MANAGEMENUL CUNO Ş TIN Ţ ELOR Î N SISTEME COLABORATIVE

1. MANAGEMENUL CUNOŞTINŢELOR ÎN SISTEME COLABORATIVE Ştefan Ioan Niţchi Bǎile Tuşnad – 22 august 2006 nitchi@econ.ubbcluj.ro

2. Premize • IE • Cercetare • Globalizare, Internet, WWW, Societatea Informationala Studii • Sisteme informatice colaborative în economia globală, CNCSIS Consorţiu, 2005, UBB, ASE, Univ. “Al. Ioan Cuza” Iaşi, UVT şi UTCN. • Grant TP- UBB, 2/2005, 2005-2008, Sisteme de asistare a deciziilor colaborative în medii academice – Studiu de caz UBB, Fac. de Mate-Info, Dep. de Dezv. Acad. UBB, Dep Info. UBB, Fac. Drept. • Grant CEEX, 116/2005, Eficienţa învăţământului universitar în Romania în perspectiva dinamicii cerinţelor educaţional-formative, ASE, UBB, UB, „Al. I. Cuza” Iaşi, UVT, „Ovidius” Constanţa, „Lucian Balga” Sibiu, UMF Bucureşti, 2005-2008 • Grant TP UBB, 3, Sistem suport pentru analiza cerinţelor eficientizării managementului universitar (studiu de caz UBB), 2006-2009, FSEGA, Dep.Dezv.Acad.UBB, Fac.Drept • Grant TP UBB, 2/2006, Metode formale în realizarea unui procesor WSD, Fac. Mate-Info, FSEGA, Fac. de litere.

5. 1. Paradigma sistemelor colaborative Thomas Kuhn, 1962 - The Structure of Scientific Revolutions [Wikipedia] “.. se refera la un set de practici care dfinesc o disciplina din cadrul stiintei intr-o perioada de timp – Kuhn: • ce trebuie observat, • tipurile de intrebari care se presupun a fi puse si probate pentru raspunsuri la subiect, • cum se vor pune intrebarile, • cum se vor interpreta rezultatele investigatiilor stiintifice” http://dictionary.reference.com/search?q=paradigm • o categorie care serveste ca pattern sau model; • un set de ipoteze, concepte, valori si practici, ce constituie o cale de vizualizare a realitatii pentru o comunitate care il partajeaza mai ales intr-un domeniu sau disciplina intelectuala. Merriam Webster - http://www.m-w.com/dictionary/pattern • un cadru filosofic si teoretic al unei scoli stiintifice sau discipline in cadrul caruia se discuta teoriile, legile, generalizarile si experimentele care trebuie efectuate pentru formularea domeniului discursului; mail larg: un cadru filosofic de incadrarea a unor parti formate din date si functii intr-o retea care sa rezolve problema intr-un mod cooperativ. • exemplu, pattern; in mod special : un exemplu tipic, clar sau un prototip;

6. 2. Epistemologia sistemelor colaborative Discursul filosofic cel mai dezbatut – cum pot fi cunoscute lucrurile; exista lucruri care pot fi cunoscute? [Graham&Jones1988]. La nivelul logicii formale, logica epistemica adauga doi operatori K – “se stie ca” si B – “se persupune ca” [Rusell&Noevig2003] La nivelul unui agent “ce presupune agentul despre un anumit fapt” Cum difera interferarea de colaborarea de cooperar? Ce este un sistem colaborativ? Barbara Grosz President Address at National Conference on Artificial Intelligence in 3 August 1994, Settle, Washington “Collaborative Systems” [Gross1996].“Allen Newell in his 1980 Presidential Address (Newell 1981, p. 1) of focusing on the state of the science rather than the state of the society. I also follow a more recent precedent, that set by Daniel Bobrow in his 1990 Presidential address (Bobrow 1991, p. 65), “isolation assumptions” - “to build AI systems that can interact productively with each other, with humans, and with the physical world” [Wikipedia] “Co-operarea se refera la practicile persoanelor sau a unor entitati mai mari de a lucra in comun pentru atingerea unor scopuri comune prin metode acceptate de parti in locul activitatii separate in competitie”. Relatia cooperarea - competitie .

7. [Wikipedia] “Interactiunea este un mod de a actiona a doua sau a mai multor obiecte cu efecte reciproce” – efecte cauzale”. Comunicarea umana – forma a inteligentei – schimb de cunostinte si experiente. Aspecte importante: (limbajul, scrierea, comunicare verbala si nonverbala, , interpersonala, de grup & organizationala, comunicare de masa etc.), teoria comunicatiei, tehnologia (sinchrona & asinchrona, telecomunicatii, protocoale, dezbateri, talk show-uri, e-mail etc.), relatii publice etc. Communicatiile - exemple de interactiuni intre oameni care discuta; Comunicatiile de grup - in organizatii: negocierile, migratiile, relatiile externe, transport etc. – componente ale interactiunii -> componenta a colaborarii. [Wikipedia] “Co-ordonare reglarea diferitelor elemente intr-o operatie integrata armonic = legarea partilor organizatiei pentru realizarea unui ansamblu de sarcini colaborative” [Malone&Crowston1991] ”Coordonarea – activitatea de management a interdependentelor intre activitati. Coordonarea - [Niţchi2005] - [Mooney1947], organizarea efortului de grup pentru o actiune unitara in vederea realizaii unui obiectiv comun. Instrumente: ierarhii, diviziuni, matrici organizationale, standarde, manangementul proiectelor, indoctrinare, motivare, educatie negociere, mecanismele de piata, informatiile etc. Decision Support Systems (DSS) SAD (Sistem de Asistare a Deciziilor) – modifica managementul sistemelor cooperative, special colabrative. [Mesarovic1970], [Malone1992] - 1990 MIT, Center for Coordination Science, => 3C (Communicare, Coordonar Cooperare)

8. Sistem Colaborativ (SC) – actiuni pentru: • un scop comun; • beneficiu comun al actorilor; • diviziunea muncii; • coordonarea factuala • coordonarea sociala. [Muller1997] Sinergia dintre uman si artificial, denumit socio-tehnic impus de sistemul suport colaborativ. [Giboin2000]. SC – un nou domeniu de cercetare interdisciplinar, analog sistemelor cooperative, dar daca prima – structura orizontala – a doua structura verticala. [Butenko2003]: colectie de obiecte dinamice – coopereaza si comunica pentru realizarea unui obiectiv comun. SI complexe pentru domenii largi de activitate bazate pe standarde tehnologice complexe, pe Iternet, Intranet si aplicatii multimedia.http://www.coopsys.com [Snoyer1993, Marakas2003] - conglomerat hard, soft, organizare, persoane si multe altele.

9. 3. Ontologia SC [Wikipedia]“Ce exista", “Ce este", “Ce sunt eu", “Ce imi reprezinta mie”. Iluminism - René Descartes "cogito ergo sum" (“gandesc deci exist“). Raspunsul nesatisfacator, in secolele 20-21 – filosofia matematicii, filosofia stiintelor, fizica moleculara – raspuns la barierele existentiale. Mead & Goffman – definesc Altul Cartesian sau “Altul Generalizat" – imaginea virtuala a individului cand se gandeste la el. Altul cartesian - Freud, "Super Ego" forta de reglare abstracta… In filosofie – ramura fundamentala a metafizicii- studiaza existenta categoriilor de baza si a relatiilor dintre ele – conceptualizarea realitatii. In KM&AI – specificarea explicita a unei conceptualizari [http://www.shirky.com/writings/ontology_overrated.html ]. [Gruber2003 ] – ontologia generala - vocabularul cu care se specifica cererile si asertiunile dintre agenti. In AI, Web Semantic si Inginerie Soft – forma de reprezentare a K despre univers sau o parte a lui. In CS - ontologie fundamentala, ierarhie de entitati si reguli de asociere (teoreme si reguli) ce descriu entitatile generale si care nu apartin unui domeniu specific. In Stiinta Informatiei – ierarhie tipica de structuri de date continand entitatile relevane, relatiile dintre ele precum si regulile dintre domenii.

10. Diferente dintre ontologia CS si filosofie: • In CS – trebuie reprezentata in calculator – in limbaj exprimabil la un calculator; • In CS ontologia nu este o teorie in sine ci o solutie practica de inginerie a problemei. Generatii: G1. Sisteme cooperative [Niţchi2005] - extinderea DSS la GDSS - Groupware [Turban&Aronson2001, Fotache2002] -> mutatii la ESS [Watson1997]. Utilizeaza suport ITC - medii hard (videoconferinte, voce, scris, fax, videotext, telefon, retele etc.), mai ales suport soft. Ultimii 10-15 ani produse [Winograd87], [Stefik1988], [Sandholtzer1990], [Appelgate1991], [Greenberg1991], [Turoff1991], [Barret1992] etc. G2. Bazat pe AI – SE [Rowe1996]. [Leibowitz1998], RN [Lackes1998], AG [Michalewicz1992], Sisteme inteligente hibride [Medsker1995]. Similaritatea generatiilor sistemelor cooperative si a celor colaborative . G3. Epoca organizatiei inteligente [Hoza2000]. - [Weltz1992] – schimbarea sistemului suport. AI distribuit [Muller1997] – agenti inteligenti. Agent - entitatea (umana sau program) actioneaza autonom in folosul unei terte parti [SarVas1996, Belgrave1996, BrZaWi1998, Silaghi2005]. Agent soft. Atribute: autonomie (agentie), cooperare-communicare, inteligenta. SC in organizatie -> Groupware Engineering [Fuks2002] -> calitate, fiabilitate, metrici noi.

11. 4. Probleme actuale ale paradigmei SC Portal European Information Society - noile medii de lucru, - primul punct din startegia pentru 2005-2006, SC. Programul s-a lansat cu 40 M Euro – un punct dezvoltarea noilor generatii. Information Technology for Learning, Education and Training ISO/IEC JTC1 SC36 WG2, Revised NP for: Collaborative Technology – Learner to Learner Interaction Scheme, din 31.01.2002 Guvernul Australian lansat centre de cercetare colaborativa in Commonwealth. - National Collaborative Research Infrastructure. Guverne, institutii militare – centre si laboratoare specializate. American Air Force - 2002 Laborator pentru SC. Cercetari: • medii de lucru adaptive distribuite • dinamica, dimensiunea si structura unei echipe colaborative • decizii de grup si rezolvarea problemelor • modalitati si caracteristici ale comunicarii • interactiunea cu mediul controlat. Nederland Institute for Telematique - Context Aware Collaborative Environments for Next Generation Business Networks (Project IST-2001-37460) - consortiu formed din: Telematica Instituut, Olanda, Fraunhofer Fokus, Germania, IBM Haifa Research Laboratory, Israel, VTT Information Technology, Finlanda, Sankt Gallen University, MCM Institute, Elvetia , Pleyma Unternehmensnetzwerke, Germania, Siemens SPLS, Germania, SanomaWSOY, Finlanda, Mondragon Innovation and Knowledge, Spania.

12. BRICS (Basic Research in Informatics for Creating Knowledhe Society - 2003), consortiu de 6 universitati olandeze University of North Texas - 1992 - Center for Collaborative Organizations. Nivel mondial si European - Workshop-uri si conferinte – studii: • Modelarea si dezvoltarea cadrului conceptual • DSS colaborative si GDSS • Consortiile ca SC • Medii de dezvoltare colaborative • BD federative sistemele lor tranzactionale – extensii ale BDD • Depozite de date colaborative • Tehnici de Data Mining colaborativ • BK colaborative • Portalurile ca sisteme colaborative Aspecte legate de programarea si proiectarea colaborativa: • Exista un portal ACM specializat • Teze de doctorat • Pair team programming • Studii de caz de programare colaborativa • Extreme programming • Educatia in programare si proiectare colaborativa

13. Simularea activitatilor colaborative • PM colaborativ • Interfata dintre KM si SC • Relatia SC si organizatii • Cercetari in domeniul jocurilor colaborative • Metrici de evaluare a SC. 5. Cadru (framework) pentru SC Framework – procesele si tehnologiile utilizate pentru rezolvarea unor probleme complexe; scheletul de integrare a diferitelor obiecte pentru a obtine solutia [Wikipedia] 1. O structura pentru a include diverse obiecte – schelet pentru ceva care incepe a fi construit. 2. Platforma de lucru externa; schela. 3. Structura fundamentala, pentru o lucrare scrisa. 4. Set de ipoteze, concepte, valori, si practici care reprezinta o imagine a realitatii. [http://www.thefreedictionary.com/ ] [Wikipedia] In dezvoltare soft – cadru – structura suport pe care se organizeaza si dezvolta un alt proiect soft. Exemplu, RUP (Rational Unified Process) cadru de dezvoltare soft.

14. [Wikipedia] Arhitectura unui cadru - arta si disciplina de creare sau de a face sa ineractioneze sisteme sau obiecte complexe la nivel fizic sau conceptual http://zing.ncsl.nist.gov/nist-icv/documents/ method.html DARPA Intelligent Collaboration and Visualization program (IC&V) – Multi-nivel (mul-titier): • Nivelul cerintelor; • Nivelul conceptual; • Middleware – nivelul suportului logic; • Nivelul tehnologic sau fizic. Ontologii pentru nivele: Nivelul cerintelor 4 categorii de obiecte: • Activitati de baza (work tasks) - SC: planificare, brainstorming si creativitatea de grup, luarea deciziilor, conflicte cognitive, coalitii si negocieri, targuri, performante competitive, diseminare & informare etc.; • Activitati de tranzitie (transition tasks) relatii intre cele de baza: agregarea rezultatelor entitatilor de actiune a membrilor grupului, marcarea terminarii actiunilor, stabilirea rolurilor in grup, modificrea agendei, reperarea participantilor absenti, concluzionarea discutiilor, legarea/introducerea sau izolarea/eliminarea membrilor grupurilor.

15. Protocoale sociale - depind de natura relatiilor (formale sau informale): organizarea si conducerea reuniunilor (presedinte, agenda, suportul ierarhiilor, etc.), standarde de comunicatie (tip, securitate, interactiune), sau deprinderi (asteptari, influetce, locatii, obiecte, actiuni etc). • Caracteristici de group - depinnd de timp (spontaneitate, durata, asinchron sau sinchron), dimensiune (numar de membrii, omogenitate, durata groupului, etc). Ontologia – Limbaj natural & diagrame – usor dar nu se poate demonstra completitudinea si consistenta. Structrile eterogene: H-structura (Σ) - tripletul • Σ = { Δ, φ, } • (i) Δ = {Di}iI familie de multimi finite – suporturi, piloane sau semnaturi, indexat de I (denumiri); • (ii) φ = {fα} set de functii de aritate finita: fα : Di(1,α) x Di(2,α) x ... x Di(n(α),α)  Dk(α) n(α) fixat (aritatea lui fα), iα: N  I cu iα: k  i(k, α), α  Ω' numele functiei; • (iii)  = {rβ} a set de relatii de aritate finita rβ  Di(1,β) x Di(2,β) x ... x Di(n(β),β) β  Ω" numele relatiei.

16. Componentele distribuite in spatiu si timp, H-structra locala & SC are H-structura globala. Logica modala sau temporala prin combinarea unei forme slabe a logicii Horn cu FOPL -> (HFOPL) -> HFOPL - local, HFOPLG: asocierea prin substitutii si unificari -> consistenta dar nu este completa. WordNet – lexicon semantic - combinatie dictionarul & tezaurul englez, analiza de text & AI. => 2 subnivele: global & local - ontologia minimala LN si maximala H-structuri sau HFOPL. Nivelul conceptual – imaginea conceptuala a nivelului cerintelor -> obiecte + relatii conceptuale: actiuni de baza, actiuni de tranzitie, protocolul social & relatiile de grup. - se construiesc scenarii: exemplu, reuniunea. Functionalitatile prin servicii, de exemplu, chat cu participantii la alta sedinta, chat prin servicii text sau telefon, etc. Imaginile elementelor de la nivelul cerintelor al nivel conceptual: • Activitati de baza -> spatiu de lucru (tipuri de accese si contributii), suporturi pentru tipurile obiectelor (imagini, sunete, text, etc), manipulari de obiecte (creare, stergere, mutare) managementul obiectelor (coordonare, legare, eliminare, protejare, monitorizare)

17. Activitati de tranzitie: colaborarea, coordonarea (agregare, reluare, integrare, distribuirea obiectelor, tranzitia obiectelor intre participanti), planiifcarea colaborarii obiectelor (agenda, calendar, notificara reuniunii, votare), facilitati de localizare (localizarea posibililor colaboratori, localizarea membrilor grupului, localizarea obiectelor). • Protocoalele sociale: indicatori de disponibilitate (abstractizare, temporal, aggregare, trasabilitate, disponibilitatea informatiilor, perspectiva), conducerea reuniunilor (suport pentru colaborari multiple, controlul locatiei, controlul accesului la documente/obiecte, caracteristicile de sincronizare), comunicare (chat, transfer de mesaje, lasarea de mesaje, comunicare pe n cai sau o cale, acceptarea, gazduire, canal de feedback, comunicare privata, securitatea comunicarii, comunicarea anonima) Nivel local – global. Aceleasi ontologii + retele semantice – standardizate [Luger 2002] sau scenarii standardizate [Graham&Jones1988]. SUMO (Suggested Upper Merged Ontology) [http://www.ontologyportal.org/], mappabil pe WordNet. Cyc - proiect AI – leaga baze de date cu K generale pentru simularea gandirii umane. CRM (Conceptual Reference Model), ontologie formala extensibila pentru informatii culturale - ISO Draft International Standard (ISO/DIS 21127). GOLD - ontologia pentru descrierea lingvistica mapata pe SUMO.

18. Nivelul middleware –tipuri de servicii utilizabile pentru dezvoltarea Computer Support Collaborative Work Systems (CSCW). Se pot utiliza functionalitatile serviciilor pentru a intelege cum sunt suportate obiectele si scenariile conceptuale, stabilirea serviciilor adecvate unui grup, asigurarea robustetei si sclabilitatii, demonstrarea corectitudinii CSCW. Servicii la acest nivel: E-mail, chat, conectare Internet, conversatii telefonice, multicasting audio si video, audio half si full duplex, black boards, spatii de lucru si aplicatii partajate, incriptare, inregistrare, mecanismul de istorie, liste ale obiectelor si participantilor, colaboratori posibili, controale ale versiunilor, sesiuni simultane, managementul spatiului colaborativ si navigare, cataloage de obiecte, controlul objecttelor, facilitati de import/ export, facilitati de web semantic, etc. Representarea - frame-uri [Luger2002; Graham&Jones, 1988] sau limbaje specializate bazate pe frame-uri KM (Knowledge Machine) al F-Logic (Frame Logic) – reprezentarea cunostintelor, KIF (Knowledge Interchange Format) –creat pentru descrierea sintaxei FOPL a proceselor, cu variante, exemplu KIF-SUMO - ontologii de markup: OWL (Ontology Web Language), pentru publicare si partajare de date pe Internet – specificat WorldwideWebConsortium (W3C), RDF (Resources DescriptionFramework), de W3C - alte componente si instrumente, utilizate in proiectele de Web Semantic.

19. Nivel tehnologic – varietate de implementari a serviciilor cu descrierea performantelor - referitoare la caracteristici ca: rezolutia imaginii, comunicatii si retele, calitatea imaginilor expandate, factori de compresie, etc. Evaluarea tehnologiilor poate fi in afara contextului activitatii de grup. Element de tehnologi determinant in CSCW interfata cu utilizatorul -> evaluarea trebuie facuta in raport de sarcinile activitatii de grup. Benchmark-ul se face pentru activitati specifice: trimiterea unui e-mail la un colaborator sub forma de timp, tastare, erori comise de utilizator, etc. 6. Aplicarea framework-ului la PM colaborativ Proiect - efort temporar pentru crearea unui produs sau serviciu [Wikipedia]. • Temporar – inceput si sfarsit – durata finita. • Unic – produsul sau serviciul unic. • Cuprinde plan ce defineste restrictiile prin limitarea scopurilor si parametrilor.

20. (PM) disciplina de definire si atingere a scopurilor prin optimizarea resurselor (timp, personal, bani, materiale, energie, spatiu) in timpul derularii proiectului. Definitii alternative: • PM – applicarea K, deprinderilor, instrumentelor si tehnicilor la o categorie mare de activitati pentru a satisface cerintele proiectului. • PM – crearea unui mediu si a conditiilor in care se pot atinge obiectivele intr-o maniera controlata de o echipa de oameni. • PM – arta de directionare si coordonare a resurselor materiale si umane dealungul vietii proiectului prin utilizarea unei tehnici moderne de management. Factori importanti in PM: timp, cost si scop – temele centrale legate de proiect: • trebuie livrat la timp, • trebuie sa intre in cost, • trebuie sa urmareasca riguros scopul, • trebuie sa respecte cerintele de calitate a clientului.

21. PM traditional – un singur proiect intr-o singura locatie si se concentreaza de multe ori pe intrari si iesiri si nu pe proces [Fang Chen 2003]. – noua paradigma a proiectului distribuit si virtual. Apare daca: organizatia este distribuita, colaborarea dintre organizatie si client in ciclul de viata a dezvoltarii proiectului [Lee, SIMTech Technical Report (MIT/01/028/PDDM) ]. MIT – a dezvoltat programul Collaborative Product Development (CPD), colaborarea intre IMM-uri si partenerii lor de afaceri. Diferenta principala intre PM clasic si colaborativ – parteneriatul – poate fi puternic, stabil, pe termen lung sau dinamic si pe termen scurt. PM colaborativ adauga la 3C o cunoastere mai buna a workflow – scopul PM colaborativ “obtinerea informatiei corect, de persoanele in drept si in disponibile la timp”. Aplicarea cadrului; Nivelul cerintelor PM colaborativ introduce la nivelul activitatilor de baza procesele de munca (analiza interdependentei sarcinilor, documentarea, deciziile rationale si procesul de munca insasi). Instrumentele clasice din PM ca PERT sau diagrame Gantt - planificare a obiectelor temporare, financiare, de echipament, a resurselor umane dar, in general, nu se ocupa de procesul de munca care-i privit ca o cutie neagra -> PM clasic este reactiv – cel colaborativ – proactiv. La nivelul activitatilor de fux – specific GDSS – care nu are componenta de workflow. La nivelul protocoalelor sociale – comunicare mult mai formala in principal prin sistem de raportare. PM clasica are un sistem pasiv de raportare – instrumentul de raportare a corporatiei si nu un lucru de echipa dinamic – partajare si comunicare slaba a informatiei. Comunicarea este una din cauzele esecurilor.

22. Concluzii: PM colaborative subiect important – in 2006 NASA organizeaza a 3-a conferinta pe acest subiect [Keley2006]. Alte PM colaborative in educatie [software.emc.com/collateral/content_m ], etc. 7. Paradigma colaborativa in clusterele industriale Literatură exhaustivă în privinţa clusterelor induatriale[LeWin2006]- avantaje faţă de sistemul clasic al întreprinderilor izolate. Definiţia claică a clusterelor industriale “concentrarea geografică a industiilor ceea ce duce la câştigarea unor avantaje în domeniul performanţei colocatarilor”[Doeringer and Terkla 1995]. • UE - programul cadru FP5 a indus dezvoltarea IMM-urilor, FP6 a dus la dezvoltarea clusterelor industriale formate din IMM-uri, sau IMM-uri şi întreprinderi mari. Astfel au luat naştere un număr mare de proiecte VOSTER, ALIVE, VIVE, CE-NET, ARICON. ECOLEAD- în următorii 10 ani majoritatea întreprincderilor şi mai ales a IMM-urilor se vor grupa în reţele colaborative. Experimente colaborative în cluster-ul Andaluzia: • 1990 – IMM-în ATESAER pentru a asigura o reprezentare unitară. • 1994-2000 ANDALUCÍA AEROESPACIAL SA - Organizaţie Virtuală, reunind contractorii publici şi subcontractorii, precum şi companii renumite ca Boeing şi Dornier - pentru competitivitate tehnica şi financiara. • 2002: HELICE FOUNDATION şi HELICE.NET proiectarte de Agenţia Regională de Dezvoltare din Andaluzia - îmbunătăţirea colaborării şi creşterea competitivităţii pe piaţa aeronautică europeană. Proiectat AEROPOLIS de guvernul regional cu o infrastructură fizică de 580.000 m2 alocată membrilor cluster-ului în zona din jurul EADS-CASA în Sevilia

23. Va multumesc!