المراحل الرئيسية لتطوير النموذج المعرفي لحالة المشكلة. التنبؤ على المدى المتوسط ​​للاقتصاد الروسي باستخدام النموذج المعرفي

يتم النظر في النهج المعرفي لدراسة النظم المعقدة، مثل الاجتماعية والاقتصادية والسياسية وغيرها، وعدد من المفاهيم ذات الصلة، فضلا عن منهجية وتكنولوجيا النمذجة المعرفية للأنظمة المعقدة.

التمثيل الرياضي للنماذج المعرفية

تعود بداية الأبحاث المتعلقة باستخدام المنهج المعرفي للدراسة والنمذجة واتخاذ القرار في مجال الأنظمة المعقدة إلى منتصف القرن العشرين، حيث بدأ تطبيق أفكار علم النفس المعرفي في مختلف المجالات المعرفة وبدأ نظام البحث التخصصي المسمى "العلم المعرفي" في التبلور (الإنجليزية العلوم المعرفية).مجالاتها الرئيسية هي الفلسفة وعلم النفس والفيزيولوجيا العصبية واللغويات والذكاء الاصطناعي. حاليا، هناك توسع في المجالات المواضيعية التي يتم فيها استخدام النهج المعرفي. بدأ الاستخدام النشط للنهج المعرفي في دراسة الأنظمة المعقدة في بلدنا في التسعينيات، وكان مركز البحث هو معهد علوم الكمبيوتر التابع لأكاديمية العلوم الروسية. يعرض هذا القسم عددًا من نتائج الدراسات المعرفية للأنظمة المعقدة التي أجريت في الجامعة الفيدرالية الجنوبية، والتي يمكن اعتبار مصدرها أعمال R. Axelrod، F. Roberts، J. Cast، R. Etkin، بالإضافة إلى الموظفين معهد علوم الكمبيوتر RAS (V. I. Maksimov، V. V. Kulba، N. A. Abramov، إلخ).

لفهم معنى البحث المعرفي وتوجهاته ونماذجه وأساليبه، لا بد من معرفة عدد من المصطلحات الخاصة، مثل: العلوم المعرفية والعلوم المعرفية، العلوم المعرفية (هندسة المعرفة)، المنهج المعرفي (المعرفي)، تكنولوجيا المعرفة. النمذجة المعرفية (الهدف المعرفي)، التصور، النمذجة المعرفية، الهيكلة المعرفية أو التصور، منهجية النمذجة المعرفية، النموذج المعرفي، الخريطة المعرفية. يمكن العثور على تعريفات هذه المفاهيم (وعدد من المفاهيم الأخرى المتعلقة بالعلوم المعرفية) في الأعمال. الخرائط المعرفية ليس لها أساس بصري فحسب، بل لها أيضًا أساس رياضي. وهي رسوم بيانية واضحة وغامضة (خرائط معرفية غامضة).

تبين أن الرسم البياني هو نموذج مناسب لتمثيل العلاقات بين الأشياء الاقتصادية (المؤسسات والمنظمات ووسائل وعوامل الإنتاج، وعناصر المجال الاجتماعي، التي تتميز بأنها كائن يتركز فيه النشاط الاقتصادي أو يتم توجيهه، ويمثل نسبة معينة من النشاط الاقتصادي). جانب العلاقات الاقتصادية)، بين موضوعات العمليات الاجتماعية (على سبيل المثال، الناس، مجموعات من الناس)، بين النظم الفرعية للأنظمة الاجتماعية والاقتصادية، بين المفاهيم والكيانات الأخرى، وما إلى ذلك. دعنا نستخدم تعريف F. Roberts: "الرسم البياني الموقّع (digraph الموقّع) هو رسم بياني فيه "... تتوافق القمم مع أعضاء المجموعة؛ من الأعلى الخامس-،يتم رسم قوس إلى القمة إذا تم التعبير بوضوح عن نسبة V;K V، ويتم رسم القوس ت = (الخامس، الخامس])لديه علامة زائد (+) إذا كان V، "يحب" يو ^ أناعلامة الطرح (-) وإلا."

يمكن أن يكون لمفهوم "الرسم البياني الموقّع" مجموعة متنوعة من التطبيقات، لذلك يتم تفسير الأقواس والإشارات بشكل مختلف اعتمادًا على النظام المعقد الذي تتم دراسته. بالإضافة إلى ذلك، يتم تطوير الدراسات النظرية للأنظمة المعقدة في إطار نموذج أكثر تعقيدًا من الرسم البياني الموقّع - في إطار الرسم البياني الموزون، حيث يكون كل قوس المفوضية الأوروبيةالرقم الحقيقي المخصص (الوزن) أكواخ.

يظهر مثال على الخريطة المعرفية في الشكل. 6.12 (تم عمل هذا الرقم باستخدام نظام البرمجيات PSKM^). خطوط القوس الصلبة تتوافق مع شتس= +1، منقط بشرطة - = -1. يمكن تفسير الإشارة على أنها "تغيرات إيجابية (سلبية) في قمة الرأس r تؤدي إلى تغييرات إيجابية (سلبية) في قمة الرأس yu"، أي. هذه تغييرات أحادية الاتجاه؛ علامة "-" - كما في "التغيرات الإيجابية (السلبية) في الرأس تؤدي إلى تغييرات سلبية (إيجابية) في الرأس في جي" -تغييرات متعددة الاتجاهات. تعرض الأسهم المضادة التأثير المتبادل للقمم، ودورة الرسم البياني؛ هذه العلاقة متناظرة. تنطبق معظم مفاهيم الرسومات البيانية أيضًا على الرسومات البيانية الموزونة. هذه المفاهيم هي: المسار، المسار البسيط، نصف المسار، الكفاف، الدورة، نصف الدائرة؛ اتصال قوي، ضعيف، أحادي الاتجاه، “علامة مسار، مسار مغلق، كفاف”.

علامة المسار، الدائرة، المسار المغلق، الدائرة المغلقة، مخطط الحلقة، إلخ. يتم تعريفه على أنه حاصل ضرب علامات الأقواس المتضمنة فيها.

ومن الواضح أن المسار، دورة، الخ. تحتوي على علامة إذا كان عدد الأقواس السالبة التي تحتوي عليها فرديًا، وإلا فتحمل علامة "+". لذلك، بالنسبة للرسم البياني "روميو وجولييت"، فإن المسار هو V،-"V، -" ش -> V، هو سلبي، والدورة اه -> اه-> الخامس، - إيجابي.

أرز. 6.12.قوس يذهب= +1 و شتس = -1

عند النمذجة الرياضية للأنظمة المعقدة، يواجه الباحث مشكلة إيجاد حل وسط بين دقة نتائج النمذجة والقدرة على الحصول على معلومات دقيقة ومفصلة لبناء النموذج. في مثل هذه الحالة، تكون الرسوم البيانية الموقعة والمرجحة مناسبة لتطوير نماذج رياضية "بسيطة" ولتحليل النتائج التي تم الحصول عليها بأقل قدر من المعلومات.

دعونا نعطي مثالين آخرين من [حبيش،مع. 161، 162] - الشكل. 6.13 و6.14، مثيرة للاهتمام من وجهة نظر تاريخية باعتبارها واحدة من أولى الخرائط المعرفية، ولكنها لم تفقد أهميتها الآن.

في التين. 6.14 الدائرة رائع-> ش - > دولار أمريكي ->يو6-" رائعيقاوم الانحراف عند قمة الرأس V،. إذا قمت بزيادة/تقليل أي متغير في هذه الدائرة، فإن هذه التغييرات تؤدي عبر القمم الأخرى إلى انخفاض/زيادة في هذا المتغير (التفسير: كلما زاد عدد السكان، زادت النفايات، وكلما زاد عدد البكتيريا، زاد معدل الإصابة - كلما زاد عدد الإصابة، وعدد أقل من الناس، وهكذا.). هذه حلقة ردود فعل سلبية. الدائرة الخامسة، -> ش ->وا -> V هو كفاف يعزز الانحراف، أي. حلقة ردود فعل إيجابية.

أرز. 6.13.

سوف نستخدم ما يلي في المستقبل تصريح ماروياما:"يعزز الكفاف الانحراف إذا وفقط إذا كان يحتوي على عدد زوجي من الأقواس السالبة (وإلا فهو كفاف يقاوم الانحراف)."

يحتوي الرسم التخطيطي (الشكل 6.14) على عدد صغير من القمم والوصلات لتسهيل التحليل الأولي. سيتطلب التحليل الأكثر شمولاً لمشكلة استهلاك الطاقة، وفقًا لروبرتس، عددًا أكبر بكثير من المتغيرات وطرقًا أكثر دقة لاختيارها. وهذا يثير مشكلة الجمع بين آراء الخبراء.

لحل المشاكل الموضحة في الأمثلة في الشكل. 6.13 و 6.14، لا يكفي مجرد إنشاء رسم بياني لتعقيد معين وتحليل سلاسل اتصالاته (مساراته) ودوراته؛ تحليل أعمق لبنيته، وخصائص الاستقرار (عدم الاستقرار)، وتحليل تأثير التغييرات في معلمات قمة الرأس على القمم الأخرى، ويلزم تحليل الحساسية.

أرز. 6.14.(روبرتس، مع. 162)

من أجل فهم وتحليل سلوك نظام معقد، يتم بناء مخطط هيكلي للعلاقات بين السبب والنتيجة. تسمى هذه المخططات التي تفسر آراء ووجهات نظر متخذ القرار بالخريطة المعرفية.

مصطلح "الخريطة المعرفية" صاغه عالم النفس تولمان في عام 1948. الخريطة المعرفية هي نوع من النماذج الرياضية التي تسمح لك بإضفاء الطابع الرسمي على وصف كائن معقد أو مشكلة أو نظام يعمل وتحديد هياكل علاقات السبب والنتيجة بين عناصر النظام والكائن المعقد ومكوناته. المشكلة وتقييم العواقب نتيجة التأثير على هذه العناصر أو تغيير طبيعة الارتباطات. اقترح العالم الإنجليزي K. Ideas استخدام الخرائط المعرفية لاتخاذ القرار الجماعي وصنع القرار.

الخريطة المعرفية للحالةهو رسم بياني موجه، تمثل عقده بعض الكائنات (المفاهيم)، والأقواس عبارة عن روابط بينها، وتميز علاقات السبب والنتيجة.

يبدأ تطوير النموذج ببناء خريطة معرفية تعكس الموقف "كما هو". بناءً على الخريطة المعرفية التي تم إنشاؤها، يتم تصميم نموذج التطوير الذاتي للموقف من أجل تحديد الاتجاهات الإيجابية في التطوير، ويتيح لك "التطوير الذاتي" مقارنة التوقعات الذاتية مع التوقعات النموذجية.

المفهوم الرئيسي في هذا النهج هو مفهوم "الوضع". وتتميز الحالة بمجموعة مما يسمى العوامل الأساسية، والتي يتم من خلالها وصف عمليات تغيير الحالات في موقف ما. يمكن أن تؤثر العوامل على بعضها البعض، ويمكن أن يكون هذا التأثير إيجابيا، عندما تؤدي الزيادة (النقصان) في عامل واحد إلى زيادة (النقصان) في عامل آخر، وسلبي، عندما تؤدي الزيادة (النقصان) في عامل واحد إلى انخفاض ( الزيادة) في عامل آخر.

تعرض مصفوفة التفاعل أوزان التأثيرات المباشرة فقط بين العوامل. ترتبط صفوف وأعمدة المصفوفة بعوامل الخريطة المعرفية، وتشير القيمة الموقعة عند تقاطع الصف i-th والعمود j-ro إلى وزن واتجاه تأثير عامل i-ro على العامل j. ولعرض درجة (وزن) التأثير يتم استخدام مجموعة من المتغيرات اللغوية مثل “قوي”، “متوسط”، “ضعيف”، وغيرها؛ تتم مقارنة هذه المجموعة من المتغيرات اللغوية بالقيم العددية من الفاصل الزمني: 0.1 - "ضعيف جدًا"، 0.3 - "معتدل"؛ 0.5 - "كبير"؛ 0.7 - "قوي"؛ 1.0 - "قوي جدًا". يتم تحديد اتجاه التأثير بالعلامة: موجب ، عندما تؤدي الزيادة (النقصان) في عامل واحد إلى زيادة (نقصان) في عامل آخر ، وسالب ، عندما تؤدي الزيادة (النقصان) في عامل واحد إلى نقصان (زيادة) ) في عامل آخر.

تحديد الاتجاهات الأولية

يتم تحديد الاتجاهات الأولية من خلال المتغيرات اللغوية مثل

"قوي"، "معتدل"، "ضعيف"، وما إلى ذلك؛ لمثل هذه المجموعة من المتغيرات اللغوية تتم مقارنة القيم العددية من الفاصل الزمني. إذا لم يتم تحديد اتجاه لعامل ما، فهذا يعني أنه إما أنه لا توجد تغييرات ملحوظة مرئية في العامل المعني، أو أنه لا توجد معلومات كافية لتقييم الاتجاه الحالي له. عند النمذجة، يفترض أن قيمة هذا العامل هي 0 (أي أنه لا يتغير).

تحديد العوامل المستهدفة

ومن بين جميع العوامل المختارة، من الضروري تحديد عوامل الهدف والمراقبة. العوامل المستهدفة هي العوامل التي يجب تقريب ديناميكياتها من القيم المطلوبة. إن ضمان الديناميكيات المطلوبة للعوامل المستهدفة هو الحل الذي يتم اتباعه عند بناء النموذج المعرفي.

يمكن استخدام الخرائط المعرفية لإجراء تقييم نوعي لتأثير المفاهيم الفردية على بعضها البعض وعلى استقرار النظام ككل، ولنمذجة وتقييم استخدام الاستراتيجيات المختلفة في صنع القرار والتنبؤ بالقرارات المتخذة.

وتجدر الإشارة إلى أن الخريطة المعرفية تعكس فقط حقيقة تأثير العوامل على بعضها البعض. فهو لا يعكس الطبيعة التفصيلية لهذه المؤثرات، ولا ديناميكيات التغيرات في المؤثرات تبعا لتغيرات الوضع، ولا التغيرات المؤقتة في العوامل نفسها. ومراعاة كل هذه الظروف يتطلب الانتقال إلى المستوى التالي من هيكلة المعلومات المعروضة في الخريطة المعرفية، وهو النموذج المعرفي. في هذا المستوى، يتم توسيع كل علاقة بين عوامل الخريطة المعرفية إلى معادلة مقابلة، والتي يمكن أن تحتوي على متغيرات كمية (قابلة للقياس) ومتغيرات نوعية (غير قابلة للقياس). وفي هذه الحالة يتم تضمين المتغيرات الكمية بشكل طبيعي على شكل قيمها العددية، حيث أن كل متغير نوعي يرتبط بمجموعة من المتغيرات اللغوية، وكل متغير لغوي يتوافق مع معادل عددي معين على مقياس [-1،1]. مع تراكم المعرفة حول العمليات التي تحدث في الوضع قيد الدراسة، يصبح من الممكن الكشف بمزيد من التفصيل عن طبيعة الروابط بين العوامل.

هناك تفسيرات رياضية للخرائط المعرفية، على سبيل المثال، النماذج الرياضية الناعمة (نموذج Lotka-Volterra الشهير للنضال من أجل الوجود). باستخدام الأساليب الرياضية، من الممكن التنبؤ بتطور الوضع وتحليل استقرار الحل الناتج. هناك طريقتان لبناء الخرائط المعرفية - الإجرائية والعملية. الإجراء هو تأثير زمني منفصل له نتيجة قابلة للقياس. استخدمت الرياضيات التمييز بشكل كبير، حتى لو قمنا بالقياس بالمتغيرات اللغوية. يتحدث نهج العملية أكثر عن الحفاظ على العمليات، ويتميز بمفاهيم "التحسين" و"التنشيط" دون الرجوع إلى نتائج قابلة للقياس. تحتوي الخريطة المعرفية لهذا النهج على بنية تافهة تقريبًا - فهناك عملية مستهدفة وعمليات محيطة لها تأثير إيجابي أو سلبي عليها.

هناك نوعان من الخرائط المعرفية: التقليدية والغامضة. يتم تحديد الخرائط التقليدية على شكل رسم بياني موجه، وتمثل النظام النموذجي على شكل مجموعة من المفاهيم التي تعرض كائناته أو سماته، المترابطة من خلال علاقات السبب والنتيجة. يتم استخدامها لإجراء تقييم نوعي لتأثير المفاهيم الفردية على استقرار النظام.

من أجل توسيع قدرات النمذجة المعرفية، يستخدم عدد من الأعمال الخرائط المعرفية الغامضة. في الخريطة المعرفية الغامضة، لا يحدد كل قوس الاتجاه والطبيعة فحسب، بل يحدد أيضًا درجة تأثير المفاهيم المرتبطة به.

النماذج المعرفية.تبدأ البنية المعرفية بتحديد الأشياء (المميزة من الناحيتين الكمية والنوعية، لفظيًا) للنظام الذي تتم دراسته لغرض محدد وإقامة روابط بينها. يتم تنفيذ هذه الإجراءات بمساعدة الخبراء

أرز. 6.16.

جمع ومعالجة المعلومات الإحصائية، بناءً على دراسة بيانات الأدبيات، فهي تستند إلى المعرفة النظرية في مجال الموضوع ذي الصلة.

نتيجة للبنية المعرفية، يتم تطوير وصف رسمي للمعرفة، والذي يمكن تمثيله بصريًا بواسطة نموذج معرفي (في شكل رسم تخطيطي أو رسم بياني أو مصفوفة أو جدول أو نص). يعد تطوير النموذج المعرفي هو المرحلة الأكثر إبداعًا والأقل رسمية في نشاط الباحث (مجموعة من الخبراء) في نظام كبير. يمكن إضفاء الطابع الرسمي الجزئي عند معالجة البيانات الرقمية في شكل معلومات إحصائية من خلال استخدام أدوات استخراج البيانات (على سبيل المثال، بيانات التعدين).يمكن أن تكون مصادر المعلومات لتحديد القمم "عالية الجودة" معلومات نظرية في مجال الموضوع قيد الدراسة والقرارات المتفق عليها لمجموعة من الخبراء. وفي الحالة الأخيرة، يتم تطوير "الخريطة المعرفية الجماعية".

يجب الانتباه إلى الحاجة إلى الاسم "الصحيح" للذروة - فالأسماء (المفاهيم) المختارة بشكل سيئ تشوه نتائج الدراسة وقد لا تعطي إجابات على الأسئلة التي قد يكون من المرغوب فيه الحصول على إجابات لها.

لذا فإن نتيجة عملية تحديد النظام المعقد في المرحلة الأولى من الدراسة هي الخريطة المعرفية G، والتي يمكن اعتبارها "أولية" أو "بداية". وسواء بقي دون تغيير، باعتباره نهائيًا أم لا، فإن القرار يعتمد على الخبير بعد جميع مراحل النمذجة المعرفية.

تستخدم تقنية النمذجة المعرفية أنواعًا مختلفة من النماذج المعرفية.

الأكثر استخدامًا هي: الخريطة المعرفية (خريطة معرفية غير رسمية، يبدأ البحث بتطويرها)، بالإضافة إلى الرسم البياني الموزون، والرسم البياني الوظيفي البسيط، والرسم البياني الوظيفي المتجه البارامتري، والرسم البياني المعدل.

الخريطة المعرفية(في الفهم الأصلي - رسم تخطيطي لعلاقات السبب والنتيجة في النظام) هو مخطط هيكلي للعلاقات بين الأشياء ("المفاهيم"، "الكيانات"، العناصر، الأنظمة الفرعية) لنظام معقد؛ تم تصميمه من أجل فهم وتحليل هيكله وسلوكه.

من وجهة نظر رسمية، الخريطة المعرفية عبارة عن رسم بياني موجه بالإشارة (digraph)، والذي يعكس نمط العلاقات بين الكائنات التي تتم دراستها - القمم. والعلاقة بينهما (تفاعل العوامل) هي وصف كمي أو نوعي لتأثير تغير أحد القمم على القمم الأخرى:

أين الخامس-مجموعة من القمم، القمم ("المفاهيم") V،- ه الخامس،¿=1.2, لهي عناصر النظام قيد الدراسة؛ ه -مجموعة من الأقواس، أقواس ه ه، أنا،) =1,2, صتعكس العلاقة بين رؤوس U؛ و موتأثير السيد. ب)في الوضع قيد الدراسة يمكن أن يكون إيجابيا (علامة "+")، عندما تؤدي الزيادة (النقصان) في عامل واحد إلى زيادة (النقصان) في عامل آخر، سلبية ("-" علامة)، عندما تكون الزيادة (النقصان) في عامل واحد يؤدي العامل إلى نقص (زيادة) في آخر، أو غيابه (0). وفي الحالة الأخيرة، يمكن استبعاد القوس المقابل عند تحليل موقف معين، ولكن قد يكون له أهمية في موقف آخر. ولذلك، إذا افترض مثل هذا الاحتمال، فيجب ترك القوس.

بالإضافة إلى الصورة الرسومية، يمكن تمثيل الخريطة المعرفية بمصفوفة من العلاقات بارِع:

المصفوفة А(; هي مصفوفة مربعة، يتم تمييز صفوفها وأعمدتها بواسطة رؤوس الرسم البياني معوعند تقاطع الصف r والعمود r يوجد واحد (أو 0) إذا كانت هناك (غير موجودة) علاقة بين العناصر الخامس؛و أوهفي الخريطة المعرفية، يمكن أن تحتوي العلاقة على علامة "+1" أو "-1".

تعكس الخريطة المعرفية فقط حقيقة أن القمم (العوامل) تؤثر على بعضها البعض. فهو لا يعكس الطبيعة التفصيلية لهذه المؤثرات، ولا ديناميكيات التغيرات في المؤثرات تبعا لتغيرات الوضع، ولا التغيرات المؤقتة في العوامل نفسها. إن الأخذ في الاعتبار كل هذه الظروف يتطلب الانتقال إلى المستوى التالي من هيكلة المعلومات المعروضة في الخريطة المعرفية، أي. مطلوب الانتقال إلى أنواع أخرى من النموذج المعرفي.

على مستوى النموذج المعرفي، يتم توسيع كل علاقة بين عوامل الخريطة المعرفية إلى معادلة مقابلة، والتي يمكن أن تحتوي على متغيرات كمية (قابلة للقياس) ومتغيرات نوعية (غير قابلة للقياس). تدخل المتغيرات الكمية إلى النموذج على شكل قيمها العددية. ويمكن ربط كل متغير نوعي بمجموعة من المتغيرات اللغوية التي تعرض أنظمة مختلفة لهذا المتغير النوعي على مقياس.

مع تراكم المعرفة حول العمليات في النظام، يصبح من الممكن الكشف بمزيد من التفصيل عن طبيعة الروابط بين القمم - العوامل (على سبيل المثال، استخدام الإجراءات بيانات التعدين،إذا كانت هناك جداول للبيانات الإحصائية).

النموذج المعرفي مثل الرسم البياني الوظيفي المتجه هو صف

أين ج =< V, Е> - مخطط موجه؛ X- العديد من المعلمات قمة الرأس الخامس؛ س = [س، 1=1,2,.... ك، العاشر(ش> = (^)، ه = 1, 2, سك،أولئك. يتم تعيين كل قمة متجهًا لمعلمات مستقلة عن بعضها البعض س(ص"(أو معلمة واحدة س№>8=س، لو ز = 1)؛ عاشرا: الخامس -> أنا، أنا -مجموعة من الأعداد الحقيقية ف = ه(س، ه) =د:؛، إكس بي إي $) -وظيفة تحويل القوس التي تعين لكل قوس إما علامة ("+"، "-") أو معامل ترجيح<о^, либо функцию اللعنة) = و

يعتمد على إملف تنفيذى)تم تقديم المفهوم الموسع للديغراف.

1. الخريطة المعرفية (علامة digraph)كحالة خاصة من الرسم البياني Φ الذي

حيث co^- هو معامل الترجيح؛ شارك ^ ه.الرابع، الخامس/ -مجموعة معاملات الوزن القوسي هي مجموعة الأعداد الحقيقية. يمكن تحديد تقييم المشارك برقم واحد أو بفاصل زمني.

3. أبسط رسم بياني وظيفي هوهو رسم بياني F فيه ه=درهم، ه)=/(أنا$, إكس بي إي $ =/)/.

حيث /y هو الاعتماد الوظيفي لمعلمات القمم المخصصة لكل قوس. مدمن / ذلا يمكن أن تكون وظيفية فحسب، بل أيضًا عشوائية. تحديد المعلمات المميزة / ذويشمل: تعريف المقياس، المؤشرات، الطريقة، الدقة، وحدة القياس.

يمكن تعميم تعريف الرسوم البيانية Φ على النحو التالي.

4. الرسم البياني لوظيفة المتجهات البارامترية Fp هو صف

حيث ب =< الخامس، ه> -مخطط موجه؛ عاشرًا: خامسًا -" 0, X-العديد من المعلمات قمة الرأس، X= (->№> | X<г"> ه س، ط = 1,

2, ل), X("";> = (.g*,0), ز 1,2.....إلى س^- £-معلمة الرأس

Y;، إذا كانت £= 1، فإن l-*،"* = x,-; 0 هي مساحة معلمات الرأس؛ /r= إملف تنفيذى) -وظيفة تحويل القوس, E.Ex. X X× 0 -> ل

5. الرسوم البيانية MF المعدلة.لتعكس ديناميات التغييرات التي تحدث في النظام تحت تأثير الاضطرابات المختلفة، يتم إدخال الوقت في النموذج. يتم اقتراح مثل هذه الرسوم البيانية في العمل.

الخرائط المعرفية الهرمية . تتميز الأنظمة المعقدة بنمط التسلسل الهرمي. ولتعكس مثل هذا الهيكل، يمكن استخدام الخرائط المعرفية الهرمية - وهو نوع جديد نسبيا من النماذج المعرفية. تمثل الخرائط المعرفية الهرمية الكشف عن الكائنات المعممة (القمم) للمستوى العلوي من الخريطة المعرفية في الكائنات المكونة لها، بما في ذلك الكائنات ذات المستويات الأدنى. يمكن تحديد عدد المستويات الهرمية من خلال عدد القمم "المكشوفة" في الخرائط المعرفية ومن خلال نظام إدارة الكائنات الحالي (على سبيل المثال، مستويات الولاية أو المنطقة أو البلدية). يوضح الشكل 6.17 هذه الفكرة.

أرز. 6.17.

نموذج الخريطة المعرفية الهرمية له الشكل

أين و هي الخرائط المعرفية ل-و(&-1) المستويات، على التوالي، إيك = (وكر))- العلاقات بين القمم ل-ومستويات ف.

الخريطة المعرفية ذات المستوى ^ هي رسم بياني موجه

حيث Y( £) = (r;D £)|r;D&) ش(س،1 1,2r... и) - مجموعة من القمم

^-المستوى، ه(ك) =|е0"(جنيه إسترليني)|е$"(جنيه إسترليني) £(<£); I,./" 1,я} - отношения, отражающие взаимосвязь между вершинами внутри уровня (^-уровня).

سيكون للتوحيد الهيكلي للنموذج المعرفي الهرمي في شكل رسم بياني وظيفي الشكل

أين يو حدينار بحريني، في كيه، قبل الميلاد 2- الخريطة الهرمية المعرفية

الذي - التي؛ س ك = س (ك)- مجموعة من معلمات رؤوس الخريطة المعرفية الهرمية؛ ^ = (?(X, £^);u^(*)) - تحويل وظيفي 1=1 للأقواس في النموذج المعرفي الهرمي.

يمكن للمرء أن يتخيل عدة كائنات متفاعلة تعمل في بيئة معينة. في هذه الحالة، من الضروري بناء نماذج معرفية من نوع أكثر تعقيدا - نماذج التفاعل بين التسلسلات الهرمية، والعلاقات التي تحددها قواعد نظرية اللعبة. وبالتالي، يمكن أن تكون التسلسلات الهرمية في علاقات التعاون (التعاون، التحالف) أو المواجهة (المنافسة). من الممكن تعميم حالة التفاعل بين الأطراف N - النموذج العام هو نظام من النماذج المعرفية الهرمية يتم فيها تحديد قواعد التفاعل وقواعد تغيير بنية النماذج المعرفية.

الخرائط المعرفية الديناميكية.واستناداً إلى نتائج الأبحاث في مجال تفاعل الأنظمة المعقدة، تم استخدام النماذج المعرفية على شكل خرائط معرفية ديناميكية، اعتمدت فيها معلمات النموذج على الزمن وأخذت في الاعتبار التغيرات المؤقتة في البيئة.

مشكلات تحليل مسارات ودورات النموذج المعرفي

يتم حل مشكلة تحليل مسارات ودورات النموذج المعرفي باستخدام الطرق التقليدية لنظرية الرسم البياني. يتيح لنا تحديد المسارات ذات الأطوال المختلفة تتبع وتفسير سلاسل العلاقات بين السبب والنتيجة، وتحديد سماتها وتناقضاتها. يتيح لنا تحديد الدورات (ردود الفعل الإيجابية والسلبية) الحكم على الاستقرار الهيكلي (أو لا) للنظام.

إذا قمت بتحليل خريطة "مشاكل استهلاك الكهرباء" (انظر الشكل 6.14)، فهناك خمس دورات فيها: K-> اه->V* U^ش"> اه->ك* ج>"> ^4"> ^3">

-> Vq، V7-> V5 -" VA -> V3 -"V6 -" V7، ومن بينها V5 -> -> Kj -> ^2~^ ^5 - واحد سالب.

سيناريوهات سلوك الكائن، النمذجة الدافعة (نمذجة السيناريو)

تعتمد نمذجة سلوك النظام على نهج السيناريو.

من وجهة نظر أساسية، يتوافق السيناريو مع الأنطولوجيا التالية: الحالة الأولية، تسلسل الأحداث، الحالة النهائية. بمعنى آخر، مجازيًا، يتم تنظيم السيناريو في البعد الزمني من خلال مخطط "المصدر - المسار - الهدف"، حيث المصدر هو الحالة الأولية، والحالة النهائية هي الوجهة، والأحداث تجري على المسار، والمسار يتم تمديده في الوقت المناسب.

البرنامج النصي هو جميع،وكل عنصر من العناصر - جزء.

تشتمل أنطولوجيا النص عادةً أيضًا على الأشخاص والأشياء والخصائص والعلاقات والمقترحات. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما ترتبط عناصر الأنطولوجيا بعلاقات من أنواع معينة: العلاقات السببية، وعلاقات الهوية، وما إلى ذلك. يتم تمثيل هذه العلاقات هيكليا من خلال مخططات الاتصال (مخططات الارتباط) ،ويتم تصنيف كل منها وفقًا لنوع الاتصال الذي يمثله. تحتوي السيناريوهات أيضًا على هياكل أهداف تحدد أهداف المشاركين في السيناريو.

يرتبط تعريف مفهوم "السيناريو" بتعريف مفاهيم "علامات النظام"، "حالة النظام"، "سلوك النظام"، "الحدث المتوقع"، "الوضع".

علاماتتوصيف خصائص النظام والأنظمة الفرعية والعناصر. قد تكون العلامات جودةو كمي.يمكن أن تكون الإشارة مقياسًا للفعالية. غالبًا ما يمثل قياس السمة تحديًا كبيرًا.

ولايةيتميز النظام بقيم الميزات في وقت معين. تتغير حالات النظام أثناء تشغيله.

تؤدي انتقالات النظام (أو أجزائه) من حالة إلى أخرى إلى حدوث تدفقات، تُعرف بأنها معدل التغير في قيم سمات النظام.

سلوك النظام -هذا تغيير في حالات النظام مع مرور الوقت.

الحدث المتوقعإن سلوك الشيء، بحسب النموذج المطور للكائن، هو ثلاثي: لحظة من الزمن ر،يتم اختياره وفقًا لبعض قواعد الاختيار أ (قاعدة الاختيار أيشير إلى اللحظات الزمنية لتحديد مسار الأمر للكائن)، dg(g) وg/(g) - التنفيذ المتوقع لمعلمات وصف البيئة ومسار المرحلة للنظام.

الموقف 5(0 في وقت معين r عبارة عن مجموعة من الأحداث التي تم ترتيبها زمنياً والتي حدثت قبل اللحظة ب.

سيناريو -هذه مجموعة من الاتجاهات التي تتميز بما يلي: الموقففي الوقت الحالي، أهداف التنمية المرغوبة، ومجموعة من التدابير المؤثرة على تطور الوضع، وأنظمة مراقبة المعلمات (العوامل) التي توضح سلوك العمليات.

يتم تحديد عمق السيناريو وأفق السيناريو والخطوة الزمنية للسيناريو. تقديم السيناريو في شكل رسمي.

ويمكن صياغة السيناريو في ثلاثة اتجاهات رئيسية:

• التنبؤ بتطور الوضع دون أي تأثير على العمليات: الوضع يتطور من تلقاء نفسه (التطور التطوري)؛
• توقعات تطور الوضع مع مجموعة مختارة من تدابير الرقابة (المهمة المباشرة)؛
• توليف مجموعة من التدابير لتحقيق التغيير اللازم في حالة الوضع (مشكلة عكسية).

نمذجة انتشار الاضطرابات على الخرائط المعرفية والعمليات الدافعة.يمكن اعتبار كائن النمذجة مجموعة من العمليات الديناميكية المتفاعلة التي تحدث في الوقت الفعلي. يجب أن يكون الوقت موجودًا أيضًا في نموذج العملية، ولكن عند تصميمه باستخدام أنواع مختلفة من الرسوم البيانية، قد لا يكون لهذا الوقت معنى الوقت، ولكنه يعكس فقط سلسلة من تغييرات الحالة. هذا هو الحال بالنسبة للرسومات البيانية الموقعة والرسوم البيانية البارامترية الموقعة. لوصف التفاعل مع البيئة، يتم استخدام مفاهيم "المدخلات"، "المخرجات"، "الحالة"، "السلوك" للنظام.

عند تحليل المواقف بناءً على نماذج الخريطة المعرفية، يتم حل نوعين من المشكلات: ثابتة وديناميكية. التحليل الثابت -وهو تحليل للوضع الحالي، بما في ذلك دراسة تأثير بعض العوامل على البعض الآخر، ودراسة استقرار الوضع ككل والبحث عن التغيرات الهيكلية للحصول على هياكل مستقرة.

التحليل الديناميكي -هذا هو توليد وتحليل السيناريوهات المحتملة لتطور الوضع مع مرور الوقت. الجهاز الرياضي للتحليل هو نظرية الرسوم البيانية الموقعة والرسوم البيانية الغامضة.

تحت تأثير الاضطرابات المختلفة، قد تتغير قيم المتغيرات عند رؤوس الرسم البياني؛ تنتشر الإشارة المستلمة عند أحد القمم على طول السلسلة إلى البقية، مما يؤدي إلى تكثيفها أو تخفيفها.

نمذجة النبض -هذا هو نموذج لانتشار الاضطرابات على الخرائط المعرفية، الناجمة عن إدخال نبضات الاضطراب في قمة (مجموعة من القمم) من الخريطة المعرفية. يمكن اعتبار كائن النمذجة مجموعة من العمليات الديناميكية المتفاعلة التي تحدث في الوقت الفعلي.

تحليل السيناريويسمح لنا بالحكم على سلوك النظام والتنبؤ بشكل علمي بمسارات تطوره المحتملة. يتم إجراء التحليل بناءً على نتائج النمذجة النبضية. لتوليد سيناريوهات محتملة لتطوير النظام، يتم إدخال تأثيرات افتراضية مزعجة أو تحكمية في رؤوس الخريطة المعرفية. عند إدخال الاضطرابات<2,(и) исследуется вопрос "что будет в момент (и + 1), если...?". Набор реализаций импульсных процессов - это "сценарий развития", он указывает на возможные тенденции развития ситуаций.

يمكن أن تعكس العملية الاندفاعية كلا من التطور التطوري للنظام وتطوره تحت تأثير الاضطرابات وتأثيرات السيطرة 0,^), يضاف إلى الأعلى 1>1 في لحظة ز".

سيناريو تطور الأوضاعمن المعتاد استدعاء المجموعة الكاملة للعمليات النبضية في جميع رؤوس الخريطة المعرفية. وبالتالي، فإن مجموعة العمليات النبضية عند حدوث الاضطرابات<2 представляет собой модельную реализацию альтернативных действий (Л Для реальных систем 0_ يتم تفسيرها على أنها إدارة مختلفة (على سبيل المثال، برامج تطوير النظام) أو تأثيرات مزعجة (على سبيل المثال، التغيرات في البيئة الخارجية، تصرفات المنافس، وما إلى ذلك).

إن سيناريوهات التطوير الناتجة تحت تأثيرات مختلفة مثيرة للقلق هي في الواقع "تنبؤ علمي" للمسارات المحتملة لتطور النظام. يصف السيناريو اتجاه تطور العمليات في النظام، أو بشكل أكثر دقة، مختلف اتجاهات التطور المحتملة (العواقب) مع تغييرات افتراضية في العوامل المزعجة والسيطرة ومجموعاتها (الأسباب) في المستقبل المحاكي. وبالتالي، فإن النمذجة الاندفاعية لتطور المواقف تسمح لنا بتطوير سيناريوهات محتملة لتطوير النظام - من المتشائم إلى المتفائل. بناءً على السيناريوهات، يتم تصميم استراتيجية إدارة النظام، والتي يتم تنفيذها بعد ذلك من قبل متخذي القرار وفقًا لظروف البيئة الخارجية والداخلية.

النظر في القاعدة (ري)التغييرات في المعلمات في القمم في الوقت الحالي دع المعلمة X!يعتمد على الوقت، أي. س)(1)ص 1= 1، 2، 3،.... ثم يمكننا تحديد عملية انتشار الاضطراب على طول الرسم البياني، أي. انتقال النظام من الحالة £ - 1 إلى و انا + 1,....

في الحالة العامة، إذا كان هناك عدة رؤوس مجاورة لـ V،-، فإن عملية انتشار الاضطراب من خلال الرسم البياني تحددها القاعدة (للقيم الأولية المعروفة ×(0)في جميع القمم ومتجه الاضطراب الأولي P(0)):

حيث دغ،(0 و × 1 جنيه إسترليني+ 1) - قيم المعلمات في قمة الرأس V؛ في لحظات بواسطة أنا + 1, ع ^ جنيه استرليني) -تغيير في الأعلى ش ^في وقت معين ز،

نظرًا لأنه في الرسم البياني Φ يتم تمثيل النبض في عملية النبض كتسلسل مرتب دون الرجوع إلى الوقت، يمكنك استخدام تدوين الصيغ "في اللحظة i من الزمن" (في نموذج العملية عند النمذجة بأنواع مختلفة بالنسبة للرسوم البيانية، قد لا يكون للوقت معنى الوقت، ولكنه يعكس فقط تسلسل تغييرات الحالة (يحدث هذا بالنسبة للرسومات البيانية الموقعة والرسوم البيانية الموزونة الموقعة). الدالة py(/;) لتأثير التغيرات في المناطق المجاورة ش-) vertex V) يمكن استبداله بالنبض ع(ن) = س(ن + 1) - س (ن)،أين س(ن)ص س(ن+ 1) - قيمة المؤشر عند القمة الخامسفي خطوات المحاكاة في اللحظة £ = صومتابعته £= ص+ 1. ثم يتم تحويل الصيغة (6.64) إلى النموذج

قاعدة(Pd) يتغير في المعلمات عند القمم في الوقت £u+1، إذا كان في ذلك الوقت الملكية الفكريةوصلت النبضات إلى القمم:

نموذج العملية النبضية هو الصف (F. £>، راش،حيث φ هو الرسم البياني φ، (2= 0,(1,) - تسلسل التأثيرات المزعجة، ري -قواعد لتغيير المعلمات. في هذه الحالة، التسلسل X(r0)،<2(гн)^ является модельным представлением динамической системы (г0,50,В0).

لتطوير خوارزميات حسابية مناسبة، من المناسب تقديم النموذج الرياضي للعمليات النبضية على الرسوم البيانية الموقعة في شكل مصفوفة.

i = 0، 1، 2، تم إدخالها في رؤوس Y؛ في وقت جنيه استرليني؛ يتم إعطاء متجه معلمات الرأس في الوقت t والتغيرات في معلمات الرأس بواسطة المعادلات:

ل ص،من المعادلة الأخيرة نحصل على التعبير

حيث / هي مصفوفة الهوية.

واثق من نفسهتسمى حالة خاصة من العمليات النبضية على الخرائط المعرفية، عندما يتم إدخال النبضات الخارجية مرة واحدة فقط في بداية المحاكاة.

إن أبسط متغير لانتشار الاضطراب هو الحالة عندما يكون لدى P(0) مدخل واحد فقط غير صفري، أي. يصل الاضطراب إلى قمة واحدة فقط الخامس صعادة ما تسمى هذه العمليات عمليات بسيطة.

الموقففي النمذجة الاندفاعية تتميز بمجموعة من الكل سوالقيم Xفي كل صخطوة النمذجة

دعونا نعطي مثالاً على النمذجة النبضية باستخدام الخريطة المعرفية لمشاكل استهلاك الكهرباء (الشكل 0.19). لذلك، فإن مصفوفة العلاقة لها الشكل

لنقم بنمذجة عملية انتشار الاضطراب باستخدام خريطة معرفية لمشاكل استهلاك الكهرباء: "ماذا سيحدث إذا زاد استهلاك الكهرباء؟" (الشكل 6.18). كما يتبين من الرسوم البيانية للعمليات الدافعة، فإن اتجاهات تطور المواقف لا تتعارض مع الافتراضات البديهية بأن الزيادة في استهلاك الكهرباء بسبب زيادة سعة الطاقة يمكن أن تؤدي إلى انخفاض تكلفتها، وتدهور البيئة، زيادة في عدد المؤسسات، وزيادة في عدد فرص العمل. تُظهر الرسوم البيانية دورات المحاكاة على طول محور OX. ف،لكن محاور الأرقام 0Y تميز معدل نمو الإشارات عند رؤوس الخريطة المعرفية (التنبؤ العلمي لاتجاهات التطور المحتملة).

أرز. 6.18.زيادة استهلاك الكهرباء،<7/(= +1, вектор возмущений (2= (0,0,0 + 1,0,0,0)

المشاكل العكسية ومشاكل التحكم وقابلية الملاحظة

حل المشكلة العكسية هو البحث عن قيم إجراءات التحكم (2) التي يمكن أن توفر السيناريو المطلوب لتطوير النظام، ويمكن استخدام طرق البرمجة الرياضية (الخطية، غير الخطية) للحل.

إن حلول مشاكل إمكانية الملاحظة والتحكم في النظام مترابطة. مشكلة الملاحظة -مشكلة تحديد مدى كفاية قياسات متغيرات المخرجات لتحديد القيم الأولية المجهولة للمدخلات. مشكلة القدرة على التحكم -هذه مشكلة تتعلق بإمكانية تغيير مدخلات النظام اعتمادًا على المخرجات المرصودة (المنهج السيبراني أو الإداري).

تحليل استقرار النظام ممثلة بالرسم البياني

الاستدامة هي مفهوم متعدد الأبعاد. في دراسات النظم الاجتماعية والاقتصادية، يعني مصطلح "الاستدامة" الكثير، وليس دائمًا محددًا بوضوح (استدامة النظام المالي، استدامة المنظمة). في نظرية التحكم في الأنظمة التقنية، تم تعريف مفهوم "الاستقرار" بوضوح، كما تم تطوير معايير استقرار النظام ("الاستقرار عند لابونوف"، وفقًا لبوانكاريه، وما إلى ذلك). وينظر في جانبين من مفهوم “الاستقرار”: استقرار النظام تحت تأثير الاضطرابات الخارجية مع وجود بنية ثابتة للنظام، أي. عندما تتغير البيئة الخارجية فقط، واستقرار سلوك النظام عندما تتغير بنية النظام هو الاستقرار الهيكلي (التغييرات الصغيرة في بنية النظام تسبب تغييرات صغيرة في ديناميكياته).

عند دراسة ثبات الرسم البياني الموجه الموزون – الخريطة المعرفية – يتم دراسة الثبات في القيمة والثبات في اضطراب النظام أثناء تطوره.

دعونا نقدم مفاهيم المعيار الجبري للاستقرار عن طريق الاضطراب والقيمة الأولية وننظر في العلاقة بين استقرار الرسم البياني وبنيته الطوبولوجية، بناءً على أعمال V. V. Kulba، S. S. Kovalevsky، D. L. Kononov، A. B. Shelkov وآخرون، وكذلك على أعمال J. Cast.

الفكرة الأساسية عند وضع معايير استقرار الرسوم البيانية هي فكرة القيم المميزة لمصفوفة العلاقة ل(;الرسم البياني - النموذج المعرفي.

يتم تعريف القيم المميزة للرسم البياني على أنها القيم الذاتية للمصفوفة مكيف الهواء.وفقًا لنظرية روث-هرويتز للأنظمة الخطية، إذا لم يكن بين القيم الذاتية للمصفوفة (الجذور) أرقام معامل أكبر من واحد، فإن النظام مستقر في ظل الاضطراب. فالثبات في الاضطراب لا يعني ثبات القيمة، وإن كان العكس هو الصحيح. لكن هناك قيود كبيرة على تطبيق هذا المعيار، لذا سنستخدمه في الحالات البسيطة.

بالنسبة للمثال أعلاه لمشاكل استهلاك الكهرباء (انظر الشكل 6.18)، عدد جذور المصفوفة بارِعيساوي 7، ومن بينها يوجد معامل جذر أكبر من 1: م= 1.43. وبالتالي فإن هذا النظام غير مستقر لا من حيث الاضطراب ولا من حيث القيمة الأولية. في الواقع، يتم توضيح حقيقة عدم الاستقرار من خلال الرسوم البيانية للعمليات الدافعة (انظر الشكل 6.18) - الرسوم البيانية تتباعد.

الاستقرار الهيكلي والمتماسك للنظام

يعتمد موضع حالات التوازن على الخصائص الديناميكية للنظام قيد الدراسة ويمكن أن يتغير. لذلك يطرح سؤال آخر: هل سيؤدي تغيير بسيط في النظام إلى تحول في حالة التوازن؟ أي أنه على عكس النظرية الكلاسيكية للاستقرار، التي لم تأخذ في الاعتبار التغيرات في النظام، بل الاضطرابات في البيئة فقط، فمن الضروري دراسة مشاكل الاستقرار أثناء التغيرات الهيكلية في النظام نفسه. هذا سؤال مهم للغاية، لأن هذه التغييرات، حتى الصغيرة منها، يمكن أن تؤدي إلى تغييرات نوعية جذرية في سلوك النظام الإضافي. ومن أدوات دراسة مثل هذه الظواهر نظرية الكوارث، أو نظرية التشعبات.

هناك مفهوم "مجمع" للاستقرار، يجمع بين أفكار لابونوف الكلاسيكية والنهج التوافقي الطوبولوجي - مفهوم الاستقرار المتصل، الذي نشأ في الأصل فيما يتعلق بدراسة قضايا التوازن في الاقتصاد. عند دراسة الاستقرار المتصل، تتم صياغة المشكلة على النحو التالي: هل ستظل حالة التوازن لنظام معين مستقرة بمعنى ليابونوف، بغض النظر عن الروابط المزدوجة بين حالات النظام؟

دعونا نحدد مصفوفة العلاقات مكيف الهواء.حالة التوازن س =يعتبر O اتصالًا مستقرًا إذا كان Lyapunov مستقرًا لجميع مصفوفات التوصيل البيني الممكنة

تعتبر دراسة الاستدامة المتماسكة ذات أهمية عملية، خاصة في دراسة الأنظمة التنظيمية مثل النظام الاقتصادي. ويرجع ذلك إلى أنه عند وصف العمليات في هذه الأنظمة، فإن وجود هذا الارتباط أو عدمه قد لا يكون واضحًا دائمًا بسبب الاضطرابات في عمل النظام نفسه، ووجود الاضطرابات، والذاتية المعروفة للنموذج الرياضي. النظام.

القدرة على التكيفالأنظمة هي جانب آخر من جوانب الاستدامة. يمكن اعتبار القدرة على التكيف مقياسًا معينًا لقدرة النظام على استيعاب الاضطرابات الخارجية دون عواقب واضحة على سلوكه في حالة انتقالية أو مستقرة.

إن مفهوم القدرة على التكيف قريب من مفهوم الاستقرار الهيكلي، ولكنه أوسع منه إلى حد ما.

دعونا ننظر في الأحكام الرئيسية المتعلقة بدراسة الاستقرار الهيكلي للأنظمة. إن فكرة الاستقرار الكلاسيكية مثمرة جدًا في الأنظمة التقنية والمادية. بالنسبة للأنظمة الاجتماعية التقنية والاجتماعية والاقتصادية، يمكن استخدام هذا التمثيل، لكن هذا يتطلب مبررًا جديًا لأنظمة محددة. علاوة على ذلك، فإن الوضع الطبيعي لعمل هذه الأنظمة بعيد عن التوازن، بالإضافة إلى أن الاضطرابات الخارجية تغير باستمرار حالة التوازن نفسه. إن العنصر المركزي في وجهات النظر الحديثة حول الاستدامة هو مفهوم الاستدامة الهيكلية، والذي سنتناوله بمزيد من التفصيل.

تتمثل المهمة الرئيسية لدراسة الاستقرار الهيكلي في تحديد التغيرات النوعية في مسار النظام عندما يتغير هيكل النظام نفسه. هناك حاجة إلى اعتبار مجموعة من الأنظمة "قريبة" من نظام قياسي ما، أي. نحن نتعامل مع عائلة من المسارات التي تحتاج إلى استكشاف. في مثل هذه الحالة يتحدث المرء الاستقرار الهيكلي.

يُسمى النظام مستقرًا من الناحية الهيكلية إذا كانت الطبيعة الطوبولوجية لمسارات جميع الأنظمة القريبة منه هي نفس الطبيعة القياسية.

وبالتالي فإن خاصية الاستقرار الهيكلي هي أن النظام قيد النظر يتصرف تقريبًا بنفس الطريقة التي يتصرف بها القريبون منه؛ وبخلاف ذلك، يكون النظام غير مستقر من الناحية الهيكلية. يصف مستوى الاستقرار الهيكلي المعلومات العامة حول درجة استقرار النظام أو عناصره الفردية في مواجهة الاضطرابات الخارجية والداخلية ذات الطبيعة المحددة.

بالنسبة لجميع المشكلات المذكورة أعلاه، ينشأ عدد من الصعوبات الرياضية المتعلقة بكيفية تحديد ما هي "الاضطرابات الصغيرة"، و"المسارات القريبة من أصل الإحداثيات"، و"الأنظمة القريبة"، و"المسارات المتشابهة نموذجيًا مع بعضها البعض". بالنسبة لبعض فئات محددة من الأنظمة تم التغلب على هذه الصعوبات.

يمكننا التمييز بين مجموعتين من أساليب التحليل الرياضي للاستقرار الهيكلي لنموذج مكتوب بلغة الرسوم البيانية الموقعة. الأول يعتمد على عدد من النظريات التي تربط طيف الديغراف باستقراره في عمليات نبضية بسيطة، والثانية حول تحويل الديغراف الأصلي الموقع إلى نموذج مصفوفي مع تحليل مفصل للأخير. يمكن تحديد الاستقرار الهيكلي للنظام من خلال تحليل دورات الخريطة المعرفية.

عند تحليل الخريطة المعرفية من خلال تحديد الدورات فيها، يتم استخدام مفاهيم الدورات الزوجية والفردية. لقد ذكرنا أعلاه بالفعل عن حلقات ردود الفعل الإيجابية والسلبية. هناك علاقة بين نوع الدورة واستقرار النظام.

الدورة الزوجية هي أبسط نموذج لعدم الاستقرار الهيكلي، حيث أن أي تغيير أولي في المعلمة عند أي من رؤوسها يؤدي إلى زيادة غير محدودة في معامل معلمات رؤوس الدورة. أي تغيير في معلمة أي قمة للدورة الفردية يؤدي فقط إلى تذبذب معلمات القمة. يعتبر الرسم البياني الموقع الذي لا يحتوي على دورات أو يحتوي على دورة واحدة فقط بمثابة نبض مستقر لجميع العمليات النبضية البسيطة.

لقد كنا نتحدث حتى الآن عن تحليل رسمي لاستقرار الخرائط المعرفية للأنظمة المعقدة. من الضروري أن نأخذ في الاعتبار جانبًا أكثر جدية في دراسة استقرار الخرائط المعرفية المستخدمة في مجالات أخرى من البحث المعرفي. وبهذا المعنى، فإن تحليل استقرار الخرائط المعرفية يتمثل في تحديد الهياكل المعرفية المتوازنة والمتسقة والمستقرة، ومن الناحية المفاهيمية، يعتمد على الأحكام الرئيسية لنظريات علم النفس الاجتماعي: التنافر المعرفي بواسطة L. Festinger، والتوازن الهيكلي بواسطة F. هايدر، أعمال التواصل بواسطة ت. نيوكومب.

التحدي المتمثل في تعقيد النظام والاتصال

ينشأ مفهوم "اتصالية" النظام مع مفهوم "بنية" النظام. مع اختفاء الاتصال الهيكلي، يختفي النظام. تم الحصول على الوصف الرياضي لمشكلة تحليل الاتصال بنجاح أكبر في لغة نظرية الرسم البياني والطوبولوجيا الجبرية. تعتمد الطريقة الأولى على تحليل اتصال نموذج الرسم البياني باستخدام أساليب نظرية الرسم البياني. ويعتمد النهج الثاني على دراسة الخصائص الطوبولوجية لنموذج الرسم البياني باستخدام مصفوفة علاقات الخريطة المعرفية، وهو ما يسمى ^-تحليل اتصال المجمعات المبسطة. بدأت أسس الدراسة الطوبولوجية للأنظمة المعقدة بناءً على دراسة خصائصها الهيكلية في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي. حاليًا، تم إثبات فعالية استخدام المجمعات البسيطة لنمذجة خصائص الاتصال لشبكات مختلفة من العناصر المتفاعلة (الأنظمة الفرعية والكيانات...)، مثل الاتصالات وحركة المرور والشبكات البيولوجية وشبكات الخوارزميات الموزعة. لقد ثبت أن المجمعات البسيطة مفيدة جدًا في دراسة العمليات الديناميكية في الشبكات.

تم وضع الأسس الرياضية للتحليل متعدد السطوح بواسطة K. Drowker، وتم تطوير التحليل بشكل أكبر في أعمال الفيزيائي البريطاني R. Etkin. قام بتطوير أول أداة للتحليل المبسط، تسمى تحليل ^- (تحليل متعدد السطوح، أو تحليل ديناميكيات متعدد السطوح). على الرغم من أن تطبيق تحليل ^-على دراسة الأنظمة الاجتماعية والبيولوجية والاقتصادية وغيرها من الأنظمة المعقدة قد أظهر فعاليته، إلا أنه لا يوجد الكثير من المنشورات في هذا الاتجاه (أقدمها هي أعمال R. Etkip, J. كاستي، إس. سيدمان، جيه. جونسون، كي. إيرل، بي. جولد، إتش. كاوكلكليس، إس. ماكجيل، إيه. كولين، إتش. جريفيث، جي. فارسيلو، إتش. كرامر، آر. أكسلرود، آر. لاوبنباخر) . في السنوات الأخيرة، بدأ الاهتمام أيضًا في بلدنا بتطبيق أساليب الطوبولوجيا في دراسة هياكل الأنظمة المعقدة (على سبيل المثال، V.B. Mnukhin، O.Yu. Kataev، إلخ) "ولكن هذه و الأعمال الرياضية الأخرى ذات طبيعة نظرية، وفيما يتعلق بدراسة النظم الاجتماعية والاقتصادية، أصبحت مثل هذه الدراسات الآن نادرة للغاية. تتيح لنا طريقة التحليل (/- الاتصال الحكم على اتصال النظام بشكل أعمق من الطريقة التقليدية دراسات اتصال الرسم البياني، حيث أن هذا يثبت وجود التأثير المتبادل للكتل البسيطة للنظام من خلال سلسلة من الاتصالات فيما بينها. وبناء على هذه القدرات، يتم اقتراح قواعد رسمية لتبرير اختيار رؤوس الهدف والتحكم، وتحديد استقرار الأنظمة التي تتميز ببعض المجمعات البسيطة، وشروط الاستقرار الهيكلي للأنظمة، وتحديد عدد البسطات وبنيتها، وتحليل ^-اتصال النظام يسمح لنا بوضع مبررات لحل مشاكل التحلل والتركيب المدروسة النظام الاجتماعي النظام الاقتصادي، لتحديد البساطات التي تؤثر بشكل أكبر على العمليات في النظام والتي يتم اختيار رؤوس تشكيلها بشكل أكثر عقلانية كمديرين. يسمح لنا التحليل f بالكشف عن الهندسة متعددة الأبعاد للأنظمة المعقدة، وتتبع تأثير التغيرات المحلية المختلفة على بنية النظام ككل، والتركيز بشكل خاص على السمات الهيكلية للنظام، والتي لم يتم الكشف عنها بواسطة طرق أخرى. إن استخدام هذه الطريقة لتحليل الأنظمة المعقدة هيكليا يسمح لنا باتخاذ نهج مختلف لتعريف مفهوم "التعقيد"، للكشف بشكل أعمق عن دور العناصر الفردية وتأثيرها على عناصر النظام الأخرى.

دعونا نشير إلى القسم 7.4، الذي يحدد أساسيات تحليل ^-اتصال النظام. في هذا التحليل، يعتبر النظام بمثابة علاقة بين عناصر مجموعات محدودة - مجموعات من القمم الأمم المتحدةلعائلة معينة من مجموعات فرعية غير فارغة من هذه القمم - البساطات أ. تشكل مجموعات القمم والبساطات المقابلة لها مجمعات مبسطة ل.لبنائها، يمكن استخدام تقنيات خاصة لبناء مصفوفة الحوادث (الخبيرة) L:

ولكن يمكن استخدام بنية نظام جاهزة محددة في شكل رسم بياني C = <У, £>، والذي يعد بمثابة الأساس لتمثيله الهندسي والجبري كمعقد مبسط. يتكون المجمع البسيط من مجموعة من القمم (ش)ومجموعات من المجموعات الفرعية المحدودة غير الفارغة من المجموعة (V,-)، تسمى البساطة (يتم الحصول على المجمع البسيط عن طريق تقسيم بعض المساحة X(أو Y) إلى مجموعات فرعية متقاطعة؛ تسمى المساحة التي تسمح بمثل هذا القسم متعدد السطوح، وتسمى عملية تقسيمه بالتثليث).

يُشار إلى الرمز البسيط بـ 8^)^، حيث і - رقم الرأس، و نهاية الخبر -البعد الهندسي للبسيط. رقم ديتحدد بعدد الأقواس التي تربط القمم ش)في البسيط من خلال متغير xgرقم نهاية الخبر(عدد حوادث الأقواس ذ-)أقل بمقدار واحد من عدد الآحاد (“”) في الصف /- المقابل للمصفوفة A. إذا لم يكن هناك 1 في صف المصفوفة A، فإننا نشير إلى البعد البسيط “الفارغ”: # = س -- 1 = -1. البعد البسيط هو عدد الحواف في كل قمة من الرسم البياني الكامل - البسيط.

يتم تشكيل سلاسل ^-connectivity من خلال اتصالات القمم التي تحمل نفس الاسم. دائرة الاتصالاتيعكس إمكانية ربط اثنين من البسطات، دون أن يكون لهما حافة مشتركة مباشرة، باستخدام سلسلة من البسطات المتوسطة.

دون إعطاء تعريفات صارمة لتحليل ^-connectivity (انظر القسم 7.4)، نوضح بناء مجمع مبسط مع مثال لمشاكل استهلاك الكهرباء (تم تطوير خوارزميات خاصة لبناء مجمعات مبسطة ذات أبعاد كبيرة لـ PS CM) . بواسطة المصفوفة بارِعيمكن تحديد مجمعاتها المبسطة - من خلال الصفوف ك س (ص، س)وبالأعمدة كو (X، X *)،أين X-الصفوف، U - الأعمدة، X-مصفوفة العلاقات بين العناصر (تيار متردد)، X* -مصفوفة منقولة.

دعونا نبني مجمعا ك س (ص، س) -بالخطوط.

السطر الأول: §(1)ب/=i ii=и. يتكون البسيط من قمة واحدة تعميم الوصول إلى الخدمات.

^2- &2=-io>يتكون البسيط من قمة واحدة ش $ .ش: 8^/=2-=صيتكون البسيط من رأسين مترابطين من خلال Y - رائعو نعم.

ش: 8*4^_з_1=2، يتكون الشكل البسيط من ثلاث رؤوس - ش ^ يوو دولار أمريكي.

دولار أمريكي: 8<5)^=]_1=0т симплекс состоит из одной вершины تعميم الوصول إلى الخدمات. ش§. 8^6^d-2-1=1" يتكون البسيط من رأسين - شو يو جي

U7: 8(7^=3_1=0، يتكون الإرسال البسيط من قمة واحدة UGGوبالتالي، فإن المجمع البسيط له الشكل: VD Ya.) = (8(1)9=0; 5(2)^,; 8(3>9=2; 8(4)d=3; b^; 80)^}.

نظرًا لعدم وجود تبسيطات ذات أبعاد أكبر من 2 في هذا المجمع، فيمكن تصويرها هندسيًا على مستوى (الشكل 6.19).

أرز. 6.19. ك س (أوه، ×)

وكما نرى، فإن المجمع غير متماسك؛ فهو يتكون من ثلاثة مكونات منفصلة، ​​مما قد يشير إلى ضعف القدرة على التحكم في هذا الهيكل.

إن مفاهيم الاتصال وتعقيد النظام مترابطة.خذ بعين الاعتبار: التعقيد الهيكلي، والتعقيد الديناميكي، والتعقيد الحسابي، والتعقيد التطوري؛ التعقيد الداخلي والخارجي. لكي يتمكن النظام من تنفيذ نوع معين من السلوك بغض النظر عن التدخل الخارجي، لا يمكن قمع التنوع في سلوكه إلا عن طريق زيادة مجموعة الضوابط (مبدأ آشبي للتنوع الضروري). تميز قدرة النظام هذه "تعقيد التحكم". لا يمكن للنظام أن يكون "معقدًا عالميًا". يمكن أن تكون معقدة من بعض المواقف وغير معقدة من مواقف أخرى. غالبا ما يؤدي "تعقيد" الأنظمة إلى حقيقة أنه من الأسهل أولا دراسة عناصر ومكونات النظام، ثم، بناء على المعرفة المكتسبة، حاول فهم النظام ككل. ولذلك، فإن مهمة تحليل مدى تعقيد النظام ترتبط بمشاكل تحلل وتكوين النظام.

طرق بناء النماذج المعرفية للأنظمة المعقدة

يجب أن تلبي طرق بناء النماذج المعرفية متطلبات الملاءمة والبناء؛ أن تكون مرتبطة بشكل وثيق بطرق تقييم نتائج التحليل بحيث يمكن للنموذج المعرفي في عملية صنع القرار أن يكون بمثابة مستشار وناقد لصانع القرار؛ تعكس بدقة أفكار متخذ القرار حول المفاهيم والعلاقات فيما بينها؛ لا ينبغي أن يتطلب من مترجم النموذج المعرفي تحديد المفاهيم مسبقًا.

حاليًا، يتم اقتراح عدد كبير من الأساليب لبناء النماذج المعرفية للأنظمة المعقدة. لكن كل هذا أقرب إلى الفن منه إلى القواعد الصارمة، على الرغم من أنه تم تطوير عدد كبير من الأدوات لمساعدة الباحث على تطوير هذه الخريطة المعرفية أو تلك. ويمكن تلخيص هذه الأساليب على النحو التالي:

• تطوير النماذج المعرفية (الخرائط المعرفية) بمساعدة خبراء الموضوع. يتم استخدام أساليب وتقنيات متخصصة مختلفة للعمل مع الخبراء (بما في ذلك العمل في مراكز الحالات؛ ولهذا الغرض، تم تطوير ما يكفي من خيارات البرامج الخاصة، على سبيل المثال ArchiDoca، مطور الشراكة غير الربحية للبحث العلمي والوكالة التحليلية للتنمية الاجتماعية " استراتيجيات جديدة"، رئيس A. N. رايكوف)؛
• تطوير النماذج المعرفية من قبل باحث (مهندس معرفي) مع متخصص في مجال الموضوع؛
• تطوير النماذج المعرفية (أو كتلها) بناءً على نتائج تحليل البيانات الإحصائية باستخدام البرامج بيانات التعدينوكذلك استخدام برامج خاصة (على سبيل المثال، طريقة الكمبيوتر LOC، المطورين V. N. Zhikharev، A. I. Orlov، V. G. Koltsov)؛
• تطوير النماذج المعرفية بناء على تحليل النصوص التي تحتوي على معلومات حول مجال الموضوع؛
• تطوير النماذج المعرفية بناءً على تحليل النظريات الموجودة في مجال الموضوع، واستخدام المخططات المعرفية الجاهزة.

عند تطوير الخرائط المعرفية بمساعدة الخبراء، يمكن التوصية بالطرق التالية.

الطريقة الأولى.الخريطة المعرفية يبنيها متخذ القرار بنفسه، بناءً على معارفه وأفكاره، دون الاستعانة بخبراء أو مواد مرجعية.

فائدة الطريقة: سرعة بناء الخريطة المعرفية. السلبيات: إن كفاية الخريطة المعرفية تعتمد بشكل كبير على مؤهلات متخذ القرار ومعرفته وقدرته على استشعار طبيعة العلاقات بين المفاهيم.

إن بناء الخريطة المعرفية يساعد متخذ القرار على تصور المشكلة بشكل أكثر وضوحا، لفهم دور المكونات الفردية وطبيعة العلاقات فيما بينها بشكل أفضل.

الطريقة الثانية.بناء الخرائط المعرفية من قبل الخبراء بناء على دراسة الوثائق.

الميزة: الطريقة مريحة وتتيح لك استخدام البيانات التي يستخدمها صانع القرار نفسه. العيب: يعد فحص المستندات من قبل الخبراء عملية طويلة وتتطلب عمالة مكثفة.

الطريقة الثالثة.بناء خريطة معرفية تعتمد على مسح مجموعة من الخبراء الذين لديهم القدرة على تقييم علاقات السبب والنتيجة.

الميزة: القدرة على تجميع الآراء الفردية والاستناد إلى نطاق أكبر من التقييمات مما يمكن استخلاصه من الوثائق التي تتم دراستها. العيب: كثيفة العمالة.

الطريقة الرابعة.بناء الخرائط المعرفية بالاعتماد على مسوحات العينة المفتوحة. المزايا: يمكن استخدام الطريقة لبناء خرائط معرفية مقارنة، بالإضافة إلى أن لدى الباحث الفرصة لإجراء حوار نشط مع مصادر المعلومات. العيب: كثيفة العمالة.

ويرد مثال مفصل لتطوير الخرائط المعرفية بمساعدة الخبراء في أعمال موظفي IPU RAS، على سبيل المثال في كتاب E. A. Trakhtengerts، وكذلك في الأعمال.

إذا تم تنفيذ النمذجة المعرفية لنظام اجتماعي واقتصادي حقيقي أو أي نظام معقد آخر، فيمكن التوصية باستخدام مجموعة من هذه الأساليب والتقنيات.

كفاية النموذج

تعتمد فعالية تطبيق النموذج المعرفي في الممارسة العملية على مدى توافقه مع الوضع الحقيقي. إن عدم كفاية النموذج عند استخدامه لتطوير استراتيجيات لتطوير النظام واتخاذ القرارات الإدارية يمكن أن يكون له عواقب سلبية أكبر بكثير من النموذج المعرفي غير الناجح الذي بناه الفرد في عملية زيادة جنيه إسترليني واحد (في تجارب أجراها علماء النفس المعرفي أنه وقد تبين أن تقنية الخرائط المعرفية هي من أكثر تقنيات التفكير فعالية، حيث تستخدم نصفي الدماغ، وتزيد مستوى الذكاء، وتطور الذاكرة، وغيرها). يعد التحقق من مدى كفاية النموذج المعرفي إحدى المشكلات التي تم حلها بشكل غامض.

بشكل عام، يمكن إجراء هذا الفحص على النحو التالي.

يجب أن تكون هناك علاقات بين العوامل الأساسية، والتي هي رؤوس نموذج الرسم البياني، والتي يمكن تفسيرها على أنها جميع أنواع البديهيات في مجال الموضوع. وكقاعدة عامة، تتشكل هذه العلاقات في شكل منتجات مثل:

حيث X؛، ز = 1,2.....ل -بعض خصائص العامل الأساسي الخامس-،(على سبيل المثال، القيمة الحدية للعامل، وعلامة زيادة العامل، وما إلى ذلك). يشكل مجمل هذه المنتجات معرفة أساسية حول مجال موضوع معين.

يعتبر نموذج الرسم البياني مناسبًا للوضع الحقيقي إذا لم يتم انتهاك أي من منتجات المعرفة الأساسية في عمليات النموذج.

يعتمد اكتمال التحقق من كفاية النموذج على اكتمال المعرفة الأساسية، والتي يتم تحديدها من خلال نسبة عدد حالات الموقف المنعكسة في المعرفة الأساسية إلى العدد الإجمالي لحالات الموقف.

إذا كانت المعرفة الأساسية حول الوضع قيد الدراسة مفقودة، فقد لا يكون للسلوك السابق للعمليات أي تأثير على سلوكها المستقبلي. لذلك، لا يمكن التنبؤ المقبول بهذه العمليات.

وبالتالي، من المواقف الأكثر عمومية، فإن التحقق من كفاية النموذج هو مقارنة المعلومات حول النظام المصمم فعليًا، والتي يتم الحصول عليها تجريبيًا في منطقة معينة من معلمات النظام، مع المعلومات التي يوفرها النموذج في نفس المنطقة من معلمات النظام. إذا كانت الاختلافات صغيرة من وجهة نظر أغراض النمذجة، فإن النموذج يعتبر كافيا.

ترتبط جودة وفعالية التحليل المعرفي بكل من ذاتية متخذ القرار وحقيقة أن البحث نفسه يؤثر على النتائج. هناك علاقة بين تفكير المشاركين والموقف الذي يشاركون فيه. تتجلى هذه العلاقة بطريقتين، على شكل تبعيتين: معرفية (سلبية)، تعبر عن جهد المشاركين المبذول في فهم الموقف، وتحكم (فعالة)، مرتبطة بتأثير استنتاجاتهم على الوضع في الموقف. العالم الحقيقي. في الوظيفة المعرفية، تعتمد تصورات المشاركين على الموقف، بينما في الوظيفة التنفيذية، فإنها تؤثر على الموقف.

وبالتالي، فإن وجود مشاركين مفكرين في النظام، كل منهم يمثل الوضع بطريقته الخاصة ويتخذ قرارات معينة بناءً على تمثيلهم “الافتراضي”، يؤدي إلى حقيقة أنه، على حد تعبير ج. سوروس، “.. "إن تسلسل الأحداث لا يؤدي مباشرة من مجموعة من العوامل إلى أخرى، بل إنه يربط العوامل بتصوراتها، والتصورات بالعوامل."

وهذا يؤدي إلى حقيقة أن العمليات في الموقف لا تؤدي إلى التوازن، بل إلى عملية تغيير لا تنتهي أبدا. ويترتب على ذلك أنه نتيجة للتفاعل، يعد كل من الوضع وآراء المشاركين متغيرات تابعة، ويؤدي التغيير الأساسي إلى تسريع ظهور المزيد من التغييرات في الموقف نفسه وفي آراء المشاركين. مخطط النمذجة المعرفية في الشكل. 6.17 ينص على هذه الحقيقة. وتنشأ ثقة الباحث في كفاية النموذج من عدمه نتيجة حل كل مشكلة في النظام على حدة، وفي مقارنة جميع النتائج ككل.

لذلك، على سبيل المثال، إذا كانت الاتجاهات في تطور المواقف وفقًا لأي سيناريو تنمية محاكاة يتوافق مع حالة معينة من النظام الاجتماعي والاقتصادي لا تتعارض مع الاتجاهات الملحوظة في العمليات في النظام الحقيقي (السلسلة الزمنية للبيانات الإحصائية)، ثم يمكن اعتبار نموذج الرسم البياني هذا مناسبًا. أو إذا كانت البنية المطورة - الخريطة المعرفية - غير مستقرة، ولكن في الواقع لوحظ استقرار النظام قيد الدراسة، فينشأ الشك الطبيعي في النموذج المطور. لم يتم تطوير مقياس رقمي لكفاية جميع النتائج في المجموع (في حين يبقى السؤال مفتوحا ما إذا كان ذلك ممكنا من حيث المبدأ)، علينا العودة إلى التعريف العام: “يعتبر النموذج البياني مناسبا للوضع الحقيقي إذا لم يتم انتهاك أي من منتجات المعرفة الأساسية في العمليات النموذجية ".

مشاكل مدى كفاية النماذج المعرفية لا تتوقف أبدا عن قلق الباحثين. وحاليا، يقوم فريق القطاع 51 من معهد علوم الكمبيوتر التابع لأكاديمية العلوم الروسية بعمل جاد في مجال فحص الخرائط المعرفية. يتم استخدام مفاهيم الخرائط المعرفية "غير الرسمية" و"الرسمية". وبالتالي فإن رسومات الخرائط المعرفية في هذه الفقرة تشير إلى الخرائط غير الرسمية. يمكن تصنيف الرسوم البيانية الوظيفية البارامترية على أنها رسمية.

ويرد مثال على استخدام تكنولوجيا النمذجة المعرفية في الملحق 6.

تم اقتراح منهجية النمذجة المعرفية للتحليل واتخاذ القرارات في المواقف غير المحددة من قبل أكسلرود. يعتمد على نمذجة الأفكار الذاتية للخبراء حول الموقف ويتضمن: منهجية هيكلة الموقف: نموذج لتمثيل معرفة الخبير على شكل رسم بياني موقع (خريطة معرفية) (F,W)، حيث F هي مجموعة عوامل الموقف، W هي مجموعة علاقات السبب والنتيجة بين مواقف العوامل؛ طرق تحليل الوضع. حاليًا، تتطور منهجية النمذجة المعرفية في اتجاه تحسين جهاز تحليل ونمذجة الموقف. نماذج للتنبؤ بتطور الوضع مقترحة هنا؛ طرق حل المسائل العكسية

الخريطة المعرفية (من اللاتينية cognitio - المعرفة والإدراك) هي صورة لبيئة مكانية مألوفة.

يتم إنشاء الخرائط المعرفية وتعديلها نتيجة للتفاعل النشط للموضوع مع العالم الخارجي. وفي هذه الحالة يمكن تشكيل خرائط معرفية بدرجات متفاوتة من العمومية و"المقياس" والتنظيم (على سبيل المثال، خريطة شاملة أو خريطة مسار، اعتمادًا على اكتمال تمثيل العلاقات المكانية ووجود نقطة معبرة عنها). مرجع). هذه صورة ذاتية لها، أولا وقبل كل شيء، إحداثيات مكانية يتم فيها توطين الكائنات الفردية المتصورة. توجد خريطة مسار كتمثيل تسلسلي للاتصالات بين الكائنات على طول مسار محدد، وخريطة عامة كتمثيل متزامن للموقع المكاني للكائنات.

المنظمة العلمية الرائدة في روسيا العاملة في مجال تطوير وتطبيق تكنولوجيا التحليل المعرفي هي معهد المشاكل الإدارية التابع لأكاديمية العلوم الروسية، القسم: القطاع 51، العلماء ماكسيموف في. و اخرين. وترتكز هذه المحاضرة على أعمالهم العلمية في مجال التحليل المعرفي.

تعتمد تقنية التحليل والنمذجة المعرفية (الشكل 1) على البنية المعرفية (الهدف المعرفي) للمعرفة حول الكائن وبيئته الخارجية.

الشكل 1. تكنولوجيا التحليل المعرفي والنمذجة

الهيكلة المعرفية لمجال الموضوع هي تحديد الهدف المستقبلي والحالات غير المرغوب فيها لكائن التحكم وأهم عوامل التحكم (الأساسية) والبيئة الخارجية التي تؤثر على انتقال الكائن إلى هذه الحالات، وكذلك إنشاء المستوى النوعي لعلاقات السبب والنتيجة بينهما، مع مراعاة عوامل التأثير المتبادل على بعضها البعض.

يتم عرض نتائج البناء المعرفي باستخدام الخريطة المعرفية (نموذج).

2. الهيكلة المعرفية (المعرفية المستهدفة) للمعرفة حول الكائن قيد الدراسة وبيئته الخارجية بناءً على تحليل الآفات وتحليل كدح

يتم اختيار العوامل الأساسية من خلال تطبيق تحليل PEST، الذي يحدد أربع مجموعات رئيسية من العوامل (الجوانب) التي تحدد سلوك الكائن قيد الدراسة (الشكل 2):

صسياسة - سياسة؛

هالاقتصاد - الاقتصاد؛

سالمجتمع - المجتمع (الجانب الاجتماعي والثقافي)؛

تالتكنولوجيا - التكنولوجيا

الشكل 2. عوامل تحليل الآفات

لكل كائن معقد محدد مجموعة خاصة به من أهم العوامل التي تحدد سلوكه وتطوره.

يمكن اعتبار تحليل PEST كبديل لتحليل النظام، نظرًا لأن العوامل المرتبطة بالجوانب الأربعة المذكورة، بشكل عام، مترابطة بشكل وثيق وتميز المستويات الهرمية المختلفة للمجتمع كأنظمة.

يحتوي هذا النظام على روابط محددة موجهة من المستويات الدنيا في التسلسل الهرمي للنظام إلى المستويات العليا (العلم والتكنولوجيا يؤثران على الاقتصاد، والاقتصاد يؤثر على السياسة)، بالإضافة إلى روابط عكسية وبين المستويات. إن التغيير في أي من العوامل من خلال نظام الاتصالات هذا يمكن أن يؤثر على جميع العوامل الأخرى.

قد تشكل هذه التغييرات تهديدا لتطوير الكائن، أو على العكس من ذلك، توفر فرصا جديدة لتطويره الناجح.

الخطوة التالية هي التحليل الظرفي للمشاكل، تحليل SWOT (الشكل 3):

سنقاط القوة - نقاط القوة؛

دبليونقاط الضعف - أوجه القصور والضعف.

ياالفرص - الفرص؛

تالتهديدات - التهديدات.

الشكل 3. عوامل تحليل SWOT

يتضمن تحليلًا لنقاط القوة والضعف في تطوير الكائن قيد الدراسة في تفاعله مع التهديدات والفرص ويسمح لنا بتحديد مجالات المشكلات الحالية والاختناقات والفرص والمخاطر، مع مراعاة العوامل البيئية.

يتم تعريف الفرص على أنها الظروف التي تساعد على التطوير المناسب لشيء ما.

التهديدات هي المواقف التي قد يحدث فيها ضرر لجسم ما، على سبيل المثال، قد يتعطل عمله أو قد يفقد مزاياه الحالية.

بناءً على تحليل المجموعات المحتملة المختلفة من نقاط القوة والضعف مع التهديدات والفرص، يتم تشكيل مجال مشكلة الكائن قيد الدراسة.

مجال المشكلة هو مجموعة من المشاكل الموجودة في الكائن والبيئة النموذجية، في علاقتهما مع بعضها البعض.

إن توفر هذه المعلومات هو الأساس لتحديد أهداف (توجهات) التنمية وسبل تحقيقها، ووضع استراتيجية التنمية.

تتيح النمذجة المعرفية المستندة إلى التحليل الظرفي الذي تم إجراؤه إعداد حلول بديلة لتقليل درجة المخاطر في مجالات المشاكل المحددة، للتنبؤ بالأحداث المحتملة التي قد يكون لها التأثير الأكثر خطورة على موضع الكائن النموذجي.

ويعرض الجدول 1 مراحل التكنولوجيا المعرفية ونتائجها:

الجدول 1

مراحل التكنولوجيا المعرفية ونتائج تطبيقها

اسم المرحلة	نموذج عرض النتيجة
1. الهيكلة المعرفية (المعرفية المستهدفة) للمعرفة حول الكائن قيد الدراسة وبيئته الخارجية بناءً على تحليل PEST وتحليل SWOT: تحليل الوضع الأولي حول الكائن قيد الدراسة، مع تسليط الضوء على العوامل الأساسية التي تميز العمليات الاقتصادية والسياسية وغيرها من العمليات التي تحدث في الكائن وفي بيئته الكلية والتي تؤثر على تطور الكائن. 1.1 تحديد العوامل التي تميز نقاط القوة والضعف في الكائن قيد الدراسة 1.2 تحديد العوامل التي تميز الفرص والتهديدات من البيئة الخارجية للكائن 1.3 بناء مجال المشكلة للكائن قيد الدراسة	تقرير عن دراسة مفاهيمية منهجية للكائن ومنطقة مشكلته
2. بناء النموذج المعرفي لتطوير الكائن - إضفاء الطابع الرسمي على المعرفة التي تم الحصول عليها في مرحلة البناء المعرفي 2.1 تحديد وتبرير العوامل 2.2 إنشاء وتبرير العلاقات بين العوامل 2.3 بناء نموذج الرسم البياني	النموذج المعرفي الحاسوبي لكائن ما في شكل رسم بياني موجه (ومصفوفة علاقات العوامل)
3. دراسة سيناريو للاتجاهات في تطور الوضع حول الكائن قيد الدراسة (بدعم من الأنظمة البرمجية "SITUATION"، "COMPASS"، "KIT") 3.1 تحديد الغرض من الدراسة 3.2 وضع سيناريوهات البحث ونمذجتها 3.3 تحديد اتجاهات تطور الكائن في بيئته الكلية 3.4 تفسير نتائج دراسة السيناريو	تقرير عن دراسة السيناريو للموقف مع التفسير والاستنتاجات
4. وضع استراتيجيات لإدارة الموقف حول الكائن قيد الدراسة 4.1 تعريف وتبرير هدف الإدارة 4.2 حل المشكلة العكسية 4.3 اختيار استراتيجيات الإدارة وترتيبها وفق معايير: إمكانية تحقيق الهدف؛ خطر فقدان السيطرة على الوضع؛ خطر الطوارئ	تقرير عن تطور استراتيجيات الإدارة مع مبررات الاستراتيجيات وفق معايير الجودة الإدارية المختلفة
5. البحث وتبرير استراتيجيات تحقيق الأهداف في الأوضاع المستقرة أو المتغيرة للأوضاع المستقرة: أ) اختيار وتبرير هدف الإدارة؛ ب) اختيار الأنشطة (الضوابط) لتحقيق الهدف؛ ج) تحليل الإمكانية الأساسية لتحقيق الهدف من الوضع الحالي باستخدام أنشطة مختارة؛ د) تحليل القيود الحقيقية المفروضة على تنفيذ الأنشطة المختارة؛ ه) تحليل وتبرير الإمكانية الحقيقية لتحقيق الهدف؛ و) تطوير ومقارنة استراتيجيات تحقيق الهدف من خلال: قرب نتائج الإدارة من الهدف المقصود؛ التكاليف (المالية والمادية، وما إلى ذلك)؛ حسب طبيعة العواقب (القابلة للعكس، والتي لا رجعة فيها) من تنفيذ هذه الاستراتيجيات في الوضع الحقيقي؛ حول مخاطر الحالات الطارئة بالنسبة للحالات المتغيرة: أ) اختيار وتبرير هدف الإدارة الحالي؛ ب) فيما يتعلق بالهدف الحالي، فإن الفقرات السابقة ب-و صالحة؛ ج) تحليل التغيرات التي تحدث في الموقف وعرضها في نموذج بياني للموقف. انتقل إلى النقطة أ.	تقرير عن تطوير استراتيجيات تحقيق الأهداف في المواقف المستقرة أو المتغيرة
6. تطوير برنامج لتنفيذ استراتيجية تطوير الكائن قيد الدراسة بالاعتماد على نمذجة المحاكاة الديناميكية (بدعم من الحزمة البرمجية Ithink) 6.1 توزيع الموارد حسب المنطقة وعلى مر الزمن 6.2 التنسيق 6.3 مراقبة التنفيذ	برنامج لتنفيذ استراتيجية تطوير الموقع. نموذج محاكاة الكمبيوتر لتطوير الكائن

المحاكاة المعرفية

محتوى
مقدمة
1. موضوع التحليل المعرفي
1.1. بيئة خارجية
1.2. عدم استقرار البيئة الخارجية
1.3. بيئة خارجية سيئة التنظيم
2. المفهوم العام للتحليل المعرفي
3. مراحل التحليل المعرفي
4. الأهداف والمراحل والمفاهيم الأساسية للنمذجة المعرفية
4. 1. الغرض من بناء النموذج المعرفي
4.2. مراحل النمذجة المعرفية
4.3. الرسم البياني الموجه (الخريطة المعرفية)
4.4. الرسم البياني الوظيفي (استكمال بناء النموذج المعرفي)
5. أنواع العوامل

6.1. تحديد العوامل (عناصر النظام)
6.2. طريقتان لتحديد العلاقات بين العوامل
6.3.أمثلة على تحديد العوامل والارتباطات بينها
6.4. مشكلة تحديد قوة تأثير العوامل
7. التحقق من كفاية النموذج
8. استخدام النموذج المعرفي
8.1. تطبيق النماذج المعرفية في نظم دعم القرار
8.2. مثال على العمل مع النموذج المعرفي
9. الأنظمة الحاسوبية لدعم القرارات الإدارية
9.1. الخصائص العامة لأنظمة دعم القرار
9.2. "الحالة - 2"
9.3. "البوصلة -2"
9.4. "اللوحة القماشية"
خاتمة
فهرس
طلب

مقدمة
في الوقت الحالي، أصبح الحصول على معلومات موثوقة وتحليلها السريع من أهم المتطلبات الأساسية للإدارة الناجحة. هذا صحيح بشكل خاص إذا كان كائن التحكم وبيئته الخارجية عبارة عن مجموعة معقدة من العمليات والعوامل المعقدة التي تؤثر بشكل كبير على بعضها البعض.
أحد الحلول الأكثر إنتاجية للمشاكل التي تنشأ في مجال الإدارة والتنظيم هو استخدام التحليل المعرفي، وهو موضوع الدراسة في الدورة التدريبية.
تم اقتراح منهجية النمذجة المعرفية، المخصصة للتحليل واتخاذ القرار في المواقف غير المحددة، من قبل الباحث الأمريكي ر. أكسلرود 1.
في البداية، تم تشكيل التحليل المعرفي في إطار علم النفس الاجتماعي، أي المعرفية، التي تدرس عمليات الإدراك والإدراك.
أدى تطبيق تطورات علم النفس الاجتماعي في نظرية الإدارة إلى تشكيل فرع خاص من المعرفة - العلوم المعرفية، مع التركيز على دراسة مشاكل الإدارة واتخاذ القرار.
الآن تتطور منهجية النمذجة المعرفية في اتجاه تحسين جهاز تحليل ونمذجة المواقف.
أصبحت الإنجازات النظرية للتحليل المعرفي الأساس لإنشاء أنظمة كمبيوتر تهدف إلى حل المشكلات التطبيقية في مجال الإدارة.
يجري حاليًا تنفيذ العمل على تطوير النهج المعرفي وتطبيقه على التحليل والسيطرة على ما يسمى بالأنظمة شبه المنظمة في معهد مشاكل التحكم التابع لأكاديمية العلوم الروسية 2 .
بأمر من إدارة رئيس الاتحاد الروسي وحكومة الاتحاد الروسي وحكومة مدينة موسكو، تم إجراء عدد من الدراسات الاجتماعية والاقتصادية باستخدام التكنولوجيا المعرفية في الاتحاد البرلماني الدولي. يتم تطبيق التوصيات المقدمة بنجاح من قبل الوزارات والإدارات المعنية 3 .
منذ عام 2001، وتحت رعاية الاتحاد البرلماني الدولي، تُعقد بانتظام المؤتمرات الدولية "التحليل المعرفي وإدارة تطور الموقف (CASC)".
عند كتابة الدورة التدريبية، شاركت أعمال الباحثين المحليين - أ.أ. كولينيتش، د. ماكارينكو، إس. كاتشيفا ، ف. ماكسيموفا، إ.ك. كورنوشينكو، إي جريبينيوك، جي إس. أوسيبوفا، أ. رايكوفا. معظم الباحثين المذكورين هم متخصصون من IPU RAS.
وبالتالي، يتم تطوير التحليل المعرفي بنشاط كبير ليس فقط من قبل المتخصصين الأجانب، ولكن أيضًا من قبل المتخصصين المحليين. ومع ذلك، في إطار العلوم المعرفية، لا يزال هناك عدد من المشاكل التي يمكن أن يؤدي حلها إلى تحسين نتائج التطورات التطبيقية القائمة على التحليل المعرفي بشكل كبير.
الغرض من الدورة هو تحليل الأساس النظري للتقنيات المعرفية، ومشاكل منهجية التحليل المعرفي، وكذلك أنظمة دعم القرار الحاسوبي القائمة على النمذجة المعرفية.
يتوافق هيكل العمل مع الأهداف المحددة، والتي تكشف باستمرار المفاهيم والمراحل الأساسية للتحليل المعرفي بشكل عام، والنمذجة المعرفية (كنقطة أساسية للتحليل المعرفي)، والمبادئ العامة لتطبيق النهج المعرفي في الممارسة العملية في مجال الإدارة، وكذلك تقنيات الكمبيوتر التي تطبق أساليب التحليل المعرفي.

1. موضوع التحليل المعرفي
1.1. بيئة خارجية
من أجل الإدارة والتنبؤ والتخطيط الفعال، يلزم إجراء تحليل للبيئة الخارجية التي تعمل فيها كائنات الإدارة.
تعرف البيئة الخارجية عادة من قبل الباحثين بأنها مجموعة من العوامل والكيانات الاقتصادية والاجتماعية والسياسية التي لها تأثير مباشر أو غير مباشر على قدرة وقدرة الكيان (سواء كان بنكا، مؤسسة، أي منظمة أخرى، مؤسسة بأكملها) المنطقة وغيرها) لتحقيق أهدافها التنموية.
للتنقل في البيئة الخارجية وتحليلها، من الضروري أن نفهم خصائصها بوضوح. يحدد خبراء من معهد المشاكل الإدارية التابع لأكاديمية العلوم الروسية الخصائص الرئيسية التالية للبيئة الخارجية:
1. التعقيد - يشير هذا إلى عدد وتنوع العوامل التي يجب أن يستجيب لها الموضوع.
2. العلاقة بين العوامل، أي القوة التي يؤثر بها التغير في عامل واحد على التغيرات في العوامل الأخرى.
3. التنقل - السرعة التي تحدث بها التغييرات في البيئة الخارجية 4.
إن تحديد هذه الأنواع من الخصائص لوصف البيئة يشير إلى أن الباحثين يطبقون منهج النظم ويعتبرون البيئة الخارجية نظامًا أو مجموعة أنظمة. وفي إطار هذا النهج جرت العادة على تمثيل أي كائنات في شكل نظام منظم، لتسليط الضوء على عناصر النظام والعلاقات بينها وديناميكيات تطور العناصر والعلاقات والنظام بأكمله ككل. ولذلك فإن التحليل المعرفي الذي يستخدم لدراسة البيئة الخارجية وتطوير طرق وأساليب العمل فيها، يعتبر في بعض الأحيان أحد مكونات تحليل النظم 5 .
خصوصية البيئة الخارجية لأشياء التحكم هي أن هذه البيئة تخضع لتأثير العامل البشري. وبعبارة أخرى، فهو يشمل الأشخاص الذين يتمتعون بإرادة مستقلة ومصالح وأفكار ذاتية. وهذا يعني أن هذه البيئة لا تخضع دائمًا للقوانين الخطية التي تصف بشكل لا لبس فيه العلاقة بين الأسباب والنتائج.
وهذا يعني وجود معلمتين أساسيتين للبيئة الخارجية التي يعمل فيها العامل البشري - عدم الاستقرار وضعف البنية. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه المعلمات.

1.2. عدم استقرار البيئة الخارجية

غالبًا ما يتم تحديد عدم استقرار البيئة الخارجية من قبل الباحثين بعدم القدرة على التنبؤ. "إن درجة عدم استقرار البيئة الاقتصادية والسياسية الخارجية لـ... [موضوع الإدارة] تتميز بمعرفة الأحداث المتوقعة، ووتيرة التغيير المتوقعة، والقدرة على التنبؤ بالمستقبل" 6 . يتم إنشاء عدم القدرة على التنبؤ هذه من خلال تعدد العوامل وتباين العوامل ووتيرة واتجاه تطور البيئة.
"التأثير المشترك لجميع العوامل البيئية، لخصه V. Maksimov، S. Kachaev و E. Kornushenko، يشكل مستوى عدم استقراره ويحدد جدوى واتجاه التدخل الجراحي في العمليات الجارية" 7 .
كلما زاد عدم استقرار البيئة الخارجية، كلما زادت صعوبة اتخاذ القرارات الإستراتيجية المناسبة. ولذلك، هناك حاجة موضوعية لتقييم درجة عدم الاستقرار في البيئة، فضلا عن تطوير نهج لتحليلها.
وفقا ل I. Ansoff، يعتمد اختيار استراتيجية إدارة وتحليل المواقف على مستوى عدم استقرار البيئة الخارجية. في حالة عدم الاستقرار المعتدل، يتم تطبيق التحكم التقليدي على أساس استقراء المعرفة حول ماضي البيئة. عند مستوى متوسط ​​من عدم الاستقرار، يتم تنفيذ الإدارة على أساس توقعات التغيرات في البيئة (على سبيل المثال، التحليل "الفني" للأسواق المالية). عند مستوى عالٍ من عدم الاستقرار، يتم استخدام الإدارة بناءً على قرارات الخبراء المرنة (على سبيل المثال، التحليل "الأساسي" 8 للأسواق المالية) 9 .

1.3. بيئة خارجية سيئة التنظيم

لا تتميز البيئة التي يُجبر فيها الأشخاص الإداريون على العمل بأنها غير مستقرة فحسب، بل تتميز أيضًا بأنها سيئة التنظيم. هاتان الخاصيتان مترابطتان بقوة، لكنهما مختلفتان. ومع ذلك، في بعض الأحيان يتم استخدام هذه المصطلحات كمرادفات.
وهكذا، يشير المتخصصون من معهد علوم التحكم التابع لأكاديمية العلوم الروسية، عند تحديد الأنظمة ضعيفة التنظيم، إلى بعض خصائصها المتأصلة أيضًا في الأنظمة غير المستقرة: "صعوبات تحليل العمليات واتخاذ القرارات الإدارية في مجالات مثل الاقتصاد ، علم الاجتماع ، البيئة ، إلخ. تنجم عن عدد من السمات المتأصلة في هذه المجالات، وهي: الطبيعة المتعددة الأوجه للعمليات التي تحدث فيها (الاقتصادية والاجتماعية وغيرها) وترابطها؛ نظرا لهذا، من المستحيل عزل وإجراء دراسة مفصلة للظواهر الفردية - يجب النظر في جميع الظواهر التي تحدث فيها في مجملها؛ عدم وجود معلومات كمية كافية حول ديناميات العمليات، مما يجبرنا على الانتقال إلى التحليل النوعي لهذه العمليات؛ تقلب طبيعة العمليات مع مرور الوقت، وما إلى ذلك. وبسبب هذه الميزات الاقتصادية والاجتماعية وغيرها. تسمى الأنظمة أنظمة ضعيفة التنظيم "10.
ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن مصطلح "عدم الاستقرار" يعني استحالة أو صعوبة التنبؤ بتطور النظام، والبنية الضعيفة تعني استحالة إضفاء الطابع الرسمي عليه. في نهاية المطاف، فإن خصائص "عدم الاستقرار" و"ضعيفة البنية"، في رأيي، تعكس جوانب مختلفة من نفس الظاهرة، لأننا نتصور تقليديًا نظامًا لا يمكننا إضفاء الطابع الرسمي عليه وبالتالي التنبؤ بدقة تامة بتطوره (أي نظام ضعيف البنية ) ، باعتبارها غير مستقرة وعرضة للفوضى. لذلك، هنا وأكثر، متابعةً لمؤلفي المقالات المدروسة، سأستخدم هذه المصطلحات كمعادل لها. في بعض الأحيان، يستخدم الباحثون، إلى جانب المفاهيم المذكورة أعلاه، مصطلح "المواقف المعقدة".
لذلك، على عكس الأنظمة التقنية، تتميز الأنظمة الاقتصادية والاجتماعية والسياسية وغيرها من الأنظمة المماثلة بغياب وصف كمي مفصل للعمليات التي تحدث فيها - المعلومات هنا ذات طبيعة نوعية. لذلك، بالنسبة للأنظمة ضعيفة البنية، من المستحيل إنشاء نماذج كمية تقليدية رسمية. وتتميز الأنظمة من هذا النوع بعدم اليقين، والوصف على المستوى النوعي، والغموض في تقييم عواقب بعض القرارات 11 .
وبالتالي، فإن تحليل البيئة الخارجية غير المستقرة (أنظمة ضعيفة التنظيم) محفوف بالعديد من الصعوبات. عند حلها، تحتاج إلى حدس الخبير وخبرته والتفكير الترابطي والتخمينات.
أدوات الكمبيوتر للنمذجة المعرفية للمواقف تجعل من الممكن التعامل مع مثل هذا التحليل. وقد تم استخدام هذه الأدوات في البلدان المتقدمة اقتصاديًا لعقود من الزمن، حيث ساعدت الشركات على البقاء وتطوير أعمالها، كما ساعدت السلطات على إعداد لوائح تنظيمية فعالة 12 . تم تصميم النمذجة المعرفية لمساعدة الخبير على التفكير على مستوى أعمق وتنظيم معرفته، بالإضافة إلى إضفاء الطابع الرسمي على أفكاره حول الموقف إلى أقصى حد ممكن.

2. المفهوم العام للتحليل المعرفي

يُشار أحيانًا إلى التحليل المعرفي من قبل الباحثين باسم "البنية المعرفية" 13 .
يعتبر التحليل المعرفي من أقوى الأدوات لدراسة بيئة غير مستقرة وسيئة التنظيم. فهو يساهم في فهم أفضل للمشاكل الموجودة في البيئة، وتحديد التناقضات والتحليل النوعي للعمليات الجارية. إن جوهر النمذجة المعرفية (المعرفية) - النقطة الأساسية في التحليل المعرفي - هو عكس المشاكل والاتجاهات الأكثر تعقيدا في تطوير النظام في شكل مبسط في نموذج، لاستكشاف السيناريوهات المحتملة لظهور حالات الأزمات، لإيجاد طرق وشروط لحلها في موقف نموذجي. إن استخدام النماذج المعرفية يزيد نوعياً من صحة قرارات الإدارة في بيئة معقدة وسريعة التغير، ويريح الخبير من "التجول البديهي"، ويوفر الوقت في فهم وتفسير الأحداث التي تحدث في النظام 14 .
في و. ماكسيموف وإس. يستخدم كاتشيف، لشرح مبادئ استخدام تقنيات المعلومات المعرفية لتحسين الإدارة، استعارة السفينة في محيط عاصف - ما يسمى بنموذج "الفرقاطة المحيط". إن معظم الأنشطة التجارية وغير الهادفة للربح في البيئات غير المستقرة وسيئة التنظيم "تنطوي حتماً على مخاطر، تنشأ من عدم اليقين بشأن ظروف التشغيل المستقبلية ومن احتمال اتخاذ الإدارة لقرارات خاطئة... ومن المهم جدًا أن تكون الإدارة قادرة على توقع مثل هذه الصعوبات ووضع استراتيجيات للتغلب عليها مسبقًا، أي: لديها مبادئ توجيهية محددة مسبقًا للسلوك المحتمل. يُقترح تنفيذ هذه التطورات على النماذج التي يتفاعل فيها نموذج المعلومات الخاص بكائن التحكم ("الفرقاطة") مع نموذج البيئة الخارجية - الاقتصادية والاجتماعية والسياسية وما إلى ذلك. ("محيط"). «الغرض من مثل هذه النمذجة هو تقديم توصيات إلى «الفرقاطة» حول كيفية عبور «المحيط» بأقل «جهد»... المثير للاهتمام... هي طرق تحقيق الهدف، مع مراعاة «الرياح» المواتية " و"التيارات"... لذا، حددنا الهدف: تحديد "وردة الريح"... [البيئة الخارجية]، وبعد ذلك سنرى أي "الرياح" ستكون رياحًا خلفية، وأيها ستكون رياحًا مضادة، وكيف لاستخدامها وكيفية اكتشاف خصائص الوضع الخارجي المهمة لـ... [الكائن]" 15 .
وبالتالي، فإن جوهر النهج المعرفي، كما ذكرنا سابقًا، هو مساعدة الخبير على التفكير في الموقف وتطوير استراتيجية الإدارة الأكثر فعالية، والتي لا تعتمد كثيرًا على حدسه، بل على المعرفة المنظمة والمثبتة (قدر الإمكان). حول نظام معقد. ستتم مناقشة أمثلة على استخدام التحليل المعرفي لحل مشاكل محددة أدناه في الفقرة "8. باستخدام النموذج المعرفي."

3. مراحل التحليل المعرفي

يتكون التحليل المعرفي من عدة مراحل، في كل منها يتم تنفيذ مهمة محددة. إن الحل المتسق لهذه المشكلات يؤدي إلى تحقيق الهدف الرئيسي للتحليل المعرفي. يعطي الباحثون تسميات مختلفة للمراحل اعتمادًا على تفاصيل الكائن (الأشياء) التي تتم دراستها 16 . إذا قمنا بتلخيص وتعميم كل هذه المناهج، يمكننا تحديد المراحل التالية التي تميز التحليل المعرفي لأي موقف.

صياغة غرض وأهداف الدراسة.
دراسة موقف معقد من منظور الهدف المحدد: جمع وتنظيم وتحليل المعلومات الإحصائية والنوعية الموجودة فيما يتعلق بكائن التحكم وبيئته الخارجية، وتحديد المتطلبات والشروط والقيود الكامنة في الوضع قيد الدراسة.
تحديد العوامل الرئيسية المؤثرة على تطور الحالة.
تحديد العلاقة بين العوامل من خلال النظر في سلاسل السبب والنتيجة (بناء خريطة معرفية على شكل رسم بياني موجه).
دراسة قوة التأثير المتبادل للعوامل المختلفة. ولهذا الغرض، يتم استخدام كلا النموذجين الرياضيين اللذين يصفان بعض العلاقات الكمية المحددة بدقة بين العوامل، والأفكار الذاتية للخبير فيما يتعلق بالعلاقات النوعية غير الرسمية بين العوامل.

(ونتيجة اجتياز المراحل من 3 إلى 5، يتم في النهاية بناء نموذج معرفي للموقف (النظام)، والذي يتم عرضه على شكل رسم بياني وظيفي. ولذلك يمكننا القول أن المراحل من 3 إلى 5 تمثل النمذجة المعرفية. وبمزيد من التفصيل، سيتم مناقشة جميع هذه المراحل والمفاهيم الأساسية للنمذجة المعرفية في الفقرات من 4 إلى 7).

التحقق من كفاية النموذج المعرفي لموقف حقيقي (التحقق من النموذج المعرفي).
التحديد باستخدام النموذج المعرفي للخيارات الممكنة لتطوير الموقف (النظام) 17، واكتشاف طرق وآليات التأثير على الموقف من أجل تحقيق النتائج المرجوة، ومنع العواقب غير المرغوب فيها، أي تطوير استراتيجية الإدارة. تحديد الهدف والاتجاهات المطلوبة وقوة تغيير اتجاهات العملية في الموقف. اختيار مجموعة من المقاييس (مجموعة عوامل التحكم)، وتحديد قوتها المحتملة والمرغوبة واتجاه تأثيرها على الموقف (تطبيق عملي محدد للنموذج المعرفي).

دعونا ننظر بالتفصيل في كل مرحلة من المراحل المذكورة أعلاه (باستثناء المرحلتين الأولى والثانية، وهما في الأساس تحضيرية)، وآليات تنفيذ المهام الخاصة بكل مرحلة، وكذلك المشاكل التي تنشأ في مراحل مختلفة من التحليل المعرفي .

4. الأهداف والمراحل والمفاهيم الأساسية للنمذجة المعرفية

العنصر الأساسي في التحليل المعرفي هو بناء النموذج المعرفي.

4. 1. الغرض من بناء النموذج المعرفي

تساهم النمذجة المعرفية في فهم أفضل لحالة المشكلة وتحديد التناقضات والتحليل النوعي للنظام. الغرض من النمذجة هو تكوين وتوضيح فرضية حول عمل الكائن قيد الدراسة، والذي يعتبر نظامًا معقدًا يتكون من عناصر وأنظمة فرعية منفصلة ولكنها مترابطة. من أجل فهم وتحليل سلوك نظام معقد، يتم بناء مخطط هيكلي لعلاقات السبب والنتيجة لعناصر النظام. يعد تحليل هذه الاتصالات ضروريًا لتنفيذ ضوابط العمليات المختلفة في النظام 18.

4.2. مراحل النمذجة المعرفية

بشكل عام، تمت مناقشة مراحل النمذجة المعرفية أعلاه. تحتوي أعمال المتخصصين من IPU RAS على وصف تفصيلي لهذه المراحل. دعونا نسلط الضوء على أهمها.

تحديد العوامل التي تميز حالة المشكلة، وتطوير النظام (البيئة). على سبيل المثال، يمكن صياغة جوهر مشكلة عدم سداد الضرائب في عوامل "عدم دفع الضرائب"، "تحصيل الضرائب"، "إيرادات الميزانية"، "نفقات الميزانية"، "عجز الميزانية"، إلخ.
تحديد الروابط بين العوامل. تحديد اتجاه المؤثرات والمؤثرات المتبادلة بين العوامل. على سبيل المثال، يؤثر عامل "مستوى العبء الضريبي" على "عدم دفع الضرائب".
تحديد طبيعة التأثير (إيجابي، سلبي، +\-) على سبيل المثال، الزيادة (النقصان) في عامل "مستوى العبء الضريبي" يزيد (النقصان) "عدم دفع الضرائب" - تأثير إيجابي؛ والزيادة (النقصان) في عامل "تحصيل الضرائب" تقلل (تزيد) "عدم دفع الضرائب" - وهو تأثير سلبي. (في هذه المرحلة، يتم إنشاء خريطة معرفية على شكل رسم بياني موجه).
تحديد قوة التأثير والتأثير المتبادل للعوامل (ضعيفة، قوية) على سبيل المثال زيادة (نقصان) في عامل "مستوى العبء الضريبي" "يزيد (بشكل كبير)" "عدم دفع الضرائب" 19 (البناء النهائي للنموذج المعرفي في شكل رسم بياني وظيفي).

وهكذا يتضمن النموذج المعرفي خريطة معرفية (رسم بياني موجه) وأوزان أقواس الرسم البياني (تقييم التأثير المتبادل أو تأثير العوامل). عند تحديد أوزان الأقواس، يتحول الرسم البياني الموجه إلى رسم بياني وظيفي.
ستتم مناقشة مشاكل تحديد العوامل وتقييم التأثير المتبادل للعوامل وتصنيف العوامل في الفقرتين 5 و6؛ سننظر هنا في المفاهيم الأساسية للنمذجة المعرفية مثل الخريطة المعرفية والرسم البياني الوظيفي.

4.3. الرسم البياني الموجه (الخريطة المعرفية)

في إطار النهج المعرفي، غالبًا ما يتم استخدام مصطلحي "الخريطة المعرفية" و"الرسم البياني الموجه" بالتبادل؛ على الرغم من أن مفهوم الرسم البياني الموجه، بالمعنى الدقيق للكلمة، أوسع، ويشير مصطلح "الخريطة المعرفية" إلى واحد فقط من تطبيقات الرسم البياني الموجه.
تتكون الخريطة المعرفية من العوامل (عناصر النظام) والروابط بينها.
من أجل فهم وتحليل سلوك نظام معقد، يتم إنشاء مخطط هيكلي لعلاقات السبب والنتيجة لعناصر النظام (عوامل الموقف). يتم تصوير عنصرين من النظام A وB على الرسم البياني كنقاط منفصلة (رؤوس) متصلة بواسطة قوس موجه، إذا كان العنصر A متصلاً بالعنصر B عن طريق علاقة السبب والنتيجة: A a B، حيث: A هو السبب، ب هو النتيجة.
يمكن أن تؤثر العوامل على بعضها البعض، وهذا التأثير، كما سبقت الإشارة، يمكن أن يكون إيجابيا، عندما تؤدي الزيادة (النقصان) في عامل واحد إلى زيادة (النقصان) في عامل آخر، وسالب، عندما تؤدي الزيادة (النقصان) في عامل واحد يؤدي إلى النقصان (الزيادة). ) عامل آخر 20 . علاوة على ذلك، قد يكون للتأثير أيضًا علامة متغيرة اعتمادًا على الظروف الإضافية المحتملة.
تُستخدم مخططات مماثلة لتمثيل علاقات السبب والنتيجة على نطاق واسع لتحليل الأنظمة المعقدة في الاقتصاد وعلم الاجتماع.
يظهر الشكل 1 مثالاً للخريطة المعرفية لبعض المواقف الاقتصادية.

الشكل 1. الرسم البياني الموجه 21.

4.4. الرسم البياني الوظيفي (استكمال بناء النموذج المعرفي)
تعكس الخريطة المعرفية فقط حقيقة أن العوامل تؤثر على بعضها البعض. فهو لا يعكس الطبيعة التفصيلية لهذه المؤثرات، ولا ديناميكيات التغيرات في المؤثرات تبعا لتغيرات الوضع، ولا التغيرات المؤقتة في العوامل نفسها. مع الأخذ في الاعتبار كل هذه الظروف يتطلب الانتقال إلى المستوى التالي من هيكلة المعلومات، أي إلى النموذج المعرفي.
في هذا المستوى، يتم الكشف عن كل اتصال بين عوامل الخريطة المعرفية من خلال التبعيات المقابلة، والتي يمكن أن تحتوي كل منها على متغيرات كمية (قابلة للقياس) ومتغيرات نوعية (غير قابلة للقياس). وفي هذه الحالة، يتم عرض المتغيرات الكمية بشكل طبيعي في شكل قيمها العددية. ويرتبط كل متغير نوعي بمجموعة من المتغيرات اللغوية التي تعكس الحالات المختلفة لهذا المتغير النوعي (على سبيل المثال، يمكن أن يكون الطلب الاستهلاكي "ضعيفاً" أو "معتدلاً" أو "مثيراً" وغيرها)، ويقابل كل متغير لغوي ما يلي: معادل عددي معين في الحجم. مع تراكم المعرفة حول العمليات التي تحدث في الوضع قيد الدراسة، يصبح من الممكن الكشف بمزيد من التفصيل عن طبيعة الروابط بين العوامل.
من الناحية الرسمية، يمكن تمثيل النموذج المعرفي لموقف ما، مثل الخريطة المعرفية، بواسطة رسم بياني، ولكن كل قوس في هذا الرسم البياني يمثل بالفعل علاقة وظيفية معينة بين العوامل المقابلة؛ أولئك. يتم تمثيل النموذج المعرفي للحالة من خلال الرسم البياني الوظيفي 22.
يرد في الشكل مثال على رسم بياني وظيفي يعكس الوضع في منطقة مشروطة. 2.

الشكل 2. الرسم البياني الوظيفي 23.
لاحظ أن هذا النموذج هو نموذج توضيحي، لذلك لا يتم أخذ العديد من العوامل البيئية في الاعتبار.

5. أنواع العوامل
من أجل هيكلة الموقف (النظام)، يقوم الباحثون بتقسيم العوامل (العناصر) إلى مجموعات مختلفة، لكل منها خصائص معينة، وهي دور وظيفي في النمذجة. علاوة على ذلك، اعتمادا على تفاصيل الوضع (النظام) الذي تم تحليله، قد يكون تصنيف العوامل (العناصر) مختلفا. وسأسلط الضوء هنا على بعض أنواع العوامل المستخدمة في النمذجة المعرفية لمعظم الأنظمة (المواقف، البيئات).
أولاً، من بين جميع العوامل المكتشفة، يتم تمييز العوامل الأساسية (تلك التي تؤثر بشكل كبير على الوضع وتصف جوهر المشكلة) والعوامل "الزائدة عن الحاجة" (غير المهمة) التي "ترتبط بشكل ضعيف" بـ "جوهر" العوامل الأساسية 24 .
عند تحليل موقف معين، عادة ما يعرف الخبير أو يفترض التغييرات في العوامل الأساسية المرغوبة بالنسبة له. تسمى العوامل ذات الأهمية الأكبر للخبير بالعوامل المستهدفة. في و. ماكسيموف، إ.ك. كورنوشنكو ، إس.في. يصف كاشيف العوامل المستهدفة على النحو التالي: “هذه هي عوامل “المخرجات” للنموذج المعرفي. إن مهمة تطوير الحلول لإدارة العمليات في موقف ما هي ضمان التغييرات المرغوبة في العوامل المستهدفة، وهذا هو هدف الإدارة. يعتبر الهدف محددًا بشكل صحيح إذا كانت التغييرات المرغوبة في بعض عوامل الهدف لا تؤدي إلى تغييرات غير مرغوب فيها في عوامل الهدف الأخرى "25.
في المجموعة الأولية من العوامل الأساسية، يتم تحديد مجموعة ما يسمى بعوامل التحكم - عوامل "المدخلات" للنموذج المعرفي، والتي من خلالها يتم توفير تأثيرات التحكم للنموذج. يعتبر إجراء التحكم متسقًا مع الهدف إذا لم يسبب تغييرات غير مرغوب فيها في أي من العوامل المستهدفة "26. ولتحديد عوامل التحكم، يتم تحديد العوامل المؤثرة على العوامل المستهدفة. ستكون عوامل التحكم في النموذج بمثابة أدوات تأثير محتملة على الموقف 27 .
يتم تلخيص تأثير عوامل التحكم في مفهوم "ناقلات إجراءات التحكم" - مجموعة من العوامل، يتم تزويد كل منها بنبض تحكم بقيمة معينة 28 .
يمكن أيضًا تقسيم عوامل الموقف (أو عناصر النظام) إلى عوامل داخلية (تنتمي إلى كائن التحكم نفسه وتخضع لسيطرة الإدارة بشكل أو بآخر) وخارجية (تعكس تأثير القوى الخارجية التي قد تؤثر على الوضع أو النظام). لا يمكن السيطرة عليها أو السيطرة عليها بشكل غير مباشر فقط من قبل موضوع السيطرة).
تنقسم العوامل الخارجية عادةً إلى عوامل يمكن التنبؤ بها، يمكن التنبؤ بحدوثها وسلوكها بناءً على تحليل المعلومات المتاحة، وعوامل لا يمكن التنبؤ بها، لا يعرف الخبير سلوكها إلا بعد حدوثها 29 .
في بعض الأحيان يحدد الباحثون ما يسمى بعوامل المؤشر التي تعكس وتشرح تطور العمليات في موقف المشكلة (النظام، البيئة) 30 . ولأغراض مماثلة، يتم أيضًا استخدام مفهوم المؤشرات (العوامل) المتكاملة، من خلال التغييرات التي يمكن من خلالها الحكم على الاتجاهات العامة في هذا المجال 31 .
وتتميز العوامل أيضًا بالميل إلى تغيير قيمها. تتميز الاتجاهات التالية: النمو والانخفاض. إذا لم يكن هناك تغيير في العامل، يقال أنه لا يوجد اتجاه أو اتجاه صفر 32 .
وأخيرا تجدر الإشارة إلى أنه من الممكن تحديد العوامل المسببة وعوامل التأثير، العوامل القصيرة والطويلة الأجل.

6. أهم مشكلات بناء النموذج المعرفي
هناك مشكلتان رئيسيتان في بناء النموذج المعرفي.
أولاً، تنجم الصعوبات عن تحديد العوامل (عناصر النظام) وعوامل التصنيف (اختيار العوامل الأساسية والثانوية) (في مرحلة بناء الرسم البياني الموجه).
ثانياً: التعرف على درجة التأثير المتبادل للعوامل (تحديد أوزان الأقواس البيانية) (في مرحلة بناء الرسم البياني الوظيفي).

6.1. تحديد العوامل (عناصر النظام)

ويمكن القول أن الباحثين لم يطوروا خوارزمية واضحة لتحديد عناصر الأنظمة قيد الدراسة. من المفترض أن تكون عوامل الحالة التي تتم دراستها معروفة بالفعل للخبير الذي يجري التحليل المعرفي.
عادة، عند النظر في الأنظمة الكبيرة (على سبيل المثال، الاقتصاد الكلي)، يتم استخدام ما يسمى بتحليل PEST (السياسة - السياسة، الاقتصاد - الاقتصاد، المجتمع - المجتمع، التكنولوجيا - التكنولوجيا)، والذي يتضمن تحديد 4 مجموعات رئيسية من العوامل التي يمكن من خلالها تحديد 4 مجموعات رئيسية من العوامل التي يمكن من خلالها تحديد العوامل السياسية. 33- الجوانب الاقتصادية والاجتماعية والثقافية والتكنولوجية للبيئة. وهذا المنهج معروف في جميع العلوم الاجتماعية والاقتصادية.
يعد تحليل PEST أداة للتحليل الاستراتيجي المكون من أربعة عناصر للبيئة الخارجية. علاوة على ذلك، يوجد لكل كائن معقد محدد مجموعة خاصة به من العوامل الرئيسية التي تؤثر بشكل مباشر وأهم على الكائن. يتم تحليل كل جانب من الجوانب المحددة بشكل منهجي، حيث أن كل هذه الجوانب في الحياة مترابطة بشكل وثيق 34 .
بالإضافة إلى ذلك، من المفترض أن الخبير يمكنه الحكم على تسميات العوامل وفقًا لأفكاره الذاتية. وبالتالي، فإن التحليل "الأساسي" للمواقف المالية، القريب في بعض المعايير من التحليل المعرفي، يعتمد على مجموعة من العوامل الأساسية (المؤشرات المالية والاقتصادية) - سواء على مستوى الاقتصاد الكلي أو على المستوى الأدنى، سواء على المدى الطويل أو القصير. وهذه العوامل، وفقا للنهج "الأساسي"، يتم تحديدها على أساس الفطرة السليمة 35.
وبالتالي، فإن الاستنتاج الوحيد الذي يمكن استخلاصه فيما يتعلق بعملية تحديد العوامل هو أن المحلل، في السعي لتحقيق هذا الهدف، يجب أن يسترشد بالمعرفة الجاهزة لمختلف العلوم الاجتماعية والاقتصادية المشاركة في الدراسة المحددة للأنظمة المختلفة، كما وكذلك خبرته وحدسه.

6.2. طريقتان لتحديد العلاقات بين العوامل

لتعكس طبيعة تفاعل العوامل، يتم استخدام الأساليب الإيجابية والمعيارية.
يعتمد النهج الإيجابي على مراعاة الطبيعة الموضوعية لتفاعل العوامل ويسمح لنا برسم الأقواس وتعيين العلامات (+ / -) والأوزان الدقيقة لها، أي أنها تعكس طبيعة هذا التفاعل. ينطبق هذا النهج إذا كان من الممكن إضفاء الطابع الرسمي على العلاقة بين العوامل والتعبير عنها بواسطة صيغ رياضية تنشئ علاقات كمية دقيقة.
ومع ذلك، لا يتم وصف جميع الأنظمة الحقيقية وأنظمتها الفرعية بواسطة صيغة رياضية أو أخرى. يمكننا القول أنه تم إضفاء الطابع الرسمي على بعض الحالات الخاصة فقط لتفاعل العوامل. علاوة على ذلك، كلما كان النظام أكثر تعقيدًا، قل احتمال وصفه بالكامل باستخدام النماذج الرياضية التقليدية. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى الخصائص الأساسية للأنظمة غير المستقرة وضعيفة التنظيم الموصوفة في الفقرة 1. ولذلك، فإن النهج الإيجابي يكمله النهج المعياري.
يعتمد النهج المعياري على تصور شخصي وتقييمي لتفاعل العوامل، كما أن استخدامه يجعل من الممكن تعيين أوزان للأقواس، أي تعكس قوة (كثافة) تفاعل العوامل. تحديد تأثير العوامل على بعضها البعض وتقييم هذه التأثيرات يعتمد على "تقديرات" الخبير ويتم التعبير عنها كميا باستخدام مقياس [-1,1] أو المتغيرات اللغوية مثل "قوي"، "ضعيف"، "متوسط" 36 . بمعنى آخر، مع النهج المعياري، يواجه الخبير مهمة التحديد البديهي لقوة التأثير المتبادل للعوامل، بناءً على معرفته بالعلاقة النوعية.
بالإضافة إلى ذلك، كما ذكرنا سابقًا، يحتاج الخبير إلى تحديد الطبيعة السلبية أو الإيجابية لتأثير العوامل، وليس فقط قوة التأثير. عند تنفيذ هذه المهمة، من الواضح أنه من الممكن استخدام الطريقتين المذكورتين أعلاه.

6.3.أمثلة على تحديد العوامل والارتباطات بينها
ولنضرب بعض الأمثلة التي استخدمها الباحثون لتوضيح تحديد العوامل وإقامة الروابط بينها.
وهكذا، V. Maksimov، S. Kachaev و E. Kornushenko، لبناء نموذج معرفي للعمليات التي تحدث في اقتصاد الأزمة، حدد العوامل الأساسية التالية: 1. الناتج المحلي الإجمالي (GDP)؛ 2. الطلب الكلي. 3. التضخم. 4. الادخار. 5. الاستهلاك. 6. الاستثمارات. 7. المشتريات الحكومية. 8. البطالة. 9. توفير المال. 10. مدفوعات التحويلات الحكومية. 11. النفقات الحكومية. 12. الإيرادات الحكومية. 13. العجز في ميزانية الدولة. 14. الضرائب. 15. عدم دفع الضرائب، 16. سعر الفائدة؛ 17. الطلب على المال 37.
V. Maksimov، E. Grebenyuk، E. Kornushenko في مقال "التحليل الأساسي والفني: تكامل نهجين" يعطي مثالاً آخر لتحديد العوامل ويكشف عن طبيعة الارتباطات بينهما: "أهم المؤشرات الاقتصادية التي تؤثر على سوق الأوراق المالية في الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا هي: الناتج القومي الإجمالي (GNP)، مؤشر الإنتاج الصناعي (PPI)، مؤشر أسعار المستهلك (CPI)، مؤشر أسعار المنتجين (PPI)، معدل البطالة، سعر النفط، سعر صرف الدولار... إذا كان السوق ينمو والمؤشرات الاقتصادية تؤكد التطور الاقتصادي المستقر، فيمكننا أن نتوقع المزيد من الارتفاع في الأسعار... ترتفع أسعار الأسهم إذا كانت أرباح الشركة في نمو وكان هناك احتمال لمزيد من نموها... إذا كان الفعلي - اختلاف معدلات نمو المؤشرات الاقتصادية عن المتوقع مما يؤدي إلى حالة من الذعر في سوق الأوراق المالية وتغيراتها الحادة. التغير في الناتج القومي الإجمالي عادة ما يكون 3-5٪ سنويا. إذا تجاوز النمو السنوي للناتج القومي الإجمالي 5%، فإن هذا يسمى طفرة اقتصادية، والتي يمكن أن تؤدي في النهاية إلى انهيار السوق. يمكن التنبؤ بالتغيرات في الناتج القومي الإجمالي من خلال التغيرات في مؤشر الصناعة التحويلية. تشير الزيادة الحادة في مؤشر IPI إلى زيادة محتملة في التضخم، مما يؤدي إلى انخفاض في السوق. تؤدي الزيادة في مؤشر أسعار المستهلك ومؤشر أسعار المنتجين وأسعار النفط أيضًا إلى انخفاض السوق. ارتفاع معدلات البطالة في الولايات المتحدة وأوروبا (أكثر من 6٪) يجبر الوكالات الفيدرالية على خفض سعر الفائدة المصرفية، مما يؤدي إلى انتعاش الاقتصاد وارتفاع أسعار الأسهم. إذا انخفضت البطالة تدريجيا، فإن السوق لا يتفاعل مع هذه التغييرات. فإذا انخفض مستواها بشكل حاد وأصبحت أقل من القيمة المتوقعة، فإن السوق يبدأ في الانخفاض، لأن الانخفاض الحاد في البطالة يمكن أن يزيد مستوى التضخم عن المستوى المتوقع.

6.4. مشكلة تحديد قوة تأثير العوامل

لذا، فإن المشكلة الأكثر أهمية في النمذجة المعرفية هي تحديد أوزان أقواس الرسم البياني - أي التقييم الكمي للتأثير المتبادل أو تأثير العوامل. والحقيقة هي أن النهج المعرفي يستخدم عند دراسة بيئة غير مستقرة وضعيفة التنظيم. ولنتذكر أن خصائصها هي: التباين، وصعوبة إضفاء الطابع الرسمي، والطبيعة المتعددة العوامل، وما إلى ذلك. هذه هي خصوصية جميع الأنظمة التي يتم تضمين الأشخاص فيها. لذلك، فإن عدم قابلية تشغيل النماذج الرياضية التقليدية في كثير من الحالات لا يعد عيبًا منهجيًا في التحليل المعرفي، بل هو خاصية أساسية لموضوع البحث 39 .

وبالتالي فإن أهم ما يميز معظم المواقف التي تدرس في نظرية الإدارة هو وجود مشاركين مفكرين فيها، كل منهم يمثل الموقف بطريقته الخاصة ويتخذ قرارات معينة بناءً على تصوره "الخاص به". وكما أشار ج. سوروس في كتابه «كيمياء التمويل»، ​​«عندما يكون هناك مشاركين مفكرين في موقف ما، فإن تسلسل الأحداث لا يؤدي مباشرة من مجموعة من العوامل إلى أخرى؛ وبدلاً من ذلك، فهو شامل... يربط العوامل بتصوراتهم وتصوراتهم بالعوامل. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن "السيرورات في الموقف لا تؤدي إلى التوازن، بل إلى عملية تغيير لا تنتهي" 40. ويترتب على ذلك أن التنبؤ الموثوق بسلوك العمليات في موقف ما أمر مستحيل دون مراعاة تقييم هذا الموقف من قبل المشاركين فيه وافتراضاتهم حول الإجراءات المحتملة. أطلق جيه سوروس على هذه الميزة في بعض الأنظمة اسم الانعكاسية.
يتم وصف التبعيات الكمية الرسمية للعوامل من خلال صيغ (أنماط) مختلفة، اعتمادًا على موضوع الدراسة، أي على العوامل نفسها. ومع ذلك، كما ذكرنا سابقًا، فإن بناء نموذج رياضي تقليدي ليس ممكنًا دائمًا.

لم يتم حل مشكلة إضفاء الطابع الرسمي العالمي على التأثير المتبادل للعوامل بعد ومن غير المرجح أن يتم حلها على الإطلاق.

لذلك، من الضروري أن نتصالح مع حقيقة أنه ليس من الممكن دائمًا وصف علاقات العوامل باستخدام الصيغ الرياضية، أي. وليس من الممكن دائمًا تحديد التبعيات بدقة 41 .
لذلك، في النمذجة المعرفية، عند تقدير أوزان الأقواس، كما ذكرنا، غالبا ما يؤخذ الرأي الشخصي للخبير بعين الاعتبار 42. وتتمثل المهمة الرئيسية في هذه الحالة في التعويض عن الذاتية وتشويه التقييمات من خلال أنواع مختلفة من إجراءات التحقق.

في هذه الحالة، لا يكفي عادةً مجرد التحقق من اتساق تقييمات الخبير. الهدف الرئيسي من إجراء معالجة الآراء الشخصية للخبير هو مساعدته على التفكير وفهم وتنظيم معرفته بشكل أكثر وضوحًا وتقييم اتساقها وملاءمتها للواقع.

في عملية استخلاص المعرفة الخبيرة يحدث تفاعل بين الخبير - مصدر المعرفة - والعالم المعرفي (مهندس المعرفة) أو مع برنامج حاسوبي، مما يجعل من الممكن متابعة مسار استدلال المتخصصين عند اتخاذ القرارات والتعرف على بنية أفكارهم حول موضوع البحث 43 .
تم وصف إجراءات اختبار وإضفاء الطابع الرسمي على معرفة الخبير بمزيد من التفصيل في المقالة التي كتبها أ.أ. كولينيتش "نظام النمذجة المعرفية "Canva"" 44.

7. التحقق من كفاية النموذج
وقد اقترح الباحثون عدة إجراءات رسمية للتحقق من مدى كفاية النموذج المبني 45 . ومع ذلك، نظرًا لأن النموذج لا يعتمد فقط على العلاقات الرسمية بين العوامل، فإن الطرق الرياضية للتحقق من صحته لا تقدم دائمًا صورة دقيقة. ولذلك اقترح الباحثون نوعا من "الطريقة التاريخية" لاختبار مدى كفاية النموذج. بمعنى آخر، يتم تطبيق النموذج المطور لموقف ما على مواقف مماثلة كانت موجودة في الماضي والتي أصبحت ديناميكياتها معروفة جيدًا 46 . إذا تبين أن النموذج جاهز للعمل (أي أنه ينتج تنبؤات تتزامن مع المسار الفعلي للأحداث)، فسيتم التعرف عليه على أنه صحيح. وبطبيعة الحال، لا توجد طريقة واحدة للتحقق من النموذج شاملة، لذا فمن المستحسن استخدام مجموعة من الإجراءات للتحقق من صحتها.

8. استخدام النموذج المعرفي

8.1. تطبيق النماذج المعرفية في نظم دعم القرار
الغرض الرئيسي من النموذج المعرفي هو مساعدة الخبير في عملية الإدراك، وبالتالي اتخاذ القرار الصحيح. ولذلك يتم استخدام المنهج المعرفي في أنظمة دعم القرار.
يقوم النموذج المعرفي بتصور وتنظيم المعلومات حول البيئة والنية والأهداف والإجراءات. في الوقت نفسه، يؤدي التصور وظيفة معرفية مهمة، حيث لا يوضح نتائج تصرفات موضوع الإدارة فحسب، بل يقترح عليه أيضًا طرقًا لتحليل وتوليد خيارات القرار 47 .
ومع ذلك، فإن النموذج المعرفي لا يخدم فقط لتنظيم و"توضيح" معرفة الخبير، ولكن أيضًا لتحديد "نقاط التطبيق" الأكثر فائدة لإجراءات التحكم الخاصة بموضوع الإدارة 48 . بمعنى آخر، يوضح النموذج المعرفي العامل أو العلاقة بين العوامل التي يجب التأثير عليها وبأي قوة وفي أي اتجاه من أجل الحصول على التغيير المرغوب في العوامل المستهدفة، أي تحقيق هدف الإدارة بأقل تكلفة.
يمكن أن تكون إجراءات التحكم قصيرة المدى (اندفاعية) أو طويلة المدى (مستمرة)، وتعمل حتى يتم تحقيق الهدف. ومن الممكن أيضًا استخدام إجراءات التحكم النبضية والمستمرة معًا 49 .
عندما يتم تحقيق هدف معين، تنشأ المهمة على الفور للحفاظ على الوضع في الحالة المواتية المحققة حتى يظهر هدف جديد. من حيث المبدأ، فإن مهمة الحفاظ على الوضع في الحالة المطلوبة لا تختلف عن مهمة تحقيق الهدف 50.
تشكل مجموعة معقدة من تأثيرات التحكم المترابطة وتسلسلها الزمني المنطقي استراتيجية إدارة شاملة (نموذج التحكم).
يمكن أن يؤدي استخدام نماذج إدارية مختلفة إلى نتائج مختلفة. من المهم هنا أن تكون قادرًا على التنبؤ بالعواقب التي ستؤدي إليها استراتيجية الإدارة هذه أو تلك في النهاية.
ولوضع مثل هذه التنبؤات يتم استخدام منهج السيناريو (نمذجة السيناريو) في إطار التحليل المعرفي. يُطلق على نمذجة السيناريو أحيانًا اسم "المحاكاة الديناميكية".
نهج السيناريو هو نوع من "تنفيذ" خيارات مختلفة لتطوير الأحداث اعتمادًا على نموذج الإدارة المختار وسلوك العوامل غير المتوقعة. لكل سيناريو يتم بناء ثالوث: "المقدمات الأولية - تأثيرنا على الموقف - النتيجة التي تم الحصول عليها" 51. في هذه الحالة، يسمح النموذج المعرفي بمراعاة المجموعة الكاملة لتأثيرات إجراءات التحكم لعوامل مختلفة، وديناميكيات العوامل وعلاقاتها في ظل ظروف مختلفة.
ومن ثم يتم تحديد كافة الخيارات الممكنة لتطوير النظام ووضع المقترحات المتعلقة باستراتيجية الإدارة المثلى لتنفيذ السيناريو المنشود من بين السيناريوهات الممكنة 52 .
غالبًا ما يقوم الباحثون بتضمين نمذجة السيناريوهات ضمن مراحل التحليل المعرفي أو يعتبرون نمذجة السيناريوهات بمثابة إضافة للتحليل المعرفي.
وإذا قمنا بتلخيص وتعميم آراء الباحثين فيما يتعلق بمراحل نمذجة السيناريو، فيمكن في الصورة الأكثر عمومية عرض مراحل تحليل السيناريو على النحو التالي.
1. تطوير أهداف الإدارة (التغييرات المرغوبة في عوامل الهدف).
2. وضع سيناريوهات لتطور الوضع عند تطبيق استراتيجيات الإدارة المختلفة.
3. تحديد إمكانية تحقيق الهدف (جدوى السيناريوهات المؤدية إليه)؛ التحقق من الأمثلية لاستراتيجية الإدارة المخططة بالفعل (إن وجدت)؛ اختيار الإستراتيجية الأمثل التي تتوافق مع السيناريو الأفضل من وجهة نظر الهدف.
4. تجسيد نموذج الإدارة الأمثل - وضع توصيات عملية محددة للمديرين. تتضمن هذه المواصفات تحديد عوامل السيطرة (التي يمكن من خلالها التأثير على تطور الأحداث)، وتحديد قوة واتجاه تأثيرات السيطرة على عوامل السيطرة، والتنبؤ بحالات الأزمات المحتملة بسبب تأثير عوامل خارجية لا يمكن التنبؤ بها، وما إلى ذلك.
تجدر الإشارة إلى أن مراحل نمذجة السيناريوهات قد تختلف حسب موضوع الدراسة والإدارة.
في المرحلة الأولية من النمذجة، قد يكون هناك ما يكفي من المعلومات النوعية التي ليس لها قيمة عددية دقيقة وتعكس جوهر الوضع. عند الانتقال إلى نمذجة سيناريوهات محددة، يصبح استخدام المعلومات الكمية، التي تمثل تقديرات رقمية لقيم أي مؤشرات، ذا أهمية متزايدة. في المستقبل، يتم استخدام المعلومات الكمية بشكل أساسي 53 لإجراء الحسابات اللازمة.
السيناريو الأول، الذي لا يتطلب أي إجراء من قبل الباحث لتشكيله، هو التطوير الذاتي للموقف (في هذه الحالة، يكون ناقل إجراءات التحكم "فارغًا"). التطوير الذاتي للموقف هو نقطة البداية لمزيد من تكوين السيناريوهات. إذا كان الباحث راضيا عن النتائج التي تم الحصول عليها أثناء تطوير الذات (وبعبارة أخرى، إذا تم تحقيق الأهداف المحددة أثناء تطوير الذات)، فإن المزيد من أبحاث السيناريو يتلخص في دراسة تأثير بعض التغييرات في البيئة الخارجية على الوضع 54 .
هناك فئتان رئيسيتان من السيناريوهات: سيناريوهات تحاكي التأثيرات الخارجية وسيناريوهات تحاكي التطور المستهدف (المسيطر عليه) للموقف 55 .

8.2. مثال على العمل مع النموذج المعرفي

لنفكر في مثال للعمل باستخدام النموذج المعرفي الوارد في مقالة S.V. كاتشيفا ودي. ماكارينكو "مجمع المعلومات والتحليل المتكامل لتحليل الوضع الاجتماعي والاقتصادي في المنطقة."
"يمكن النظر في استخدام مجموعة متكاملة من المعلومات والتحليلات لتحليل الوضع باستخدام مثال تطوير استراتيجية وبرنامج للتنمية الاجتماعية والاقتصادية في المنطقة.
في المرحلة الأولى يتم بناء النموذج المعرفي للوضع الاجتماعي والاقتصادي في المنطقة.. وبعد ذلك يتم نمذجة سيناريوهات الإمكانية المحتملة والحقيقية لتغيير الوضع في المنطقة وتحقيق الأهداف المرسومة.
تم اختيار ما يلي كأهداف للسياسة الاجتماعية والاقتصادية:

زيادة في أحجام الإنتاج
- تحسين المستوى المعيشي لسكان المنطقة
الحد من عجز الموازنة

لتحقيق الأهداف المحددة، تم اختيار "الروافع" التالية (العوامل المسيطرة - Yu.M.)، والتي يمكن لصانع القرار أو يريد التأثير من خلالها على الموقف:

دخل السكان
مناخ الاستثمار؛
تكاليف الإنتاج؛
تطوير البنية التحتية للإنتاج؛
جمع الضرائب؛
المزايا الضريبية؛
الميول السياسية والاقتصادية للمنطقة.

ونتيجة للمحاكاة تم توضيح الإمكانية المحتملة والحقيقية لتحقيق الأهداف المحددة بمساعدة الروافع المختارة وتأثيرات التحكم الناتجة (انظر الشكل 3).

الشكل 3. نمذجة (سيناريو) المحاكاة المعرفية والديناميكية.

وفي المرحلة التالية، ينتقلون من وضع استراتيجية لتحقيق الأهداف إلى تطوير برنامج لإجراءات محددة. أداة تنفيذ الإستراتيجية هي الميزانية الإقليمية والسياسة الضريبية.
تتوافق الروافع وبعض التأثيرات المحددة في المرحلة السابقة مع التوجهات التالية للميزانية والسياسة الضريبية.

روافد الإنجاز الأهداف الاستراتيجية	اتجاهات الميزانية والسياسة الضريبية
دخل السكان	النفقات على السياسة الاجتماعية
مناخ الاستثمار	النفقات الحكومية نفقات إنفاذ القانون نفقات الصناعة وتوليد الطاقة والبناء والزراعة
تكاليف الإنتاج	تنظيم تعرفة الكهرباء والوقود والحرارة والإيجار وغيرها.
تطوير البنية التحتية للإنتاج	تطوير البنية التحتية للسوق
جمع الضرائب	تنظيم مستوى عدم سداد الضرائب
المزايا الضريبية	تنظيم مستوى المزايا الضريبية
التفضيلات السياسية والاقتصادية للمنطقة.	تحويلات مجانية من المستويات الحكومية الأخرى

وبالتالي، فإن مجمع المعلومات والتحليل المتكامل لتحليل الوضع هو أداة قوية لتطوير استراتيجية التنمية الإقليمية وتنفيذ هذه الاستراتيجية "56 .
تجدر الإشارة إلى أنه في الدراسات، عادة ما يتم تقديم أمثلة على استخدام النمذجة المعرفية والسيناريوهات بشكل عام للغاية، لأن هذا النوع من المعلومات حصري وله قيمة تجارية معينة، وثانيًا، كل موقف محدد (النظام، البيئة، كائن التحكم) يتطلب نهجا فرديا.
الأساس النظري الحالي للتحليل المعرفي، على الرغم من أنه يتطلب التوضيح والتطوير، يسمح لمختلف موضوعات الإدارة بتطوير نماذجهم المعرفية الخاصة، لأنه، كما ذكرنا، من المفترض أن يتم تجميع نماذج محددة لكل مجال، لكل مشكلة.

9. الأنظمة الحاسوبية لدعم القرارات الإدارية

يعد إجراء التحليل المعرفي للمواقف والبيئات غير المستقرة والضعيفة التنظيم مهمة صعبة للغاية، حيث تشارك أنظمة المعلومات في حلها. في الأساس، تم تصميم هذه الأنظمة لتحسين كفاءة آلية اتخاذ القرار، حيث أن المهمة التطبيقية الرئيسية للتحليل المعرفي هي تحسين التحكم.

9.1. الخصائص العامة لأنظمة دعم القرار
أنظمة دعم القرار عادة ما تكون تفاعلية. وهي مصممة لمعالجة البيانات وتنفيذ النماذج التي تساعد في حل المشكلات الفردية، ومعظمها ضعيفة أو غير منظمة (على سبيل المثال، اتخاذ قرارات الاستثمار، ووضع التنبؤات، وما إلى ذلك). يمكن لهذه الأنظمة أن تزود العمال بالمعلومات اللازمة لاتخاذ القرارات الفردية والجماعية. توفر هذه الأنظمة إمكانية الوصول الفوري إلى المعلومات التي تعكس الأوضاع الحالية وجميع العوامل والروابط اللازمة لاتخاذ القرار 57
إلخ.................