Курсовая "Практика и перспективы применения систем искусственного интеллекта в КИС"
1.Теоретические основы моделирования и проектирования информационной системы
2. Технико-экономическая характеристика ООО «Директ Лайн»
2.1 Краткая характеристика ООО «Директ Лайн»
2. 2 Анализ ИТ- инфраструктуры ООО «Директ Лайн»
2.3 Техническая и программная модели
2.5 Функциональное моделирование бизнес-процессов компании ООО «Директ Лайн»
2.5. Разработка веб-ориентированной экспертной системы для ИТ –компании ООО «Директ Лайн»
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Актуальность темы. Тема курсовой работы актуальна, так как является автоматизация подготовительного процесса разработки сайта значительно экономит время разработчиков.
Объектом исследования является – IT- компания по разработке и продвижению сайтов ООО «Директ Лайн».
Предмет исследования – технологии автоматизации выбора программного продукта для разработки веб-сайта.
Цель работы – создать экспертную систему выбора программного средства для создания сайта.
Задачи работы:
1. Проанализировать учебно-методическую литературу по теме провести исследования;
2. Проанализировать предметную область с целью выявления объектов автоматизации;
3. Проанализировать информации о деятельности предприятия;
4. Проанализировать архитектуры предприятия, структуры бизнес-процессов и информационных потоков компании;
5. Проанализировать деятельность компании на основе изучения всех видов документооборота;
6. Оценить уровень информатизации анализируемого предприятия и применения прикладных программ;
Методологическая и теоретическая база исследования. В качестве теоретической базы использованы исследования, касающиеся построения систем принятия решения и экспертных систем, а также публикации в периодической печати и в сети Интернет.
В научно-исследовательской работе применялись методы синтеза, системного анализа, теории информации.
Научная новизна: Предложена модель построения профилированных пользовательских интерфейсов, структура элементов которых адаптирована к специфике предметной области. Практическая значимость состоит в упрощении доступа участников проекта к накапливаемым в ходе реализации информационным ресурсам.
Практическая значимость результатов исследования проявляется в том, что разработанная экспертная система позволит предприятию сократить время разработчиков сайта.
В первом разделе рассмотрены теоретические основы инженерии знаний и разработки экспертных систем. Во втором разделе проанализирована деятельность ООО «Директ Лайн», построены техническая, программная модель, топологическая модель и дерево проблем в анализируемом предприятии. В третьем разделе разработана модель бизнес-процессов с применением методов функционального и объектно-ориентированного проектирования, а также разработана модель проектируемой экспертной системы.
1.Теоретические основы моделирования и проектирования информационной системы
1.1 Понятие экспертной системы
Экспертная система – это система искусственного интеллекта, которая содержит знания об определенной слабо структурированной и трудно формализуемой узкой предметной области и способная предлагать и объяснять пользователю рациональные решения.
Обобщенная структура экспертной системы представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структура экспертной системы
Блоки, изображенные на рисунке, присутствуют в любой экспертной системе.
В целом процесс функциокуровая работаования экспертной системы начинается с желания пользователя получить необходимую информацию. Пользователь через пользовательский интерфейс посылает запрос к экспертной системе. Эксперт, на основе базы знаний, генерирует и выдает пользователю подходящую рекомендацию, разъясняя свои рассуждения при помощи подсистемы объяснений.
Рассмотрим и проанализируем существующие виды пользовательских интерфейсов:
- Командный интерфейс. В данном виде интерфейса реализуется пакетная технология и технология командной строки. Происходит передача команд компьютеру, а компьютер соответственно их реализует и предоставляет результат выполнения человеку. В командном интерфейсе применяется пакетная технология и технология командной строки. [16, с.41]
- Wimp-интерфейс предназначен для общения пользователя с компьютером с помощью графических типов. Отличительная черта этого вида интерфейса – осуществление диалога пользователя и компьютера с помощью графических типов таких как: меню, окна, другие элементы. Команды передаются через графические образы. Данный вид интерфейса с помощью двухуровневой технологий графического интерфейса и "чистого" WIMP – интерфейса [12, с.57].
- Silk – интерфейсы приближен к форме общения людей.
Silk – интерфейс поддерживает общение человека и компьютера. Это происходит путем распознавания команд, анализа речи человека и определения в ней основных фраз. Преобразованная и ясная для человека вид информации является результатом выполнения команд. Однако Silk – интерфейс применяется достаточно редко, так как при его использовании необходимо иметь аппаратные ресурсы компьютера с высокими возможностями.
Рассмотрим классификацию в зависимости от типа пользовательского интерфейса информационной системы:
1. Прикладной интерфейс применим для реализации некоторых функциональных информационных технологий.
2. Под системным интерфейсом понимается метод взаимодействия с компьютером, которые реализуются операционной системой или ее надстройкой.
Рисунок 1 – Типы пользовательского интерфейса
На рисунке 2 представлена структура БЗ интеллектуальной СППР, основанной на модульном принципе, использующей обобщенную схему методологии когнитивного и нечеткого когнитивного моделирования процесса анализа реализуемости проектов.
.
Рисунок 2 – Структура базы знаний интеллектуальной системы поддержки принятия решений при анализе реализуемости проектов по созданию ИУС
На рисунке 3 представлена классификация моделей знаний.
Рисунок 1 – Виды моделей инженерии знаний
Модели инженерии знаний:
¾ Логическая - представление знаний с помощью аппарата формальной логики. В логике разработаны методы правильного мышления, представляющие собой цепочку выводов в логически последовательной форме. Рассуждение в нем изучается с точки зрения.
Представление о форме, а не о значении, и для этой цели в обычных рассуждениях определяются определенные элементы, которые могут быть произвольно заменены некоторыми другими элементам.
¾ Продукционная. В продукционном представлении знания содержатся в небольших программных процедурах, которые определяют, как выполнять конкретные действия (как действовать в конкретных ситуациях).
Рисунок 2- Модель представления знаний
¾ Фреймовая. В отличие от семантических сетей, представление фрейма записывает жесткую структуру информационных блоков, которая указана в фрейме прототипа или протокадре. Конкретные кадры, или экземпляры кадров, указываются путем указания протокадра и, следовательно имеют ту же структуру, . что и соответствующая проторамка.
Значения слота кадра могут быть именами других
Кадры, чтобы связать кадры вместе.
Разделим данные модели на эмпирические и теоретические.
Рисунок 3- Модели представления данных
Эмпирические модели:
¾ Продукционные модели;
¾ Сетевые модели;
¾ Фреймовые модели%
¾ Ленемы.
Теоретические модели:
¾ Логические модели;
¾ Комбинаторные модели;
¾ Алгебраические модели.
Итак, мы исследовали и проанализировали существующие модели инженерии знаний по различным критериям.
По итогам анализа можно прийти к выводу, что фреймовая модель знаний более всего годится для формального построения онтологии, так как позволяет описать многообразие знаний.
Также фреймы обладают функцией самостоятельного развития и поддержания модели знаний предметной области без привлечения аналитиков и программистов.
Структура взаимодействия информационной системы и пользователя в довольно общем виде можно показать в виде, показанном на рисунке 3.
Рисунок 3 – Структура взаимодействия с пользователем
Устройства ввода-вывода служат средствами взаимодействия пользователя с информационной системой. Прямая передача данных осуществляется с помощью программных средств системного уровня. Содержание и форма потока данных между пользователем и системой обуславливается Реализация взаимодействия между пользователем и системой обуславливается содержанием и конфигурацией потока данных между пользователем и системой. Диалог является составным элементом приложения.
Рассмотрим группы пользователей интерфейса такие как:(рис.3) [4, с.67]:
- конечные пользователи;
- пользователи-разработчики;
- операторы.
Рисунок 4 – Классификация пользователей
2. Технико-экономическая характеристика ООО «Директ Лайн»
2.1 Краткая характеристика ООО «Директ Лайн»
Компания ООО «Директ Лайн» – это активно развивающаяся IT компания. Компания оказывает полный спектр услуг: разработку и дизайн сайтов и приложений, продвижение сайтов, техническую поддержку и развитие.
Юридический адрес: 445044, Самарская обл., г.Тольятти, ул. Офицерская, д.8, кв. 28
Наша миссия — помочь каждому, кто работает с нами, достичь его личной цели.
Компания занимается созданием и продвижением сайтов для клиентов в США. Сейчас у компании четыре офиса: в Тольятти, в Филадельфии, Денвере и Остине.
Компания получает награды на престижных конкурсах в сфере дизайна и веб-разработки - Awwwards, CSS Design Awards, Creativity International Awards, Hermes Creative Awards.
Правовой статус - общество с ограниченной ответственностью, главным органом управления которого является общее собрание участников.
Мы проанализируем графический интерфейс пользователя «Netcracker Technology», в котором можно менять папки (таблица 1).
Таблица 1 - Анализ графического пользовательского интерфейса
|
интерфейс GUI |
Без применения GUI |
||
|
Характеристика |
Кол-во возможных состояний |
Характеристика |
Кол-во возможных состояний |
|
Папка |
Число пикселей на экране, которые занимаются Папкой 1 * кол-во кликов |
Сокрытые возможности UI |
|
|
Папка 2 |
Число пикселей на экране, которыеются Папкой 2 * кол-во кликов |
Комбинация быстрого вызова в нестандартном варианте
|
Кол-во пикселей на экране, занимаемых Кнопкой |
|
Нацеливание курсора на Папку 1 |
Число пикселей на экране, которые заниаются Папкой 1 |
Иные непредвиденные возможности UI |
|
На данный момент в ООО «Квадрига» действует информационная система 1С: Документооборот, 1С: УАТ, 1С: Бухгалтерия). В информационной системе имеется возможность сформировать техническое задание для возможности контроля, провести анализ уже существующих функций в действующих базах.
На рисунке 3 представлен программный комплекс 1С, который использует ООО «Квадрига».
Рисунок 4 – Программный комплекс 1С ООО «Директ Лайн»
2.2 Техническая и программная модели
Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем: файл-сервер либо клиент-сервер. В качестве архитектуры базы данных на предприятии реализована архитектура клиент-сервер. Эта архитектура разделяет функции приложения пользователя (называемого клиентом) и сервера.
Рисунок 5 –Программная модель
2.3 Топологическая модель
В качестве топологии сети применяется топология – “звезда”. Это объясняется тем, что все структурные подразделения предприятия находятся в одном административном здании и их удаленность друг от друга не составляет более 150 м.
Архитектура сети – 100 Base Ethernet (скорость передачи 100 Мбит/с). Выбор данной архитектуры объясняется тем, что она способна обеспечивать передачу существующих информационных потоков (экономических, управленческих, производственных) на предприятии с необходимой интенсивностью, способна поддерживать выбранную топологию сети. Среди наиболее распространенных архитектур ЛВС, таких как Token Ring или ARCnet, Ethernet обладает высокой скоростью передачи информации и более надежной физической структурой в результате чего она получила наибольшее распространение.
Рисунок 6 – Топологическая модель
2.4 Функциональное моделирование бизнес-процессов компании ООО «Директ Лайн»
Функциональная модель бизнес-процессов ИТ – компании ООО «Директ Лайн» разработана с использованием пакета AllFusion Process Modeler 7.
Модель бизнес-процессов ООО «Директ Лайн» была реализована по методологии функционального моделирования IDEF0.
Контекстная диаграмма модели бизнес-процессов ООО «Директ Лайн» представлена на рисунке 7.
Рисунок 7 - Диаграмма верхнего уровня
Рисунок 8 -Диаграмма декомпозиции верхнего уровня
Рисунок 9 - Диаграмма декомпозиции «выполнение проекта»
Рисунок 10 - Диаграмма декомпозиции « Проектирование»
Рисунок 11 - Диаграмма декомпозиции «Разработка сайта»
Рисунок 12 - Диаграмма декомпозиции «Верстка»
Рисунок 13- Диаграмма декомпозиции «Программирование»
Рисунок 14 -Диаграмма декомпозиции «Сдача проекта»
Представим логический уровень информационной модели.
Таблица 1 – Сущности модели
На рисунке 15 представлен физический уровень модели (в качестве сервера СУБД используется SQL SERVER).
Рисунок 15 – Физический уровень модели
2.5. Разработка веб-ориентированной экспертной системы для ИТ –компании ООО «Директ Лайн»
В связи с тем, что рассматриваемая в данном проекте экспертная система, должна содержать в себе рассмотрение базовых типовых задач, с которыми сталкиваются сотрудники компании, она применима для сотрудников практически всех отделов компании. Внесение изменений в экспертную систему конечным пользователем должно быть возможно в режиме обучения, который позволяет увеличивать базу знаний. Характерным признаком рассматриваемой экспертной системы должно быть отсутствие механизма настройки под нужды конкретного пользователя. Это было обусловлено тем, что опыт оказания технической поддержки при эксплуатации компьютерного оборудования и программного обеспечения компании выявил абсолютную идентичность возникающих проблемных ситуаций.
На основе произведенного обзора экспертных систем было принято решение о разработке собственной экспертной системы, которая наиболее полно соответствует функциональным требованиям. Основными требованиями к системе являются:
1. Обеспечение пользователя необходимой информацией для решения проблемы:
• система должна пошагово задавать вопросы, понятные для пользователя;
• система должна разъяснять задаваемые вопросы;
• система должна определять проблему по определенным признакам;
• система должна находить решение по выбранным критериям.
В рамках работы проектируется Web-ориентированная экспертная система, представляющая собой программный комплекс, включающий в себя обычное клиентское приложение, осуществляемое в операционной системе компьютера, так и Web-приложение, осуществляемое в среде интернет-браузера.
Использование информационной системы позволит быстро находить сотрудников, удовлетворяющих требованиям ТЗ, подбирать работников на текущие проекты и передавать информацию отделам, нуждающимся в этой информации.
В рамках научно-исследовательской работы проектируется Web-ориентированная экспертная система.
Далее созданную базу данных подключили к приложению с помощью визуальных компонент программной среды разработки Visual Studio 2015.
Экранная форма работы программы имеет вид, представленный на рисунке 16.
Рисунок 16 - Результат работы программы
Пользоваться данным приложением удобно, необходимо отметить галочкой нужные характеристики и выбрать их значения, далее нажать на кнопку «Найти» и в окне появится список программных средств, удовлетворяющих поиску.
Рисунок 17 - Результат работы программы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе написания научно-исследовательской работы были выполнены все поставленные цели и задачи.
По результатам проведенного исследования можно сделать следующие выводы.
Моделирование предметной области - основа проектирования экспертной системы.
в первом разделе рассмотрены теоретические основы инженерии знаний и разработки экспертных систем. Во втором разделе проанализирована деятельность ООО «Директ Лайн», к построены техническая, программная модель, топологическая модель и дерево проблем в анализируемом предприятии, разработана модель бизнес-процессов с применением методов функционального и объектно-ориентированного проектирования, а также разработана модель проектируемой экспертной системы.
В процессе выполнения научно-исследовательской работы разработана экспертная система выбора программного средства для создания сайта в виде Windows–приложения. Использование экспертной системы облегчает работу, которая связана с выбором программного средства для разработки сайта.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Август-Вильгельм Шеер. Бизнес-процессы: основные понятия, теории, методы. –М: Просветитель, 2013.- 205 с.
2. Вендров А.М. "Практикум по проектированию программного обеспечения экономических информационных систем". Учеб. пособие. - М.: Финансы и статистика, 2012. – 156 с.
3. Глушаков С. В., Ломотько Д. В. Базы данных. М.: ООО «Издательство АСТ», 2012. 415 с.
4. Грекул В.И. Проектирование информационных систем [Текст]: учебное пособие / В.И. Грекул, Г.Н. Денищенко, Н.Л. Коровкина. – 2-е изд. испр. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий: БИНОМ Лаборатория знаний, 2008. – 300 с.
5. Гринберг П. CRM со скоростью света. Привлечение и удержание клиентов в реальном времени через Интернет. (перевод с англ.: CRM at the Speed of Light: Capturing and Keeping Customers in Internet Real Time). Серия: Бизнес XXI века. Издательство: Символ-Плюс. 2012 – 528 с.
6. Елиферов В.Г., Репин В.В. «Бизнес-процессы: Регламентация и управление: Учебник». - М.:ИНФРА-М, 2014. – 319с.
7. Ковалев В.Н. Современные методологии и стандарты описания бизнес-процессов: преимущества, недостатки и области применения [Текст] / С.В. Ковалев, В.Н. Ковалев. // Справочник экономиста. – 2008. – №11. – с. 32–46
8. Култыгин О. П. Администрирование баз данных. СУБД MS SQL Server : учебное пособие / О. П. Култыгин. - Москва : МФПА, 2012. - 232 с. : ил. - (Университетская серия). – ЭБС «IPRBooks».
9. Маклаков С. В. Моделирование бизнес-процессов с AIIFusion Process Modeler. – М.: Диалог-МИФИ, 2012.– 240 с.
10. Никитин А.В. Управление предприятием с использованием информационных систем: Учебник / А.В. Никитин, И.А. Рачковская. – СПб.: Инфа, 2011. – 194 с.
11. Проскурякова Л.Г., Коробовскиий С.П. Проектирование информационных систем: Учебное пособие. – Орел: Издательство ОФ РАНХ ГС, 2012. – 234 с.
12. Репин В. В. Бизнес-процессы компании: построение, анализ, регламентация. – М.: Стандарты и качество, 2015. – 73 с.
13. Романова Ю. Д. Информационные системы в экономике, управлении, маркетинге и менеджменте. Оперативные CRM-системы. Введение клиентской базы Sats expert. - М.: Издательство ММВШБ "МИРБИС" (Институт), 20011. - 30 с.
14. Руководящий документ РД IDEF0 - 2000. Методология функционального моделирования IDEF0. М.: ИПК Издательство стандартов, 2000. – 75 с
15. Трофимов С. CRM для практиков – М.:ООО АвтоКод, 2006 – 308 с.
16. Трофимова В.В. Информационные технологии. - М.: Высшее образование, 2014. - 632 с.
17. Фокс, Дж. Программное обеспечение и его разработка [Текст] / Пер. с англ. М.: Мир, 2007. - 368 с.
18. Черемных С. В., Семенов И. О., Ручкин В. С. Структурный анализ систем: IDEF-технологии. – М.: Финансы и статистика, 2009. – 192 с.
19. Черемных С.В. Моделирование и анализ IDEF-технологии [Текст]: практикум / С.В.Черемных, И.О.Семенов, В.С.Ручкин. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 192 с.
20. SQLite vs MySQL vs PostgreSQL: сравнение систем управления базами данных / [Электронный ресурс]: http://webarty.net/databases/sqlite-vsmysql-vs-postgresql-sravnenie-sistem-upravleniya-bazami-d-, (дата обращения: 29.11.2019)
21. Албитов А.Е., Соломатин Е.О. CRM (Customer Relationship Management) / А.Е. Албитов. [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.cfin.ru/itm/crmreview.shtml свободный (дата обращения 18.11.2019).
22. Бабаева Е.С. Информационные технологии в системе управления ресурсами современного предприятия. Вестник Волжского университета им. В.Н.Татищева. Серия «Информатика» Выпуск №18. – Тольятти: Волжский университет им. В.Н.Татищева, 2011. [Электронный ресурс] // URL: http://cyberleninka.ru/article/n/informatsionnye-tehnologii-v-sistemeupravleniya-vzaimootnosheniyami-s-klientami (дата использования 03.12.2019)
23. Зачем описывать бизнес-процессы. [Электронный ресурс] // URL:http://chavalah.ru/зачем-описывать-бизнес-процессы (Дата обращения: 17.11.2019).
24. Интернет портал iTeam технологий корпоративного управления [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.iteam.ru/, свободный.
25. Мир CRM: профессиональные решения для бизнеса [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mir-crm.ru/ (дата обращения 28.11.2019)
26. Преимущества системы CRM [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.crm-lite.ru (дата обращения 29.11.2019)
27. Dumas M., Van der Aalst W. M. P., ter Hofstede A. H. M. (eds.) Processaware Information Systems: Bridging People and Software through Process Technology. – Hoboken, New Jersey: Wiley, 2012. – 12 p.
28. Fisher, D.M. The Business Process Maturity Model: A Practical Approach for Identifying Opportunities for Optimization, 2016. – 123-124 p.