WSPOMAGANIA DECYZJI
5.1 Implikacje metodyczne oraz techniczne roadmappingu technologicznego w obszarze zarządzania technologiami
Zagadnienie praktycznego implementowania metod transferu technologii w różnych typach podmiotów stanowi problem często postrzegany w kategoriach spójnego modelowania zachowania na styku różnych systemów: gospodarczych, społecznych, technologicznych i innych. Częste kooperacja tych systemów musi być analizowana jako spójna całość. Na potrzeby decyzyjne wykorzystywane są techniki mające na celu tworzenie modeli symulacyjnych i prognostycznych. Na podstawie tych analiz możliwe staje się oszacowanie zapotrzebowania na odpowiednie technologie wymagane do zapewnienia ciągłości funkcjonowania organizacji w określonym horyzoncie czasowym. Z drugiej strony, rozwój organizacji wymaga poszukiwania czynników pro-wzrostowych, które są w stanie stabilnie budować i zapewnić jej zrównoważony rozwój, np. przez aktywne wyszukiwanie nowych nisz rynkowych, czy sposobności lepszego wykorzystania posiadanych zasobów w formie technologii i wiedzy. Właściwe planowanie strategiczne podmiotów gospodarczych powinno uwzględniać w znacznym stopniu aktywny obrót technologiami wraz z ich optymalizacją kosztową i czasową.
Metoda roadmappingu pozwala na funkcjonalną, czasową i przestrzenną dekompozycję zadania planowania strategicznego różnego typu systemów technologicznych. Spójny model analizy podmiotu gospodarczego wraz z jego otoczeniem powinien pozwolić na określenie zapotrzebowania na technologie. Na tej podstawie możliwa jest identyfikacja techniczna metod pozyskania tych technologii z wykorzystaniem transferu technologii. Metoda RM ma w tym względzie bogaty dorobek, co praktycznie zostało potwierdzone przez wiele instytucji i organizacji działających w segmencie high-tech na przestrzeni wielu lat (por. Rozdział drugi, Sekcja druga).
Jednym z elementów rozprawy jest stworzenie elastycznych algorytmów i metod wspomagających proces decyzyjny na każdym z jego etapów. Elementarnym mechanizmem integracji tego procesu jest propozycja konsolidacyjnej metody modelowania zachowania systemów ekonomicznych, społecznych i technologicznych na potrzeby procesu wspomagania decyzji z wykorzystaniem metody RM. Badanie wrażliwości systemu na różnego rodzaju wymuszenia, staje się elementem wspomagania podejmowania decyzji ułatwiającym opracowanie planu strategicznego. Utworzenie odpowiednich podstaw modelowania systemów będzie miało również wpływ na sposoby zarządzania wiedzą wraz z jej współdzieleniem.
Podejmowanie decyzji w transferze technologii wymusza stworzenie modeli dynamiki i interakcji wskazanych systemów technologicznych. Synteza informacji o podmiocie oraz jego otoczeniu w roadmappingu zmierza do integrowania wiedzy pozyskanej przy analitycznym tworzeniu diagramów roadmappingowych - DRM. Diagram stanowi wizualizacje identyfikowanych obiektów, warstw oraz relacji kauzalnych pomiędzy nimi. Często tym elementom towarzyszy opis jakościowy i ilościowy. Wiedza zawarta na hierarchicznych diagramach jest z reguły wystarczająca do zrozumienia zdefiniowanego zagadnienia problemowego w określonych ramach szczegółowości. Na tej podstawie konstruowany jest model wspomagania podejmowania decyzji i finalnie podejmowane decyzje.
Klasyczne podejście do konstrukcji modelu stosowanego w RM przewiduje użytkowanie podstawowych elementów diagramu, jakimi są bloki funkcjonalne oraz relacje pomiędzy nimi. Interakcyjne prace grup ekspertów wypracowują właściwą strukturę tych elementów dla zdefiniowanego problemu technologicznego. Podstawą metody konstruowania DRM jest tu algorytm dyskretyzacji problemów technologicznych (w tym identyfikowanych przez TRM) z wykorzystaniem systemów zdarzeń dyskretnych (ang. Discrete Event System, skrót SZD). Teoria ta charakteryzuje się modularnością (podział funkcjonalny obszarów analitycznych), co jest ważne z punktu widzenia sposobu zapisu modelu oraz jego udostępniania z wykorzystaniem systemów informatycznych (również w środowisku rozproszonym). Pojęcie modułowości w tym kontekście oznacza możliwość wyodrębnienia funkcjonalnych elementów (części analizowanego zagadnienia), możliwości zapisu i przetwarzania tych elementów w środowisku informatycznym rozproszonym (Rozdział 4).
Teoria SZD jest dosyć często eksploatowanym narzędziem w wielu obszarach zastosowań praktycznych. Można, w tym kontekście, wspomnieć między innymi o pracach Cassandrasa i Lafortune (wprowadzenie od systemów) [301], Boela i Stremersch (podstawa analizy i sterowania SZD) [302]. SZD może być adekwatnym matematycznym formalizmem zapisu wiedzy oraz opisu modelu systemu dynamicznego. Podstawą wypracowania kompleksowej strategii podmiotu z aktywnym wykorzystywaniem narzędzi TT, stanowi budowa modelu decyzyjnego pozwalająca na selekcję (wartościowanie) potencjalnych cząstkowych strategii funkcjonowania identyfikowanych systemów technologicznych i ich integrację w kompleksowy plan strategiczny lub operacyjny.
Analiza i synteza wiedzy na podstawie diagramu roadmappingowego, wymaga wdrożenia odpowiedniego modelu abstrakcyjnego umożliwiającego efektywne modelowanie złożonej struktury systemów technologicznych. W tym przypadku następuje identyfikacja formalnych wzorców statycznych i dynamicznych dla zdefiniowanego problemu decyzyjnego. Aparat opisu powinien uwzględniać interdyscyplinarny charakter metody RM. Ogólna propozycja rozwiązania problemu AADTP i pochodnych została przedstawiona w Rozdziale pierwszym oraz trzecim oraz w pracach Pukocz i Skulimowski [76], [62], [61, 75]. Wskazana forma modelowania diagramu zagadnień technologicznych może być przedmiotem opisu dedykowanego aparatu matematycznego z wykorzystaniem teorii SZD. Następnie tak przygotowany model może służyć procesom wsparcia podejmowania decyzji na każdym z jego etapów.
Systemy zdarzeń dyskretnych nazywane są również systemami dyskretnego stanu, którego zmiana jest wyzwalana przez zaistnienie asynchronicznego zdarzenia. W literaturze funkcjonuje również odmienna nazwa tych systemów: systemów dynamiki zdarzeniowej. Systemy SZD z powodzeniem są implementowane w zagadnieniach symulacji systemów: produkcyjnych, transportowych, sieciowych systemów sterowania, sterowania robotami, procesów automatyki, itd.
Analizy bibliometryczne tego obszaru nauki potwierdzają, że nie istnieje wzmianka o użytkowaniu wskazanego formalizmu w systemach decyzyjnych w kontekście modelowania zagadnień transferu technologii.
Elementy składowe identyfikowane na DRM stanowią obiekty osadzone w pewnym kontekście, symbolicznie reprezentowane przez warstwy. Dodatkowo, obiekty te posiadają pewną logikę wewnętrzną. Istnieje też możliwość identyfikacji, dla każdego z tych obiektów, związków kauzalnych (z reguły przyczynowo-skutkowych). Wskazane podejście klasyczne roadmappingu może być przeniesione na grunt teorii SZD. Obiekty mogą być uszczegóławiane przez przypisanie im właściwości statycznych i dynamicznych. SZD w tym zastosowaniu, dostarcza mechanizmów modelowania na każdym poziomie abstrakcji. Uwzględnia on również możliwość budowy złożonych struktur bezpośrednio odwzorowując wszystkie zależności obecne na diagramie roadmappingowym. Zgodnie z metodyką RM, diagram zawiera wielowarstwową strukturę obiektów reprezentujących systemy technologiczne i ich otoczenie. Zapanowanie nad złożonością abstrakcji interdyscyplinarnego systemu, powinno zostać osiągnięte jedynie przez możliwość umiejętnego hierarchicznego dekomponowania złożonych elementów na podsystemy i obiekty o mniejszym stopniu skomplikowania. Dostarczenie metod analizy i syntezy zagnieżdżonych struktur, musi zapewnić narzędzia efektywnej symulacji i analizy decyzyjnej. Wskazane cechy potwierdzają zbieżność konceptualną metody roadmappingu oraz SZD.
W teorii SZD można dokonać identyfikacji dwóch zasadniczych nurtów: hiperautomaty skończone oraz sieci Petriego. Semantyka sieci Petriego dedykowana została głównie problemom modelowania synchronizacji systemów równoległych, natomiast semantyka hiperautomatów skończonych pozwala na modelowanie systemów sekwencyjnych. Dla każdego hiperautomatu skończonego (skrót FA) lub sieci Petriego (skrót PN), można skonstruować wzajemnie równoważny model każdego z nich, bez utraty istotnych cech. Szersze opracowanie na temat zagadnień związanych z SZD oraz równoważności tych dwóch modeli można znaleźć między innymi w pracach van Schuppena i in. [303] oraz Cassandras i Lafortune [301]. Pracę te również zawierają wiele przykładów praktycznych implementowania FA i PN w różnym kontekście. Model hiperautomatów skończonych wydaje się bardziej intuicyjny interpretacyjnie do modelowania zjawisk technologicznych identyfikowanych z zastosowaniem RM. Wiele prac poświęcono samemu porównaniu wartości użytkowych tych dwóch metod formalnych, np. [304], [305] i wielu innych. Dokonując analizy tych prac można stwierdzić, że bardziej odpowiednią metodę stanowią hiperautomaty skończone.
Wybór właściwego formalizmu oparto na analizie funkcjonalnej metod SZD w kontekście ich wartości użytkowych. Podstawową zaletę FA (szczególnie tzw. timed hiperautomata) stanowi: łatwość interpretacyjna i modelowania złożonych problemów technologicznych, swoboda konstrukcji hierarchicznych i zagnieżdżonych ewoluujących modeli (technologicznych, gospodarczych, socjologicznych, itp.), integracja różnych technik modelowania interakcji obiektów będących przedmiotem analizy. Najważniejszą jednak zaletą jest zbieżność tej techniki analitycznej z metodą roadmappingu. Sieci Petriego są formalizmem równoważnym hiperautomatom skończonym. Jednak w ocenie autora jego interpretacja, jak i sam proces modelowania praktycznych problemów technologicznych zgodnie z metodą roadmappingu może powodować wiele problemów dla zasobów zaangażowanych w ten proces. Model systemu technologicznego w RM jest tworzony interakcyjnie przez zasoby eksperckiego lub inne. Trudno w tym schemacie wymagać od ekspertów z różnych dziedzin poznania nowych sposobów modelowania lub konstruować warstwy pośrednie pomocne w translacji opracowanych modeli.
Opracowana w rozprawie metoda modelowania zagadnień technologicznych sprowadza się do implementacji systemu zdarzeń dyskretnych w formie hiperautomatów. Zapewnia to możliwość dowolnej reprezentacji skomplikowanej struktur decyzyjnych (modelowanych w formie hiperautomatów) i odwzorowania złożonych typów ich interakcji. Finalnie można otrzymać spójny formalizm matematyczny, który umożliwia opis złożonych struktur modelowanej rzeczywistości w formie, tzw. spójnej sieci hiperautomatów. Opracowana metoda powstała również na potrzeby odpowiedniego pozyskiwania, przechowywania, współdzielenia oraz użytkowania wiedzy w systemach informatycznych. Dodatkowo, można stosować proces hermetyzacji pewnych bloków
funkcjonalnych zbieżnie z ogólną metodą roadmappingu oraz równorzędnie z metodą modelowania obiektowego. Proces ten jest postrzegany, jako możliwość zamknięcia pewnej części systemu w funkcjonalnym bloku analitycznym, zwanym dalej jako „blok elementarny”. Następnym krokiem po identyfikacji tych elementów następuje proces poszukiwania powiązań pomiędzy tym, a innymi częściami składowymi systemu. Przedstawiony scenariusz modelowania ma istotny wpływ na formę i kształt architektury systemu IT.
Wiedza o problemie w metodzie RM budowana jest stopniowo, z wykorzystaniem hybrydowych metod pozyskiwania wiedzy i informacji pozwalających na właściwe przyrostowe techniki modelowania (Rozdział 4). Niepewność zachowania systemów technologicznych, podobnie jak trudności w pozyskiwaniu odpowiedniej informacji, jest zasadniczo duża dla tej klasy problemów. O problemach, w tym względzie, może świadczyć główne użytkowanie wiedzy eksperckiej. Zatem, sposób modelowania powinien uwzględniać możliwość elastycznego dokonywania podstawowych operacji na modelu, tj. rozszerzania, usuwania, modyfikowania części składowych systemu, ze względu na pojawienie się nowych informacji.
Pozyskanie i przetwarzanie wiedzy w podsystemach informacyjnych oraz uzupełnienie jej o metody automatycznej akwizycji i przetwarzania informacji, powinno w dodatkowy sposób determinować sposób modelowania systemu TT w kontekście podejmowania decyzji. Ponadto, możliwość abstrakcji lub dynamicznego uszczegóławiania wybranych obiektów (bądź podsystemów), stanowi dodatkowy atut rozwijanej metody modelowania. Skorzystanie z teorii hiperautomatów jako podstawy opisu własności statycznych i dynamicznych systemu dyskretnego identyfikowanego na diagramach roadmappingowych, jest jednym z fundamentalnych elementów niniejszej pracy.
W dalszej części pracy zostanie zaproponowany rozszerzony formalizm matematyczny umożliwiający modelowanie oraz symulację systemu technologicznego, identyfikowanego na diagramach RM z wykorzystaniem teorii hiperautomatów. Sposób opisu hiperautomatów za pomocą przedstawionej teorii będzie spójny z tym, który zostanie użyty finalnie w systemie. Klasyczna teoria hiperautomatów w kontekście sterowania, została omówiona szerzej w pracach Cassandrasa i Lafortune [301], Seatzua i in. [306], Yankova [307], Hrúza i Lafortune [308] i wielu innych. Na tym etapie, kolejno zostaną przedstawione wybrane fragmenty teorii hiperautomatów celem przybliżenia i zrozumienia zasady ich funkcjonowania. Następnie będą wprowadzone modyfikacje teorii celem jej dostosowania, z wykorzystaniem hipergrafów do rzeczywistych potrzeb systemu decyzyjnego.