Принятие сложных управленческих решений осуществляется при помощи ситуационно-имитационного и когнитивного (моделирование с обогащенными семантиками) моделирования. Такое моделирование соединяет в одно целое построение динамических аналогий для управления объектом и программные симуляторы, обеспечивающие расчет модели на компьютере. Компьютерно-модельный подход позволяет:
Сопрягать разные математические подходы и методы при моделировании отдельных частей объекта;
Формализованно задавать многоуровневые целевые функции моделирования, строить взвешенное дерево целей;
Учитывать косвенно при моделировании влияние понятийных (концептуальных, неформализуемых), дестабилизирующих и флюктуирующих факторов, а также аспекты аналоговой виртуальной реальности;
Применять многокритериальные методы и целевые установки, не искаженные математической структуризацией и формализацией;
Воспринимать стохастические потоки данных, не ограниченные требованиями устойчивости, стационарности и др.;
Воспроизводить моделируемые объекты с определенной (неконечной) точностью и наглядностью без видимой деформации их структуры;
Исследовать объект моделирования по различным критериям: качества, надежности, эффективности, устойчивости, управляемости, целенаправленности и др.
При компьютерном моделировании применяются разные инструменты анализа и оценки, в том числе системные, математические, статистические, экспертные, эвристические и другие для того, чтобы процедура моделирования при принятии решений, включая коллективных, могла применяться при управлении реальными проблемами и объектами управления.
Для успешной реализации перечисленного к прорывным стратегическим решениям в области совершенствования СУ может быть отнесено развитие классической теории управления[49][50] на основе ее трансформации в цифровой среде.
Управление в условиях цифровой среды позволяет реализовать идею, идущую от классической физики с одной стороны и от теории рефлексивного управления с другой. Классическая схема управления носит детерминированный характер и предполагает три шага:
Выделяется максимально полный набор переменных, описывающих объект управления (их обычно называют фазовыми переменными);
Рассматривается пространство всех возможных состояний управляемой системы, при этом считается, что каждый набор фазовых переменных полностью определяет состояние объекта управления;
Ищутся взаимосвязи между фазовыми переменными и скоростями их изменения.
Практически все успехи современной теории управления и естествознания были связаны с реализацией этой детерминированной схемы. Для требуемого в настоящее время СУ этот подход явно не подходит.
В цифровой среде ситуация принципиально меняется.
Детерминированная модель объекта управления в целом отсутствует, хотя цифровые инструменты (например, ИИ, интернет вещей и пр.) позволяют оценить с высокой точностью фазовые переменные и их динамику. Это позволяет определить конечную область фазового пространства, где находится исследуемый объект управления и куда он движется.
Развитие теории самоорганизации (синергетики) и опыт моделирования самых различных систем показало, что фазовое пространство далеко не однородно. Различные области в нем могут принципиально отличаться, в том числе, в зависимости от того, какой в них горизонт предсказуемости[51]. В фазовом пространстве для этого выделяются области русел, в которых состояние объекта описывается ограниченным числом переменных. Все остальные координаты выражаются через несколько ведущих переменных, которые обычно называют параметрами порядка.
В этой выделенной области пространства происходят только медленные и хорошо прогнозируемые процессы. Поведение исследуемой системы можно достаточно легко представить на основе опыта или с помощью простых математических моделей небольшой размерности. Такой системой можно эффективно управлять.
Однако в фазовом пространстве бывают и области джокеров, в которых горизонт прогноза мал, число переменных велико (вплоть до бесконечности), а состояние управляемого объекта может меняться очень быстро или даже мгновенно и скачкообразным образом, что непредсказуемо классическими методами. Области джокера описывают пограничные, чрезвычайные ситуации. Управление в этих случаях требует особых приемов, навыков, подготовки и удачи, обеспечивающих робастность управления. Субъективные, случайные факторы, компетенция руководителя, его психологические установки и ценности в этом случае играют бо́льшую роль, нежели роль формализуемых компонентов модели.
В этой выделенной области пространства происходят только медленные и хорошо прогнозируемые процессы. Поведение исследуемой системы можно достаточно легко представить на основе опыта или с помощью простых математических моделей небольшой размерности. Такой системой можно эффективно управлять.
Однако в фазовом пространстве бывают и области джокеров, в которых горизонт прогноза мал, число переменных велико (вплоть до бесконечности), а состояние управляемого объекта может меняться очень быстро или даже мгновенно и скачкообразным образом, что непредсказуемо классическими методами. Области джокера описывают пограничные, чрезвычайные ситуации. Управление в этих случаях требует особых приемов, навыков, подготовки и удачи, обеспечивающих робастность управления. Субъективные, случайные факторы, компетенция руководителя, его психологические установки и ценности в этом случае играют бо́льшую роль, нежели роль формализуемых компонентов модели.
Сказанное можно пояснить примером из области медицины. Если состояние больного находится в пределах одного из русел, то с проблемой вполне могут справиться терапевты. В области джокера нужны более решительные действия. Для этого может быть предложена схема СУ, предполагающая три иных, по сравнению с классическим подходом шага:
Сначала следует определить, какие фазовые параметры описывают объект в достаточной для целей управления степени, подбираются методы цифрового мониторинга, позволяющие измерить каждого из них;
Определенным способом, например, на основе предыстории системы, экспертных оценок или моделирования, строится фазовое пространство и в нем выделяются русла и области джокеров;
Для каждой из этих областей выясняется, какое управление может дать наилучшие результаты. Формулируются ограничения и оцениваются возможности реализации управляющих воздействий.
С результатами этой проработки знакомятся люди, которым предстоит осуществлять управление. Это могут быть отдельные команды и специалисты, которые подбираются для управления в областях русел и джокеров.
Такое управление с выделением русел и джокеров может оказаться эффективнее традиционных подходов к СУ. Это подтверждает опыт разработки систем с биологической обратной связью. С пациента снимали в режиме реального времени параметры (фазовые переменные) его организма (давление, пульс, температура и др.), визуализировали их и указывали целевую область в пространстве фазовых переменных. В этой области лежат состояния, типичные для здорового человека. В результате те навыки, на формирование которых у человека ранее уходило несколько лет, в цифровой реальности удавалось выработать за несколько дней.
Вместе с тем приведенный пример обусловлен потребностью исследования исторического опыта, накопления обучающих примеров, формирования фазового пространства и пр. Однако такого опыта может оказаться недостаточным, или этот опыт может отсутствовать, решения и действия человека могут носить амбициозный и экстремальный характер, внешнее воздействие может быть совершенно неожиданным, спонтанным, скачкообразным, непредсказуемым и пр.
Учет некаузальности и бесконечномерности в изменении ситуации может быть обеспечен с применением инструментария сильного (общего) искусственного интеллекта (GAI), оперирующего как логическими, так и нелогическими аспектами ситуации, как эмоциональными, так и мыслительными слоями сознания участников принятия решений.
При зарождении подхода СУ он, как уже отмечено выше, развивался совместно с методами ИИ. Новые цифровые условия, заставляющие изменять методологический базис СУ, также требует опоры на продвинутые подходы в области ИИ. В этом развитии необходимо, прежде всего, выделять встроенные процессы управления, принципиально не поддающиеся формализации.
Формализуемые процессы управления основываются, как правило, на аналитической обработке больших данных или использовании нейронных сетей, баз знаний, лингвистических процессоров и пр. Неформализуемые процессы охватывают эмоциональную, медитативную, творческую и мыслительную деятельность, коллективное обсуждение вопросов. В этом контексте общие требования к развитию ИИ можно свести к следующему списку:
ориентация на потенциальные неформализуемые требования представителей различных секторов экономики,
Учет как денотативных (формализованных, структурных), так и сигнификативных (когнитивных, мыслительных, эмоциональных, медитативных, феноменологических) семантик,