Экспертная система по выбору программного обеспечения для предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «ВГТУ», ВГТУ)

Кафедра Компьютерных интеллектуальных технологий программирования

• Курсовая работа
• по курсу: «Интеллектуальные системы и технологии»
• Тема: Экспертная система по выбору программного обеспечения для предприятия
• Пакин В.В.
• Воронеж 2014
• Содержание
• Введение
• 1. Анализ требований к разрабатываемой системе на основании полученного задания
• 1.1 Задание
• 1.2 Технические требования
• 2. Теоретическая часть
• 3. Проектирование системы
• 3.1 Создание базы данных

3.2 Создание приложения и разработка интерфейса

4. Тестирование

5. Виды обеспечения

5.1 Техническое обеспечение

5.2 Программное обеспечение

5.3 Лингвистическое обеспечение

5.3.1 Выбор СУБД

5.3.2 Выбор среды разработки

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Экспертные системы (ЭС) возникли как значительный практический результат в применении и развитии методов искусственного интеллекта (ИИ)- совокупности научных дисциплин, изучающих методы решения задач интеллектуального (творческого) характера с использованием ЭВМ.

Область ИИ имеет более чем сорокалетнюю историю развития. С самого начала в ней рассматривался ряд весьма сложных задач, которые, наряду с другими, и до сих пор являются предметом исследований: автоматические доказательства теорем, машинный перевод (автоматический перевод с одного естественного языка на другой), распознавание изображений и анализ сцен, планирование действий роботов, алгоритмы и стратегии игр.

ЭС - это набор программ, выполняющий функции эксперта при решении задач из некоторой предметной области. ЭС выдают советы, проводят анализ, дают консультации, ставят диагноз. Практическое применение ЭС на предприятиях способствует эффективности работы и повышению квалификации специалистов.

Главным достоинством экспертных систем является возможность накопления знаний и сохранение их длительное время. В отличие от человека к любой информации экспертные системы подходят объективно, что улучшает качество проводимой экспертизы. При решении задач, требующих обработки большого объема знаний, возможность возникновения ошибки при переборе очень мала.

При создании ЭС возникает ряд затруднений. Это, прежде всего, связано с тем, что заказчик не всегда может точно сформулировать свои требования к разрабатываемой системе. Также возможно возникновение трудностей чисто психологического порядка: при создании базы знаний системы эксперт может препятствовать передаче своих знаний, опасаясь, что впоследствии его заменят “машиной”. Но эти страхи не обоснованы, т. к. ЭС не способны обучаться, они не обладают здравым смыслом, интуицией. Но в настоящее время ведутся разработки экспертных систем, реализующих идею самообучения. Также ЭС неприменимы в больших предметных областях и в тех областях, где отсутствуют эксперты.

Экспертная система состоит из базы знаний (части системы, в которой содержатся факты), подсистемы вывода (множества правил, по которым осуществляется решение задачи), подсистемы объяснения, подсистемы приобретения знаний и диалогового процессора.

При построении подсистем вывода используют методы решения задач искусственного интеллекта.

1. Анализ требований к разрабатываемой системе

1.1 Задание

• Целью выполнения курсовой работы является экспертной системы по выбору программного обеспечения для предприятия.

Входные данные:

· назначение: бухгалтерия, склад, юридический отдел;

· масштаб предприятия: 1-10 человек, 10-100 человек, 100 и более человек;

· пределы стоимости ПО: до 10 тысяч, до 100 тысяч, более 100 тысяч;

Выходные данные:

· название программного обеспечения

· стоимость каждого;

· краткое описание

Исходные и полученные данные выгрузить в MS Excel.

1.2 Технические требования

Минимально необходимая конфигурация компьютера для установки программы:

- операционная система: MS Windows 7 или MS Windows 8.

- MS Access.

- .Net Framework 4.5

Для разработки программы необходима среда программирования Visual Studio 2013.

2. Теоретическая часть

Экспемртная системма (ЭС, англ. expert system) -- компьютерная система, способная частично заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации. Современные ЭС начали разрабатываться исследователями искусственного интеллекта в 1970-х годах, а в 1980-х получили коммерческое подкрепление. Предтечи экспертных систем были предложены в 1832 году С. Н. Корсаковым, создавшим механические устройства, так называемые «интеллектуальные машины», позволявшие находить решения по заданным условиям, например определять наиболее подходящие лекарства по наблюдаемым у пациента симптомам заболевания.

В информатике экспертные системы рассматриваются совместно с базами знаний как модели поведения экспертов в определенной области знаний с использованием процедур логического вывода и принятия решений, а базы знаний -- как совокупность фактов и правил логического вывода в выбранной предметной области деятельности.

Похожие действия выполняет такой программный инструмент как «Мастер» (англ. Wizard). Мастера применяются как в системных программах так и в прикладных для упрощения интерактивного общения с пользователем (например, при установке ПО). Главное отличие мастеров от ЭС -- отсутствие базы знаний -- все действия жестко запрограммированы. Это просто набор форм для заполнения пользователем.

Другие подобные программы -- поисковые или справочные (энциклопедические) системы. По запросу пользователя они предоставляют наиболее подходящие (релевантные) разделы базы статей (представления об объектах областей знаний, их виртуальную модель).

В настоящее время «классическая» концепция экспертных систем, сложившаяся в 70-80 годах прошлого века, переживает серьезный кризис, по всей видимости связанный с её глубокой ориентацией на общепринятый в те годы текстовый человеко-машинный интерфейс, который в настоящее время в пользовательских приложениях полностью вытеснен графическим (GUI). Кроме того, «классический» подход к построению экспертных систем плохо согласуется с реляционной моделью данных, что делает невозможным эффективное использование современных промышленных СУБД для организации баз знаний таких систем. Все приводимые в литературных и интернет-источниках примеры «известных» или «распространенных» экспертных систем на самом деле относятся к 80-м годам прошлого столетия и в настоящее время давно не существуют, либо безнадежно устарели и поддерживаются лишь немногочисленными энтузиастами. С другой стороны, нередко в качестве маркетингового хода экспертными системами объявляются современные программные продукты, в «классическом» понимании таковыми не являющиеся (например, компьютерные справочно-правовые системы). Предпринимаемые энтузиастами попытки объединить «классические» подходы к разработке экспертных систем с современными подходами к построению пользовательского интерфейса (проекты CLIPS Java Native Interface, CLIPS.NET и др.) не находят поддержки среди крупных компаний-производителей программного обеспечения и по этой причине остаются пока в экспериментальной стадии.

Классификация ЭС по решаемой задаче:

· Интерпретация данных

· Диагностирование

· Мониторинг

· Проектирование

· Прогнозирование

· Сводное Планирование

· Оптимизация

· Обучение

· Управление

· Ремонт

· Отладка

Интерпретация.

Интерпретирующие системы обладают способностью получать определенные заключения на основе результатов наблюдения. Система PROSPECTOR, одна из наиболее известных систем интерпретирующего типа, объединяет знания девяти экспертов. Используя сочетания девяти методов экспертизы, системе удалось обнаружить залежи руды стоимостью в миллион долларов, причем наличие этих залежей не предполагал ни один из девяти экспертов. Другая интерпретирующая система- HASP/SIAP. Она определяет местоположение и типы судов в тихом океане по данным акустических систем слежения.

Прогнозирование.

Прогнозирующие системы предсказывают возможные результаты или события на основе данных о текущем состоянии объекта. Программная система "Завоевание Уолл-Стрита" может проанализировать конъюнктуру рынка и с помощью статистических методов алгоритмов разработать для вас план капиталовложений на перспективу. Она не относится к числу систем, основанных на знаниях, поскольку использует процедуры и алгоритмы традиционного программирования. Хотя пока еще отсутствуют ЭС, которые способны за счет своей информации о конъюнктуре рынка помочь вам увеличить капитал, прогнозирующие системы уже сегодня могут предсказывать погоду, урожайность и поток пассажиров. Даже на персональном компьютере, установив простую систему, основанную на знаниях, вы можете получить местный прогноз погоды.

Планирование.

Планирующие системы предназначены для достижения конкретных целей при решении задач с большим числом переменных. Дамасская фирма Informat впервые в торговой практике предоставляет в распоряжении покупателей 13 рабочих станций, установленных в холле своего офиса, на которых проводятся бесплатные 15-минутные консультации с целью помочь покупателям выбрать компьютер, в наибольшей степени отвечающий их потребностям и бюджету. Кроме того, компания Boeing применяет ЭС для проектирования космических станций, а также для выявления причин отказов самолетных двигателей и ремонта вертолетов. Экспертная система XCON, созданная фирмой DEC, служит для определения или изменения конфигурации компьютерных систем типа VAX и в соответствии с требованиями покупателя. Фирма DEC разрабатывает более мощную систему XSEL, включающую базу знаний системы XCON, с целью оказания помощи покупателям при выборе вычислительных систем с нужной конфигурацией. В отличие от XCON система XSEL является интерактивной.

Контроль и управление

Системы, основанные на знаниях, могут применяться в качестве интеллектуальных систем контроля и принимать решения, анализируя данные, поступающие от нескольких источников. Такие системы уже работают на атомных электростанциях, управляют воздушным движением и осуществляют медицинский контроль. Они могут быть также полезны при регулировании финансовой деятельности предприятия и оказывать помощь при выработке решений в критических ситуациях.

Обучение.

Системы, основанные на знаниях, могут входить составной частью в компьютерные системы обучения. Система получает информацию о деятельности некоторого объекта (например, студента) и анализирует его поведение. База знаний изменяется в соответствии с поведением объекта. Примером этого обучения может служить компьютерная игра, сложность которой увеличивается по мере возрастания степени квалификации играющего. Одной из наиболее интересных обучающих ЭС является разработанная Д. Ленатом система EURISCO, которая использует простые эвристики. Эта система была опробована в игре Т. Тревевеллера, имитирующая боевые действия. Суть игры состоит в том, чтобы определить состав флотилии, способной нанести поражение в условиях неизменяемого множества правил. Система EURISCO включила в состав флотилии небольшие, способные провести быструю атаку корабли и одно очень маленькое скоростное судно и постоянно выигрывала в течение трех лет, несмотря на то, что в стремлении воспрепятствовать этому правила игры меняли каждый год. Большинство ЭС включают знания, по содержанию которых их можно отнести одновременно к нескольким типам. Например, обучающая система может также обладать знаниями, позволяющими выполнять диагностику и планирование. Она определяет способности обучаемого по основным направлениям курса, а затем с учетом полученных данных составляет учебный план. Управляющая система может применяться для целей контроля, диагностики, прогнозирования и планирования. Система, обеспечивающая сохранность жилища, может следить за окружающей обстановкой, распознавать происходящие события (например, открылось окно), выдавать прогноз (вор-взломщик намеревается проникнуть в дом) и составлять план действий (вызвать полицию).

Наиболее известные ЭС, разработанные в 60-70-х годах, стали в своих областях уже классическими. По происхождению, предметным областям и по преемственности применяемых идей, методов и инструментальных программных средств их можно разделить на несколько семейств.

3. Проектирование системы

3.1 Создание базы данных

программное обеспечение интерфейс экспертный

База данных состоит из 2 таблиц: PO описание программного обеспечения и Types с описанием вида программного обеспечения (рис.1,2).

Рисунок 1. Таблица PO.

Рисунок 2. Таблица Types.

3.2 Создание приложения и разработка интерфейса

Создадим новый проект WinForm, на языке C#, запустив Visual Studio 2013. После запуска Visual Studio 2013 появится форма для дальнейшей разработки программы.

Разместим на главной форме (Form1) элементы Label, ComboBox, Button, TextBox рисунок 5.



Рисунок 5. Форма Form1.

Button - элемент управления и служит для выдачи команд на выполнение определенных функциональных действий.

Label - элемент, предназначенный для отображения различных надписей на форме.

TextBox - представляет собой текстовое поле для вывода много строчного текста.

Компонент ComboBox представляет собой комбинацию поля (Labelhttp://helpdelphi.ru/edit/) и список (ListBox), что дает возможность вывести данные путем выбора из списка.

При вводе всех параметров и нажатии на кнопку «Подобрать» в нижней части окна появляется один или несколько результатов (рисунок 6).

Рисунок 6. Форма Form1.

DataSet- компонент является промежуточным звеном между компонентом OleDbDataAdapter, соединенным с реальной таблицей БД, и визуальными компонентами TextBox, с помощью которого пользователь витит результат.

OleDbConnection - Ole-соединение, используется для установки соединения с Ole-источником данных и обеспечивает поддержку транзакций.

4. Тестирование

Запускаем наш проект и начинаем его тестирование.

Рисунок 7. Открытие проекта.

Заполним все необходимые поля нужными значениями.

Рисунок 8. Ввод данных.

Нажмем кнопку «Подобрать» и появится несколько найденных результатов.

Рисунок 9. Вывод данных.

Нажмем кнопку «To Excel».

Рисунок 10. Выгрузка данных в Excel.

5. Виды обеспечения

5.1 Техническое обеспечение

Intel® Core™ i3 CPU M370 2,40 Ghz , ОЗУ 3072 мб, Intel RD Graphics, HD 325 Гб .

Рисунок 11. Техническое обеспечение.

5.2 Программное обеспечение

Для создания программы использовалось следующее программное обеспечение:

-- операционная система - Microsoft Windows 8;

-- Microsoft Access 2013;

-- среда программирования - Visual Studio 2013.

5.3 Лингвистическое обеспечение

5.3.1 Выбор СУБД

Microsoft Access 2013 - среда визуального программирования систем управления базами данных, программа для создания, редактирования и ведения баз данных. Access 2013 - профессиональное приложение для проектирования и развертывания баз данных, с последующим отслеживание ключевой информации, как с локальных компьютеров, так и с использованием корпоративных сетей для коллективного рабочего процесса.

Access 2013 безусловный лидер среди десктоп-продуктов по работе с большими базами данных. Благодаря выверенному интерфейсу, обилию наглядных подсказок, интегрированным шаблонам и эффективным инструментам, программу освоит даже начинающий пользователь не имевший ранее опыта работы с базами данных. Одинаково простое решение как для ведения домашней бухгалтерии, контроль денежных средств, форма и отчёты для мелкого бизнеса, так и сопровождение баз данных крупных промышленных предприятий.

Access является на сегодняшний день одной из наиболее популярных систем управления базами данных (СУБД) благодаря тому, что является визуальной средой программирования, избавляющей программиста от написания больших объемов кода, и дающей пользователю удобный и простой интерфейс.

Англоязычный вариант аббревиатуры СУБД - DBMS (database management system). Этот класс программных продуктов ориентирован на работу с базами данных (БД). В Access используется реляционная модель представления данных, предложенная Е.Ф. Коддом в 1969 году. Реляционная база данных представляет собой хранилище данных, содержащее набор двухмерных таблиц, а, соответственно, реляционная СУБД - набор средств для управления подобным хранилищем. Любая таблица состоит из строк и столбцов. При работе с СУБД используется следующая терминология: запись - строка таблицы; поле - столбец таблицы; первичный ключ - поле или композиция нескольких полей, предназначенные для уникальной идентификации записи. Данные в таблицах удовлетворяют следующим правилам:

-- Каждое данное, находящееся на пересечении строки и столбца должно быть атомарным, то есть неделимым.

-- Данные, расположенные в одном столбце, должны иметь одинаковый тип.

-- Каждая запись уникальна, то есть в таблице не существует двух записей с полностью совпадающими значениями всех полей.

-- Каждое поле имеет уникальное имя.

-- Последовательность полей и записей в таблице несущественна.

В состав версии Access входят:

-- Средства манипуляции данными.

-- Средства создания запросов, форм, отчетов и приложений. Отчёты могут быть экспортированы в формат Microsoft Word или Microsoft Excel.

-- Средства публикации отчётов в Internet.

-- Средства создания интерактивных Web - приложений

-- Средства для использования в качестве клиента Microsoft SQL Server.

Как правило, база данных содержит множество объектов, структурированных по категориям. Они расположены на разных вкладках окна базы данных. Кроме того, Access-2013 позволяет просмотреть полный перечень объектов базы данных на вкладке Состав окна свойств, открываемого командой Свойства базы данных. Команда может быть вызвана из меню кнопкой - Свойства базы данных. А так же может быть вызвана из меню Файл или из контекстного меню.

Таблица - основной объект базы данных. В реляционных базах данных вся информация хранился в виде таблиц, состоящих из записей (строк) и полей (столбцов). В таблицах могут храниться данные разных типов. Реальные базы данных содержат множество связанных таблиц. Группа связанных таблиц называется схемой базы данных.

Запросам присущ обширный круг функций. В первую очередь они предназначены для модификации и отбора записей на основании заданных критериев. Можно использовать запросы по образцу (queries by ex-ample) -QBE - запросы, параметры которых устанавливаются в окне конструктора запросов. Также для создания запросов можно использовать инструкции структурированного языка запросов (Structured Query Language) - SQL - запросы.

Форма представляет собой бланк, подлежащий заполнению, или маску, накладываемую на набор данных. Бланк-форма позволяет упростить процесс заполнения базы данных. Маска-форма позволяет ограничить объем информации, доступной пользователю, обращающемуся к базе.

Отчёты служат для отображения данных из таблиц и запросов в удобном для просмотра виде. Часто отчет выступает в качестве объекта, предназначенного для создания документа, который впоследствии может быть распечатан или включен в документ другого приложения.

Страницы доступа к данным представляют собой специальный тип Web - страниц, предназначенных для работы и просмотра через Интернет или Интранет, с данными, хранящимися в базах данных Access 2013 или базах данных Microsoft SQL Server.

При обработке больших объемов данных часто приходится выполнять длинные последовательности действий. Они могут быть оформлены как макросы. Вызов макроса приводит к выполнению соответствующей данному макросу последовательности действий. В состав базы данных целесообразно включать макросы, автоматизирующие процессы её заполнения, отбора информации и т.д.

Модули представляют собой объекты, содержащие процедуры обработки событий или выполнения вычислений, написанные на языке Visual Basic.

Отличительной особенностью СУБД Access является то, что вся информация, относящаяся к конкретной базе данных, хранится в одном файле. Это представляется весьма удобным, особенно, для конечных пользователей.

5.3.2 Выбор среды разработки

Visual Studio 2013 -- среда программирования которую активно развивает корпорация Microsoft, позволяющая создавать современные приложения за короткие сроки. Она имеет удобный пользовательский интерфейс и поддерживает несколько языков программирования.

Типы данных.

В среде разработки Visual Studio можно создавать приложения для работы с самыми разными базами данных. Такая универсальность подразумевает необходимость применения средств, которые бы обеспечили возможность работы со многими типами данных, используемыми в этих базах данных.

Естественно, что существует большая группа типов данных, конкретная реализация которых практически не отличается от платформы к платформе. Это, например, строки, символы, целые и вещественные числа и т. д.

Есть типы данных, которые реализованы далеко не на каждой платформе. Есть, наконец, просто уникальные типы данных.

Заключение

В ходе курсовой работы разработана структура базы данных, созданы таблицы и заполнены текстовой информацией, разработана экспертная система по подбору программного обеспечения. Программа анализирует исходные данные и подбирает наиболее подходящее программное обеспечения из базы. Так же позволяет выгрузить результат в Excel.

В ходе выполнения курсовой работы программы была протестирована и все выявленные ошибки были устранены.

Список использованной литературы

1. Акишкин А.М., Федорова Г.В. Основы программирования на персональных ЭВМ. М.: Экономическое образование, 1996. - 27 стр.

2. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 351 с.

3. Гофман, В. Э. Delphi. Быстрый старт / В. Э. Гофман, А. Д. Хомоненко. - СПб. : БХВ-Петербург, 2003. - 288 с.

4.Джарратано Д. Экспертные системы: принципы разработки и программирование / Д. Джарратано, Г. Райли. - М.: Вильямс, 2006. - 1152 с.

5. Одинцов Б.Е. Проектирование экономических экспертных систем / Б.Е. Одинцов. - М.: ЮНИТИ, 1996.-166 с.

6. Пестриков, В. М. Delphi на примерах / В. М. Пестриков, А. Н. Маслобоев. -- СПб. : БХВ-Петербург, 2005. -- 496 с.

Размещено на Allbest.ru