WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Экономические Математические и инструментальные 9(70) 261 науки методы экономики 2010 Концепция моделирования системы аккумуляции знаний в экономическом пространстве региона на основе мультиагентного

подхода © 2010 В.П. Ковалевский, О.В. Буреш, М.А. Жук E-mail: OET2004 Ядром интеллектуальных информационных систем является база знаний, от полноты и актуаль ности знаний зависит качество принимаемых решений. Авторами предлагается концепция ин теллектуальной системы поддержки принятия решений (СППР) регионального уровня с меха низмом автоматической актуализации распределенной базы знаний о региональных экономи ческих процессах.

Ключевые слова: аккумуляция знаний, экономическое пространство региона, мультиагентный подход.

В настоящее время определяющей моделью держки принятия решений (СППР) региональ развития экономики России должна стать инно- ного уровня с механизмом автоматической акту вационная модель, которая позволит обеспечить ализации распределенной базы знаний о регио устойчивые темпы роста. Внедрение этой моде- нальных экономических процессах.

ли должно идти в соответствии с формирующи- В последнее десятилетие широко использу мися траекториями развития российской эконо- ется термин “аккумуляция знаний” (лат.

мики. accumulatio - накопление). Под этим термином Для сбалансированного развития местных понимается не только накопление знаний, но и производственных систем региональным органам их структурирование и формализация, так как власти требуется принимать управленческие ре- аккумулировать можно только формализованные шения в условиях полного и актуального обес- знания (неформализованные знания можно ак печения маркетинговой информацией о состоя- кумулировать только в человеческом сознании).

нии рынка и хозяйствующих субъектов. При ре- Аккумуляция знаний связана с их сохранением, шении проблемных ситуаций управления, воз- для накопления знаний их необходимо записать никающих в процессе формирования региональ- на информационный носитель. Таким образом, под ной экономической политики и стратегии раз- “аккумуляцией знаний” понимается процесс на вития региона, необходимо учитывать большое копления формализованных знаний на инфор количество факторов, так как регион представ- мационных носителях.

ляет собой сложную эколого-социально-эконо- Информация и знания, обрабатываемые в мическую систему. СППР регионального уровня, представлены слож Информация, характеризующая состояние ной совокупностью информационных потоков, элементов каждой из подсистем региона, часто циркулирующих в информационном поле реги является неполной, в большинстве случаев зна- она. Чтобы обеспечить интеграцию информаци чения основных показателей могут быть опреде- онных ресурсов, возможность проведения ана лены лишь качественно, а не количественно. лиза текущего состояния рынка и выработки Можно говорить о том, что подобные проблем- стратегических решений на уровне региональ ные ситуации управления относятся к слабо ных властей, необходимо создание единого ин структурированным. Такие задачи, как правило, формационного пространства экономических не могут быть выполнены с помощью точных субъектов региона.

математических методов принятия решения. В В настоящее время образование единого ин настоящее время для реализации подобных за- формационного пространства, как на уровне Рос дач используется новая информационная техно- сийской Федерации, так и на уровне ее регионов логия решения задач управления, основанная на является одной из приоритетных стратегических интеллектуальных технологиях и теории искус- и политических государственных задач. Более ственного интеллекта1. Ядром интеллектуальных подробно рассмотрим экономические аспекты.

информационных систем является база знаний, Понятие единого информационного пространства от полноты и актуальности знаний зависит ка- экономических субъектов региона тесно связано чество принимаемых решений. Нами предлага- с понятием единого экономического простран ется концепция интеллектуальной системы под- ства региона. Теория экономического простран n g a e h V C i X e w F e D r P w Click to buy NOW!

m w o w c.

.

d k o c c a r u t Экономические Математические и инструментальные 9(70) науки методы экономики ства на сегодняшний день недостаточно разви- Информационный подход к определению та. Подавляющим большинством ученых поня- экономического пространства получил развитие тие “экономическое пространство” воспринима- только в последнее десятилетие, что и объясняет ется как устойчивый, априорно существующий отсутствие достаточно четких альтернативных термин. При этом мало внимания уделяется изу- позиций внутри этого направления (С. Пари чению его свойств, функций, сущности, а глав- нов7, Е. Иванов8). В рамках данного подхода счи ное, поведению в нем экономических субъектов. тается, что экономическое пространство создает Одним из наиболее существенных исследований ся информационными потоками, циркулиру в теории экономического пространства стала ра- ющими между хозяйствующими субъектами, и бота О. Биякова2, в которой сущность экономи- именно они определяют структуру этого про ческого пространства региона раскрывается с по- странства. Хозяйствующие субъекты интерпре мощью исследования совокупности региональ- тируются как экономические агенты, которые в ных экономических процессов. процессе осуществления своей хозяйственной В настоящее время существует три подхода деятельности обмениваются информационными к определению сущности экономического про- сигналами и формируют этим экономическое странства: территориальный, ресурсный и инфор- пространство. Г. Шибусава9 интерпретирует эко мационный. Территориальный подход (А. Гран- номическое пространство как некоторую коммер берг3, Е. Лейзерович4) трактует экономическое ческую часть Интернета, посредством которой пространство как насыщенную территорию, вме- осуществляется управление потоками произве щающую множество объектов и связей между денных товаров. На фоне вышерассмотренных ними: населенные пункты, промышленные пред- двух подходов к определению экономического приятия, хозяйственно освоенные и рекреаци- пространства информационный подход представ онные площади, транспортные и инженерные ляется наиболее адекватным, поскольку на уров сети и т.д. Очевидно, что географическая среда не субъекта хозяйствования его взаимодействие в значительной степени определяет развитие ре- с экономическим пространством осуществляется гиональных экономических процессов (это обус- через внешние (относительно субъекта) трансак ловлено относительно низким уровнем издержек, ции в форме обмена информацией и вхождения которые несут субъекты хозяйствования при ус- в общий информационный поток.

тановлении взаимосвязей на ограниченной тер- В работе А. Калининой отмечается, что “об ритории), сложившиеся территориальные связи мен информацией и другие виды информацион формируют экономическое пространство в не- ной активности являются основой реализации которых территориальных границах. Однако пе- экономических процессов. Более совершенная реход общества в постиндустриальную стадию среда информационной активности, снижая нео развития все более обусловливает относительную пределенность хозяйственной деятельности независимость устанавливаемых экономических субъектов, позволяет им достигать более высо взаимосвязей от фактора территориального рас- кого уровня возможной эффективности исполь положения субъектов хозяйствования. зования ресурсов”10. В результате анализа совре В ресурсном подходе (В. Радаев5, И. Ку- менных условий развития информационно-ком чин6) экономическое пространство трактуется как муникационных технологий автор отмечает на дискретное распределение источников сырья, личие технических возможностей (сеть Интер предприятий по его переработке и рынков реа- нет) вовлечения в этот обмен стремительно на лизации продукции. О. Бияков считает ресурс- растающего объема информационных ресурсов.

ный подход методологически ошибочным, по- Данный факт обусловливает потребность пере скольку по своей сути он содержит установку на хода к новому типу технологической составля перераспределение ресурсов, к которым имеют ющей экономического процесса. Кроме этого, в доступ субъекты хозяйствования. В экономике условиях нарастающего доминирования сетевой индустриального типа ключевым условием раз- экономики и (как следствие) возрастающих тре вития действительно был наиболее эффектив- бований к скорости обмена информацией нали ный способ преобразования имеющихся ресур- чие информационного пространства для взаимо сов, в современных реалиях постиндустриально- действия региональных хозяйствующих субъек го общества таким условием выступает эффек- тов становится объективной необходимостью.

тивное использование человеческого капитала, Таким образом, в современных технологи накопленных знаний. Эта смена характеризуется ческих и экономических условиях можно гово переходом к другой парадигме развития, кото- рить о проекции экономического пространства рая базируется не на энергии, а на информации. региона в единое информационное пространство n g a e h V C i X e w F e D r P w Click to buy NOW!

m w o w c.

.

d k o c c a r u t Экономические Математические и инструментальные 9(70) науки методы экономики региональных экономических субъектов, при разнообразию систем;

А. Беркса по клеточным этом каждый экономический субъект образует автоматам и моделированию эволюционных сис свое информационное подпространство. На на- тем;

Дж. Холланда и Д. Гольдберга по генетичес стоящем уровне развития региональной инфор- ким алгоритмам. Технология мультиагентных си матизации такое подпространство может быть стем - это новая парадигма информационной тех представлено совокупностью разрозненных ин- нологии, ориентированной на совместное исполь формационных ресурсов, распределенных в ре- зование научных и технических достижений и гиональных порталах внутри глобальной инфор- преимуществ, которые дают идеи и методы ис мационной инфраструктуры. кусственного интеллекта, современные локальные Как было отмечено выше, в работах С. Па- и глобальные компьютерные сети, распределен ринова11 каждый субъект хозяйствования интер- ные базы данных и распределенные вычисления, претируется как экономический агент, осуществ- аппаратные и программные средства поддержки ляющий взаимодействие с другими экономичес- теории распределенности и открытости.

кими агентами. Подобный агент может быть рас- В концепции мультиагентных интеллекту смотрен как субъект информационного простран- альных систем агент - это развитие известного ства. В процессе преобразования информации понятия “объект”, представляющего абстракцию субъекты информационного пространства воспри- множества экземпляров предметов реального нимают окружающую среду путем фильтрации мира, имеющих одни и те же свойства и прави и обработки информации с помощью менталь- ла поведения. Точное определение агента на се ных моделей, обеспечивающих понимание ок- годняшний день отсутствует. В данной работе ружающей среды и решение возникающих про- под агентом понимается некая информационная блем. Концептуальная модель информационно- подсистема, порожденная посредством развития го пространства представлена в работе А. Кали- агентного прототипа, при этом в мультиагент ниной следующим образом12: ной системе изначально заложено несколько про тотипов, соответствующих основным видам ре IS Ai,Mi,Bij, гиональных экономических агентов (“предпри где IS - информационное пространство;

ятие-производитель”, “предприятие-поставщик”, Ai - i-й агент информационного пространства (т.е.

“инвестор”, “региональный маркетинг” и т.п.).

информационная система);

Агенты функционируют в виртуальном мире Mi - ментальная модель Ai-го агента об окружа мультиагентной среде (МАС), в которой иници ющей среде и самом себе, зафиксированная в ируется та или иная проблема. В процессе реше форме информационного ресурса;

ния проблемы агенты взаимодействуют между Bij - характер информационного взаимодействия собой путем посылки сообщений. Результатом Ai и Aj-го агентов;

деятельности агентов является текущее решение i = 1…N, здесь N - количество агентов в инфор проблемы, которое гибко меняется в соответствии мационном пространстве.

с динамикой среды. Часто агентов определяют Таким образом, СППР регионального уров через те свойства, которыми они должны обла ня, аккумулирующая знания в едином инфор дать. Агентам присущи следующие основные мационном пространстве региональных эконо свойства:

мических субъектов, может быть представлена автономность - способность действовать без как распределенная интеллектуальная система, внешнего управляющего воздействия и осуще архитектура которой должна отражать информа ствлять контроль собственных действий и внут ционные взаимодействия агентов в экономичес реннего состояния;

ком пространстве. В этом случае субъектами ак активность - способность ставить цели и кумуляции знаний выступают интеллектуальные выполнять заданные действия для их достиже агенты, представляющие собой информационные ния;

проекции региональных экономических агентов.

реактивность - адекватное восприятие со Построение интеллектуальных систем с подоб стояния среды и реакция на его изменение;

ной архитектурой основано на мультиагентном коммуникативность - взаимодействие с дру подходе.

гими агентами;

Фундаментальным базисом для формирова целенаправленность - наличие собственных ния агентно-ориентированных представлений по источников мотивации;

служили труды: А. Колмогорова по теории ин открытость - любой агент представляет со формации и алгоритмической сложности объек бой открытую систему;

тов;

И. Пригожина, И. Стенгерс, Г. Хакена по базовые знания - знания агента о себе, дру теории самоорганизации и эволюции открытых гих агентах, окружающей среде.

систем;

У. Р. Эшби по моделям гомеостазиса и n g a e h V C i X e w F e D r P w Click to buy NOW!

m w o w c.

.

d k o c c a r u t Экономические Математические и инструментальные 9(70) науки методы экономики В задачи программного агента входят: лектуальных системах моделей является гибрид самостоятельная работа и контроль своих ная фреймово-продукционная модель, позволя действий;

ющая формализовать не только статические, но взаимодействие с другими агентами;

и динамические знания.

изменение поведения в зависимости от со- Д. Сошниковым фрейм определяется как стояния внешней среды;

структура, состоящая из набора слотов14. Каж выдача достоверной информации о выпол- дый слот представляет собой шаблон для хране нении заданной функции и т.п. ния значения или набора значений определен Агенты функционируют в среде и избирают ного типа и обычно содержит следующие эле те действия, которые они могут выполнить. Мо- менты: текущее значение слота - значение/спи дель этой среды состоит из модели информаци- сок значений слота, или неопределенность;

зна онных ресурсов, их свойств, правил работы с чение слота по умолчанию;

присоединенная про ними и средств задания сообщений. В результа- цедура для определения значение слота (проце те выполнения функций агенты создают некое дура-запрос);

присоединенная процедура (набор поведение среды, которое в любой момент вре- процедур), срабатывающая при присваивании или мени находится в некоем состоянии, а агент, изменении значения слота (процедура-демон).

выполняя заданные действия, изменяет его в Предметная область при фреймовом пред целевое состояние и учитывает возможность воз- ставлении подвергается таксономической деком никновения нерегулярных состояний (тупиков, позиции на множество представляемых фрейма отсутствие ресурса и др.). ми концептов F при помощи отношения насле В общем случае среда, в которой действует дования. Эта декомпозиция предметной области агент, имеет определенное поведение, которое может быть отнесена к статическим знаниям и в может быть известно полностью или частично. зависимости от сложности вводимой семантики Состояние среды зависит от таких ее свойств, может меняться либо оставаться постоянной в как: дискретность состояния, детерминирован- процессе логического вывода. Таким образом, база ность действий, динамичность или статичность, знаний (изначально разработанная для конкрет синхронное или асинхронное изменение состоя- ного прототипа агента) состоит из структурной ния и т.п. Кроме этого, состояние среды зави- K и процедурной (динамической) Kd составля s сит от информации, имеющейся у агента. В. Та- ющих.

расовым дается следующее формализованное оп- Статические знания во фреймовой системе, ределение МАС13 представленные в основном составляющей K, об s MAS=(A,E,R,ORG,ACT,COM,EV), разованы множеством значений слотов всех фрей где А - множество агентов;

мов. Предположим, что слоты могут принимать Е - множество сред, находящихся в определен значения из некоего множества Т, определяемо ных отношениях R и взаимодействующих друг с го в соответствии с некоей системой типов. Для другом;

описания фреймовой структуры вводится функ ORG - некая организация, формирующаяся в ция состояния W: I F, которая отображает мно процессе взаимодействия сред;

жество идентификаторов I в множество фрей ACT - набор индивидуальных и совместимых дей ствий (стратегия поведения и поступков), вклю мов F. Каждый фрейм f F представляет собой чая возможные коммуникативные действия COM функцию f: If S, отображающую множество и возможность эволюции EV.

идентификаторов слотов данного фрейма в мно Для достижения целей интеллектуальные жество слотов, где If - идентификатор фрейма, агенты взаимодействуют друг с другом, устанав S - множество слотов. Структура слотов может ливают связь между собой через сообщения или быть различной в зависимости от сложности рас запросы и выполняют заданные действия или сматриваемой модели.

операции в соответствии с имеющимися знани В более сложном случае имеет смысл рас ями. В процессе взаимодействия агенты аккуму сматривать слот как кортеж, состоящий из не лируют знания в своих базах знаний, за счет скольких компонент, представляющих собой те этого происходит процесс адаптации к измене кущее значение слота и значение по умолчанию, ниям среды и эволюционирование агентов. Как процедуры-демоны и процедуры-запросы, огра было отмечено выше, аккумуляция знаний не ничения и т.д. Таким образом, можно будет со возможна без процесса формализации. В настоя вмещать в рамках одной функции W как соб щее время существует широкий спектр способов ственно состояние системы, характеризуемое формализации знаний - моделей представления множеством значений слотов, так и правила, уп знаний. Одной из наиболее перспективных и равляющие процессом смены состояний. Это успешно применяемых в мультиагентных интел n g a e h V C i X e w F e D r P w Click to buy NOW!

m w o w c.

.

d k o c c a r u t Экономические Математические и инструментальные 9(70) науки методы экономики позволит, в принципе, определять семантику с онтологической совместимости фреймово-продук динамической модификацией множества правил ционных интеллектуальных агентов организовать и (или) других характеристик логического выво- процесс аккумуляции новых знаний в ходе ин да в процессе вывода. формационного взаимодействия агентов и реа Семиотическое согласование в мультиагент- лизации поисковых функций агента.

ной системе достигается использованием всеми Представленная концепция интеллектуаль агентами единой системы понятий и одинако- ной СППР регионального уровня на основе муль вой их интерпретацией и (или) аксиоматизаци- тиагентного подхода может служить инструмен ей. Это достигается за счет разработки единого том комплексного анализа и прогноза экономи формального описания - онтологии - предмет- ческого развития ситуации региона. В свою оче ной области. Таким образом, одним из ключе- редь знания, аккумулируемые региональными вых моментов при построении мультиагентных экономическими субъектами (агентами), позво систем является онтологическая совместимость ляют генерировать и выбирать наилучшие стра семейства агентов, т.е. семиотически согласован- тегии экономического развития региона.

ное использование ими единой онтологии пред Романов В.П. Интеллектуальные информаци метной области.

онные системы в экономике: учеб. пособие для ву Онтологию в инженерии знаний обычно оп зов. 2-е изд., стереотип. 2007.

ределяют как эксплицитную спецификацию кон Бияков О.А. Теория экономического простран цептуализации предметной области, т.е. некое ства: методологический и региональный аспекты.

формальное описание основных понятий и ак Томск, 2004.

сиоматизированных взаимосвязей между ними, Гранберг А.Г. Основы региональной экономи а также правил интерпретации этих понятий и ки: учеб. для вузов. М., 2005.

взаимосвязей. Формальная модель онтологии оп- Лейзерович Е.Е. Уровни организации простран ства: экономико-географический анализ // Изв. РАН ределяется как набор О = , состоящий Сер. “Геогр”. 1995. 2. С. 61-75.

из множества концептов X, множества отноше Радаев В.В. Что такое “экономическое дей ний между концептами R = {f: f X X} и ствие” // Экон. социология. 2002. Т. 3. 5. С. 18-27.

множества функций интерпретации Ф, которые Кучин И.А. Фракталы и циклы социальных про в частном случае могут быть заданы на подмно- цессов // Фракталы и циклы развития систем. Томск, 2006. С. 20-32.

жестве концептов Х1 X, определяя другую часть Паринов С. К теории сетевой экономики // концептов Х2 X: Х1 Х2 = через это множе Проблемы новой политэкономии. 2001. 1. С. 17 38.

ство (Ф = {: Xn Х2}).

Иванов Е. Информация как категория эконо Онтологии являются новыми интеллектуаль мической теории. URL: http://rvles.ieie.nsc.ru: 8101/ ными средствами для поиска ресурсов в сети Ин parinov/ivanov/ivanov.htm.

тернет, новыми методами представления и обра Shibusawa H. Cyberspace and physical space in ботки знаний и запросов. Они способны точно an urban economy // Papers in Regional Science. 2000.

и эффективно описывать семантику данных для P. 79 - 98.

некоторой предметной области и решать пробле- Калинина А.Э. Основные теоретические по му несовместимости и противоречивости поня ложения развития информационного пространства тий. Онтологии обладают собственными сред- хозяйственной системы / Волгоградский государ ствами обработки (логического вывода), соответ- ственный университет. URL: http://www.volsu.ru/ s_conf/tez_htm/062.htm.

ствующими задачам семантической обработки Паринов С. Указ. соч.

информации. Онтологии позволяют соответству Калинина А.Э. Указ. соч.

ющим программным средствам (интеллектуаль Тарасов В.Б. От многоагентных систем к ин ным агентам) автоматически (без участия чело теллектуальным организациям: философия, психо века) определять смысл терминов, использован логия, информатика. М., 2002.

ных при описании ресурсов, и сопоставлять его Сошников Д.В. Логический вывод на основе со смыслом поставленной задачи. Таким обра удаленного вызова и включения в системах с рас зом, возможно с помощью организации единой пределенной фреймовой иерархией. М., 2002.

Поступила в редакцию 07.08.2010 г.

n g a e h V C i X e w F e D r P w Click to buy NOW!

m w o w c.

.

d k o c c a r u t




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.