков А.И. Метод Фурье в вычислительной математике. М.: Наука, 1992.-176 с.

44. Зеер Э.Ф„ Павлова A.M., Сыманюк Э.Э. Модернизация профессионального образования: компетентностный подход. -М.: МПСИ, 2005.-216 с.

45. Зотов М.Г. Многокритериальное конструирование систем автоматического управления. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 375 с.

46. Зыков А.А. Основы теории графов. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат.лит, 1987.-384 с.

47. Иваненко В.И., Лабковский В.А. Проблема неопределенностьи в задачах принятия решений. Киев: Наук, думка, 1990. - 136 с.

48. Ивахненко А.Г., Юрачковский Ю.П. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным. М.: Радио и связь, 1987. - 120 с.

49. Интеллектуальные процессы и их моделирование. М.: Наука, 1987397 с.

50. Калман Р., Фалб П., Арбиб М. Очерки по математической теории систем: Пер. с англ. -М.: Мир, 1971. 399 с.

51. Канушкин С.В. Бугаков И.А. Индивидуализация обучения на основе интегрированных экспертных систем. Серпухов: СВИ РВ, Тематический научно-технический сборник, 2004. - 160 е., С. 9. 10.

52. Касти Дж. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.-216 с.

53. Карпова И.П. Исследование и разработка подсистемы контроля знаний в распределенных автоматизированных обучающих системах. М.: МГИЭМ, 2002.-200 с.

54. Кини Р.Л., Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. М.: Радио и связь, 1981. - 235 с.

55. Клейнер Г.Б. Тамбовцев В.Л., Качалов P.M. Предприятие в нестабильной экономической среде: риски, стратегии, безопасность. М.: Финансы и статистика, 1994. - 268 с.

56. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. -М.: Радио и связь, 1990. 544 с.

57. Компьютерные технологии в высшем образовании. М.: Изд-во МГУ, 1994.-272 с.

58. Конторов Д.С. Внимание системотехника. - М.: Радио и связь, 1993. 224 с.

59. Концептуальное моделирование информационных систем / Под ред. В.В. Фильчакова. СПб: СПВУРЭ ПВО, 1998. - 356 с.

60. Коротов В.М. Общая методика учебно-воспитательного процесса: Учебн. пособие для слушателей ФПК директоров школ и студентов пед. ин-тов. М.: Просвещение, 1983. - 224 с.

61. Крючков Ю.В., Кузнецов В.М. Исследование эффективности вооружения. -М.: ВА им. Ф.Э. Дзержинского, 1980. 167 с.

62. Лоцманова Е.В. Автоматизированное управление технологией обучения на основе решения мультидисциплинарных задач. М.: ИИО РАО, 2004. -241 с.

63. Ломтев С.А. Анализ особенностей концептуальных моделей предметной и информационной областей производственного технологического процесса. // Сборник трудов научно-технической конференции. Ростов: РВИ РВ, 2005, С. 38.39.

64. Ломтев С.А., Бугаков И.А. Гибридный интеллект как ядро автоматизированной системы обучения специалистов управлению модернизацией производства. // Труды XXV Межрегиональной научно-технической конференции

65. Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем». Серпухов, 2006. Часть 2, С. 268.272.

66. Ломтев С.А. Информационно-базисный подход к управлению модернизацией производства. // Электронный журнал «Труды МАИ», 2006, № 25.

67. Ломтев С.А. Информационно-алгоритмическое обеспечение системы поддержки принятия решений на основе компьютерных технологий. // Научно-технический сборник. Серпухов: СВИ РВ, 2005, С. 124 -127.

68. Ломтев С.А. Событийная модель структуры и функционирования технологических процессов. // Научно-технический сборник. Серпухов: СВИ РВ, 2002, С. 101-105.

69. Ломтев С.А. Облик системы поддержки принятия решений на основе автоматизации и механизации управления производством. // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». Пенза, 2003, С. 92 - 95.

70. Ломтев С.А. Формирование аналитических образов импульсных сигналов в человеко-машинных системах. // «Проектирование и технология электронных средств», 2006, № 3.

71. Мамиконов А.Г. Управление и информация. М.: Изд-во «Наука», 1975.- 184 с.

72. Меламуд В.Э. Информатизация образования как условие его модернизации. М. Московский психолого-социальный институт, 2004 - 464 с.

73. Меньков А.В., Острейковский В.А. Теоретические основы автоматизированного управления. -М.: Издательство «Оникс», 2005. 640 с.

74. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем: Пер с англ. М.: Мир, 1973. -344 с.

75. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы: Пер. с англ. М.: Мир,1978.-312 с.

76. Методы классической и современной теории автоматического управления. В 3-х т. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. Т. 1.-748 е., Т. 2.736 е., Т. 3.-748 с.

77. Михеев Е.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: ИИФ РФ, 2005. - 125 с.

78. Модин А.А. и др. Справочник разработчика АСУ / Модин А., Яковен-ко Е., Погребной Е. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Экономика, 1978. - 583 с.

79. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений: Пер. с нем. М.: Мир, 1990. - 208 с.

80. Напреенко В.Г. Максимизация правдоподобия сочетаний значений технико-экономических характеристик. М.: НИИ экономики, 1987.

81. А.С. Нариньяни. Модель или алгоритм: новая парадигма информационной технологии. // Информационные технологии, 1997, № 4.

82. Нариньяни А.С. Недоопределенность в системах представления и обработки знаний. М.: Известия АН СССР. /. Техническая кибернетика, 1986, № 5.

83. Науман Э. Принять решение но как?: Пер. с нем. - М.: Мир, 1987. -198 с.

84. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 286 с.

85. Никифоров А. Ф., Уваров В. Б. Специальные функции математической физики. М.: Наука, 1984.-344 с.

86. Николаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. -JL: Машиностроение, 1985г. 199 с.

87. Организация производства на предприятии (фирме) / Под ред. О.И. Волкова, О.В. Девяткина. М.: ИНФРА-М, 2004. - 448 с.

88. Пенроуз Р. Новый ум короля: О компьютерах, мышлении и законах физики: Пер. с англ. / Общ. ред. В.О. Малышенко. М.: Едиториал УРСС, 2003 . -384 с.

89. Павлов А.А. Автоматизированные системы контроля (учебник). Ч. 1, 1997 г.; Ч. 2,1998 г. Серпухов: Минобороны РФ.

90. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. -М.: Высш. школа, 1989. -367 с.

91. Петров Ю.А., Шлимович Е.Л., Ирюпин Ю.В. Комплексная автоматизация управления предприятием: Информационные технологии теория и практика. - М.: Финансы и статистика, 2001. - 160 с.

92. Пиотровский Я. Теория измерений для инженеров: Пер. с польского.-М.: Мир, 1985.-335с.

93. Попов Э.В. Экспертные системы: решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. М.: Наука, 1987. -288 с.

94. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М.: Наука, 1986.-288 с.

95. Прангишвили И.В. Системный подход и общесистемные закономерности. М.: СИНТЕГ, 2000. -528 с.

96. Пригожин И. От существующего к возникающему: Пер с англ. М.: Мир, 1985. -342 с.

97. Пугачев B.C., Синицын И.Н. Теория стохастических систем. М.: Логос, 2000 - 1000 с.

98. Реальность и прогнозы искусственного интеллекта: Сб. статей; Пер. с англ. / Под ред. и с предисл. В.Л. Стефанюка. М.: Мир, 1987. - 247 с.

99. Резников Б.А. Системный анализ и методы системотехники. МО СССР, 1990.-522 с.

100. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования. М.: «Школа-Пресс», 1994.-205 с.

101. Романов В.Н. Принятие решений в информационно-измерительных системах при нечеткой информации. Диссертация на соискание ученой степени ДТН. СПб, 1994. -434 с.

102. Сердюков В.И. Методика создания компьютерных обучающих системв интересах повышения качества подготовки слушателей ВАБТВ. Научно-методические материалы, выпуск 2. М.: ВАБТВ, 1998.

103. Свиридов А.П. Основы статистической теории обучения и контроля знаний. М.: Высшая школа, 1981. - 262 с.

104. Солодовников В. В., Дмитриев А. Н., Егупов Н. Д. Спектральные методы расчета и проектирования систем управления. М.: Машиностроение, 1986.-440 с.

105. Срагович В.Г. Теория адаптивных систем. М.: Наука, 1976. -320 с.

106. Стонгий А.А., Каширин Ю.П. и др. Автоматизация информационного обеспечения научных исследований. Киев: Наукова думка, 1990. - 296 с.

107. Суетин П. К. Классические ортогональные многочлены. М.: Наука, 1976. -328 с.

108. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. М.: МГУ, 1975.-342 с.

109. Теслинов А. Г. Развитие систем управления: методология и концептуальные структуры. М.: Глобус, 1998. -229 с.

110. Трапезников В.А. Управление и научно-технический прогресс. М.: Наука, 1983.-224 с.

111. Управление, информация, интеллект. Под ред. А.И. Берга. М.: Мысль, 1976.-383 с.

112. Управление качеством образования / Под ред. М.М. Поташника. М.: Педагогическое общество России, 2004. - 448 с.

113. Управление организацией / Под ред. А.Г. Поршнева, З.П. Румянцевой, Н.А. Саломатина. М.: ИНФРА-М, 2005. - 716 с.

114. Федоров В.И. Принципы организации и функционирования живых систем. Часть 1. Кибернетические основы организации и функционирования сложных систем. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. -88 с.

115. Фильтрация и стохастическое управление в динамических системах: Пер. с англ./ Под редакцией Леондеса К.Т. М.: Мир, 1980. -408 с.

116. Флейшман Б.С. Основы системологии. М.: Радио и связь, 1982.-368 с.

117. Френке Л. Теория сигналов: Пер. с англ. М.: Сов. радио, 1974. -344 с.

118. Хакен Г. Информация и самоорганизация: макроскопический подход к сложным системам: Пер. с англ. М.: Мир, 1991. -240 с.

119. Хемминг Р. В. Цифровые фильтры: Пер. с англ. М.: Сов. радио, 1980. -224с.

120. Чирков В.Г. Выбор рациональных технических решений. К.: Тэхника, 1991.-159 с.

121. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. -М.: Мир, 1978.-418 с.

122. Шавров А.В., Солдатов В.В. Многокритериальное управление в условиях статистической неопределенности. -М.: Машиностроение, 1990. 160 с.

123. Шрейдер Ю.А. Равенство, сходство, порядок. М.: Наука, 1971.-255 с.

124. Эйкофф П. Основы идентификации систем управления: Пер. с англ. -М.: Мир, 1975.-684 с.

125. Югай. Г А. Общая теория жизни. М.: Мысль,1985. - 256 с.

126. Bork A. Computer and Information Technology as a learning Aid. // Education and Computing, 1985, v. 1, № 1, P. 29.34.

127. Jerri Abdul J. The Shannon Sampling Theorem its Various Extensions and Applications: Tutorial Review. Proceedings of the IEEE, Volume 65, Number 11, 1977, p. 1565.1596.

128. Gunter L. St. Petersburg Business Days' 2000 "The Northern Dimension" of Environment 27.09.2000.

129. Montanari U. Networks of Constraints: Fundamental Properties and Applications to Picture Processing. Inform. Sci. -V.7,1974.

130. Mc Carty J., Hayes P.J. Some Philosophical Problems From the Standpoint of Artifical Intelligence, Machine Intelligence, 4,463.502, 1969.

131. Providing computing for distance learners: a strategy forp home use. \\ Computers Education, 1992, v. 18, № 1.