Когнитивный анализ, когнитивные модели

КОГНИТИВНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.Предмет когнитивного анализа

1.1. Внешняя среда

1.2. Нестабильность внешней среды

1.3. Слабоструктурированность внешней  среды

2. Общее понятие когнитивного  анализа

3. Этапы когнитивного анализа

4. Цели, этапы и основные понятия когнитивного моделирования

4. 1. Цель построения когнитивной  модели

4.2. Этапы когнитивного моделирования

4.3. Ориентированный граф (когнитивная  карта)

4.4. Функциональный граф (завершение  построения когнитивной модели)

5. Виды факторов

6. Основные проблемы построения  когнитивной модели

6.1.Выявление факторов (элементов  системы)

6.2. Два подхода к выявлению  связей между факторами

6.3.Примеры выделения факторов  и связей между ними 

6.4. Проблема определения силы  воздействия факторов

7. Проверка адекватности модели

8. Использование когнитивной модели

8.1. Применение когнитивных моделей  в системах поддержки принятия  решений

8.2. Пример работы с когнитивной  моделью

9. Компьютерные системы поддержки  принятия управленческих решений

9.1. Общая характеристика систем поддержки принятия решений

9.2. «Ситуация - 2»

9.3. «Компас-2» 

9.4. «Канва»

Заключение

Список литературы

Приложение

 

Введение

В настоящее время  получение достоверной информации и ее быстрый анализ стали важнейшими предпосылками успешного управления. Это особенно актуально, если объект управления и его внешняя среда представляют собой комплекс сложных процессов и факторов, существенно влияющих друг на друга.

Одно из наиболее продуктивных решений проблем, возникающих в  области управления и организации, состоит в применении когнитивного анализа, который и является предметом изучения в курсовой работе.

Методология когнитивного моделирования, предназначенная для анализа  и принятия решений в плохо  определенных ситуациях, была предложена американским исследователем Р. Аксельродом¹.

Изначально когнитивный анализ сформировался в рамках социальной психологии, а именно – когнитивизма, занимающегося изучением процессов восприятия и познания.

Применения разработок социальной психологии в теории управления привело к формированию особой отрасли знаний – когнитологии, концентрирующейся на исследовании проблем управления и  принятия решений.

Сейчас методология когнитивного моделирования развивается в направлении совершенствования аппарата анализа и моделирования ситуаций.

Теоретические достижение когнитивного анализа стали основой  для создания компьютерных систем, ориентированных на решение прикладных задач в сфере управления.

Работы по развитию когнитивного подхода и его применению для  анализа и управления так называемыми слабоструктурированными системами проводятся в настоящее время в Институте проблем управления РАН².

По заказу Администрации  Президента РФ, Правительства РФ, Правительства  города Москвы в ИПУ РАН был осуществлён ряд социально-экономических исследований с применением когнитивной технологии. Выработанные рекомендации с успехом применяются соответствующими министерствами и ведомствами³.

С 2001 г. под эгидой ИПУ  РАН регулярно проводятся международные конференции «Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций (CASC)».

При написании курсовой работы привлекались труды отечественных  исследователей - А.А. Кулинича, Д.И. Макаренко, С.В. Качаева, В.И.  Максимова, Е.К. Корноушенко, Е. Гребенюк, Г.С. Осипова, А. Райкова.  Большинство из названных исследователей – специалисты ИПУ РАН.

Таким образом, когнитивный  анализ довольно активно развивается  не только зарубежными, но и отечественными специалистами. Тем не менее, в рамках когнитологии остаётся ряд проблем, решение которых могло бы значительно улучшить результаты применения прикладных разработок, базирующихся на когнитивном анализе.

Целью курсовой работы является анализ теоретической базы когнитивных  технологий, проблем методологии  когнитивного анализа, а также основанных на когнитивном моделировании компьютерных систем поддержки принятия решений.

Поставленным целям соответствует структура работы, в которой последовательно раскрываются основные понятия и этапы когнитивного анализа в целом, когнитивного моделирования (как ключевого момента когнитивного анализа), общие принципы применения на практике в сфере управления когнитивного подхода, а также компьютерные технологии, применяющие методы когнитивного анализа.

 

1. Предмет когнитивного анализа

1.1. Внешняя  среда

Для эффективного управления, прогнозирования и планирования необходим анализ внешней среды, в которой функционируют объекты управления.

Внешняя среда обычно определяется исследователями как  совокупность экономических, социальных и политических факторов и субъектов, оказывающих непосредственное или косвенное воздействие на возможность и способность субъекта (будь то банк, предприятие, любая другая организация, целый регион и т.п.) достигать поставленных целей развития.

Для ориентации во внешней  среде и для её анализа необходимо чётко представлять её свойства. Специалисты Института проблем управления РАН выделяют следующие основные характеристики внешней среды:

1. Сложность - здесь  подразумевается число и разнообразие  факторов, на которые субъект  должен реагировать.

2. Взаимосвязь факторов, то есть сила, с которой изменение одного фактора воздействует на изменение других факторов.

3. Подвижностью - скорость, с которой происходят изменения  во внешней среде⁴.

Выделение такого рода характеристик  для описания среды свидетельствует о том, что исследователи применяют системный подход и рассматривают внешнюю среду как систему или совокупность систем. Именно в рамках этого подхода принято представлять любые объекты в виде структурированной системы, выделять элементы системы, взаимосвязи между ними и динамику развития элементов, взаимосвязей и всей системы в целом. Поэтому когнитивный анализ, используемый для изучения внешней среды и выработки способов и методов функционирования в ней, иногда рассматривается как компонент системного анализа⁵.

Специфика внешней среды объектов управления заключается в том, что эта среда подвержена воздействию человеческого фактора. Иначе говоря, она включает в себя субъекты, наделённые автономной волей, интересами и субъективными представлениями. Это означает, что эта среда далеко не всегда подчиняется линейным законам, однозначно описывающим связь причин и следствий.

Отсюда вытекают два  базовых параметра внешней среды, в которой действует человеческий фактор, - нестабильность и слабоструктурированность. Остановимся более подробно на этих параметрах.

1.2. Нестабильность  внешней среды

Нестабильность внешней  среды часто отождествляется  исследователями с непредсказуемостью. «Степень нестабильности внешней для… [объекта управления] экономической и политической среды характеризуется привычностью ожидаемых событий, предполагаемыми темпами изменений, возможностями предсказания будущего»⁶. Эта непредсказуемость порождается многофакторностью, изменчивостью факторов, темпов и направления развития среды.

«Совокупное действие всех факторов внешней среды, резюмируют В. Максимов, С. Качаев и Е. Корноушенко, - формирует уровень ее нестабильности и определяет целесообразность и направленность оперативного вмешательства в происходящие процессы»⁷.

Чем выше нестабильность внешней среды, тем сложнее выработать адекватные стратегические решения. Поэтому существует объективная потребность в оценке степени нестабильности среды, а также в выработке подходов к её анализу.

По мнению И. Ансоффа, выбор стратегии управления и анализа ситуациями зависит от уровня нестабильности внешней среды. При умеренной нестабильности применяется обычное управление на основе экстраполяции знаний о прошлом среды. При среднем уровне нестабильности управление осуществляется на основе прогноза изменений в среде (например, «технический» анализ финансовых рынков). При высоком уровне нестабильности используется управление на основе гибких экспертных решений (например, «фундаментальный»⁸ анализ финансовых рынков)⁹.

1.3. Слабоструктурированность  внешней среды

Среда, в которой вынуждены работать субъекты управления, характеризуется не только как нестабильная, но и как слабоструктурированная. Две эти характеристики прочно взаимосвязаны, но различны. Впрочем, иногда эти термины употребляются как синонимы.

Так, специалисты ИПУ РАН, давая определение слабоструктурированным системам, указывают на некоторые их свойства, присущие и нестабильным системам: «Сложности анализа процессов и принятия управленческих решений в таких областях как экономика, социология, экология и т.п. обусловлены рядом особенностей, присущих этим областям, а именно: многоаспектностью происходящих в них процессов (экономических, социальных и т.п.) и их взаимосвязанностью; в силу этого невозможно вычленение и детальное исследование отдельных явлений - все происходящие в них явления должны рассматриваться в совокупности; отсутствием достаточной количественной информации о динамике процессов, что вынуждает переходить к качественному анализу таких процессов; изменчивостью характера процессов во времени и т.д. В силу указанных особенностей экономические, социальные и т.п. системы называются слабоструктурированными системами»¹⁰.

Однако следует  заметить, что термин «нестабильность» предполагает невозможность или  трудность предсказать развитие системы, а слабоструктурированнность – невозможность её формализовать. В конечном итоге, характеристики «нестабильность» и «слабоструктурированность», на мой взгляд, отражают разные аспекты одного и того же явления, поскольку мы традиционно воспринимаем систему, которую не можем формализовать  и таким образом абсолютно точно предсказать её развитие (то есть слабоструктурированную систему), как нестабильную, склонную к хаосу. Поэтому здесь и далее, вслед за авторами изученных статей, я буду употреблять эти термины как равнозначные. Иногда исследователи, наряду с вышеперечисленными понятиями, используют термин «сложные ситуации».

Итак, в отличие  от технических систем экономические, социально-политические и прочие аналогичные системы характеризуются отсутствием детального количественного описания происходящих в них процессов - информация здесь имеет качественный характер. Поэтому для слабоструктурированных систем невозможно создание формальных традиционных количественных моделей. Для систем подобного типа характерны неопределенность, описание на качественном уровне, неоднозначность оценки последствий тех или иных решений¹¹.

Таким образом, анализ нестабильной внешней среды (слабоструктурированных систем) сопряжён со многими трудностями. При их решении  нужна интуиция эксперта, его опыт, ассоциативность мышления, догадки.

С подобным анализом позволяют справиться компьютерные средства познавательного (когнитивного) моделирования ситуаций. Эти средства в экономически развитых странах применяются уже десятки лет, помогая предприятиям выживать и развивать бизнес, а властям - готовить эффективные нормативные документы¹². Познавательное моделирование призвано помочь эксперту отрефлексировать на более глубоком уровне и упорядочить свои знания, а также формализовать свои представления о ситуации в той мере, в какой это возможно.

2. Общее понятие  когнитивного анализа

Когнитивный анализ иногда именуется исследователями «когнитивной структуризацией»¹³.

Когнитивный анализ рассматривается  как один из наиболее мощных инструментов исследования нестабильной и слабоструктурированной среды. Он способствует лучшему пониманию существующих в среде проблем, выявлению противоречий и качественному анализу протекающих процессов. Суть когнитивного (познавательного) моделирования – ключевого момента когнитивного анализа - состоит в том, чтобы сложнейшие проблемы и тенденции развития системы отразить в упрощенном виде в модели, исследовать возможные сценарии возникновения кризисных ситуаций, найти пути и условия их разрешения в модельной ситуации. Использование когнитивных моделей качественно повышает обоснованность принятия управленческих решений в сложной и быстроизменяющейся обстановке, избавляет эксперта от «интуитивного блуждания», экономит время на осмысление и интерпретацию происходящих в системе событий¹⁴.

В.И. Максимов и С.В. Качаев для объяснения принципов использования информационных познавательных (когнитивных) технологий для совершенствования управления используют метафору корабля в бушующем океане - так называемую модель «фрегат-океан». Большинство видов коммерческой и некоммерческой деятельности в нестабильной и слабоструктурированной среде «неизбежно связаны с риском, вызываемым как неопределенностью будущих условий работы, так и возможными ошибочными решениями, принимаемыми руководством…. Руководству очень важно уметь предвидеть подобные трудности и заранее разработать стратегии их преодоления, т.е. иметь заранее проработанные установки возможного поведения». Эти разработки предлагается проводить на моделях, в которых информационная модель объекта управления («фрегат») взаимодействует с моделью внешней среды - экономической, социальной, политической и т.д. («океан»). « Цель такого моделирования - дать рекомендации “фрегату” как пересечь “океан” с наименьшими “усилиями”… Интерес… представляют способы достижения цели с учетом попутных “ветров” и “течений” … Итак, ставим цель: определить “розу ветров”… [внешней среды], а там посмотрим, какие “ветры” будут попутными, какие - встречными, как ими воспользоваться и как обнаружить важные для… [объекта] свойства внешней ситуации»¹⁵.