Создание и развитие интеллектуальной системы (ИС) представляет собой сложный многоэтапный процесс, характеризующийся значительными капиталовложениями, длительным сроком реализации и существенной неопределённостью, связанной с возможными изменениями как целей проектирования и применения, так и воздействий различного рода возмущений внешней среды на ИС на различных этапах жизненного цикла, имеющих как объективный, так и субъективный характер.
Центральной задачей при разработке и модернизации крупномасштабных ИС является выбор её структуры, под которой понимаются состав элементов, соответствующая система взаимосвязей (отношений) между элементами и распределение функций, выполняемых ИС. Применительно к ИС принято выделять следующие базовые структуры: структуру целей, функций и задач ИС, технологическую структуру, техническую, организационную, топологическую структуры, структуры информационного, математического и программного обеспечения ИС.
Перечисленные шесть видов структур являются инвариантными для любого класса ИС и должны рассматриваться в первую очередь при системном исследовании и комплексном моделировании соответствующей ИС.
Важность задачи синтеза вышеперечисленных структур применительно к ИС состоит в том, что от того, какой окончательный вариант структуры ИС выбран, во многом зависит эффективность применения указанной ИС по целевому назначению. Дополнительную особенность рассматриваемая задача синтеза приобретает в том случае, когда учитывается такой важный аспект, как динамика развития структур проектируемой ИС, которая, в свою очередь, обусловлена большой продолжительностью общего периода создания ИС, необходимостью учёта изменения и уточнения технических требований к параметрам и характеристикам ИС по этапам развития; расширением круга решаемых задач; необходимостью учёта пространственно-временных, технических, технологических ограничений, связанных с проектированием, производством, испытанием, поставкой, внедрением и развитием основных элементов и подсистем ИС. Говоря о процессах создания и применения ИС, необходимо подчеркнуть, что данные процессы, как правило, имеют эволюционный характер, в ходе которого новые поколения аппаратно-программных средств (АПС) (серверы, рабочие станции, новые версии операционных систем и т.п.) совместно используются с существующими АПС, входящими в состав уже действующих ИС. В этих условиях особую актуальность приобретают совместная постановка и решение задач синтеза облика ИС (выбора оптимального варианта её облика) и планирования развития перечисленных видов структур.
На первом шаге решения предложенной обобщённой задачи синтеза и планирования развития структур ИС необходимо прежде всего рассмотреть вопрос формирования методологических основ её исследования. Масштабность и сложность рассматриваемой в этой связи проблемы требует выбора соответствующей методологии, в качестве которой должна быть выбрана методология современного обобщённого системного анализа, представляющего собой одно из главных направлений реализации системного подхода, в рамках которого на основе гармоничного сочетания формально- математических и логико-эвристических методов осуществляется конструктивное решение разнородных и разноуровневых задач анализа и синтеза ИС на различных этапах их жизненного цикла. Применительно к современным ИС в качестве основных этапов проведения обобщённого системного анализа указанной проблемы синтеза можно выделить:
- этап ретроспективного критического сравнительного анализа существующих отечественных и зарубежных разработок в области создания и применения ИС;
- этап оценивания эффективности существующей ИС;
- этап постановки обобщённой задачи синтеза и планирования развития ИС;
- этап анализа целей и задач, которые требуется решать ИС на новом этапе её развития, формирования системы показателей эффективности функционирования создаваемой ИС на различных этапах её жизненного цикла;
- этап анализа основных пространственно-временных, технических, технологических, стоимостных и ресурсных ограничений, связанных с процессом создания и применения ИС;
- этап анализа (конструирования) альтернативных вариантов структур перспективной ИС;
- этап многокритериального оценивания указанных вариантов структуры ИС и выбора из них наиболее предпочтительных;
- этап формирования, оценивания и выбора оптимальных эволюционных планов перехода от существующей ИС к создаваемой («новой», перспективной) ИС без снижения эффективности их применения.
Конструктивное решение рассматриваемой проблемы поиска и выбора наилучших вариантов создания и развития ИС предполагает, во-первых, построение соответствующего полимодельного комплекса, описывающего различные аспекты жизненного цикла существующей и создаваемой ИС, во-вторых, разработку методов, алгоритмов и методик многокритериального синтеза структуры перспективной ИС, и, в-третьих, разработку многоэтапной интерактивной процедуры поиска решения задачи синтеза ИС и программ их развития.