Экспертная система подбора товаров в интернет-магазине

В книге [Hayes-Roth et al, 1983] проблема выбора инструментальных средств представлена в терминах схемы рис. 1.1.4. Выяснив характеристики проблемы, решаемой проектируемой экспертной системой, можно определиться со свойствами пространства решений, которые перечислены выше. Затем они рассматриваются совместно с предполагаемыми характеристиками разрабатываемой системы - характеристиками порождающих правил, прямой цепочки вывода или возможностями формирования пояснений, - и вырабатываются желаемые характеристики инструментальной среды. Последние и позволяют подобрать нужную модель инструментальной среды. Нужно сказать, что все это прекрасно выглядит на картинке, но очень сложно реализуется на практике, хотя вряд ли кто-нибудь будет спорить с тем, что такой подход более логичен, чем какой-либо другой. Как показывает практика, большинство разработчиков явно или неявно следует именно такому подходу при создании экспертных систем.

Рис. 1.1.4 Схема выбора инструментальной среды проектирования экспертной системы

Среди инструментальных средств для создания ЭС наиболее популярны такие языки программирования, как LISP и PROLOG, а также экспертные системы-оболочки (ЭСО): KEE, CENTAUR, G2 и GDA, АТ_ТЕХНОЛОГИЯ, предоставляющие в распоряжение разработчика-инженера по знаниям широкий набор для комбинирования систем представления знаний, языков программирования, объектов и процедур.

Кратко остановимся на некоторых вышеприведенных языках программирования. LISP, как следует из его названия, предназначен для обработки списков, состоящих из атомов - абстрактных элементов, представляющих из себя формально неограниченные по длине цепочки символов. Они могут трактоваться как строки в более привычном понимании, числа или представлять собой некие логические структуры с вложенными на неограниченную глубину подсписками в виде иерархических деревьев. Для обработки списков используется функциональная модель, базирующаяся на теории Lambda-исчислений Черча. Фактически программа на LISP представляет из себя набор lambda-функций, при этом работа со списками осуществляется с помощью базового набора примитивов типа CAR/CDR (взять первый элемент списка, который сам может быть списком/получить список без первого элемента). Таких примитивов в минимальном наборе всего 13 штук. С их помощью и, главное, благодаря рекурсивной системе обработки информации LISP позволяет очень компактно описывать функции, для реализации которых на других языках программирования потребовались бы сотни и тысячи строчек кода. Такие задачи, как автоматическое доказательство теорем, понимание естественного языка и окружающего мира, логические исчисления, написание компиляторов, везде, где требуется обработка абстрактной структурной информации, как оказалось, очень удачно описываются и программируются на LISP. Из недостатков данного языка можно выделить сложность освоения и высокую стоимость средств разработки.

Программа на языке PROLOG состоит из набора фактов, определенных отношений между объектами данных (фактами) и набором правил (образцами отношений между объектами базы данных). Эти факты и правила вводятся в базу данных. Для работы программы пользователь должен ввести запрос - набор термов, которые все должны быть истинны. Факты и правила из базы данных используются для определения того, какие подстановки для переменных в запросе (называемые унификацией) согласуются с информацией в базе данных. Язык PROLOG, как интерпретатор, приглашает пользователя вводить информацию. Пользователь набирает запрос или имя функции. Выводится значение (истина - yes, или ложь - no) этого запроса, а также возможные значения переменных запроса, присвоение которых делает запрос истинным (т.е. унифицирует запрос). Хотя выполнение программы на языке PROLOG основывается на спецификации предикатов, оно напоминает выполнение программ на языках LISP или ML. К недостаткам данного языка можно отнести отсутствие механизма прямого вывода.

Несмотря на все достоинства вышеперечисленных языков создания экспертных систем, на сегодняшний день на первое место выходит новая разработка - среда CLIPS. Название языка CLIPS - аббревиатура от С Language Integrated Production System. Язык был разработан в Центре космических исследований NASA (NASA's Johnson Space Center) в середине 1980-х гг. и во многом сходен с языками, созданными на базе LISP, в частности OPS5 и ART.

Для создания экспертных систем, как и в любой другой среде, в CLIPS используются две основные конструкции: правила и факты. Факты могут быть как упорядоченные так и неупорядоченные, их называют шаблонами или фреймами. Мощный инструмент создания правил включает в себя возможность задания приоритета правил, которое позволяет пользователю назначать приоритет для своих правил. К основным достоинствам данного языка можно отнести свободное распространение, мультиплатформенность, полную открытую документацию и объектно-ориентированное расширение CLIPS Object-Oriented Language (COOL).

Также стоит отметить оболочку ЭС «Рапана», которая может использоваться как для создания простых Баз Знаний (БЗ) для локализованного применения, так и быть основой для решения глобальных задач любой сложности.

Особо нужно отметить возможность проведения консультаций через Интернет, что позволит существенно повысить интеллектуальность веб-узлов.

«Рапана» обладает рядом особенностей:

Первая особенность - высокое быстродействие, мультимедийность, масштабируемость, работа в сети - обеспечена использованием для БЗ реляционной модели. В итоге знания живут в "родной" среде СУБД, где нет практических ограничений на объем и допускается хранение любых типов данных, а вывод заключения идет через эффективный механизм SQL-запросов по числовым полям.

Система может работать с различными СУБД, но для работы ЭС Рапана в полную силу необходимо использование СУБД типа клиент-сервер. В большинстве из них машину вывода, основанную на SQL-запросах, можно легко конвертировать в язык хранимых процедур, что даст дополнительный эффект по быстродействию.

В БЗ может находится неограниченное количество отдельных задач, которые можно рассматривать как отдельные ЭС. В перспективе, можно будет объединять задачи в модули для решения крупных проблем.

Второй особенностью является простота создания Базы Знаний. Ввод данных с помощью специальной программы Когнитограф возможен в двух вариантах: первый похож на работу в программах типа материального учета, а второй - визуальный.

А используемая методика коэффиициентов уверенности, связанная с именем Шортлифа, проста и естественна.

Третьей особенностью является визуальная пошаговая отладка, предоставляющая создателю БЗ возможность видеть все,что происходит в ЭС в каждый момент её выполнения.

ЭС Рапана позволяет эффективно контролировать процесс отладки при наличии ~100-150 правил в задаче на 19-ти дюймовом мониторе. В литературе и материалах дискуссий про ЭС можно найти мнение, что создание ЭС с количеством правил более 400 не имеет смысла. Согласившись с этим, можно полагать, что ЭС Рапана, при достижимом росте площади рабочего пространства мониторов, полностью обеспечит предельную потребность.

Также из программ оболочек представляет интерес средства на базе JAVA: Corvid Exsys. Система EXSYS относится к системам дедуктивного продукционного типа, причем система по сути является инструментальной средой, поддерживающей различные режимы конструирования прикладных ЭС и обладающей достаточно развитыми средствами обработки фактора неопределенности. Эта система ориентирована на различные классы пользователей в зависимости от их подготовки в области искусственного интеллекта и программирования, имеет развитый интерфейс с современными СУБД и электронными таблицами, средства сбора статистики и т. д. Система может работать на различных вычислительных платформах под управлением различных операционных систем, а также имеет поддержку сетевой конфигурации.

Общие характеристики системы Exsys

Экспертная система Exsys представляет собой интеллектуальную систему, которая может быть использована для разработки базы знаний в любой предметной области. При этом знания представляются в виде продукционных правил. В систему включены средства отладки и тестирования программы, редактирования для модификации знаний и данных.

Основной частью экспертной системы является база знаний, которая накапливается в процессе развития системы. База знаний содержит правила типа:

IF (условие) THEN (заключение), либо

IF (условие) THEN (заключение 1) ELSE (заключение 2)

Пример продукции:

Если pH < 6, то жидкость - кислота.

Правила могут существовать с некоторой долей вероятности, которая выражается коэффициентом уверенности. Величину этого коэффициента задает эксперт при разработки базы знаний. В экспертной системе Exsys предусмотрено три шкалы, по которым оцениваются коэффициенты уверенности.

Первая шкала использует только два значения коэффициентов уверенности:

0 -ложь, 1 - истина.

Вторая шкала предусматривает значения от нуля до десяти, при этом: 0 -абсолютная ложь, 10 - абсолютная истина, промежуточные значения характеризуют различную степень уверенности.

Третья шкала расширяет возможности второй: -100 - абсолютная ложь, +100 - абсолютная истина, промежуточные значения соответствуют различной степени уверенности.

При разработке базы знаний эксперт решает, в зависимости от особенностей задачи, какую из этих шкал выбрать.

При разработке базы знаний можно воспользоваться текстовой информацией, формулами или использовать и то, и другое одновременно. Все зависит от выбора разработчика. В том случае, если было решено использовать математические выражения, появляются переменные. Они записываются в квадратных скобках. Например, [X] > [Y].

С правилом могут быть связаны примечание (NOTE) и ссылка (REFERENCE),которые отражают справочную информацию. Каждое правило обязательно должно содержать две части IF - условие и THEN - заключение. Части ELSE, NOTE,REFERENCE не являются обязательными.

При разработке правил в системе Exsys используются квалификаторы. Квалификатор - это специальная текстовая переменная, которая имеет имя и может принимать одно из нескольких значений. Все значения пронумерованы для быстрого и легкого ввода их при создании правил.

Квалификаторы используются для формирования условий. С этой целью выбирается нужный квалификатор и указывается номер соответствующего значения.

В процессе создания экспертной системы можно изменить любое правило, любой квалификатор, их текстовую информацию и вариант значения.

В системе формируются варианты выбора (CHOICES) принятия решения, которые составляют часть THEN (заключение) правила с заданной экспертом шкалой вероятности.

Важной особенностью системы Exsys является возможность вывода

информации из других правил, позволяющая разбивать сложные задачи на подзадачи. В Exsys реализованы механизмы как прямого, так и обратного вывода.

Система Exsys, как и любая экспертная система имеет возможность

объяснения полученных результатов. При необходимости, можно выяснить весь ход вычислений, вплоть до исходных данных.

Система Exsys в процессе поиска решения способна выполнять ряд

вычислительных задач, но некоторые задачи выходят за рамки его

возможностей. В Exsys имеется возможность вызова внешних программ для выполнения вычислений. Внешние программы могут передавать данные Exsys через БД или spread sheet. Exsys может вызывать почти все MSDOS-программы в качестве внешних программ.

Ввод правил

Ввод нового правила выполняется при нажатии клавиши или <А>. Exsys проверяет все новые правила на совместимость с уже существующими. Если обнаружен возможный конфликт, информация об этом отображается на экране и пользователь должен произвести необходимые изменения. Exsys не может проверять математические формулы.

Правила состоят из условий, которые являются предложениями. Эти условия часто состоят из квалификаторов и значений, объединенных в предложение. Квалификатор всегда находится в начале предложения. В условной части правила может быть несколько пар квалификатор-значение. Exsys допускает до 30 значений для одного квалификатора. Не следует переопределять значения квалификаторов, так как Exsys хранит квалификаторы в соответствии с их номерами и не сможет распознать, что два квалификатора с различными номерами одинаковы, если их текстовые значения совпадают.

Ранее введенные квалификаторы можно вызывать для повторного использования по их номерам, можно перемещаться по их списку нажатием клавиш <(> и <(>. Если список квалификаторов велик или Вы забыли номер требуемого квалификатора, можно найти его по его текстовому имени. Для этого необходимо нажать клавишу , а затем ввести текст. Если некоторый квалификатор содержит введенный текст, он будет отображен вместе со своим номером. Таким образом, в результате поиска могут быть найдены несколько квалификаторов. Выбор нужного производится по номеру.

Во время работы экспертной системы проверяются IF - части правил. Если все условия в IF - части правила истинные, то принимается истинной THEN - часть правила, в противном случае принимается истинной ELSE - часть правила (если она есть). Exsys допускает задание в одной IF - части до 126 конъюнкций условий. Условия проверяются в том порядке, в котором они записаны, соответственно порядок их следования может быть различным. Поэтому наиболее важные условия следует записывать раньше. Каждое правило может иметь примечание. Примечание отображается вместе с правилом и не влияет на ход работы, а служит лишь информацией для пользователя. Правило так же может иметь ссылку на источник информации, выраженной в нем. В отличие от примечания, ссылка не отображается, если пользователь специально не укажет этого.

Таким образом для разработки ЭС подбора товаров в интернет-магазине была выбрана Exsys Corvid, т.к. обладает требуемым набором характеристик:

Система имеет развитый интерфейс с современными СУБД и электронными таблицами, средства сбора статистики и т. д.

Система может работать на различных вычислительных платформах под управлением различных операционных систем, а также имеет поддержку сетевой конфигурации.

Экспертная система Exsys представляет собой интеллектуальную систему, которая может быть использована для разработки базы знаний в любой предметной области.

В систему включены средства отладки и тестирования программы, редактирования для модификации знаний и данных.

Система Exsys имеет возможность объяснения полученных результатов, при необходимости, можно выяснить весь ход вычислений, вплоть до исходных данных.

Система Exsys в процессе поиска решения способна выполнять ряд вычислительных задач.

ЭС легко интегрируется в любой сайт и работает как интернет приложение.

1.1.4 Постановка задачи

Цель:

Разработать Экспертную Систему позволяющую сократить время подбора товара клиентом и повысить эффективность работы интернет-магазина, за счет автоматизации поиска, по определенному набору характеристик.

Организация данных:

Входные данные: список параметров товара, формируемый на основе ответов пользователя;

Выходные данные: список товаров, подобранных на основе сформированного списка параметров.

Основные функции программы:

Обеспечение диалогового режима;

Вывод подсказок;

Вывод графических материалов (фото товара);

Вывод результата поиска.

Специальные требования:

Экспертная система должна иметь дружественный графический интерфейс, рассчитанный на обычного пользователя;

Пользователь может пересмотреть свой выбор в любой момент и по любому из параметров;

Результат поиска не должен быть пустым.

1.2 Построение экспертной системы

1.2.1 Анализ предметной области

В данном проекте предметную область составляют модели ноутбуков. У каждой модели имеется набор параметров.

Для удобства восприятия набор параметров сведен в таблицу. В ней в столбцы обозначены названия моделей, а строки - названия параметров. На пересечении обозначены значения параметров для модели. В таблице 1.2.1 для примера обозначены 3 модели. Реальное их количество будет зависеть от количества в списке моделей во входном файле.

Таблица 1.2.1

Модели Параметры	Sony Vaio TZ	Acer AOD150	Asus W90V
Фирма-производитель	Sony	Acer	Asus
Цена	2000$	1500$	2200$
Диагональ дисплея	13.1 дюймов	15.4 дюймов	17 дюймов
Частота процессора	2.4 ГГц	2.2 ГГц	2.8 ГГц
Кол-во ядер процессора	2	2	2
Объем оперативной памяти	4 ГБ	2 ГБ	4 ГБ
Дискретный графический адаптер	+	+	+
Объем видео-памяти	256 МБ	512 МБ	256 МБ
Объем жесткого диска	320 ГБ	500 ГБ	400 ГБ
Время работы от аккумулятора	5 часов	3 часа	5 часов
Вес	1.4 кг	2.4 кг	3 кг
Наличие оптического привода	+	+	+
Наличие Wi-Fi	+	+	+
Наличие BlueTooth	+	+	+
Наличие веб-камеры	+	+	+

Следующим этапом проектирования будет являться разработка (выбор) способа представления знаний.

1.2.2 Выбор модели представления знаний

Чтобы проводить экспертизу, компьютерная программа должна быть способна решать задачи посредством логического вывода и получать при этом достаточно надежные результаты. Программа должна иметь доступ к системе фактов, называемой базой знаний. Программа также должна во время консультации выводить заключения из информации, имеющейся в базе знаний. Некоторые экспертные системы могут также использовать новую информацию, добавляемую во время консультации. Экспертную систему, таким образом, можно представлять состоящей из трех частей:

1. База знаний (БЗ)

2. Механизм вывода (МВ)

3. Система пользовательского интерфейса (СПИ)

База знаний - центральная часть экспертной системы. Она содержит правила, описывающие отношения или явления, методы и знания для решения задач из области применения системы. Можно представлять базу знаний состоящей из фактических знаний и знаний, которые используются для вывода других знаний. Утверждение "Джон Ф. Кеннеди был 35-м президентом Соединенных Штатов" - пример фактического знания. "Если у вас болит голова, то примите две таблетки цитрамона" - пример знания для вывода. Сама база знаний обычно располагается на диске или другом носителе.

Механизм вывода содержит принципы и правила работы. Механизм вывода "знает", как использовать базу знаний так, чтобы можно было получать разумно согласующиеся заключения (выводы) из информации, находящейся в ней. Когда экспертной системе задается вопрос, механизм вывода выбирает способ применения правил базы знаний для решения задачи, поставленной в вопросе. Фактически, механизм вывода запускает экспертную систему в работу, определяя какие правила нужно вызвать и организуя к ним доступ в базу знаний. Механизм вывода выполняет правила, определяет, когда найдено приемлемое решение и передает результаты программе интерфейса с пользователем.

Когда вопрос должен быть предварительно обработан, то доступ к базе знаний осуществляется через интерфейс с пользователем. Интерфейс - это часть экспертной системы, которая взаимодействует с пользователем.

Как правило, пользователи мало знают об организации базы знаний, поэтому интерфейс может помочь им работать с экспертной системой даже, если они не знают, как она организована. Интерфейс может также объяснить пользователю, каким образом экспертная система выводит результат.

Система интерфейса с пользователем принимает информацию от пользователя и передает ему информацию. Просто говоря, система интерфейса должна убедиться, что, после того как пользователь описал задачу, вся необходимая информация получена. Интерфейс, основываясь на виде и природе информации, введенной пользователем, передает необходимую информацию механизму вывода. Когда механизм вывода возвращает знания, выведенные из базы знаний, интерфейс передает их обратно пользователю в удобной форме. Интерфейс с пользователем и механизм вывода могут рассматриваться как "приложение" к базе знаний. Они вместе составляют оболочку экспертной системы. Для базы знаний, которая содержит обширную и разнообразную информацию, могут быть разработаны и реализованы несколько разных оболочек. Хорошо разработанные оболочки экспертных систем обычно содержат механизм для добавления и обновления информации в базе знаний.

Как видим, экспертная система состоит из трех основных частей. Взаимосвязь между частями может быть сложной, зависящей от природы и организации знаний, а также от методов и целей вывода.

Базы знаний и способы представления

Продукционная модель

Это один из наиболее часто используемых в экспертных системах способов представления знаний. Основная идея заключается в ассоциировании с соответствующими действиями набора условий в виде правил типа "если-то", называемых также продукциями:

ЕСЛИ условие ТО действия

"Если-то"-правила обычно оказываются весьма естественным выразительным средством представления знаний. Кроме того, они обладают следующими привлекательными свойствами:

модульность: каждое правило описывает небольшой, относительно независимый фрагмент знаний;

возможность инкрементного наращивания: добавление новых правил

в базу знаний происходит относительно независимо от других правил;

удобство модификации (как следствии модульности): старые правила можно изменять и заменять на новые относительно независимо от других правил;

применение правил способствует прозрачности системы, т.е. способности к объяснению принятых решений и полученных результатов.

Однако продукционные системы не свободны от недостатков:

процесс вывода менее эффективен, чем в других системах, поскольку большая часть времени при выводе затрачивается на непроизводительную проверку применимости правил;

этот процесс трудно поддается управлению;

сложно представить родовидовую иерархию понятий.

Фреймы

Представление знаний, основанное на фреймах, является альтернативным по отношению к системам продукций: оно дает возможность хранить родовидовую иерархию понятий в базе знаний в явной форме. Фреймом называется структура для описания стереотипной ситуации, состоящая из характеристик этой ситуации и их значений, характеристики называются слотами, а значения - заполнителями слотов. Слот может содержать не только конкретное значение, но и имя процедуры, позволяющей вычислить его по заданному алгоритму, а также одну или несколько продукций (эвристик), с помощью которых это значение можно найти. В слот может входить не одно, а несколько значений. Иногда слот включает компонент, называемый фасетом, который задает диапазон или перечень его возможных значений. Фасет указывает также граничные значения заполнителя слота.

Совокупность фреймов, моделирующая какую-нибудь предметную область, представляет собой иерархическую структуру, в которую фреймы соединяются с помощью родовидовых связей. На верхнем уровне иерархии находится фрейм, содержащий наиболее полную информацию, истинную для всех остальных фреймов. Фреймы обладают способностью наследовать значения характеристик своих родителей, находящихся на более высоком уровне иерархии. Значения характеристик фреймов могут передаваться по умолчанию фреймам, находящимся ниже них в иерархии, но если последние содержат собственные значения данных характеристик, то в качестве истинных принимаются именно они.

Наиболее ярко достоинства фреймовых систем представления знаний проявляются в том случае, если родовидовые связи изменяются нечасто и предметная область насчитывает немного исключений. Во фреймовых системах данные о родовидовых связях хранятся явно, т.е. так же, как и значения всех других типов. Значения слотов представляются в системе в единственном экземпляре, поскольку включаются только в один фрейм, описывающий наиболее общее понятие из всех тех, которые содержат слот с данным именем. Такое свойство систем фреймов дает возможность уменьшить объем памяти, необходимый для их размещения в компьютере. Еще одно достоинство фреймов состоит в том, что значение любого слота при необходимости может быть вычислено с помощью соответствующих процедур или найдено эвристическими методами.

Как недостаток фреймовых систем следует отметить их относительно высокую сложность, что проявляется в снижении скорости работы механизма вывода и в увеличении трудоемкости внесения изменений в родовидовую иерархию. Кроме того, во фреймовых системах затруднена обработка исключений.

Семантические сети

Семантическая сеть, по мнению специалистов, - наиболее общий способ представления знаний, причем она появилась, по-видимому, ранее других. В ней понятия и классы, а также отношения и связи между ними представлены в виде сети. Семантическая сеть отображает совокупность объектов предметной области и отношений между ними, при этом объектам соответствуют вершины (или узлы) сети, а отношениям - соединяющие их дуги. В качестве объектов могут выступать события, действия, обобщенные понятия или свойства объектов. Свойства представляются в сети также в виде вершин и служат для описания классов объектов. Вершины сети соединяются дугой, если соответствующие объекты предметной области находятся в каком-либо отношении.

В используемой для разработки ЭС оболочки Corvid Exsys применяется продукционный метод представления знаний, к его достоинствам можно отнести:

Высокая степень детализации знаний.

Независимость отдельных элементов знаний друг от друга.

Рассмотрение базы знаний как совокупности активных процессов допускает асинхронную организацию решения задач с высокой степенью параллельности.

Продукционные модели применимы к области со слабоформализированными знаниями.

Что делает его предпочтительным для решения поставленной задачи.

1.2.3 Разработка логического блока программы

Для данной ЭС в программе Exsys Corvid были использованы следующие типы переменных (рис.1.2.1):

Рис.1.2.1

Static List Variable - переменные со статическим списком значений - переменный, принимающие значения из заранее определенного списка, например, список множественного выбора.

Используемые переменные этого типа:

[Autonomy]

[Business]

[Cost]

[Games]

[Multimedia]

[Portability]

[Web]

Confidence Variable - доверительные переменные - переменные, используемые для представления рекомендаций, которые будет выдавать система. С доверительными переменными ассоциируется доверительное значение (степень уверенности), которое показывает, основываясь на введенных пользователем данных, насколько достоверна та или иная рекомендация.

Используемые переменные этого типа:

[Ranking]

Collection - переменные коллекции - содержат пункты - текстовые строки (могут быть любой длины). Опции:

Добавлять отдельные текстовые пункты

Добавлять строку, которая является значением переменной

Сортировать пункты, по значению

Добавлять целый файл пунктов

Добавлять другую переменную коллекции

Удалить первый, последний или отдельный пункт, или все пункты.

Используемые переменные этого типа:

[Best]

[Comments]

[Firmlist]

Continuous - используется для переменных имеющих числовой диапазон, включая числовые, строчные и переменные даты.

Используемые переменные этого типа:

[Battery]

BlueTooth

[CAM]

[CDDVD]

[Company]

[Core]

[CPU]

[Display]

[HDD]

[Message]

[Price]

[RAM]

[TypeGC]

[VideoRAM]

[Weighs]

[WIFI]

Для чтения переменных из файла в Corvid Exsys используется MetaBlock, в тексте программы переменные MetaBlockа заключаются в фигурные скобки.

В разработанной ЭС 3 логических блока:

1-ый блок (рис.1.2.2) отвечает за формирование параметров на основе данных полученных от пользователя.

Рис.1.2.2

Например: Если на вопрос

«Важно ли для Вас использовать ноутбук для современных игр и 3D-приложений?»

пользователь ответит «важно», параметрам «Частота процессора», «Кол-во ядер процессора», «Объем ОП», «Объем видео-памяти», «Тип графического адаптера» будут присвоены следующие значения:

Частота процессора = 2ГГц

Кол-во ядер процессора = 2

Объем ОП = 2ГБ

Объем видео-памяти = 256МБ

Тип графического адаптера = дискретный

В программе это правило будет выглядеть следующим образом:

IF:

<br>Важно ли для Вас использовать ноутбук для

современных игр и 3D-приложений? важно

THEN:

[CPU] = 2

[Core] = 2

[RAM] = 2

[VideoRAM] = 256

[TypeGC] = 1

Для запуска каждого из логических блоков в Exsys Corvid служит командный блок (рис.1.2.3):

Рис.1.2.3

На схеме 1.2.1 наглядно представлено, какие параметры формируются при опросе пользователя по каждому из вопросов.

Логический блок 2 (рис.1.2.4) отвечает за формирование рейтинга по каждому из параметров ноутбука (Диаграмма 1.2.2).

Рис.1.2.4

При точном совпадении параметра реальной модели, параметру, сформированному в результате опроса в логическом блоке 1, рейтинг (по этому параметру) будет максимальным для этого параметра.

Такой метод применен для параметров Диагональ дисплея, Фирма-производитель, т.е. тех для которых важно точное соответствие пользовательскому значению.

IF:

{Display} = [Display]

THEN:

Ranking: Confidence = 50

При отклонении значения параметра от предпочтительного для пользователя рейтинг будет тем меньше, чем больше будет это отклонение.

IF:

{Display} != [Display]

THEN:

Ranking: Confidence = 50 - (5*ABS([Display] - {Display}))

Однако для таких параметров как Объем ОП, Частота ЦП и других, для которых увеличение значения относительно пользовательского значения не критично (или даже предпочтительно) рейтинг уменьшается только при значении параметра меньше пользовательского.

IF:

{CPU} >= [Core]*[CPU]/{Core}

THEN:

Ranking: Confidence = 50

IF:

{CPU} < [Core]*[CPU]/{Core}

THEN:

Ranking: Confidence = 50 - (5 * ([Core]*[CPU] - {Core}*{CPU}))

Обратная зависимость у параметра Цена:

IF:

{Price} <= [Price]

THEN:

Ranking: Confidence = 100

IF:

{Price} > [Price]

Также стоит отметить, что по каждому из параметров максимально возможный рейтинг не одинаков (см. диаграмма 1.2.1): так для параметров цена и фирма-производитель он наибольший - 100, для частоты ЦП, Объема ОП, Диагонали дисплея и др. он равен 50, для таких параметров как наличие CD-DVD или Wi-Fi максимальный рейтинг равен 30. Т.о. при подборе моделей будут иметь большее влияние характеристики с большим рейтингом, т.е. наиболее важные цена, фирма-производитель (если для пользователя не важна эта характеристика, он может выбрать вариант «любая фирма», тогда рейтинг по этому параметру не будет учитываться), что позволит повысить качество выбора.

В конце логического блока 2 формируется список моделей сортированный по сумме значений рейтинга по всем параметрам (по убыванию), для последующего вывода 5 «верхних» моделей списка (Команда RESULTS).

3-ий логический блок служит для добавления сообщения в случаи, если модели выбранной фирмы нет в базе товаров.

Диаграмма 1.2.1



Диаграмма 1.2.2

1.2.4 Разработка графического пользовательского интерфейса

Система пользовательского интерфейса обеспечивает взаимодействие между экспертной системой и пользователем. Это взаимодействие обычно включает несколько функций:

1. Обработка данных, полученных от пользователя и высвечивание вводимых и выводимых данных на экране.

2. Поддержка диалога между пользователем и системой.

3. Обеспечение "дружественности" по отношению к пользователю.

Система интерфейса с пользователем должна эффективно обрабатывать ввод и вывод. Для этого необходимо обрабатывать вводимые и выводимые данные быстро, в ясной и выразительной форме. Необходимо также включить возможность работы с дополнительными средствами такими, как магнитные диски и дополнительные файлы данных.

Кроме того, система интерфейса должна поддерживать соответствующий диалог между пользователем и системой. Диалог - это общая форма консультации с экспертной системой.

Консультация должна завершаться ясным утверждением, выдаваемым системой.

Блок-схема работы системы представлена на схеме 1.2.2.



Схема 1.2.2

Работа экспертной системы начинается с опроса пользователя (рис.1.2.5) и формирования списка предпочитаемых параметров на основе его ответов (во время опроса с помощью кнопок можно вернуться к предыдущему вопросу, либо начать опрос сначала). Далее при успешном чтении входного файла Exsys.txt со списком моделей ноутбуков с параметрами система сформирует рейтинг по каждому параметру моделей. Затем будут выведены 5 моделей с наибольшим суммарным рейтингом по всем параметрам с фото и описанием (рис.1.2.6).

Пример входного файла:

Company Model Image Price Display CPU Core RAM TypeGC VideoRAM HDD Battery Weighs CD-DVD Wi-Fi BlueTooth CAM Describe Link

Sony mod.1 Img/1.jpeg 500 11 1 1 0.5 0 64 50 9 2.0 0 0 1 0 http://www.sony.ru/describe.php http://www.sony.ru/

Sony mod.2 Img/1.jpeg 515 12 1 1 0.5 0 64 128 8 2.5 0 0 1 1 http://www.sony.ru/describe.php http://www.sony.ru/

Sony mod.3 Img/1.jpeg 530 13 1 1 0.5 0 64 50 7 3.0 0 1 0 1 http://www.sony.ru/describe.php http://www.sony.ru/

Sony mod.4 Img/1.jpeg 545 14 1 1 0.5 0 64 50 6 3.5 0 1 0 0 http://www.sony.ru/describe.php http://www.sony.ru/

Sony mod.5 Img/1.jpeg 560 15 1 1 0.5 0 64 80 5 4.0 0 1 1 1 http://www.sony.ru/describe.php http://www.sony.ru/

Sony mod.6 Img/1.jpeg 575 16 1 1 0.5 0 64 80 4 4.5 0 1 1 1 http://www.sony.ru/describe.php http://www.sony.ru/

Sony mod.7 Img/1.jpeg 590 17 1 1 0.5 0 64 50 3 5.0 1 0 1 1 http://www.sony.ru/describe.php http://www.sony.ru/

Sony mod.8 Img/1.jpeg 605 18 1 1 0.5 0 64 50 2 5.5 1 0 0 1 http://www.sony.ru/describe.php http://www.sony.ru/

Sony mod.9 Img/1.jpeg 620 9 1 1 0.5 0 64 50 8 1.0 1 1 1 1 http://www.sony.ru/describe.php http://www.sony.ru/

Рис.1.2.5

Рис.1.2.6

Для выбора вариантов ответа используется элемент Radio Button, кроме вопроса по выбору фирмы-производителя, где используется элемент Image Map. (Рис.1.2.7)

Рис.1.2.7

Для выбора фирмы достаточно кликнуть мышью по значку.

Форматирование осуществляется по средствам тегов.

Пример тега используемого для опроса пользователя:

TEXT ""

SAMELINE

IMAGE "ExSys_img\Autonomy.png" FORMAT: INDENT=1

TEXT "<br><FORMAT SIZE=26 STYLE=bold FCOLOR=10,80,160> Автономность</FORMAT><br><br><FORMAT STYLE=italic> Подсказка: </FORMAT><br> Время работы от аккумулятора может варьироваться<br> от 2 до 10 часов.<br>" FORMAT: BCOLOR=235,235,235

SAMELINE_END

Тег используемый для вывода результата (Рис.1.2.8):

TEXT ""

SAMELINE

TEXT "." FORMAT: FCOLOR=255,255,255

TEXT "<br> Мы рекомендуем Вам следующие модели ноутбуков: <br>" FORMAT: SIZE=20 STYLE=Bold FCOLOR=10,80,160 BCOLOR=235,235,235 POSITION=Left

SAMELINE_END

TEXT ""

[Message.VALUE] FORMAT: SIZE=14 STYLE=Italic FCOLOR=10,80,160 POSITION=Center

TEXT ""

TEXT ""

SAMELINE

TEXT "." FORMAT: FCOLOR=255,255,255

[Best.TOP5] FORMAT: ImagePos=W LastScreen

SAMELINE_END

Рис. 1.2.8

1.2.5 Текст программы

Логический блок 1

IF:

<br>На какую цену Вы ориентируетесь?<br> Самый дешевый

THEN:

[Price] = 500

IF:

<br>На какую цену Вы ориентируетесь?<br> Дешевый

THEN:

[Price] = 1000

IF:

<br>На какую цену Вы ориентируетесь?<br> Средняя цена

THEN:

[Price] = 1500

IF:

<br>На какую цену Вы ориентируетесь?<br> Дорогой

THEN:

[Price] = 2000

IF:

<br>На какую цену Вы ориентируетесь?<br> Очень дорогой

THEN:

[Price] = 2500

IF:

<br>Какой размер ноутбука Вы предпочитаете?<br> Самый компактный

THEN:

[Weighs] = 1

[Display] = 8

IF:

<br>Какой размер ноутбука Вы предпочитаете?<br>

Компактный

THEN:

[Weighs] = 2

[Display] = 11

IF:

<br>Какой размер ноутбука Вы предпочитаете?<br> Средний

THEN:

[Weighs] = 3

[Display] = 14

IF:

<br>Какой размер ноутбука Вы предпочитаете?<br> Большой

THEN:

[Weighs] = 4

[Display] = 17

IF:

<br>Какой размер ноутбука Вы предпочитаете?<br> Очень

большой

THEN:

[Weighs] = 5

[Display] = 18

IF:

<br>Насколько важно для Вас длительное время автономной

работы?<br> не важно

THEN:

[Battery] = 2

IF:

<br>Насколько важно для Вас длительное время автономной

работы?<br> важно

THEN:

[Battery] = 5

IF:

<br>Насколько важно для Вас длительное время автономной

работы?<br> очень важно

THEN:

[Battery] = 8

IF:

<br>Важно ли для Вас использовать ноутбук для

современных игр и 3D-приложений? не важно

THEN:

[CPU] = 1

[Core] = 1

[RAM] = 0.5

[VideoRAM] = 64

[TypeGC] = 0

IF:

<br>Важно ли для Вас использовать ноутбук для

современных игр и 3D-приложений? не очень важно

THEN:

[CPU] = 1.5

[Core] = 2

[RAM] = 1

[VideoRAM] = 128

[TypeGC] = 0

IF:

<br>Важно ли для Вас использовать ноутбук для

современных игр и 3D-приложений? важно

THEN:

[CPU] = 2

[Core] = 2

[RAM] = 2

[VideoRAM] = 256

[TypeGC] = 1

IF:

<br>Важно ли для Вас использовать ноутбук для

современных игр и 3D-приложений? очень важно

THEN:

[CPU] = 2.5

[Core] = 4

[RAM] = 4

[VideoRAM] = 512

[TypeGC] = 1

IF:

<br>Важно ли для Вас использовать ноутбук для вычислений

и бизнес-приложений? не важно

AND: [CPU] < 1

THEN:

[CPU] = 1

[Core] = 1

[RAM] = 0.5

IF:

<br>Важно ли для Вас использовать ноутбук для вычислений

и бизнес-приложений? не очень важно

AND: [CPU] < 1.5

THEN:

[CPU] = 1.5

[Core] = 2

[RAM] = 1

IF:

<br>Важно ли для Вас использовать ноутбук для вычислений

и бизнес-приложений? важно

AND: [CPU] < 2

THEN:

[CPU] = 2

[Core] = 2

[RAM] = 2

IF:

<br>Важно ли для Вас использовать ноутбук для вычислений

и бизнес-приложений? очень важно

AND: [CPU] < 2.5

THEN:

[CPU] = 2.5

[Core] = 4

[RAM] = 4

IF:

<br>Насколько важно для Вас использовать ноутбук для

кино, музыки и фото? не важно

THEN:

[HDD] = 50

[CDDVD] = 0

IF:

<br>Насколько важно для Вас использовать ноутбук для

кино, музыки и фото? не очень важно

THEN:

[HDD] = 120

[CDDVD] = 1

IF:

<br>Насколько важно для Вас использовать ноутбук для

кино, музыки и фото? важно

THEN:

[HDD] = 200

[CDDVD] = 1

IF:

<br>Насколько важно для Вас использовать ноутбук для

кино, музыки и фото? очень важно

THEN:

[HDD] = 300

[CDDVD] = 1

IF:

<br>Планируете ли Вы использовать ноутбук для работы в

интернете?<br> нет

THEN:

[WIFI] = 0

[CAM] = 0

[BlueTooth] = 0

IF:

<br>Планируете ли Вы использовать ноутбук для работы в

интернете?<br> да

THEN:

[WIFI] = 1

[CAM] = 1

[BlueTooth] = 1

Логический блок 2

IF:

{Price} <= [Price]

THEN:Ranking: Confidence = 100

IF:{Price} > [Price]

THEN:

Ranking: Confidence = 100 - (5*({Price} - [Price])/100)

IF:

{Weighs} = [Weighs]

THEN:

Ranking: Confidence = 50

IF:

{Weighs} != [Weighs]

THEN:

Ranking: Confidence = 50 - (12*ABS([Weighs] - {Weighs}))

IF:

{Display} = [Display]

THEN:

Ranking: Confidence = 50

IF:

{Display} != [Display]

THEN:

Ranking: Confidence = 50 - (5*ABS([Display] - {Display}))

IF:

{CPU} >= [Core]*[CPU]/{Core}

THEN:

Ranking: Confidence = 50

IF:

{CPU} < [Core]*[CPU]/{Core}

THEN:

Ranking: Confidence = 50 - (5 * ([Core]*[CPU] - {Core}*{CPU}))

IF:

{RAM} >= [RAM]

THEN:

Ranking: Confidence = 50

IF:

{RAM} < [RAM]

THEN:

Ranking: Confidence = 50 - (15 * ([RAM] - {RAM}))

IF:

{VideoRAM} >= [VideoRAM]

THEN:

Ranking: Confidence = 50

IF:

{VideoRAM} < [VideoRAM]

THEN:

Ranking: Confidence = 50 - ([VideoRAM] - {VideoRAM})/100

IF:

{TypeGC} >= [TypeGC]

THEN:

Ranking: Confidence = 50

IF:

{HDD} >= [HDD]

THEN:

Ranking: Confidence = 50

IF:

{HDD} < [HDD]

THEN:

Ranking: Confidence = 50 - (1.5 * ([HDD] - {HDD})/10)

IF:

{Battery} >= [Battery]

THEN:

Ranking: Confidence = 50

IF:

{Battery} < [Battery]

THEN:

Ranking: Confidence = 50 - (8 * ([Battery] - {Battery}))

IF:

{CD-DVD} >= [CDDVD]

THEN:

Ranking: Confidence = 30

IF:

{Wi-Fi} >= [WiFi]

THEN:

Ranking: Confidence = 30

IF:

{CAM} >= [CAM]

THEN:

Ranking: Confidence = 30

IF:

{BlueTooth} >= [BlueTooth]

THEN:

Ranking: Confidence = 30

IF:

LCASE("{Company}")=LCASE([Company])

THEN:

Ranking: Confidence = 100

IF:

[Ranking] > 0

THEN:

[Comments.ADDFIRST] <IMG SRC = "{Image}"><FORMAT

SIZE=16 STYLE=Bold>{Company} {Model}

({Price}$)<br></FORMAT>{Describe}<br><a

href="{link}">Подробнее...</a>

[Best.ADDSORTED] [Comments.CONCAT], [Ranking]

[Firmlist.ADDSORTED] {Company}, [Ranking]

Логический блок 3

IF:

[Company] != "Noname"

AND: LCASE([Firmlist.ITEM 1]) != LCASE([Company])

AND: LCASE([Firmlist.ITEM 2]) != LCASE([Company])

AND: LCASE([Firmlist.ITEM 3]) != LCASE([Company])

AND: LCASE([Firmlist.ITEM 4]) != LCASE([Company])

AND: LCASE([Firmlist.ITEM 5]) != LCASE([Company])

THEN:

[Message] = " Подходящей модели выбранной вами

фирмы нет в базе. Вы можете поменять<br> фирму

(предыдущий вопрос), либо посмотреть модели

рекомендуемые системой.<br>

1.3 Экспериментальная оценка результатов работы

1.3.1 Рекомендации по использованию ЭС

Данная экспертная система подбора товаров в интернет-магазнина призвана упростить и облегчить пользователю поиск ноутбуков, по нескольким заданным характеристикам. На схеме 1.3.1 представлена рекомендация по использованию экспертной системы на сайте интернет-магазина.



Схема 1.3.1 Схема взаимодействия программ

Экспертная система обладает упрощенным и дружественным интерфейсом общения пользователя с сайтом. Для получения необходимой информации не нужно заполнять множество полей, достаточно только ответить на несколько вопросов ЭС и получить точный результат.

Внедрение ЭС на Вашем сайте не потребует значительной переделки как сайта, так и баз данных.

Файлы для размещения на сервере:

ExsysCorvid.jar - java-апплет

ExSys.cvR - исполняемый файл программы ЭС

ExSys.txt - текстовый файл со списком товаров с параметрами, имеющий определенную структуру (таблица 1.3.1), и формируемый автоматически либо вручную на основе базы данных магазина.

Каталоги для размещения на серевере:

Img - каталог для размещения фото товаров магазина

ExSys_img - содержит элементы графического дизайна экспертной системы.

Для работы ЭС также требуется разместить в коде веб-страницы, на которой будет работать ЭС следующий тег для вызова java-апплета:

<APPLET

CODEBASE = "./"

CODE = "Corvid.Runtime.class"

NAME = "CorvidRuntime"

ARCHIVE = "ExsysCorvid.jar"

WIDTH = 725

HEIGHT = 585

HSPACE = 0

VSPACE = 0

ALIGN = middle>

<PARAM NAME = "KBBASE" VALUE = "" >

<PARAM NAME = "KBNAME" VALUE = "ExSys.cvR">

<PARAM NAME = "KBWIDTH" VALUE = "725">

The expert system would be running here but your browser has Java Applets disabled or does not support Java Applets. <BR><a href="http://www.exsys.com/applethelp.html" target="_blank">Click here</a> for help in determining why Applets are not running.

</APPLET>

Дизайн самой страницы зависит от разработчика сайта. Для запуска через браузер также требуется установка java-машины на стороне клиента.

Рис.1.3.1

Таблица 1.3.1

Имя параметра	Расшифровка имени параметра	Возможные значения параметра	Расшифровка значения параметра
Company	Фирма-производитель	Sony	Sony
Model	Модель	VAIO VGN-Z21MRN	VAIO VGN-Z21MRN
Image	Ссылка на фото товара	VGN-Z21MRN.jpg	VGN-Z21MRN.jpg
Price	Цена	2000	2000 $
Display	Диагональ дисплея	13.1	13.1 дюймов
CPU	Частота процессора	2.4	2400 МГц
Core	Кол-во ядер процессора	2	2
RAM	Объем оперативной памяти	4	4096 Мб
TypeGC	Тип графического адаптера	1	Дискретный
VideoRAM	Объем видео-памяти	256	256 Мб
HDD	Объем жесткого диска	320	320 Гб
Battery	Время работы от аккумулятора	5	До 5 часов
Weighs	Вес	1.4	1.4 кг
CD-DVD	Наличие оптического привода	1	Есть
Wi-Fi	Наличие Wi-Fi	1	Есть
BlueTooth	Наличие BlueTooth	1	Есть
CAM	Наличие веб-камеры	1	Есть
Describe	Описание товара	Sony VAIO VGN-Z21MRN (Core 2 Duo 2400Mhz/13.1"/ 4096Mb/320.0Gb/DVD)	Sony VAIO VGN-Z21MRN (Core 2 Duo 2400Mhz/13.1"/ 4096Mb/320.0Gb/DVD)
Link	Ссылка на подробное описание	http://market.yandex.ru/ model.xml?hid=91013&modelid=4608865	http://market.yandex.ru/ model.xml?hid=91013&modelid=4608865

1.3.2 Оценка эффективности использования ЭС

Если сравнивать ЭС с другими системами поиска, то можно определить следующие существенные отличия:

Поиск представляет собой последовательность вопросов

Поиск товаров по параметрам ведется в режиме «вопросы-ответы»

Пользователь может не вникать при поиске в технические подробности за счет подсказок

Пользователь может изменить уже заданные параметры поиска

Результат работы системы никогда не бывает пустым

Результат поиска сортирован по степени соответствия товара требованиям клиента ЭС предназначена для быстрого сужения поиска без потери качества выборки, помогает пользователю выбрать объект, подходящий по нескольким параметрам, из некоторого множества объектов.

В ЭС реализован достаточно сложный механизм подбора товаров по большему набору параметров. В ЭС внедрен алгоритм пересмотра выбранных значений параметров. При своей работе ЭС использует входной файл со списком товаров и их характеристиками. Для добавления нового товара в базу поиска не требуются навыки в программировании, достаточно добавить в текстовый файл запись о товаре в соответствии с его структурой, либо использовать модуль для автоматического добавления.

В следующей таблице указаны отличительные особенности данной системы в сравнении с другими системами поиска (таблица 1.3.2).

Таблица 1.3.2

Система Характеристики	Экспертная система	Экспертная система на сотовик.ру	Фильтр по атрибутам	Обычная система поиска	Яндекс-Гуру
1. Структура поиска
Поиск товаров по параметрам	да	да	да	да	да
Поиск по ключевому слову	нет	нет	нет	да	да
Поиск представляет собой фильтрацию товаров по основным параметрам	нет	нет	да	да	нет
Поиск представляет собой последовательность вопросов	да	да	нет	нет	нет
Поиск товаров по параметрам в режиме «вопросы-ответы»	да	да	нет	нет	нет
Возможность не вникать при поиске в технические подробности (за счет подсказок)	да	да	нет	нет	да
Возможность изменения уже заданных параметров поиска	да	да	да	нет	да
2. Результат поиска
Результат работы системы не может быть пустым	да	да	да	нет	нет
Результат поиска сортирован по степени соответствия товара требованиям клиента	да	нет	нет	нет	нет
3. Добавление новых товаров для поиска
Возможность автоматического добавления товаров для поиска из базы данных магазина	да	нет	да	да	нет

1.3.3 Руководство оператора

Экспертная система подбора товаров в интернет-магазине включает компоненты, позволяющие проводить консультации через обычный WEB-браузер. Для этого требуется, чтобы на стороне клиента была установлена java-машина, скачать последнюю версию программы можно на официальном сайте java - http://www.java.com/ru/download/manual.jsp.

Начало консультации ведется в режиме «вопрос-ответ», и не требует от пользователя специальных знаний за счет подсказок по ходу опроса.

В верхней части программы размещены элементы графического дизайна и подсказка, ниже расположен вопрос и варианты ответа, в нижней части - кнопки навигации.

Управление программой осуществляется при помощи мыши. Для ответа необходимо щелкнуть левой кнопкой мыши напротив выбранного варианта ответа и затем для перехода к следующему вопросу нажать на кнопку «Следующий вопрос». Также Вы можете перейти к предыдущему вопросу, нажав кнопку «Предыдущий вопрос», либо начать консультацию сначала использую кнопку «Начать сначала».

В течение консультации Вам будет задано несколько вопросов по характеристикам выбираемого товара и затем выдан список рекомендуемых товаров с их описанием и фото.

Ход консультации на сайте интернет-магазина представлен на снимках ниже:



Для ответа на этот вопрос достаточно щелкнуть на логотип фирмы.

При нажатии на ссылку «Подробнее» произойдет переход на страницу сайта интернет-магазина с полным описанием товара и возможностью его заказа.

Выводы

Взаимодействие ЭС и человека в ряде случаев может быть весьма продуктивным. Например, работающая совместно с call-центром ЭС, делает такой тандем весьма привлекательной для on-line магазинов. Внедренная в сall-центр ЭС снизит нагрузку на операторов и поможет увеличить заказы от посетителей магазина.

2. Экологическая часть и безопасность жизнедеятельности

Введение

Экологическая часть и безопасность жизнедеятельности состоит из следующих основных разделов: техники безопасности, производственной санитарии, эргономики, промышленной эстетики и правовой базы.

Техника безопасности представляет собой систему средств и методов, предотвращающих или снижающих до безопасного уровня воздействие опасных факторов. Производственная санитария призвана устранить или снизить до безопасного уровня воздействие вредных факторов.

Опасные факторы - это производственные факторы, воздействие которых на человека ведет к травме или другому резкому и внезапному ухудшению здоровья.

Вредные факторы - это производственные факторы, воздействие которых в определенных условиях ведет к возникновению профессионального заболевания или снижению трудоспособности.

В связи с научно-техническим прогрессом проблема взаимодействия человека и современной техники стала весьма актуальной. В настоящее время все большую роль во взаимодействии с техникой приобретает человек-оператор, на которого возлагается роль управления не только отдельными машинами, но и целыми системами технических объектов. Человек-оператор должен перерабатывать большой объем технической информации и принимать ответственные решения. Поэтому в целях рационализации технического процесса возникает задача согласования особенностей конструкции машин и технического оборудования с психологическими и физическими характеристиками человека, поскольку эффективное применение даже наиболее совершенной техники зависит, в конечном итоге, от правильности действий людей, управляющих этой техникой.

2.1 Исследование опасных и вредных факторов при эксплуатации ЭВМ

При выполнении дипломной работы используются следующие элементы вычислительной техники:

Персональный компьютер (ПК) Core 2 Quad, 2,83 GHz;

Монитор Samsung 2053bw с диагональю экрана 20” и разрешением 1680х1050;

Струйный принтер HP deskjet 6122 Series;

Сканер Epson 2480 Photo;

При работе с перечисленными элементами вычислительной техники нужно учитывать следующие факторы:

1. ПК питаются от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц, это превышает безопасное напряжение для человека (40 В), поэтому появляется опасный фактор - поражение электрическим током.

2. При работе за экраном дисплея пользователь попадает под воздействие ультрафиолетового излучения (УФИ) с длинами волн менее 320 нм и излучения электромагнитных полей частотой до 400 кГц. УФИ, испускаемое монитором, соединяясь с УФИ, излучаемым люминесцентными лампами и УФИ, проникающим сквозь оконные проемы, может повысить нормируемую плотность УФИ (10 Вт/м2). Возникает вредный фактор - ультрафиолетовое излучение.

3. При работе ПК (а также принтера, сканера и других периферийных устройств) и при передвижении людей возникает статическое электричество, которое при превышении нормированного значения 15 кВ/м становится вредным фактором.

4. Для получения изображения на экране дисплея необходимо иметь вертикальную и горизонтальную развертки, которые соответствуют напряжению с частотами вертикальной и горизонтальной развертки: fверт = 56-75 Гц, fгоризонт = 30-83 кГц. Появляется вредный фактор - излучение электромагнитных полей низких частот.

Таким образом, пользователь, работающий с ПК, подвергается воздействию следующих опасных и вредных факторов:

Поражение электрическим током;

Ультрафиолетовое излучение;

Статическое электричество;

Излучение электромагнитных полей низких частот.

2.2 Воздействие опасных и вредных факторов на организм пользователя ЭВМ

Поражение электрическим током

Воздействие на человека электрического тока носит термический, электролитный, биологический характер, что может привести к общим травмам (электроудары) и местным (ожоги, металлизация кожи, электрические знаки, электроофтальмия, механические повреждения).