Я предполагаю, что читатели обладают базовыми знаниями в области информатики, управления базами данных, а также в области логических методов искусственного интеллекта. Несмотря на то, что я пытаюсь достаточно просто и подробно описать суть вещей и привести достаточное количество примеров, тем не менее, неподготовленного читателя могут смутить ссылки на некоторые технологии, которые никак не возможно было бы описать в этой книге. Впрочем, при наличии огромного количества информации в Интернете, я думаю, что отсылка к терминам, системам и технологиям не станет препятствием для неосведомленного в чем-то читателя, если в нем присутствует пытливость ума.
Я вполне понимаю, что можно найти множество произведений подобной направленности с поиском рецепта для всеобъемлющего решения любых задач – в том числе записи в блогах и на интернет сайтах, статьи, научные работы и книги. Также я не хочу навязывать вам какую-то определенную программную реализацию со словами «вот видите, это настоящий интеллект, настоящая реализация такой-то графовой модели». Вместе с тем, мы с вами уже видели не один десяток таких «конкретных» программ и книг, каждый раз непременно разочаровываясь. Поэтому, задумывая эту книгу, я старался обратиться к основам основ и дать детальную аргументацию, почему меня волнуют одни технологии и менее симпатичны другие, а также какие взгляды существуют на одну и ту же проблематику. И всё-таки в основном я хочу высказать свою собственную точку зрения, а не описывать среднестатистический взгляд, за долгие годы ставший нормой.
Дело в том, что, несмотря на обилие интеллектуальных технологий, в большинстве из них отсутствует такая важная составляющая, как полнота. Полнота требует видения того, как система будет работать вообще, в целом. Является ли она жизнеспособной, не решает ли она какую-то маленькую частичку общей задачи. Дает ли она возможность быть не только «вещью в себе», но и позволяет ли через себя развиваться другим технологиям. Я постарался дать полную картину. Что получилось – судить Вам.
Для чего эта книга
Постановка задачи – один из самых важных разделов любого описания, любой теории, любой практической задачи. Откройте какую-нибудь книгу, посвященную бизнес-процессам, внедрению программного обеспечения или управлению проектами, и Вы увидите одно и то же правило: «максимально точно определяйте цель». Самыми дорогими являются ошибки и упущения, сделанные на этапе проектирования системы. Непродуманность результата сказывается на качестве и на эффективности теории. Поэтому начнем с цели.
Целью этой книги является описание модели данных, которая будет способствовать созданию интеллектуальных информационных систем. Я бы написал об «универсальной информационной системе», но это было бы слишком похоже на «сферического коня в вакууме», то есть на выхолощенную систему, якобы рассчитанную на любую сферу применения, но не реализующую ничего конкретного. Так что информационная система может представлять собой платформу или набор для создания систем, например, библиотеку или программный интерфейс. Такая платформа призвана сделать шаг вперед для улучшения существующих прикладных систем. Тем не менее, далее я буду применять термин «интеллектуальная или универсальная информационная система».
На уровне современных информационных систем модель данных, описываемая в этой книге, позволит системам гораздо гибче отражать их информационное наполнение, развить собственный словарь данных, снять жесткие ограничения на структуру данных, заложенную в современных моделях данных, при этом, не отрицая принципы их построения. Предлагаемая модель данных позволит модифицировать собственные структуры данных к индивидуальным требованиям пользователей. То есть, позволит не стоять им на месте, а развиваться органически и непрерывно в противоположность «методу водопада», который в настоящее время применяется в 95% систем для изменения структур данных.
К интеллектуальной информационной системе мы предъявляем ряд требований. Оговорюсь, что «интеллектуальная информационная система» на сегодняшний день выглядит как нечто несбыточное. Но, пожалуй, пройдёт 7—15 лет и то, что сегодня мы подразумеваем под «интеллектуальной» системой, станет самой ординарной и естественной информационной системой. При этом часть следующих требований относится к самому сегодняшнему определению «интеллектуальности» системы. Итак, интеллектуальная система должна обладать следующими свойствами:
– способность решать задачи различного уровня и свойства, то есть универсальные задачи. Система, обладающая знаниями о том, как решается задача, должна решать её на основе исходных данных универсальной структуры и универсальные интерфейсы взаимодействия с пользователем,
– способность найти решение задачи. Если система не может решить определенную задачу, но система обладает знаниями о решении более абстрактной задачи, части задачи или похожей задачи, она должна сформировать алгоритм решения задачи,
– способность запросить и получить решение задачи. Если система не представляет, каким образом она может решить задачу, либо ей не хватает данных для решения задачи, то система должна обладать возможностями узнать у другой похожей системы, как решать задачу,
– способность обучаться. Система с учетом уже полученных знаний должна их накапливать, и при необходимости пользоваться ими, не запрашивая вновь,
– способность планировать действия. Система должна иметь возможность декомпозировать задачи и вырабатывать план действий,
– способность анализировать ситуацию. Система должна анализировать, интерпретировать внешнюю ситуацию и понимать, каким образом внешняя ситуация измениться при влиянии на неё.
В общем и целом, эти цели системы сводятся к ряду задач, связанных с логическими операциями, операциями интерпретации данных, операциями по структурированию данных.
Основной вопрос в контексте данной книги: а для чего нужна такая система? Есть тысячи специализированных систем. Но день за днём продолжают появляться позаказные системы, а это означает, что специализированные системы не в состоянии решать задачи с должной мерой универсальности, гибкости и масштабируемости. Одним из ярких примеров являются системы управления проектами. В каждой из них можно найти «червоточину», несмотря на то, что управление проектами – чрезвычайно широко распространенная область, требующая автоматизации.
Также есть гораздо более эффективный механизм, чем какая-то универсальная система – это человек, которые отлично справляется с этими задачами. Однако по сравнению с человеком компьютер обладает свойствами, которые человеку неподвластны:
– точность запоминания данных и долгосрочность памяти. Со временем человек способен забывать информацию, в том числе и важную информацию. Компьютер хранит данные так, как они были сохранены.
– объем хранения данных. Компьютер может хранить множество данных, которые невозможно запомнить человеку. Например, в системах управления персоналом компьютерные системы могут хранить данные по десяткам тысяч сотрудников, когда-либо работавших в компании. Ни один человек не может сделать подобного.
– собственность. Компьютер является собственностью, то есть определенный человек и компания может быть уверены, что данные будут принадлежать человеку и компании.