При рассмотрениивнутримашинной реализации комплекса задачнеобходимо рассмотретьалгоритмы расчета и решения задач,которые подразделяются на алгоритмы по выполнению работ для получения результатной информации и непосредственно формулы расчета экономических показателей, рассмотрев последовательность проведения расчетов.
Затем приводится описаниеструктурной схемы использования комплекса программ (дерева диалога) в котором приводится описание структуры диалога и его содержания, включая назначение и последовательность вызова каждого режима и подрежима.
При разработке структуры диалога необходимо спроектировать работу с первичными документами, формирование выходных ведомостей, реорганизацию информационной базы, предусмотрев возможность корректировки вводимых данных, просмотра введенной информации, работу с файлами постоянной информации, протоколирования действий пользователя, а также помощь на всех этапах и решениях. Соответствие вспомогательных решений основным, а также возможность горизонтального и вертикального перехоПри разработке структуры диалога необходимо спроектировать работу с первичными документами, формирование выходных ведомостей, реорганизацию информационной базы, предусмотрев возможность корректировки вводимых данных, просмотра введенной информации, работу с файлами постоянной информации, протоколирования действий пользователя, а также помощь на всех этапах и решениях. Соответствие вспомогательных решений основным, а также возможность горизонтального и вертикального переходов на графе диалога зависит от контекста задачи.
Применяется два способа описания диалога. Первый предполагает использование табличной формы описания. Второй использует представление структуры диалога в виде орграфа, вершины которого перенумерованы, а описание его содержания в соответствии с нумерацией вершин, либо в виде экранов, если сообщения относительно просты, либо в виде таблицы.
Технологическое обеспечениевключает описание организации технологии сбора, передачи, обработки и выдачи информации и отражает последовательность операций, начиная от способа сбора первичной информации, включающей два типа документов (документы, данные из которых используются для корректировки НСИ и документы, представляющие оперативную информацию, используемую для расчетов) и заканчивая формированием результатной информации, ее передачи (по каналам связи, например, модемная связь, ЛВС; или дискретный способ передачи информации) и мероприятиям по переходу на новую отчетную дату. Затем приводится схема технологического процесса сбора, передачи, обработки и выдачи информации и инструкционные карты основных операций технологического процесса, отражающие пооперационное описание технологии. Инструкционные карты оформляются по двум выбранным операциям техпроцесса.
В условиях применения ПЭВМ этапы домашинной и послемашинной технологии часто оказываются "смазанными" из-за применения диалогового режима. Однако именно при использовании ПЭВМ для решения экономических задач, с большими объемами обрабатываемой информации, возникает проблема обмена данными между отдельными машинами. Эта проблема решается за счет передачи данных ЛВС, либо за счет применения "дискетной технологии".
В программах, регулирующих ввод информации в базу, необходимо предусмотреть как можно более развернутый и всесторонний контроль вводимых данных, поскольку ошибки в обрабатывающих программах не так опасны, как ошибки в данных, попавшие в базу. Сообщение об ошибках должны быть сформулированы конкретно и однозначно, что позволило бы пользователю предпринять соответственно такие же конкретные и однозначные действия. Несмотря на большую трудоемкость программирования, такой контроль окажется неоценимым при эксплуатации комплекса программ. Любые изменения, вносимые в базу данного должны протоколироваться.
Логический контроль последовательности выполнения режимов становится особенно важным при использовании диалогового режима. Пакетная обработка данных упрощает для пользователя проблему смыслового согласования программ, поскольку оно зафиксировано в управляющей части комплекса и никем, кроме программиста, не может быть изменена. Согласование программ фактически предопределяется на этапе технического проектирования при разработке макро алгоритма. В диалоговом же режиме отсутствует заранее установленная последовательность выполнения программ. Главной отличительной особенностью этого режима является возможность влияния пользователя на процесс обработки данных. В случае смысловой независимости задач коллизий не возникает, но в противоположном случае, при наличии такой зависимости,Логический контроль последовательности выполнения режимов становится особенно важным при использовании диалогового режима. Пакетная обработка данных упрощает для пользователя проблему смыслового согласования программ, поскольку оно зафиксировано в управляющей части комплекса и никем, кроме программиста, не может быть изменена. Согласование программ фактически предопределяется на этапе технического проектирования при разработке макро алгоритма. В диалоговом же режиме отсутствует заранее установленная последовательность выполнения программ. Главной отличительной особенностью этого режима является возможность влияния пользователя на процесс обработки данных. В случае смысловой независимости задач коллизий не возникает, но в противоположном случае, при наличии такой зависимости, могут появляться неадекватности в информационной базе и ошибки в выходной информации. Под технологически зависимыми задачами понимаются задачи, решения одной из которых не может быть выполнено без предварительного решения другой. В качестве примера такой зависимости можно привести задачи учета основных фондов. При введении в базу текущих сведений о движении инвентарных объектов, расчет автоматизированных отчислений возможен лишь после проведения корректировки остатков основных фондов по данным движения. Для проведения смыслового контроля выполнение любого режима должно регистрироваться блоком смыслового контроля, а возможность выполнения очередного режима проверяется с точки зрения непротиворечивости.
Программное обеспечение комплекса задачвключает общие положения, отражающие стандарты и использованные возможности разработанного АРМ для решения выбранного комплекса задач, а также требования к аппаратным и программным ресурсам для успешной эксплуатации АРМ. Здесь же приводится описание использованных библиотек, компиляторов, редакторов связи, планов создания загрузочных модулей и т.д. Затем производится характеристика архитектуры программ и представляется структурной схемой пакета (деревом вызова процедур и программ). После чего производится описание программных модулей и файлов.
Схема взаимосвязи программных модулей и информационных файловотражает взаимосвязь программного и информационного обеспечения комплекса задач, и может быть представлена несколькими схемами, каждая из которых соответствует определенному режиму. Головная же часть, представляется одним блоком с указателями схем режимов. Все графические материалы должны быть оформлены в соответствии с методическими указаниями по оформлению дипломных и курсовых проектов.
Обоснование экономической эффективности проекта
По выбору возможны следующие направления расчета экономической эффективности:
1. Сравнение вариантов организации ЭИС по комплексу задач (например, сравнение ЭИС, предлагаемой в проекте, с существующей).
2. Сравнение вариантов организации информационной базы комплекса задач (файловая организация и база данных).
3. Сравнение вариантов организации технологического процесса сбора, передачи, обработки и выдачи информации.
4. Сравнение вариантов технологии проектирования ЭИС (например, индивидуального проектирования с методами, использующими пакеты программ или модельного проектирования).
5. Сравнение вариантов технологии внутримашинной обработки данных.
В разделе выбор и обоснование методики расчета экономической эффективности проекта в зависимости от выбранного направления расчета должна быть изложена методика расчета экономической эффективности проекта.
Результаты расчета показателей экономической эффективности проекта необходимо представить в форме таблиц, графиков, рекомендуемых методическими материалами. Здесь следует определить улучшение качественных характеристик процесса управления соответствующим объектом и оценить влияние автоматизированного комплекса задач на эффективность деятельности органов управления и конечные результаты.
В заключенииВ заключении рекомендуется сделать выводы по проекту, определить пути его внедрения и направления дальнейшего совершенствования ЭИС.
Более подробно вопросы обоснования экономической эффективности проекта даны в п.3 настоящих методических указаний.
В приложении обязательно должна быть распечатка на исходном языке программирования отлаженных основных расчетных модулей ( около 400 операторов языка высокого уровня) или адаптированных программных средств, использованных в работе.
2.2. Структура и содержание дипломных проектов по проектированию экспертной системы /ЭС/
Введение
1. Аналитическая часть.
1.1. Идентификация проблемной области.
1.1.1. Общая характеристика проблемной области.
1.1.2. Определение ресурсов на разработку ЭС.
1.1.3. Постановки решаемых задач экспертизы.
1.2. Концептуализация проблемной области.
1.2.1. Структурная модель проблемной области.
1.2.2. Функциональная /поведенческая/ модель проблемной области.
1.3. Выбор метода формализации знаний и инструментальных средств разработки ЭС.
1.4.Определение перечня оригинальных компонентов программного обеспечения ЭС, подлежащих разработке.
1.5. Спецификация технологических средств функционирования ЭС.
2. Проектная часть.
2.1. Проектирование базы знаний.
2.1.1. Формализация базы знаний.
2.1.2. Описание базы знаний на языке представления знаний /ЯПЗ/.
2.1.3. Описание технологии загрузки и актуализации базы знаний.
2.2. Проектирование базы данных.
2.2.1. Даталогическая модель базы данных.
2.2.2. Описание БД на ЯОД.
2.2.3. Описание технологии загрузки и актуализации базы данных.
2.3. Программное обеспечение.
2.3.1. Определение параметров генерации и настройки механизмов вывода, приобретения и объяснения знаний, интеллектуального интерфейса.
2.3.2. Описание дерева вызова программ (или блок-схемы) и спецификации оригинальных программных средств ЭС.
2.4. Тестирование экспертной системы.
2.4.1. Данные контрольного примера.
2.4.2. Описание технологического процесса ЭС.
2.4.3. Анализ полученных результатов экспертизы.
3. Обоснование экономической эффективности проекта.
3.1. Выбор и обоснование методики расчета экономической эффективности.
3.2. Расчет показателей экономической эффективности проекта.
Заключение
Список использованной литературы.
Приложения.
Во введении обосновывается тема дипломного проекта, определяются цели его разработки, структура пояснительной записи. Актуальность разработки дипломного проекта должна быть обоснована с позиций основных тенденций использования экспертных систем и особенностей их применения конкретном экономическом объекте.
Объем введения - до 5 страниц машинописного текста.
Аналитическая часть
1.1. Идентификация проблемной области включает в себя определение назначения и сферы применения экспертной системы /ЭС/, выделение ресурсов, постановку и параметризацию решаемых задач.
В пункте 1.1.1. рассматриваются характеристики и особенности проблемной области, обусловливающие необходимость разработки экспертной системы. Идентификация сферы применения ЭС осуществляется на основе анализа узких мест функционирования проблемной области. Например, плохой маркетинг, большВ пункте 1.1.1. рассматриваются характеристики и особенности проблемной области, обусловливающие необходимость разработки экспертной системы. Идентификация сферы применения ЭС осуществляется на основе анализа узких мест функционирования проблемной области. Например, плохой маркетинг, большие материальные и трудовые издержки, низкая ритмичность производства и т.д. Сфера применения ЭС должна четко идентифицировать участок деятельности экспертов и классы объектов и ситуаций, на которые этот участок распространяется. Например, "Оценка материальных ресурсов предприятия", "Формирование бюджета региона", "Прогнозирование сбыта продукции в отрасли" и т.д. В этих формулировках фиксируется и класс решаемых проблем: анализ /интерпретация/, оценка /диагностика/, прогнозирование, планирование, проектирование или комплекс функций.
Необходимость разработки ЭС для выделенных сфер применения может быть обусловлена: недостаточным опытом экспертов, нехваткой трудовых ресурсов для решения относительно простых интеллектуальных задач, формализацией неавтоматизируемой практики принятия решений, требованиями интеграции разнообразных источников знаний, выдвижения и проверки раз- личных гипотез, оптимизации принятия решений.
В пункте 1.1.2. описываются ограничения на используемые на объекте проектирования технические и программные средства, квалификацию работников и опыт эксплуатации вычислительной техники, финансовые ресурсы и временные сроки на разработку ЭС. В этом разделе формируются основные пользовательские требования к интерфейсу с ЭС, времени реакции на запросы.
В качестве источников разработки ЭС указываются используемые методические материалы, технические отчеты, аналогичные разработки, публикации в печати, описываются подразделения объекта проектирования, выступающие в роли экспертов для разрабатываемой системы.
В пункте 1.1.3. описываются цели экспертизы, возможные результаты решения задач /гипотезы/, используемые исходные данные и ограничения, промежуточные понятия /подцели/. Определяются также особенности применяемых знаний и методов решения задач, к которым относится детерминированный или нечеткий /вероятностный/ характер знаний, статический /монотонный/ или динамический /немонотонный/ характер экспертизы. Параметризация решаемых в ЭС проблем сводится в таблицу (12).
1.2. Концептуальная модель представляет собой целостное, системное описание знаний, отображающее сущность функционирования проблемной области. Результат концептуализации фиксируется в виде графических схем, наглядно показывающих структуру и процессы проблемной области.
В пункте 1.2.1. строится структурная модель проблемной области, которая аналогична инфологической модели базы данных. В ней фиксируются агрегативные /целое-часть/, классификационные /род-вид/ и ассоциативные отношения объектов и процессов проблемной области .
В пункте 1.2.2. строится поведенческая /функциональная/ модель проблем- ной области, описывающая условия осуществления пространственно-временных и причинно-следственных отношений объектов. На абстрактном уровне связи различных ситуаций отображаются с помощью деревьев целей и деревьев решений (12).
1.3. Основу этапа формализации ЭС составляет метод представления знаний, в рамках которого осуществляется проектирование структуры базы знаний. Выбор метода представления знаний /формализма/ обусловливается следующими основными группами 1.3. Основу этапа формализации ЭС составляет метод представления знаний, в рамках которого осуществляется проектирование структуры базы знаний. Выбор метода представления знаний /формализма/ обусловливается следующими основными группами факторов: особенностями знаний, методов решения проблем, требованиями пользователей к эксплуатации ЭС. В соответствии с требуемым методом представления знаний выбирается инструментальное средство разработки ЭС, в качестве которого в зависимости от особенностей проблемной области и стадии разработки могут быть оболочки ЭС, генераторы ЭС, языки представления знаний и языки программирования. В разделе кратко описываются характеристики и возможности выбранного инструментального средства.
В разделе 1.4. на основе выполненного анализа выбранного инструментального средства определяется перечень разрабатываемых оригинальных программных компонентов, которые должны расширить функциональные возможности механизмов вывода, приобретения, объяснения знаний и интеллектуального интерфейса.
В разделе 1.5. определяются этапность решения проблем в рамках ЭС, распределение ролей между различными группами пользователей и экспертной системой, требования к организации диалога и взаимодействия с базой знаний.
Проектная часть.
2.1. Проектирование базы знаний предполагает отображение построенной в разделе 1.2. концептуальной модели проблемной области в памяти вычислительной системы инструментальными средствами, выбранными в разделе 1.3.
В пункте 2.1.1. осуществляется графическая интерпретация структуры базы знаний в рамках выбранного в разделе 1.3. формализма, дающей наглядное представление о возможностях экспертизы, описываются особенности структуры, обусловленные характером инструментального средства, обосновываются зависимости факторов экспертизы, связанные с нечетким или вероятностным характером знаний.
В пунктах 2.1.2. - 2.1.3. описывается машинная реализация создания базы знаний, приводятся распечатки структуры базы знаний, загрузочных файлов, протоколов загрузки и обновления.
2.2. Проектирование базы данных предусматривается в случае использования больших объемов исходных данных, которые не могут быть введены в процессе диалога с ЭС.
Пункты 2.2.1. - 2.2.3. соответствуют пунктам методических указаний по содержанию дипломных проектов на темы о проектировании баз данных.
2.3. Программное обеспечение экспертной системы включает настраиваемую системную и программируемую оригинальную части.
В пункте 2.3.1. описываются используемые стратегии ввода, приобретения, объяснения знаний, организации диалога и осуществляется параметрическая настройка соответствующих механизмов.
В пункте 2.3.2. даются спецификации, блок-схемы оригинальных программ.
В приложениях должны быть представлены распечатки схем настройки необходимых механизмов и разработанных программных модулей.
2.4. Построенная экспертная система оценивается с позиции точности работы и полезности. Тестируется правильность делаемых заключений, адекватность базы знаний проблемной области, соответствие методов решения проблем экспертным, легкость и естественность взаимодействия с системой, надежность, производительность и адаптивность.
В пункте 2.4.1. в качестве тестовых примеров должны быть выбраны задачи, ранее решаемые экспертами с апробированными эталонными результатами. Тестовые примеры пВ пункте 2.4.1. в качестве тестовых примеров должны быть выбраны задачи, ранее решаемые экспертами с апробированными эталонными результатами. Тестовые примеры проверяют все возможные граничные значения получаемых результатов.
В пункте 2.4.2. приводится схема технологического процесса решения основных задач экспертизы, описываются все режимы взаимодействия пользователей с ЭС.
В пункте 2.4.3. представляются результаты прогонов контрольных примеров, которые анализируются с позиции описываемых выше критериев. Распечатки контрольных прогонов приводятся в приложении.
Обоснование экономической эффективности проекта.
Расчет экономической эффективности проекта предлагает сравнение стоимостных затрат на эксплуатацию ЭС со стоимостными затратами экспертизы некоторого базового варианта: ручного или альтернативного с использованием других инструментальных средств и технологических решений. При обосновании экономической эффективности необходимо учитывать затраты на приобретение и освоение инструментальных средств, а также проектирования.
В заключении приводятся выводы по проекту, определяются пути его внедрения на объекте и направления развития ЭС.
НА ЭТОМ ВСЕ
ДАЛЬШЕ НЕ СТУПАЛА НОГА ЧЕЛОВЕКА
ЛИТЕРАТУРА
1. Интеллектуальные системы обработки данных: Учебное пособие/ Тел- льнов Ю.Ф., Диго С.М., Полякова Т.М.; Московск. эконом.-стат. ин-т, М., 1989 - 102 стр. 2. Искусственный интелект: В 3 кн. Кн. 1. Системы общения и экспер- тные системы: Справочник / Под ред. Э.В.Попова - М., Радио и связь, 1990 - 464 стр. 3. Искусственный интелект: В 3 кн. Кн.2. Модели и методы: Справочник/ Под ред. Д.А. Поспелова - М.: Радио и связь, 1990 - 304 с. 4. Искусственный интелект: В 3 кн. Кн. 3. Программные и аппаратные средства: Справочник/ Под ред. В.Н.Захарова, В.Ф.Хорошевского -М.; Ра- дио и связь, 1990 - 368 стр. 5. Левин Р., Дранг В., Эделсон Б. Практическое введение в технологию искусственного интелекта и экспертных систем с иллюстрациями на Бейси- ке/ Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1991 - 239 стр. 6. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему: Пер. с англ. - М.: Энергоатом издат. 1991 - 286 с. 7. Попов Э.В. Экспертные системы: Решения неформализованных задач в диалоге с ЭВМ - М.: Наука, 1987 - 283 стр. 8. Представление и использование знаний: Пер. с япон./ Под ред. Х.Уэно, М.Исидзуки - М.: Мир, 1989 - 220 стр. 9. Перспективы развития вычислительной техники: в 11 кн.: Справ. пособие / Под ред. Ю.М.Смирнова, кн.2. Интеллектуализация ЭВМ/ Е.С.Кузин, и др.- М.: Высшая школа, 1989 - 159 стр. 10. Системы управления базами данных и знаний: Справ. изд./А.Н.Наумов, А.М.Вендров,В.К.Иванов и др., Под ред. А.Н.Наумова - М.: финансы и статистика, 1991 - 352 стр. 11. Таунсенд К.,Фохт Д. Проектирование и программная реализация эк- спертных систем на персональных ЭВМ/ Пер. с англ.- М.: Финансы и ста- тистика, 1990 - 320 стр. 12. Тельнов Ю.Ф.; Скорова А.А.; Андреева Н.В. Проектирование баз зна- ний - М.: МЭСИ, 1991. 13. Уотермэн Д. Руководство по экспертным системам / Пер. с англ. Под ред. Стефанюка В.Л. - М.: МИР, 1989 - 388 стр. 14. Форсайт Р. Экспертные системы: принципы и примеры - М.: Радио и связь, 1987 - 223 стр.
3. Расчет показателей эффективности систем обработки данных.
3.1. Характеристика типовой методики расчета экономической эффективности.
В соответствии с ГОСТ 24.702 - 85 целесообразные варианты построения ЭИС выбираются путем балансирования показателей приращения эффекта Э, получаемого за счет создания или совершенствования ЭИС, и затрат Q. Математически эту задачу формулируют в виде
МАХ Э при Q = CONST
или в виде обратной задачи:
МIN Q при Э = СONST
При оценке эффективности ЭИС используют обобщающие и частные по- казатели.
К основным обобщающим показателям экономической эффективности от- носятся /1/: - годовой экономический эффект; - расчетный коэффициент эффективности капитальных затрат; - срок окупаемости системы.
Годовой экономический эффект от разработки и внедрения ЭИС /Э/ оп- ределяется как разность между годовой экономией / или годовым прирос- том прибыли/ и нормативной прибылью:
Э = П - К * Ен / 3.1./ где П - годовая экономия /годовой прирост прибыли/, тыс.руб.; К - единовременные затраты, тыс.руб.; Ен- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.
Произведение К*Ен в данном случае следует рассматривать как норма- тивную прибыль, которая должна быть получена от внедрения системы.
В соответствии с /2/ значение Ен принимается равным 0,15 для всех отраслей народного хозяйства. Ен представляет собой минимальную норму эффективности капитальных вложений, ниже которых они нецелесообразны. Полученное в данном случае значение показателя Э служит для сопостав- ления экономических результатов автоматизации обработки данных с ре- зультативностью капитальных вложений в другие направления совершен- ствования производства и управления.
В некоторых приложениях могут быть установлены другие значения дан- ного показателя, учитывающие специфические особенности применения вы- числительной техники.
Расчетный коэффициент экономической эффективности капитальных зат- рат /Ер/ представляет собой отношение годовой экономии / годового при- роста прибыли/ к капитальным затратам на разработку и внедрение ЭИС /1/:
П
Ер = -- / 3.2. /
К
Срок окупаемости /Т/ представляет собой отношение капитальных зат- рат на разработку и внедрение ЭИС к годовой экономии /к годовому при- росту прибыли/:
К
Т = --- / 3.3. /
П
Расчет перечисленных обобщающих показателей предполагает предвари- тельное вычисление частных показателей, характеризующих создаваемую или модернизируемую ЭИС, таких как: - годовая экономия /годовой прирост прибыли/; - единовременные затраты на разработку и внедрение смистемы; - среднегодовая трудоемкость фыункционирования; - длительность обработки информации; - надежность технических средств; - увеличение затрат вследствие ненадежности КТС, тыс. руб.; - достоверность и др.
