Экспертные системы предназначены для решения неформальных задач на основе неточных знаний, представляющих опыт эксперта по решению задач в области приложения.

В отличие от традиционных программ, ориентированных на решение формальных задач, экспертные системы обладают следующими особенностями:

- алгоритм получения решения неизвестен заранее, а строится самими экспертными системами с помощью рассуждений в символьном виде на основе знаний эксперта;

- полученные решения обосновываются экспертной системой, т.е. она «осознаёт» в терминах пользователя, как было получено решение;

- экспертные системы способны анализировать и объяснять свои действия и знания;

- экспертные системы могут приобретать новые знания и менять в соответствии с ними свое поведение;

- эксперты, вводящие знания в экспертные системы, могут не обладать знаниями программирования.

На данном этапе развития известны четыре типа экспертных систем.

Первый тип - это так называемые экспертные системы первого поколения. Они предназначаются для решения хорошо структурированных задач и выступают в качестве электронных справочников.

Второй тип - «Оболочки экспертных систем» - это метасистемы, предназначенные для приобретения знаний из внешней среды. Основой оболочки выступает механизм логического вывода и «пустая» база знаний. Назначение и структуру механизма логического вывода и базы знаний мы рассмотрим ниже. Приобретение знаний экспертными системами поддерживается сервисными программами. Данного типа оболочки трудно настраивать на конкретные предметные области.

Третий тип - «гибридные» экспертные системы или системы в реальном масштабе времени. Их главный признак - создание больших систем обработки информации. Они позволяют пользователю выходить на объективированные знания, заключённые в базах знаний, пакетах прикладных программ. Экологическая ниша для таких систем - необходимость выполнения задач с использованием методов системного анализа, исследования операций, математической статистики, прикладной математики, обработки информации.

Четвёртый тип - сети экспертных систем. Их отличительная особенность состоит в объединении нескольких систем, когда решения одной из них выступают исходным сырьём для действий другой. Они эффективны для задач с интегрированной структурой решений в условиях распределённой обработки информации. В переводной литературе есть ссылка на сеть - Exmat, предназначенную для идентификации многокомпонентных материалов (сопряжена с лабораторным оборудованием).

Каждый тип экспертных систем из приведённых выше, не разделен перегородками от предыдущего. Более того, наблюдается тенденция к разнообразию видов используемых знаний. Преимущество экспертных систем заключается в использовании «неявного знания» - спутника познавательной деятельности человека. Это создает расширенные возможности для активизации информационных ресурсов общества, ибо «компьютерное отчуждение» неявных знаний устраняет барьеры между человеком и совокупным фондом накопленных человечеством профессиональных знаний.

Кроме того, существует ряд других классификаций экспертных систем.

Во-первых, по цели функционирования системы делятся на:

- управляющие;

- консультирующе-управляющие;

- консультирующие.

Во-вторых, по характеру решаемых задач они делятся на:

- анализирующие;

- синтезирующие.

Это различие в определённой степени условно, поскольку большинство систем, работающих в предметных областях, связанных с синтезом решения, содержат в себе этап анализа, по результатам которого формируется синтезируемое решение.

В-третьих, по модели предметной области бывают:

- статические;

- динамические.

В статических предметных областях информация не меняется за один цикл работы системы. В динамических средах происходит обновление модели предметной области в процессе работы экспертной системы.

В-четвёртых, по сложности структуры экспертные системы подразделяются на:

- поверхностные;

- глубинные.

Основное отличие глубинных систем от поверхностных заключено в их способности принимать решения в неопределённых ситуациях, т.е. их способности к самоанализу и самообучению.

И, наконец, экспертные системы делятся на:

- традиционные;

- интегральные.

Традиционные системы используют формализованные знания экспертов. Интегральные, помимо набора формализованных знаний, используют обращения к некоторым формальным моделям.

В списке наиболее распространенных за рубежом экспертных систем и их оболочек можно выделить следующие: CxPERT, Exsys, GoldWorks, Guru, KDS3, Level5, Personal Consultant Plus, VP Expert, Nexpert, Rule Master и другие.

Структурная схема и режимы работы экспертных систем

Теперь перейдём к рассмотрению простейшей структурной схемы экспертной системы (рис. 1).

Число элементов в структурной схеме экспертных систем зависит от назначения и области их применения. В различных изданиях элементы структурной схемы имеют разные наименования, но по выполняемым функциям они одинаковы.

Выделим основные:

- база знаний (БЗ);

- модуль приобретения знаний (МПЗ);

- механизм логического вывода (МЛВ);

- подсистема объяснений (ПСО);

- интерфейс взаимодействия с пользователем;

- редактор базы знаний (РБЗ).

Механизм логического вывода (МЛВ). Его основная задача - согласование обрабатываемых данных, полученных в процессе диалога или имеющихся в программной среде с объектами внешней среды. При этом используются знания, хранящиеся в базе знаний, с целью получения конечного результата.

Под внешней средой подразумевается либо техническая система, информацию о которой экспертная система получает посредством датчиков, либо человек-оператор, работающий с этой системой.

Полученные данные анализируются или интерпретируются с помощью хранящихся в базе знаний эксперта. В итоге:

- выдвигаются и проверяются различные гипотезы;

- вырабатываются новые данные, а в некоторых случаях и новые знания;

- формируются запросы на ввод новых данных;

- формируются решения, носящие рекомендательный или управляющий характер, в зависимости от типа экспертной системы.

Подсистема объяснения (ПСО). Основная цель данной подсистемы - сделать экспертную систему «прозрачной» для пользователя, т.е. предоставить конечному пользователю возможность понимать логику действий системы. Эта возможность имеет большое значение в процессе освоения экспертной системы пользователем, когда недоверие к системе, существующее на первом этапе работы, сменяется пониманием и в конечном итоге ведёт к полному принятию системы пользователем.

Подсистема объяснений должна позволять пользователю:

1) в любой момент времени приостанавливать работу системы и получать полное описание её текущего состояния;

2) по запросу пользователя выдавать любую информацию о пройденном экспертной системой пути с возможностью возврата на любой его участок;

3) по запросу пользователя сообщать результаты ранее выполненных действий, проверок выдвинутых гипотез с пояснениями;

4) получать ответы на вопросы типа «Почему?», «Зачем?», «Как?»:

- как получено данное решение?

- как используется данная информация?

- почему не использовалась данная информация?

- какое решение принято по определённой подзадаче?

- почему не использовалось данное правило?

- какие знания использовались при выборе данного решения?

Формы ответа могут быть различны:

- текст на редуцированном (естественном) языке, сопровождаемый схемами и рисунками;

- обратное развёртывание дерева целей (трассы вывода) с указанием подцелей;

- вызов работающего правила или правила, связанного с данной подцелью;

- поиск в базе знаний и предъявление правил, являющихся ответом на вопрос.

Самый простой вид объяснения - ответы на вопросы о содержании базы знаний. Однако чаще всего этого оказывается недостаточно. Пользователю необходимо понимать ход рассуждения экспертной системы, но возможности системы в этом отношении достаточно ограничены. Для пользователя важна аргументация, основанная на глубинных причинно-следственных закономерностях данной предметной области. Разработка подобного рода подсистемы объяснения, тесно связанной с наличием в экспертной системе метазнаний, является одним из центральных моментов систем нового поколения.

Интеллектуальный интерфейс (ИИ). Взаимодействие пользователя с экспертной системой осуществляется через интеллектуальный интерфейс. Это система программных и аппаратных средств позволяет пользователю, не имеющему специальной подготовки в области вычислительной техники, использовать электронно-вычислительные машины для решения задач в сфере его профессиональной деятельности, либо без посредников-программистов, либо с незначительной их помощью. Это, так называемый, «дружественный» интерфейс. Интерфейс предназначен для преобразования (трансляции) предложений естественного языка (или другого проблемно-ориентированного языка непроцедурного типа), высказанных потребителем, на внутренний язык представления знаний данной экспертной системы. В качестве внутренних языков чаще всего используются логические языки ЛИСП, ПАСКАЛЬ, СИ, СИ++, ПРОЛОГ и другие.

Редактор базы знаний (РБЗ). Основная его задача - предоставление инженеру по знаниям средств, облегчающих процесс заполнения базы знаний в процессе работы с экспертом. Очевидно, что база знаний имеет вид набора файлов, хранящихся на магнитном носителе. Следовательно, такой редактор представляет собой транслятор с некоторого подмножества естественного языка, используемого инженером по знаниям, в специальный код, ориентированный на работу механизма логического вывода. Редактор базы знаний должен:

- быть удобен для работы инженера по знаниям, т.е. использовать некоторое подмножество естественного языка;

- позволять реализовывать любую структуру знаний, предусмотренную составом базы знаний;

- позволять корректировать элементы базы знаний, без изменения ее структуры;

- иметь возможность представлять обобщённую структуру базы знаний.

Желательно, чтобы редактор базы знаний имел возможность проверять новые элементы базы знаний с уже имеющимися знаниями на непротиворечивость и отсутствие в базе зацикливания в процессе логического вывода. Основным элементом редактора является «дружественный» интерфейс с инженером по знаниям.

Конкретная реализация редактора базы знаний зависит:

- от структуры и объема базы знаний;

- от средств, выбранных для реализации экспертной системы;

- от задач, ставящихся перед редактором;

- от личных особенностей разработчиков экспертных систем.

Таким образом, мы рассмотрели шесть элементов структурной схемы экспертной системы. Существуют системы, где могут отсутствовать подсистема объяснений (ПСО) и редактор базы знаний (РБЗ).

Эти и другие элементы экспертной системы реализуют три режима ее работы:

- режим приобретения знаний;

- режим решения задач;

- режим консультации.

Все три режима обеспечивают диалоговое взаимодействие с пользователем.

Рассмотрим более подробно все режимы работы экспертной системы.

Режим приобретения знаний. В режиме приобретения знаний главную роль играет база знаний. База знаний может находиться в двух фазах:

- в фазе создания;

- в фазе модифицирования.

Создание базы знаний - одна из сложнейших задач. В ее создании участвуют:

- эксперты, т.е. специалисты в той области знаний, задачи которой должна решать экспертная система;

- инженеры по знаниям, т.е. специалисты по проектированию экспертных систем.

Эксперт должен построить адекватную модель проблемной области, т.е. описать ее и указать порядок решения задач данного типа.

Инженер по знаниям должен помочь эксперту выявить знания, необходимые для функционирования экспертной системы и выразить выявленные знания на языке представления знаний. Разработанное описание модели проблемной области вводится в базу знаний (БЗ) через модуль приобретения знаний (МПЗ) и преобразуется во внутреннее представление модели. Функция модуля приобретения знаний заключается в поддержке процесса извлечения знаний о соответствующей предметной области. После того, как модель введена полностью в базу знаний, проверяется целостность модели.

Если в ходе проверки ошибки не обнаружены, полученная модель помечается, как корректная (т.е. готовая к работе), после чего она может быть использована. При обнаружении ошибок их исправляют путем коррекции описания модели в режиме приобретения знаний.

Модифицирование базы знаний производится, если требуется внести изменения в модель, для адаптации ее к требованиям пользователя или создать дополнительные модели, предназначенные для решения частных подзадач. Дополнительные модели выполняют роль поддержки главной модели.

Обычно в развитых экспертных системах выделяют четыре типа знаний:

- фактуальные (декларативные);

- процедурные;

- управляющие;

- метазнания.

Фактуальные знания (база фактов) представляют собой информацию о конкретных фактах, собираемую посредством диалога с пользователем, который указывает, какие факты следует считать истинными.

Процедурные знания обычно собираются заранее путем опроса эксперта.

Управляющие знания представляют собой некоторый набор стратегий.

Метазнания - знания о знаниях, т.е. это знания экспертной системы о себе, своей работе, своей структуре, своей базе знаний, схеме рассуждения. Они определяют компетентность этой системы.

Режим решения задач и консультаций. В фазе решения задач с программными комплексами экспертной системы взаимодействуют конечные пользователи, т.е. те специалисты, для которых создавалась система. В режиме консультации пользователь выбирает соответствующую модель, а затем в ответ на вопросы программ комплекса вводит те исходные данные, в которых возникает необходимость в ходе вывода решения.

Формы представления знаний в экспертных системах

Для успешного управления силами и средствами органов внутренних дел на основе использования систем поддержки принятия решений (экспертных систем) необходимо, чтобы база знаний была наполнена знаниями об оперативных ситуациях, которые имели место в повседневной деятельности. Помимо этого, система должна иметь модели, по которым анализируются ситуации и вырабатываются соответствующие управленческие решения.

Знания о ситуациях представляются в виде структурных блоков, несущих определённую информацию. Эти блоки связаны определенными отношениями между собой. Совокупность блоков позволяет образовывать более сложные ситуации в виде семантических сетей. Данный способ представления ситуаций позволяет пользователю, в режиме диалога, вводить новые факторы, описывающие оперативную обстановку. В результате создаются новые блоки, и моделируется дальнейшее развитие оперативной ситуации.

Одновременно с формированием ситуации при помощи моделей происходит и формирование управленческих решений.

В экспертной системе каждой ситуации должно соответствовать конкретное решение. Знания о том, как формируются управленческие решения, могут быть представлены в виде системы продукций. В этом случае при формировании решений с данными, которые имеются в системе, выполняются операции, описываемые совокупностью правил продукции (правил преобразования). Эти правила состоят из двух частей: условие (левая часть) и действие (правая часть).

Условие устанавливает применимость правила к данным. Если условие удовлетворяет, то правило может быть применено. После этого выполняется действие, заключающееся в изменении информации. При использовании системы продукций в качестве основного метода при формировании решений, набор правил можно интерпретировать как совокупность знаний эксперта о предметной области, записанных в виде условных выражений типа:

• «ЕСЛИ ..., ТО ...»,
• форма которых близка к естественно-языковой.
• К достоинствам данной модели представления знаний следует отнести простоту их формализации, а к недостаткам то, что при большом количестве правил возникают противоречия.

В качестве примера модели представления знаний в виде правил продукции рассмотрим следующую ситуацию. Проводится операция по задержанию преступника. Для упрощения изложения ограничимся рассмотрением одного элемента реальной ситуации - вооруженность преступника. Данный элемент ситуации может иметь следующие значения: безоружен, вооружен холодным оружием, вооружен огнестрельным оружием.

При получении достоверных данных о наличии вооружения у преступника могут быть предприняты различные варианты действий.

В таблице 1 приведены правила продукции для рассматриваемой ситуации.

Выделим следующую продукцию: ЕСЛИ (преступник вооружен огнестрельным оружием), ТО активизировать (свето-шумовые гранаты), (пожарная машина), (бронетехника), (альпинистское снаряжение), («Черёмуха»), (снайперская винтовка) и т.д. Суть работы экспертной системы заключается в том, что при введении микроситуации «Преступник вооружен огнестрельным оружием» она находит в базе знаний по условию правило и рекомендует действие. Руководителю операции и штабу по предлагаемым вариантам необходимо сделать выбор своих действий с учё том пояснений экспертной системы. После проведения определённых действий, направленных на задержание преступника, руководитель получает информацию с мест в виде докладов об изменении ситуации. Ввод новой информации в систему, позволяет ей смоделировать новую ситуацию и рекомендовать новый перечень действий. Таким образом, отслеживается развитие ситуации во времени и на местности. Операция проводится с минимальными потерями и затратами материальных и людских ресурсов.

Кроме правила продукции используют еще две модели представления знаний: семантические сети, сети фреймов.

Семантические сети представляют собой конструкцию вида, приведенного на рис. 2.

Окружности представляют собой объекты реального мира и их свойства, а соединительные линии представляют отношения между объектами, а также связи объектов и их свойства.

С помощью отношений происходит классификация элементов реального мира.

При описании ситуации в деятельности органов внутренних дел наибольшую значимость имеют отношения классификации: «имеет имя», «является элементом класса», «является подклассом класса». Эти отношения позволяют выделить из понятия класса разные по мощности подклассы, вплоть до конкретного элемента из класса однородных элементов.

Таким образом, в качестве основной единицы можно считать связку понятие - отношение - понятие. При этом введение отношений между понятиями позволяет исключить однозначность смысла фраз. Пример семантической сети, рассмотренный выше, может быть записан в виде:

«Город» является элементом «Место преступления»

«Село» является элементом «Место преступления»

«Жилье» является подклассом «Место происшествия»

«Жилье» имеет имя «Квартира».

«Кухня» является элементом «Квартира».

Проведенные рассуждения позволяют сделать несколько выводов.

Описание конкретной ситуации, заключается в выделении категории слов и их сочетаний, которые несут определенную нагрузку («город», «село», «жилье», имеет имя, является подклассом и т.д.).

Любая ситуация может быть представлена как понятие «класс», т.е. в виде лексической единицы, используемой для обозначения однородной группы фактов, событий, явлений и других элементов реального мира.

Все атрибуты понятия ситуация, в свою очередь, являются понятиями-классами, но более низкого уровня (например, атрибут «жилье» является подклассом «Место происшествия»).

Дальнейшая декомпозиция ситуации приводит к появлению множества атрибутов, образующих базис рассматриваемой предметной области. Например, «комната», «коридор», кухня» являются элементами атрибута «квартира».

Полный набор ситуаций составляет модель рассматриваемой предметной области.

Сети фреймов - совокупность взаимосвязанных фреймов. Фрейм - рамка (перевод с английского языка) представляет собой конструкцию вида:

{имя_фрейма: <имя_слота_1 (значение слота_1) > …

...< имя_слота_N (значение слота_N) >},

где слот - минимальная информационная единица.

Рассматриваемый способ представления знаний позволяет организовать многомерную форму описания знаний, где единицей представления выступает фрейм.

Фрейм содержит имя_фрейма («личный состав»), набор слотов, в которых хранятся сведения и характеристики об объекте, описываемым фреймом, и ассоциированные процедуры. Последние выполняют действия при заполнении и очистке слота. Кроме того, в любом слоте может помещаться ссылка на другой фрейм. С помощью таких ссылок организуются сети фреймов. Работа механизма логического вывода начинается при заполнении или очистке слотов путем вызова ассоциированных программ.

К достоинствам сетей фреймов следует отнести более адекватное представление и минимизацию противоречий. Недостаток в сложности проектирования сети фреймов.

Применение экспертных систем в деятельности ОВД

Экспертная система «БЛОК». Предназначена для увеличения производительности труда и повышения качества работы сотрудников подразделений по борьбе с экономическими преступлениями.

Экспертная система «БЛОК» помогает установить возможные способы совершения хищений при проведении строительных работ.

На этапе ввода исходных данных система позволяет пользователю - оперативному уполномоченному аппарата БЭП - сформулировать свою проблему. На основании заданной формулировки автоматически определяются возможные способы решения хищений. Кроме этого в ЭС реализована возможность автоматического вывода списка признаков, соответствующих тому или иному способу совершения хищения. Этот список используется для планирования мероприятий по раскрытию преступления и документированию действий расхитителей. Для формирования решения о способе совершения преступлений используются следующие группы признаков: экономические, технологические, товароведческие, бухгалтерские, оперативные, а также сведения о причастных лицах и имеющиеся документы.

Все выводы ЭС строятся на основе базы знаний (БЗ), которая содержит набор взаимосвязанных правил, позволяющих на основании введенной пользователем информации определить возможность и способы совершения хищения.

ЭС «БЛОК» отличается простотой введения новых данных, что позволяет быстро адаптировать ее к изменяющимся внешним условиям в процессе эксплуатации. В ЭС имеется подсистема помощи по ее эксплуатации и подсистема обучения пользователя.

Экспертная система «СПРУТ». Экспертная система «СПРУТ» позволяет на основе знаний о преступных формированиях, о связях лиц, представляющих оперативный интерес, об экономических криминогенных факторах устанавливать связи объектов преступного формирования.

Система «СПРУТ» помогает решать следующие задачи:

 определять наличие и тип преступной связи;

 оценивать степень достоверности принимаемых решений, основываясь на интервально-статистическом анализе данных;

 вводить на естественном языке новые предметные знания о конкретных организационных структурах и людях, их родовидовых и других связях;

 пополнять знания о типовых схемах преступлений, которые используются для активизации запросов на недостающую информацию и для выдачи готовых решений;

 получать ответы на запросы (в форме естественного языка), касающиеся конкретных фактов о преступниках и установленных связях;

 формировать тексты, касающиеся любой информации из базы знаний (БЗ) системы с выдачей описания конкретных (указанных пользователем) объектов, а также используемых схем и структур;

 получать графическое представление о структуре преступного формирования;

 планировать мероприятия по документированию действий лиц, входящих в организованное преступное формирование. «СПРУТ» имеет встроенную БЗ, которая служит для хранения как предметных, так и лингвистических знаний. Допустимый объем хранимых знаний определяется только техническими характеристиками компьютера.

8. Автоматизированные рабочие места

На современном этапе автоматизации деятельности подразделений и служб органов внутренних дел наиболее перспективным направлением является внедрение современных информационных технологий на базе персональных компьютеров, обеспечивающих решение оперативно-служебных задач различными специалистами. Такие системы получили широкое распространение под названием автоматизированных рабочих мест (АРМ).

Автоматизированное рабочее место позволяет пользователю:

не иметь специальных знаний в области программирования;

быстро вводить проблемно-ориентированную информацию;

быстро получать доступ к ранее введенной информации;

формировать и обрабатывать документы сложной структуры;

создавать личные карточки, деловые календари, записные книжки и т.п.

Таким образом, автоматизированное рабочее место предоставляет пользователю программное обеспечение, которое включает в себя средства эффективного описания алгоритма решения задачи из той или иной предметной области, средства выбора способов хранения и форм представления информации, средства подготовки и оформления текстов, инструкций и методик с возможностью их многократной корректировки и переработки.

Понятие автоматизированного рабочего места

Автоматизированное рабочее место можно определить как комплекс информационных ресурсов, программно-технических и организационно-технологических средств индивидуального и коллективного пользования, объединенных для выполнения определенных функций специалиста какой-либо предметной области.

Анализ определений автоматизированного рабочего места, раскрываемых в толковых словарях по вычислительной технике и программированию, позволяет сформулировать наиболее полное определение.

Автоматизированное рабочее место, АРМ (work station, workstation - рабочая станция) - индивидуальный комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для автоматизации профессионального труда, например, сотрудника органов внутренних дел, специалиста-картографа, проектировщика электронных схем, оператора системы дальнего радиолокационного обнаружения и пр. Обычно в АРМ входит персональный компьютер или рабочая станция с графическим и/или текстовым дисплеем, графопостроитель и др. периферийные устройства. АРМ работает в составе локальной или территориальной сети (networked workstation) или в автономном режиме (stand-alone workstation). Программное обеспечение АРМ составляют: операционные системы, базовое программное обеспечение машинной графики, набор пакетов прикладных программ соответствующей ориентации.

С помощью автоматизированного рабочего места сотрудник органов внутренних дел может обрабатывать тексты, посылать и принимать сообщения, хранящиеся в памяти ПЭВМ, участвовать в совещаниях, организовывать и вести личные архивы документов, выполнять расчеты и получать готовые результаты в табличной и графической форме. Обычно процессы принятия решений и управления в целом реализуются коллективно, но необходима проблемная реализация автоматизированного рабочего места управленческого персонала, соответствующая различным уровням управления и реализуемым функциям. Подготовка информации для принятия решений, собственно принятие решений и их реализация могут иметь много общего в различных структурных подразделениях органов внутренних дел. Кроме того, многие функции являются для них типовыми. Это позволяет создавать гибкие, перестраиваемые структуры управления.

В основу конструирования АРМ положены следующие основные принципы:

Максимальная ориентация на конечного пользователя, достигаемая созданием инструментальных средств адаптации автоматизированного рабочего места к уровню подготовки пользователя, возможностей его обучения и самообучения.

Формализация с помощью АРМ профессиональных знаний, т.е. возможность предоставления их в виде документов, справок, отчетов и т.п.

Автоматизация новых функций и расширение класса решаемых задач в процессе накопления опыта работы с системой.

Проблемная ориентация АРМ на решение определенного класса задач, объединенных общей технологией обработки информации, единством режимов работы и эксплуатации, что характерно для системы органов внутренних дел.

Модульность построения АРМ, обеспечивающая сопряжение его с другими элементами системы обработки информации, а также модификацию и наращивание возможностей АРМ без прерывания его функционирования.

Эргономичность, то есть создание для пользователя комфортных условий труда и дружественного интерфейса общения с системой.

Типовая структура автоматизированного рабочего места

Создание АРМ для систем организационного управления предполагает проведение их структуризации и параметризации на стадии проектирования.

Структуризация АРМ включает:

описание среды функционирования;

описание обеспечивающих и функциональных подсистем;

описание связей между подсистемами,

описание интерфейса пользователя;

описание аппаратного интерфейса;

описание средств информационного и программного обеспечения.

Параметризация предусматривает выделение и исследование параметров технических, программных и информационных средств, удовлетворяющих требованиям и ограничениям, сформированным при структуризации АРМ.

Структурно автоматизированное рабочее место включает:

функциональную часть;

обеспечивающую часть.

Функциональная часть определяет содержание конкретного АРМ и включает описание совокупности взаимосвязанных задач, отражающих особенности автоматизируемых функций деятельности пользователя.

В основе разработки функционального обеспечения лежат требования пользователя к АРМ и его функциональная спецификация, включающая:

описание входной и выходной информации;

описание средств и методов достижения достоверности и качества информации;

описание применяемых носителей;

описание интерфейсов связи;

описание средств защиты от несанкционированного доступа;

описание средств восстановления системы в сбойных ситуациях;

описание управления в нестандартных случаях.

Обеспечивающая часть включает традиционные виды обеспечения:

информационное;

программное;

техническое;

технологическое и другие.

Информационное обеспечение включает описание организации информационной базы, регламентирует информационные связи, предопределяет состав и содержание всей системы информационного отображения.

Программное обеспечение АРМ подразделяется на общее и функциональное. Общее программное обеспечение поставляется в комплекте с ПК и включает операционные системы, прикладные программы, расширяющие возможности операционных систем, программные средства диалога и другие. Общее программное обеспечение предназначено для управления работой процессора и периферийных устройств, организации доступа к памяти, выполнения прикладных программ, обеспечения выполнения программ на языках высокого уровня.

Функциональное программное обеспечение предназначено для автоматизации решения функциональных задач, включает универсальные программы и функциональные пакеты. При проектировании этих программных средств необходимо соблюдать принципы ориентации разработки на конкретного пользователя. Совокупность требований к программному и техническому обеспечению отображается на множестве функций пользователя, и это позволяет решать проблему профессиональной ориентации на пользователя.

Техническое обеспечение автоматизированного рабочего места представляет собой комплекс технических средств обработки информации на базе ПК, предназначенный для автоматизации функций специалиста в предметной и проблемной областях его профессиональных интересов.

Автоматизированное рабочее место обычно базируется на ПК индивидуального или коллективного пользования.

Технологическое обеспечение предназначено для организации технологического процесса использования автоматизированного рабочего места применительно к комплексу решаемых задач, соответствующих функциям специалиста. Технологический процесс представляет собой совокупность функциональных работ, включающих обеспечение ввода, контроля, редактирования и манипулирования данными, а также накопление, хранение, поиск, защиту и получение выходных формализованных документов.

В связи с тем, что пользователь является, как правило, участником некоторого коллектива и выполняет в нем определенную работу, необходимо предусмотреть технологическое взаимодействие исполнителей при решении задач, обеспечить условие совместной работы специалистов. Эти положения должны отражаться в квалификационных требованиях и должностных инструкциях пользователей автоматизированных рабочих мест.

Классификация автоматизированных рабочих мест

В основу классификации автоматизированных рабочих мест может быть положен ряд классификационных признаков. С учетом областей применения возможна классификация АРМ по функциональному признаку, т.е. по назначению:

АРМ административно-управленческого персонала.

АРМ проектировщика радиоэлектронной аппаратуры, автоматизированных систем управления и т.д.

АРМ специалиста в области экономики, математики, физики и т.д.

АРМ производственно-технологического назначения.

АРМ специалиста в области раскрытия и расследования преступлений и т.д.

АРМ юриста.

АРМ специалиста в области криминалистики и т.п.

По производительности автоматизированные рабочие места классифицируются как:

АРМ большой производительности.

АРМ средней производительности.

АРМ малой производительности.

Важным классификационным признаком автоматизированного рабочего места является режим его эксплуатации, по которому выделяются:

монопольный (одиночный) режим эксплуатации;

групповой режим эксплуатации;

сетевой режим эксплуатации.

В первом случае автоматизированное рабочее место реализуется на обособленной ПЭВМ, все ресурсы которой находятся в монопольном распоряжении пользователя. Такое рабочее место ориентировано на решение нестандартных, специфических задач, и для его реализации применяются ПЭВМ небольшой мощности.

При групповом режиме эксплуатации на базе одной ПЭВМ реализуется несколько рабочих мест, объединенных по принципу административной или функциональной общности. В этом случае требуются уже более мощные ПЭВМ и достаточно сложное программное обеспечение. Групповой режим эксплуатации обычно используется для организации распределенной обработки данных в пределах отдельного подразделения или организации для обслуживания стабильных групп специалистов и руководителей.

Сетевой режим эксплуатации автоматизированных рабочих мест объединяет достоинства первого и второго. В этом случае каждое автоматизированное рабочее место строится на базе одной ПЭВМ, но в то же время имеется возможность использовать некоторые общие ресурсы вычислительной сети.

Одним из подходов к классификации АРМ является их систематизация по видам решаемых задач. Возможны следующие группы автоматизированных рабочих мест:

Для решения информационно-вычислительных задач.

Для решения задач подготовки и ввода данных.

Для решения информационно-справочных задач.

Для решения задач бухгалтерского учета.

Для решения задач статистической обработки данных.

Для решения задач аналитических расчетов.

Для решения задач по учету кадров.

Для решения криминалистических задач.

Для решения следственных задач.

Исходя из приведенных выше классификаций, определяются необходимая номенклатура и количество периферийных устройств, а также программного обеспечения для специалистов органов внутренних дел.

Специализированные автоматизированные места

Автоматизированные рабочие места дежурных частей органов внутренних дел

Одной из основных задач повышения эффективности деятельности дежурных частей является их автоматизация и информатизация. Через дежурные части проходит большой поток информации, в том числе сообщения по специальным линиям «02», которые необходимо зарегистрировать, сохранить и обработать. Заслуживает внимания применяемые в дежурных частях ОВД автоматизированные рабочие места «АРМ оператора 02».

Автоматизированное рабочее место «АРМ оператора 02» предназначено для приема и обработки сообщений, поступающих по специальным линиям «02» в дежурную часть ОВД. Аппаратно-программный комплекс «АРМ оператора 02» обеспечивает:

- информационную поддержку действий дежурных при оперативном реагировании на заявления граждан и сообщения;

- повышение эффективности оперативного управления силами и средствами, находящимися в распоряжении дежурной части ОВД;

- оперативное определение месторасположения источника сообщения;

- оперативное определение места происшествия;

- оперативное определение ОВД, обслуживающего данную территорию;

- распознавание ложных вызовов;

- выдачу справочной информации при обращении граждан по вопросам работы служб ОВД.

Функциональные возможности «АРМ оператора 02» позволяют дежурному:

- оперативно определять местонахождение источника сообщения (номер телефона, адрес и т.п.);

- регистрировать сообщения (фабула происшествия);

- иметь справочную информацию о подразделениях ОВД, городских службах, справочных объектах, улицах и т.п.

При обращении граждан в дежурную часть АРМ позволяет выдавать справочную информацию по вопросам работы служб ОВД, а также оперативно анализировать поступающие сообщения и распознавать ложные (применение баз данных по телефонным номерам местных АТС).

В аппаратно-программный комплекс АРМ входит несколько адаптеров телефонной линии с устройствами определения номера. К ним подключаются специальные линии «02» и городской номер АТС.

Согласно доверенности база данных по телефонным номерам абонентов представляется районным узлом связи.

В базу данных автоматизированного рабочего места введены следующие справочники:

- справочник по подразделениям ОВД;

- справочник по городским службам (медицинские учреждения, организации, предприятия и т.п.);

- справочник общественных мест города;

- справочник улиц и т.п.

Использование автоматизированных рабочих мест в деятельности дежурных частей органов внутренних дел позволяет существенно повысить эффективность действий оперативных работников при подготовке документов, поиске и анализе необходимой информации, оперативном реагировании на сообщения и заявления граждан.

Автоматизированные рабочие места следственных подразделений

Совокупность программных средств компьютера, благодаря которому следователь может его использовать в своей работе, обычно называют программным обеспечением. Программное обеспечение автоматизированного рабочего места следователя (АРС) делится на две основных части различающиеся по функциям: системное (общее) и прикладное (специальное).

Системное программное обеспечение осуществляет управление всей аппаратной частью, её контроль и диагностику. Оно включает: операционную систему (ОС) с расширяющим её возможности окружением и представляющим собой набор вспомогательных программ; средства контроля и диагностики, которые контролируют исправность аппаратной части ЭВМ. С помощью общего программного обеспечения осуществляется автоматизирование разработки программ и организация вычислительного процесса на ПК безотносительно к решаемым задачам. Главное назначение этого программного обеспечения - запуск прикладных программ и управление процессом их выполнения.

К прикладному программному обеспечению относятся комплексы программ и отдельные программы, которые непосредственно обрабатывают информацию в конкретной области и решают конкретные задачи пользователя. Очень большую группу составляют пакеты прикладных программ разного типа: общего назначения, методоориентированные, проблемно-ориентированные. Значительно меньшая доля в прикладном программном обеспечении принадлежит оригинальным программам, которые разрабатывает сам пользователь для достижения конкретной цели. Специальное программное обеспечение АРМ состоит из уникальных программ и функциональных пакетов прикладных программ. От функционального программного обеспечения зависит конкретная специализация АРМ.

Проблемно-ориентированные пакеты прикладных программ разрабатываются с ориентацией на конкретную проблему, существующую в сфере деятельности специалиста-непрограммиста. Область применения: автоматизирование управления, автоматизирование работы с информацией конкретного пользователя в юриспруденции, органах внутренних дел, медицина, транспорт, банковское дело, сфера обслуживания машинное проектирование и т.д. Эти программные средства предназначены для создания на базе персональных компьютеров автоматизированных рабочих мест (АРМ) для различных видов профессиональной деятельности: АРМ следователя, дознавателя, оперативного уполномоченного, участкового инспектора, бухгалтера, экономиста, конструктора и др. Курс лекций «Введение в информатику и математику» Дуленко В.А., Пестриков В.А., Зиятдинов Р.Р., Гадыльшин Р.Р. Уфа, УЮИ 2001.

Программное обеспечение АРМ должно обладать свойствами адаптивности и настраиваемости на конкретное применение в соответствии с требованиями пользователя. Основными приложениями пакетов прикладных программ, которые входят с состав специального ПО АРМ, в настоящее время стали: текстовые и табличные процессоры, СУБД, организация человека компьютерного диалога, поддержка коммуникаций, работа в сетях и защита, конфиденциальность информации. Эффективными в АРМ являются многофункциональные интегрированные пакеты программ, реализующие несколько функций обработки информации, например текстовую, табличную, графическую, управление базами данных в рамках одной программной среды.

Пакеты прикладных программ являются наиболее динамично развивающейся частью ПО и круг решаемых с их помощью задач постоянно расширяется. Именно благодаря появлению новых и совершенствованию существующих ППП стало возможным внедрение компьютеров во все сферы человеческой деятельности.

Разработка АРМ предусматривает организацию информационной базы следователя осуществляющего предварительное расследование, регламентирует информационные связи и предполагает состав, содержание и отображение всей требуемой информации.

Автоматизированное рабочее место руководителя следственного подразделения «Гранит». Автоматизированное рабочее место руководителя следственного подразделения «Гранит» предназначено для учета, контроля и анализа хода и результатов работы вверенного ему подразделения.

Руководитель, оснащенный данным средством компьютерного сбора и обработки информации, приобретает следующие возможности:

1. Переложить непосредственно на соответствующего следователя функции учета движения уголовного дела (фиксировать основные факты, решения и следственные действия по каждому уголовному делу в целом или в отношении отдельного лица в нем) и таким образом накапливать с учетом хронологии в соответствующих файлах базы данных историю следствия по каждому уголовному делу. Фиксация производится в простой лаконичной форме и сопровождается вводом с клавиатуры минимального набора необходимых параметров (дата, срок, статья УК и т.п.).

Существенной отличительной особенностью АРМ является то, что вводимая информация перед фиксацией в базе данных автоматически контролируется на предмет ее полноты, допустимости вводимых (или выбираемых из предлагаемых словарных) значений и логической непротиворечивости фиксируемого факта ранее зафиксированным фактам. В случае обнаружения системой некоторой некорректности вместо фиксации данного факта пользователю выдается соответствующее диагностическое сообщение. Таким образом, исключается формальное нарушение процессуальных норм в ходе предварительного следствия.

2. Получать исчерпывающую информацию о текущем состоянии и истории расследования по любому уголовному делу, зафиксированному в базе данных.

3. Автоматически контролировать соблюдение установленных УПК РФ процессуальных сроков предварительного следствия по уголовным делам и содержания под стражей подследственных. Контроль производится путем расчета по каждому уголовному делу или лицу в нем даты позднего окончания следствия или содержания лица под стражей и сравнения этой даты с текущей датой. При расчете используются все зафиксированные (см.п.1) на момент проверки факты, имеющие отношение к исчислению сроков (возбуждение уголовного дела, приостановление и возобновление следствия или продление срока следствия; задержание, арест, освобождение, продление срока ареста или проведение ознакомления обвиняемых с материалами дела), а также установленные УПК РФ соответствующие процессуальные сроки следствия, задержания и ареста.

4. Формировать различные запросы на поиск системой соответствующей информации (уголовных дел или лиц) в базе данных. Отбор производится по разнообразным сложным (составным) критериям, формулируемым непосредственно пользователем (руководителем или техническим работником). В частности, пользователь имеет возможность комбинировать следующие критерии отбора:

отбирать дела в разрезе следователей и таким образом анализировать их загрузку и результативность работы (с возможностью анализа текущего состояния расследования каждого дела);

отбирать дела, находящиеся в той или иной стадии расследования (например, находящиеся в производстве, оконченные, приостановленные и т.п.) на некоторую прошлую или текущую дату, а также за некоторый произвольный интервал дат;

отбирать дела, характеризуемые той или иной группой статей УК (например, все дела по убийствам, по хищениям, по взяткам и т.п.);

отбирать дела с подследственными, с обвиняемыми, с арестованными;

отбирать дела по фрагменту фамилии, имени, отчеству (наименования) потерпевшего или подследственного, полу или возрасту подследственного;

отбирать лиц по фрагменту их идентификационных данных и т.д.

5. Позволяет автоматически рассчитывать и формировать более 25 разнообразных сводно-аналитических документов о результатах работы следственного подразделения. Документы рассчитываются за некоторый произвольный интервал дат или на некоторую произвольную дату, в зависимости от характера документа.

Таким образом, данное АРМ позволяет кардинально перестроить систему учета, контроля и отчетности в следственном подразделении. Результаты практического внедрения системы в ряде следственных подразделений Подмосковья показали, что наряду с освобождением руководителя от существенной доли рутинной работы система помогает:

повысить действенность оперативного контроля за ходом расследования по каждому уголовному делу, находящемуся в производстве;

обеспечить соблюдение в подразделении установленных УПК РФ процессуальных сроков;

повысить объективность, а также практически свести к нулю сроки и трудозатраты на получение как ответов на разовые (нестандартные) запросы, так и регулярно представляемых в вышестоящие и контролирующие инстанции заранее оговоренных сводно-аналитических документов текущей и статистической отчетности.

Повсеместное внедрение данного АРМ в низовые следственные подразделения некоторого региона и использование территориально-распределенных компьютерных сетей создает необходимые предпосылки для создания общего регионального информационного пространства в данной области правоохранительной деятельности. А это в свою очередь открывает широкие возможности для организации взаимодействия районных следственных отделов с региональным ГУВД, прокуратурой (надзорное производство) и зональным информационным центром (статистическая отчетность) на качественно новом уровне по безбумажной технологии.

В существующей версии АРМ «Гранит» могут фиксироваться следующие решения и следственные мероприятия относительно уголовных дел в целом:

возбуждение уголовного дела;

поступление уголовного дела по подследственности;

принятие уголовного дела к производству;

передача уголовного дела по подследственности;

приостановление уголовного дела;

возобновление производства приостановленного уголовного дела;

квалификация основного преступления, по признакам которого возбуждено уголовное дело;

присоединение уголовного дела к другому уголовному делу;

выделение уголовного дела из другого уголовного дела ;

продление срока предварительного следствия;

окончание предварительного следствия;

начало ознакомления обвиняемых (адвокатов) с материалами уголовного дела;

окончание ознакомления всех обвиняемых (адвокатов) с материалами уголовного дела;

прекращение уголовного дела;

направление уголовного дела прокурору с обвинительным заключением;

направление уголовного дела прокурору с постановлением о применении принудительных мер медицинского характера;

возврат уголовного дела на доследование;

возобновление производства оконченного и закрытого уголовного дела (прекращенного или по которому приговор вступил в законную силу).

Относительно отдельного подследственного лица могут фиксироваться следующие следственные действия:

фиксация нового лица в уголовном деле;

задержание подозреваемого;

задержание подозреваемого по Указу Президента по борьбе с организованной преступностью;

избрание в отношении подозреваемого меры пресечения «арест»;

освобождение лица из изолятора временного содержания (ИВС) без предъявления обвинения;

предъявление обвинения лицу;

избрание в отношении обвиняемого меры пресечения «арест»;

избрание в отношении обвиняемого меры пресечения «подписка о невыезде»;

избрание в отношении обвиняемого меры пресечения «поручительство общественной организации»;

избрание в отношении обвиняемого меры пресечения «личное поручительство»;

избрание в отношении обвиняемого меры пресечения «залог»;

изъятие у обвиняемого обязательства являться по вызовам и сообщать о перемене места жительства;

продление срока содержания под стражей обвиняемого;

прекращение уголовного дела в отношении обвиняемого;

отказ прокурором в санкции на арест.

Автоматизированное рабочее место «Гранит» включает в себя модуль, обеспечивающий защиту информации от несанкционированного доступа.

При входе пользователя в систему запрашивается его пароль. В соответствии с паролем ему предоставляется право доступа к работе с теми или иными подсистемами (ввода и коррекции, поиска и просмотра, контроля процессуальных сроков, получения сводок и отчетов, администрирования работы с системой).

Пароли и права доступа по этим паролям назначает администратор в соответствующей подсистеме. В этой же подсистеме производится создание резервных копий и восстановление базы данных, ведение некоторых кодификаторов и справочников, играющих роль словарей.

Автоматизированное рабочее место может эксплуатироваться как в условиях локальной вычислительной сети в рамках одного следственного подразделения, так и автономно, на одном персональном компьютере.

К основным режимам функционирования автоматизированного рабочего места относятся следующие четыре режима:

Режим «Ввод и коррекция информации» обеспечивает фиксацию фактов:

появления в следственном подразделении новых уголовных дел;

появления новых подследственных в находящихся в производстве уголовных делах;

проведения по ходу расследования новых следственных действий по уголовным делам в целом или в отношении отдельных лиц;

завершения производства по уголовному делу в целом либо в отношении отдельных лиц.

Фиксация каждого факта сопровождается вводом пользователем некоторого набора параметров, в совокупности однозначно характеризующих этот факт (например, для следственного действия «Принятие уголовного дела к производству» - это фамилия, имя и отчество следователя, а также дата принятия его к производству). Большинство параметров является обязательным для заполнения. Поэтому при попытке пользователя зафиксировать в картотеке очередное следственное действие хотя бы с одним незаданным обязательным параметром система выдает ему соответствующее сообщение и ждет его задания или отказа от его фиксации в картотеке. Некоторые параметры (вводимые с клавиатуры, а не выбираемые из словаря) подвергаются системой проверке на допустимость задаваемого значения (номер нового уголовного дела должен быть уникален, возраст подследственного не должен быть меньше 14 лет и т.п.).