Astaraki

DART: انقلابی در برنامه ریزی های لجستیکی


برنامه ریزی و پیاده سازی یک پاسخ مؤثر به یک بحران مساله بسیار پیچیده ای می باشد. عوامل متعدد بهم وابسته ای در این بین موجودند، از تصمیم گیری سطح بالای استراتژیکی برای یک موقعیت بحرانی در حال رشد گرفته تا چگونگی ساز و کار انتقال افراد، ادوات و مهمات.
هنگامی که متفقین در 6 ژوئن سال 1944 نورماندی را به تصرف خود درآوردند، بیش از 15000 وسیله نقلیه و 155000 نیرو به 5 ساحل آن هجوم آوردند آنهم پس از 2 سال تدارکات و آماده سازی از قبل. در مقایسه، عملیاتهای سپر صحرا و طوفان صحرا در 91-1990 بزرگترین، سریعترین و دورترین عملیات انتقال دریای در یک محل منفرد در تاریخ جنگ افزارها بود چراکه هیچگونه آماده سازی از پیش در این زمینه انجام نگرفته بود. در این میان، 2.4 میلیون تن بار را در طول 6 ماه اول سپر صحرا حمل دریایی گردید که این بیش از 4 برابر آن چیزی است که در نورماندی از طریق کانال انگیس اتفاق افتاد و 6.5 برابر نیرویی استکه در طول جنگ ویتنام در مقطعی مشخص بکار گرفته شد.

بیشتر اسناد سازمان دفاع مرکز بر روی میدان مبارزه نمی کنند. قدرت نظامی چیزی بیش از نیروی خشن یا ساز و کارهای مناسب قدرتی تعریف می گردد. قدرت نظامی در حال حاضر عبارت است از ائتلافی از نیروها بهمراه قابلیتهای نظامی، الکترونیکی، مکانیکی و انسان دوستانه که بتواند بطور مؤثر بحرانها را زیر موشکافی دقیق رسانه ها و ناظران بین المللی فرونشاند.

یک افسانه هوش مصنوعی
همچنانکه عملیات سپر صحرا در جریان بود، تد کرال یک مدیر برنامه در شرکت فناوریهای بی بی ان، ایده یک سیستم پشتیبان مبتنی بر هوش مصنوعی را بنا نهاد تا به انسانها در تصمیم گیریهایشان برای جابجایی افراد و ادوات از اروپا به عربستان سعودی کمک نماید. ایده او منجر به سیستم ابزار تحلیل و طرح ریزی مجدد پویا (DART) گردید که برنامه کاربردی هوش مصنوعی بسیار برجسته هم از نقطه نظر تاثیر سازمانی و از دیدگاه برگشت سرمایه گذاریهامی باشد. بنا به گفته ویکتور ریس مدیر وقت DARPA، برنامه هوش مصنوعی DART تمامی سرمایه گذاریهای 30 ساله DARPA در زمینه هوش مصنوعی را در دوره چند ماهه برگرداند و به نتیجه رساند. برنامه DART موکداً این نکته را نمایش داد هنگامیکه هوش مصنوعی بطور استراتژیک در سیستمهای بزرگتر جایگذاری گردد می تواند منجر به ایجاد پیشرفتهای چشمگیر در امر برنامه ریزی بشود.

DART در دهه 90 میلادی بسیار انقلابی عمل کرد به قسمیکه که جایگزین یک ماشین MAINFRAME برنامه ریز شد که در آن زمان با استفاده از زبان JOB CONTROL LANGUAGE و انبوهی از کاغذهای چاپ شده بسیار کار می کرد. این برنامه عبارت بود از یک برنامه زمانبندی شده مبتنی بر واسط گرافیکی کاربر، که یک فایل تخت mainframe شامل جزییات تمام اقلامی که دارای جابجا بودند – تاریخ حرکت، مکانهای مبدا و مقصد جابجایی و بهمین ترتیب - را دریافت می کرد و آن داده ها را به یک پایگاه داده اراکل بارگذاری می نمود. زمانبندی بر روی یک ایستگاه پایانه SUN-4 انجام می گرفت. برنامه مزبور کاربران را قادر می ساخت تا در سطح انتزاعی بالاتری، زمانبندیها را امتحان نمایند زیرا قادر بود تمامی ماژولها را بطور آماده جمع نماید. علاوه بر اینها این برنامه می توانست برای اولین بار کاربران را قادر سازدسیستم برنامه ریزی را مورد تفحص، اصلاح و تعامل قرار دهند. سیستم قبلی مبتنی بر JCL که مانند یک جعبه سیاه بود این وسعت عمل را برای کاربران شامل نمی شد. برنامه ریزان با کمک DART قادر بودند مدلهای استراتژیک حمل و نقل را در تنها چند دقیقه اجرا نمایند بجای آنکه ساعتها و یا حتی روزها منتظر بمانند. این مهم آنها را توانمند می ساخت تا بتوانند بر روی جایگزینهای دیگری نیز کار کنند و یک طرح کنش واقع گرایانه تر در مدت زمان بسیار کمتر به ثمر برسانند.

ژنرال نورمن شوارتزکف فرمانده ارشد عملیات فوق در تاریخ آوریل 1991 گفت: "تلاش کلی لجستیک برای بسیج کردن و پشتیبانی عملیات سپر صحرا و طوفان صحرا کاری بسیار عظیم بود به خصوص در هفته های پیش از آغاز عملیات. عملکرد عالی گروه لجستیک سزاوار ستایش بسیار عالی می باشد." در اینجا بطور مشخص باید از سیستم DART ممنون بود.
DART اولین سیستم نمایش داده شده از مجموعه کاری ابتکار زمانبندی و برنامه ریزی مبتنی بر دانسته آرپا – رم (ARPA-ROME) بود. این ابتکار جهت خلق نسل بعدی ابزارهای هوش مصنوعی برای برنامه ریزی ، زمانبندی و اختصاص منابع در راستای مدیریت بهتر بحران ها بود. تا اواسط دهه 90 میلادی، ARPI نه تنها در زمینه نوآوری در فن آوری بلکه در بازکردن راه خود به میان گروههای مختلف و گسترش برنامه های کاربردی تجاری و دیگر ابتکارات نیز بسیار موفق بود.


معماری سیستم DART



متاسفانه برنامه ریزان انسانی در روبرو شدن با پیچیدگی و حجم داده هایی که دارای فاز زمان بندی توزیع نیرو میباشند معمولا باز مانده وقادرنیستند که به توصیف نیازمندیهای حرکتی نیروها یا مواد بپردازند. یک TPFDD به طور نمونه دارای چند هزار ورودی می باشد که هرکدام بیان می دارند کدام نیروی عملیاتی در حال توزیع می باشد، کی و چگونه به مقصد می رسد و چگونه انتقال می یابد. این داده در حقیقت ورودیهایی برای شبیه سازانی هستند که امکان پذیری انجام انتقال انبوه را تخمین می زنند که با تحلیل مدادی-کاغذی مدل مزبور همراه خواهد شد. هنگامیکه فرمانده ای نقشه عملیاتی خود را تغییر می دهد و یا اینکه وقایعی باعث بروز تغییراتی ناخواسته می شوند، عوض نمودن نتیجه تخمین فوق بسیار مشکل خواهد بود.
توسعه دهندگانی که این سناریوی برنامه ریزی توزیع نیرو را بعنوان یک پتانسیل موجود برای بکارگیری فن آوری امتحان نمودند، این نیازها را در آن تشخیص دادند:
· کمک به برنامه ریزان در جهت تجسم نیازمندیهای جابجایی
· توسعه و نمایش آن دسته برنامه های انتقال که نیازمندیهای جابجایی را باعث می گردند
· تواناسازی تحلیل سریع تغییرات اعمال شده بر اثر تغییر ناگهانی توالی توزیع نیرو

پروتوتایپ حاصله با نام IFD-1 که همان DART می باشد، یک تغییراز شیوه های جاری را با پشتیبانی چندین هدف که مربوط به ایجاد و بهسازی TPFDD است ممکن میسازد . این اهداف عبارتند از:
1. ارزش گذاری چندین گزینه و بهسازی یک برنامه ریزی
2. امتحان نمودن یک TPFDD بصورت گرافیکی
3. انجام پرس و جوهای پیچیده (Complex Queries)
4. پرسش سؤالاتی از قبیل "What if?" و پیدا نمودن خطاهای احتمالی
5. ایجاد تغییرات
6. تولید یک برنامه جریان (Flow Plan) در زمانی بمراتب کمتر از گذشته

همانطور که در قبل اشاره شد، در این پروژه از بانک اطلاعاتی رابطه ای اراکل بعنوان backbone استفاده می شود. این بانک اطلاعاتی به ذخیره سازی TPFDD ها بهمراه سایر داده ها موقعیت و توزیع نیروها می پردازد که از سیستم کنترلی و فرماندهی نظامی جهانی دریافت کرده یا به آن ارسال می نماید. DART همچنین با یک شبیه ساز امکان سنجی بنام RAPIDSIM نیز مرتبط گشته که به کاربر امکان دریافت سریع نتایج گرافیکی را می دهد.
DART به نحوی طراحی گردید تا براحتی برای همه کاربران جدید قابل فهم باشد و بخوبی بتواند تمامی نیازهای یک فرمانده را پوشش دهد. اینترفیس آن دارای چندین جزء می باشد:

· نمایشی مانند صفحه گسترده از داده های TPFDD جهت نشان دادن هر بخش انتقال
· یک واسط نیازمندیهای حرکت برای اصلاح خطوط زمانی و واحدهای درگیر در توزیع نیرو جهت پرس و جو در پایگاه داده
· یک واسط نقشه که نقاط اصلی، هوایی و بنادر دریایی، مقصدها و مسیرها را مشخص می نماید
· یک اینترفیس تحلیل و نصب مدل ، که برنامه ریزان را قادر می سازد با انعطاف هرچه تمام تر پارامترهایی را برای ورودیهای مدل و تجسم کامل نتایج انجام یک مدل انتخاب نمایند.

فرماندهی حمل و نقل ایالات متحده پروتوتایپهای پایه DART را برای تصمیمات توزیعی نیرو در ابتدای جنگ سپر صحرا بکار گرفت. پس از آنکه در نوامبر 1990 این برنامه سیستم خبره به فرماندهی فوق نشان داده شد، بلافاصله توسط آن به اروپا منتقل گشت تا در انتقال نیروها و تانک ها از اروپا به عربستان سعودی مورد استفاده قرار بگیرد.

سه عنصر کلیدی در موفقیت DART عبارتند از:
1. درگیر نمودن سریع و مستقیم کاربر از طریق پروتوتایپ سریع (Rapid Prototyping) و چرخه های توسعه بسیار کوتاه، شامل یک سری پروتوتایپهای بسیار مستحکم که بطور کامل با نیازهای کاربر هماهنگ شده اند
2.مدیریت دارای انعطاف نرم افزاری که بطور بی سابقه ای از فن آوری اطلاعات استفاده نمود (برای مثال یکپارچه سازی فن آوری زمانبندی هوش مصنوعی با پایگاه داده رابطه ای، شبکه و فنون رابط کاربر)
3. یک روش برنامه نویسی انبوه (Mega Programming) که از جزئیات کنونی سیستم و آنهایی که در سیستم جاری نبوده اند استفاده نموده تا آخرین تکنولوژی را در دست کاربر بگذارند.


ائتلاف نظامی

چهره در حال تغییر ارتش لایه های جدیدی از پیچیدگی را به برنامه ریزی و اجرای ماموریتهای گوناگون و بسیار پیچیده می افزاید. تصمیم گیرندگان نیاز دارند تا با تمامی همقطاران مربوطه همکاری داشته باشند تا برای موقعیتهای دارای عملیات چندگانه همروند برنامه ریزی نمایند.

این امر باعث به وجود آمدن مجموعه ای کاملا جدید از مسایل و محدودیتها خواهد شد که در آنها یک سیستم خبره مانند DART می تواند بخوبی مفید واقع شود:
· حساسیتهای فرهنگی و دینی ("شما نمی خواهید یک برگر مکدونالد بزرگ را در دستان هندیها بگذارید که گاوها را مقدس می شمارند")
· قوانین مختلف ارتشی مربوط به درگیری ها نظامی
· کلاسه بندی های متفاوت اطلاعات و محدودیتهای مختلف قابلیت نشر اطلاعات – ممکن است دولتی مایل نباشد تمامی اطلاعات مربوط به اعضای ائتلافی را منتشر نماید. گاه بعضی قوانین این چنینی باید چه در زمان صلح و چه در زمان درگیری رعایت شوند. حتی لایه های مختلفی از امکان نشر اطلاعات وجود دارد: مثلا توافقی دوجانیبه بین دو کشور انگلیسی زبان ممکن است بسیار راحت تر باشد تا توافقی بین چند کشور انگیسی زبان
· مسؤولیتهای متنوع سازمانی (ارتش، امداد، سلامت عمومی، انسان دوستانه، نظارتی، اجرای قانون عمومی و غیره)
· خدمات و سیستمهای بسیار مختلف کامپيوتری

تبادل اطلاعات بین سیستمهای توزیع شده پشتیبان تصمیم گیری، بسیار امری لازم می نماید تا بتواند تمامیتی یکپارچه و بهم متصل برای حل این مسایل به وجود آورد. سازمانهای دفاعی به دنبال خلق ابزارها و خدمات اطلاعاتی می باشند تا تولید، توزیع و درک دانسته ها را همگام با توسعه همکاریهای داخلی و خارجی تسهیل نمایند.

نسلی نو
آژانسهای دفاعی در سراسر دنیا ابزارهای قدرتمند و مؤثری برای مقابله با پیچیدگیهایی که مواجه می شوند پیشنهاد می دهند. نسلی جدید از تحقیقات و برنامه های سیتمهای هوشمند در حال ظهور می باشند که تمرکز بر روی مدیریت ائتلاف می نمایند. بیشتر چنین کاری بعنوان بخشی از ARPIکه سنگ بنای DART بود، محدوده وسیعی از ابزارها و تحقیقات سیستم هوشمند از قبیل عاملین هوشمند (Intelligent Agents)، مدیریت دانسته ها (Knowledge Management)، زبانهای طبیعی (Natural Languages)، سیستمهای خبره (Expert Systems) و مهندسی دانسته ها (Knowledge Engineering) را شامل می گردند.

نويسنده: امين چمساز

__________________

تعرفه ارزان تبلیغات در اولین و بزرگترین سایت هوش مصنوعی ایران !
با بیش از صد و چهل هزار کاربر!