Бази моделей і системи управління базами моделей

Дані та моделі є центральними елементами СППР. Фактично СППР відрізняється від автоматизованих інформаційних систем (АІС) наявністю інтерактивних програм (з їх допомогою користувач може досліджувати і «мандрувати» по базах даних різних форм, розмірів і типів) та бази моделей (усе­редині її користувач може конструювати, аналізувати, інтерпре­тувати одну чи кілька моделей).

Протягом 60-х років управлінські системи розроблялися на базі процедурних елементів, причому управління моделями поля­гало в керуванні бібліотеками процедур розв'язків, поданих у формі програм і підпрограм. На початку 70-х років набула стабі­льності концепція баз даних, на основі якої і створювались інфор­маційні системи. Проте тепер визнаною є думка, що саме моделі визначають відношення між даними і суто базовий підхід до проектування систем призводить до нехтування зв'язків, які відпові­дають процесам і процедурам у середовищі розв'язуваних задач. Тому спостерігається міграція від підходу даних до підходу мо­делей, що стають джерелом тверджень і засновків як підґрунтя для усвідомлення суті інформаційних відношень. Концепція управ­ління моделями усвідомлюється дедалі ширшим загалом дослід­ників і спеціалістів як передній край у галузі інформаційних сис­тем і систем підтримки прийняття рішень.

Система управління моделями є одним із компонентів універ­сальної СППР. Функціями цього компонента є класифікація, ор­ганізація і доступ до моделей, тобто ці функції аналогічні функції системи управління базами даних.

База моделей СППР містить оптимізаційні і неоптимізаційні моделі. До складу оптимізаційних моделей належать моделі ма­тематичного програмування — лінійного (розподіл ресурсів, оп­тимальне планування, аналіз сіткових графіків, транспортна за­дача), нелінійного, динамічного; моделі обліку; моделі аналізу цінних паперів для визначення інвестиційної стратегії; моделі маркетингу і т.ін.

До неоптимізаційних моделей належать статистичні моделі (лінійний і нелінійний аналіз регресій); методи прогнозування (аналізу) часового ряду; альтернативні методи моделювання (на приклад, машинна імітація) тощо.

У більшості відомих з літературних джерел систем для мані­пулювання і зберігання моделей використовувались поняття і ме­тоди подання знань (формальна логіка, моделі продукції, семан­тичні сітки, фрейми та їхні гибриди), а також реляційний базис, аналогічні реляційні моделі даних.

Системи управління базами моделей (СУБМ), як узагальнені програмні засоби, забезпечують користувачам широкий набір моделей і дають змогу проводити гнучкий доступ, оновлення та зміну бази моделей.

Основні функції СУБМ такі:

· створення нових моделей;

· каталогізація і оцінювання широкого діапазону моделей;

· зв'язування компонентів моделей у базі моделей;

· інтеграція складових елементів моделей;

· виконання набору загальних функцій управління СУБМ.

Програмне забезпечення для СУБМ розроблене значно менше, ніж для СУБД чи користувацького інтерфейсу; наявним системам СУБМ притаманне розмаїття, а комерційні пакети СППР нерідко містять основні комбінації аналітичних методів розв'язування, статистичних пакетів та інших засобів моделювання. Повний комп­лект усіх сімей і підсімей методів моделювання зустрічається рід­ко, а частіше вмонтовані в систему процедури і засоби користу­вацького інтерфейсу; СУБМ для систематизованого формулю­вання, аналізу та інтерпретації моделей часто бувають спроще­ними і обмеженими за своєю природою. Перспективним напрям­ком створення ефективних СУБМ є структурне моделювання. Роз­роблено також кілька мов програмування досить високого рівня, спеціально пристосованих для створення елементів СУБМ для СППР.

Значна частина програмного забезпечення СУБМ має формат електронних таблиць. Зокрема, пакет Super Calc 2, версія 3, ство­рений на основі електронних таблиць другого покоління, надає користувачеві можливість доступу до широкого діапазону мате­матичних операцій з різними елементами в клітинках електрон­них таблиць; шляхом обробки стовпців як послідовних часових інтервалів можна також моделювати систему змінних в часі; за­безпечуючи розв'язування задач за допомогою аналізу рішень та інструментів динамічного програмування.

Іншим прикладом може бути програма PLAN 80 — досить ко­рисна СУБМ — програма у формі мови фінансового моделювання надзвичайно високого рівня, яка забезпечує можливість вводу різних математичних функцій для фінансового планування та аналізу, а також побудову електронних таблиць у вигляді набору модульних підзадач. Систему можна легко вивчити завдяки звич­ному синтаксису та відсутності спеціальних командних символів.

Заслуговує на увагу пакет «файненшл пленнер» – програм­ний продукт досить високого рівня, призначений для розв'язу­вання задач фінансового планування. Він має велику потуж­ність і достатньо компактний. Користувач може створювати відносно складні моделі після незначних зусиль щодо вивчен­ня цієї мови. Система працює під керуванням меню, має добрі засоби діалогової документації, а також містить потужний гене­ратор звітів і досить корисний засіб аналізу типу «що, якщо», який дає змогу вносити зміни у вхідні дані і майже негайно спос­терігати результати.

Важлива роль у системі управління моделями відводиться зв'язку користувацького інтерфейсу із СУБМ. Зокрема прово­дяться роботи зі створення графічного інтерфейсу з вмонтованою системою розуміння і природної мови з метою надати користува­чеві змогу вводити команди і запитання звичайною мовою. При цьому дуже істотно, аби система мала здатність автоматично ви­бирати найпридатніший розв'язувач задачі на підставі параметрів вхідного запиту і математичної природи моделі (наприклад, за­лежно від того, чи є поставлена задача оптимізаційною чи ні). Це означає, що користувачеві потрібно вводити лише характеристи­ки задачі або предметної області, а СУБМ автоматично та інтелек­туально (тобто сама розпізнає задачу) проведе вибір найпридатнішого методу чи інструменту. Також варто звернути увагу на роботи, в яких механізм інтерактивної взаємодії між користува­чем і СУБМ розглядається з погляду об'єднання трьох факторів: мов структурування даних, запитів моделей і процесорів запитів природною мовою, зокрема з орієнтацією на ключові слова про­цесора запитів для СУБМ, який інтегрує деякі характеристики цих компонентів.

Прикладом мови запитів для структурованих моделей може бути система, в якій три операції – виконання, оптимізація і аналіз чутливості — утворюють критерій відносної повноти.

Виконання в цьому контексті нагадує процедури вибору і про­екції в управлінні реляційною базою даних, оскільки воно обме­жує відношення між певними записами і проблемною областю. Наприклад, запит виконання може містити вимогу, щоб значення прибутку, який буде одержано при продажних цінах, містилося між максимальним і мінімальним значеннями (межами) і відпові­дало заданому рівню витрат.

Оптимізаційний запит ідентифікує підмножину входів (прос­тір розв'язків), єдиний вихід (цільова функція оптимізаційних мо­делей), будь-які доречні обмеження на вході і виході та вказує на максимум чи мінімум.

Аналіз чутливості застосовується для визначення ступеня змі­ни виходу моделі щодо певного входу.

Система на основі меню чи структурованої процедурної мови є нині найдоцільнішим варіантом в галузі інтерфейсів природною мовою (з урахуванням технологічних обмежень щодо природних мов в контексті комп'ютерної обробки інформації). У варіанті обробки структурованої природної мови запит вводиться в дові­льній формі, після чого він фільтрується з метою одержання на­борів ключових слів. Система має певні правила, згідно з якими проводиться описування користувача, коли здобута послідовність ключових слів не збігається із записаним у пам'яті зразком. Як і в будь-якій іншій системі, у межах природної мови труднощі при створенні такого інтерфейсу полягають у тому, аби забезпечити здатність системи правильно виявити наміри користувача і від­повідним чином на них зреагувати.

Дата добавления: 2014-01-04