Вариации архитектуры и требования к системе

Модели информации и данных. Атом и универсум информации

Мы очень многое знаем про определенность, статичность, четкую последовательность действий и строгое определение структур данных в программных системах. И наоборот, не так много сказано про возможности вариаций – не про девиации, то есть отклонения от норм, а про наличие общей формы и вариации в реализации обработок и структур данных, которые формируют индивидуальность каждой из экземпляров программных систем. То есть, с одной стороны, мы декларируем основные принципы систем, с другой стороны, мы должны понимать, насколько гибкими являются эти системы. Гибкость достигается за счёт вариативности структур этих систем. Тремя столпами любой информационной системы являются данные, обработка и коммуникация. Коммуникацию сейчас оставим без рассмотрения как производную от обработки данных.

Архитектура и составные части интеллектуальной системы, разумеется, диктуются задачами, которые должны выполняться агентом, их масштабностью и способом реализации этих задач.

Вместе с тем, выбор языка программирования, платформы, серверов, сама реализация должна включать в себя определенный набор механизмов и методов. Их мы и рассмотрим.

Принцип универсализма системы означает, что интеллектуальная система не должна работать по заранее определенной программе. Её алгоритмы должны быть модифицируемыми и гибко изменяемыми. Процесс обучения самой системы, как необходимое условие для интеллектуального агента, должен включать в себя не столько изменение, усвоение операционных данных, а скорее формирование управляющих данных, с помощью которых агент сможет применять новые методики, новые практики, новые умения. То есть агент должен не просто воспринимать новые данные и распознавать новую информацию, но и стремиться лучше и более эффективно учиться в будущем.

Программа в современном понимании – это процедурный код либо объектно-ориентированный код, который инициируется событиями. Когда мы говорим про модификацию или изменение алгоритма, это означает, что код собирается из составляющих частей на основе поставленных целей. Соответственно, событийно-ориентированные программы если не заменяются, то дополняются программами, основанными на целях, которые к тому же собираются в зависимости от целей и налагаемых на их достижение условий.

Предъявление таких требований к возможностям интеллектуальной системы означает, что для его реализации должны применяться механизмы, которые до сих пор не реализованы в языках программирования, такие как модификация или воспроизведение программного кода или мета-программ.

Данное выше описание как нельзя лучше подходит под системы класса BPM (Business Process Management, управление бизнес-процессами) и технологии SOA (Service Oriented Architecture, сервисно-ориентированная архитектура), когда конечная система складывается из компонентов как из кубиков. Но здесь есть одно значительное «НО!», которое заключается в том, что компоненты в системах с такой архитектурой являются статичными, и они не обладают достаточной гибкостью, чтобы именно собирать их как кубики, а не переписывать и проектировать составляющие их компоненты каждый раз заново, как это и делается на практике.

Требование необходимости в реализации описываемого агента не ограничивается процедурами обработки данных – это требование относится также и к данным. Для каждой функциональной задачи требуется строить структуру данных, которая позволяет хранить исходные данные, результаты обработки, статистику и производные данные для отчетности после получения из внешних источников и в процессе обработки.

В качестве примера: в системах управления производственным планированием структуры данных включают базовые данные, такие как центры работ (оборудование), производственные маршруты, списки материалов (спецификация готового изделия и полуфабрикатов). В систему вводятся планы по производству и выпуску готовой продукции. Система управления производством формирует план производства для каждого вида оборудования из плана выпуска готовой продукции. Затем по результатам выполнения работ в систему вводятся данные по фактически использованным материалам, времени выполнения работ и пр. После чего система формирует отчеты и накапливает статистические данные.

Для каждого вида информации во всех системах определяется структура данных, которая впоследствии наполняется единичными или массовыми данными.

При этом реализация требования универсальности для агента требует не только гибких правил обработки данных, но также и гибких структур данных, которые способны модифицировать и преобразовывать не только сами данные, но и структуры данных.

Например, в описанной выше производственной системе мы можем структурно разделить полуфабрикаты и готовую продукцию, если они имеют существенных различий в их свойствах.