Как известно [1], информационный сервис является одной из важных областей современного системного анализа в силу динамики его темпов развития, перспективности и прибыльности. Научно-техническая революция и «информационный взрыв» привели к увеличению информационных потребностей общества, что обусловило необходимость детального исследования информационного сервиса в качестве системы управления.
С помощью информационного сервиса потребители получают возможность удовлетворения своих потребностей в актуальных сведениях и знаниях, обладающих специфическими характеристиками и направленных на снижение и в конечном итоге устранение неопределенности в той или иной ситуации.
Работа состоит из двух частей, первая из которых посвящена основным элементам и механизму информационного сервиса в рамках региона. Цель второй часть – рассмотреть информационный сервис как систему управления и решить соответствующую оптимизационную задачу фильтрации поступающей информации.
Основные элементы информационного сервиса
Согласно [2], рынок информационного сервиса представляет собой систему организационно-правовых и социально-экономических отношений, формирующихся в процессе купли-продажи информации, итогом которых является информационный продукт. Структура рынка информационных продуктов и услуг представлена следующими составляющими (рис. 1):
Основными направлениями развития информационного сервиса являются:
– коммерциализация информационных услуг в товарах, знаниях, технологиях;
– воздействие на субъективные восприятия и ожидания экономических субъектов;
– интеллектуальные услуги, направленные на повышение эффективности производства, роста объема выпуска продукции, разработку направлений рационального использования различных видов ресурсов и так далее.
Механизм информационного сервиса в рамках развития региональных экономических систем представляет собой специфическую информационную форму проявления общего хозяйственного механизма. Ему присущи специфические свойства, что подтверждает наличие собственного содержания, средств, инструментов, алгоритмов и баз данных и знаний, формирующих систему информационного обеспечения процессов хозяйствования в данном регионе.
Рис. 1. Структура рынка информационного сервиса
Кроме того, он способствует изменению внешних и внутренних для субъекта хозяйствования сведений и знаний в информационные блага в границах его текущих или перспективных потребностей, тактических или стратегических интересов, что позволяет формировать информационные услуги, ресурсы, запасы и резервы в регионе (рис. 2).
Рис. 2. Механизм информационного сервиса
Формируя механизм информационного сервиса в регионе, необходимо учитывать значимость уровней хозяйственных систем с позиции согласования его с возможностями и задачами региональной экономической политики.
Решение оптимизационной задачи фильтрации в информационном сервисе
В общем случае система – это совокупность объектов, обладающих определенными свойствами, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность и единство [3].
С позиции системного анализа информационный сервис – это совокупность действий, направленных на удовлетворение потребностей личности в знаниях, опыте предыдущих поколений в различных отраслях и сферах деятельности и повышение эффективности принимаемых управленческих решений в народном хозяйстве и его отдельных составных элементах посредством определения информации, ее передачи, трансформации, хранения и конечного использования.
Информационный сервис условно можно представить как систему управления, состоящую из трех частей (рис. 3): цель управления (ЦУ), объект управления (ОУ) и управляющее устройство (УУ) или регулятор [4].
Рис. 3. Система управления
Целью управления, как и целью информационного сервиса, является клиент и его потребности в получении информации. Под объектом управления применительно к задачам информационного сервиса подразумевается любая информация, необходимая заказчику. Под управляющим устройством понимается сотрудник, предоставляющий эту информацию.
Цель управления подает сигналы на управляющее устройство, которое поддерживает объект управления с помощью специально организованных воздействий u(t). На объект управления действуют неуправляемые и ненаблюдаемые возмущения ξ(t), а также неуправляемые, но наблюдаемые возмущения x(t), которые могут изменить основные свойства объекта управления, такие как релевантность, полнота, своевременность, достоверность, доступность, защищенность. Если выходные данные y(t) не удовлетворяют цели управления, то информация поступает на управляющее устройство по цепи обратной связи.
Рассмотрим более подробно объект управления, а именно схему взаимодействия объекта управления с окружающей средой (рис. 4).
Рис. 4. Схема объекта управления
Под оператором объекта управления, преобразующим входные сигналы в выходные, понимается оператор F*, связывающий входы объекта с его выходом, имеющий следующий вид:
V = F*(X, U, ξ). (1)
Оператором в системах информационного сервиса выступает та или иная информационная система в зависимости от тематики потребностей потребителя, его целей и критериев предоставления информации.
Выделим некоторые из основных задач систем управления, которые отражают главные цели предоставления сервиса.
Задача стабилизации информационного сервиса, заключающаяся в постоянном предоставлении информации, то есть поддержании выходных данных на определенных уровнях, несмотря на возмущения внешней среды, описывается следующим равенством:
V(t) = const. (2)
Задача программного управления возникает в том случае, когда информации необходимо изменять свои характеристики во времени, по определенной программе V*(t). Эта задача напрямую связана с такими свойствами информации, как своевременность и достоверность, которые обеспечивают соответствие информации запросам потребителей в данный момент времени.
Задача оптимизации состоит в предоставлении такой информации для заказчика, которая будет удовлетворять всем тем критериям, которые он к ней предъявляет. Эта задача охватывает все вышеназванные характеристики информации.
Ядро второй части нашей работы есть решение задачи фильтрации, на которой остановимся более подробно [5]. В настоящее время в период информатизации общества существует огромное количество всевозможной информации, которая в некоторых случаях не обладает необходимыми свойствами. Для решения этой проблемы применяется фильтрация входящей информации x(t), представляющей собой аддитивную смесь полезной информации – сигнала s(t) и помехи n(t):
x(t) = s(t) + n(t), (3)
где случайные функции s(t) и n(t) стационарны в узком смысле и стационарно связаны. Требуется, измеряя сигнал x(t), осуществить преобразование полезного сигнала s(t), заданное функцией F[⋅]:
z(t) = F[s(t)]. (4)
Другими словами, надо определить такое преобразование F[⋅] сигнала x(t):
y(t) = F[x(t)], (5)
при котором случайные процессы z(t) и y(t) оказались бы близкими по некоторому критерию. В качестве такого критерия мы использовали минимум среднеквадратического отклонения сигнала у от сигнала z, то есть
M{[y(t)–z(t)]2} = M{(F[x(t)] – F[s(t)])2} = min. (6)
Задача состоит в выделении полезного сигнала s(t) из аддитивной смеси его с помехой n(t) по критерию минимума среднеквадратической ошибки
M{(F[x(t)] – s(t))2} = min. (7)
Задачу об оптимальном преобразовании сигнала (4) целесообразно формулировать как задачу его минимизации в соответствующем функциональном пространстве, элементы которого F, F (иными словами, сигналы), определены на множестве реализаций случайного процесса.
Сначала рассматривалось прямое произведение Z = X×S пространств X, S реализаций случайных процессов x(t) и s(t).
Предполагая известной совместную плотность вероятности
px,s,n,m (x1, …, xn, y1, …, ym, t1, …, tn, τ1, …, τm), (8)
нами строилась вероятностная мера в пространстве Z.
Было показано, что решение основной задачи, выражаемое равенством
(9)
представляет собой полином Вольтерра степени N, имеющий вид:
(10)
Опуская промежуточные выкладки в силу краткости изложения, в заключение приведем итоговую формулу (с использованием некоторых соображений из [5]):
(11)
Хотелось бы отметить, что нами приведена лишь одна из некоторых оптимизационных задач информационного сервиса как системы управления.
Интересной также представляется и задача синтеза системы, сводящаяся к формированию оптимальных программных управлений, построению алгоритмов обработки входных наблюдений и структурных схем в рамках заданных критериев при наличии внешних возмущающих воздействий. (подробнее см., например, [5]).
Рецензенты:Волосухин В.А., д.т.н., профессор, зав.кафедрой «Строительная механика» НГМА, директор Института безопасности гидравлических сооружений, Новочеркасская государственная мелиоративная академия, г. Новочеркасск;
Бринк И.Ю., д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Моделирование, конструирование и дизайн», Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) Донского государственного технического университета, г. Шахты.
Работа поступила в редакцию 07.02.2014.
Библиографическая ссылка
Дуванская Е.В., Фетисов В.Г., Панина И.И. МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННОГО СЕРВИСА И СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ ФИЛЬТРАЦИИ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 3-2. – С. 253-257;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=33618 (дата обращения: 23.11.2024).