Разработка экспертной системы по выбору мобильного телефона

В Клипс используется оригинальный LIPS-подобный язык программирования, ориентированный на разработку экспертной системы. Кроме того, Клипс поддерживает еще две парадигмы программирования: объектно-ориентированную и процедурную.

Помимо Лиспа, Пролога и Клипса создано множество других языков, ориентированных на обработку символьной информации и разработку экспертных систем: Smalltalk, FRL, Interlisp. Кроме этих специализированных языков для разработки экспертных систем используются и обычные языки программирования общего назначения: Си, Ассемблер, Паскаль, Фортран, Бейсик и др.

4. Среда программирования Delphi

 

 

В качестве внутреннего языка для данной работы был выбран Object Pascal, который используется в среде программирования Delphi. Этот язык использует принципы объектно-ориентированного и визуального программирования.

Язык Object Pascal является одним из высокоразвитых языков объектно-ориентированного программирования [10]. И среди других, например, таких как Visual Basic или Visual C++, отличается простотой программного кода, достаточным количеством литературы по этому языку.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — это методика разработки программ, в основе которой лежит понятие объект. Объект — это некоторая структура, соответствующая объекту реального мира, его поведению. Задача, решаемая с использованием методики ООП, описывается в терминах объектов и операций над ними, а программа при таком подходе представляет собой набор объектов и связей между ними [11].

По сравнению с традиционными способами программирования ООП обладает рядом преимуществ. Главное из них заключается в том, что эта концепция в наибольшей степени соответствует внутренней логике функционирования операционной системы (ОС) Windows. Программа, состоящая из отдельных объектов, отлично приспособлена к реагированию на события, происходящие в ОС. К другим преимуществам ООП можно отнести большую надежность кода и возможность повторного использования отработанных объектов.

Delphi - это комбинация нескольких  важнейших технологий:

Высокопроизводительный компилятор в машинный код

Объектно-ориентированная модель компонент

Визуальное (а, следовательно, и скоростное) построение приложений из программных прототипов

Масштабируемые средства для построения баз данных

Программирование в Delphi строится на тесном взаимодействии двух процессов:

- Процесса конструирования визуального проявления программы (т.е. ее Windows-окна),

- Процесса написания кода, придающего элементам этого окна и программе в целом необходимую функциональность.

Основные преимущества среды программирования Delphi:

- Простота языка позволяет быстро его освоить и создавать сложные программы;

- Развитые средства представления структур данных обеспечивают удобство работы, как с числовой, так и с символьной и битовой информацией;

Объектно-ориентированное программирование (ООП) в визуальной среде.

В процессе построения приложения разработчик выбирает из палитры компонент готовые компоненты как художник, делающий крупные мазки кистью. Еще до компиляции он видит результаты своей работы - после подключения к источнику данных их можно видеть отображенными на форме, можно перемещаться по данным, представлять их в том или ином виде. В этом смысле проектирование в Delphi мало чем отличается от проектирования в интерпретирующей среде, однако после выполнения компиляции мы получаем код, который исполняется в 10-20 раз быстрее, чем то же самое, сделанное при помощи интерпретатора. Кроме того, компилятор компилятору рознь, в Delphi компиляция производится непосредственно в родной машинный код, в то время как существуют компиляторы, превращающие программу в так называемый p-код, который затем интерпретируется виртуальной p-машиной. Это не может не сказаться на фактическом быстродействии готового приложения.

Основной упор этой модели в Delphi делается на максимальном использовании кода. Это позволяет разработчикам строить приложения весьма быстро из заранее подготовленных объектов, а также дает им возможность создавать свои собственные объекты для среды Delphi. Никаких ограничений по типам объектов, которые могут создавать разработчики, не существует.

 

 

 

 

Глава 3. Предметная область ЭС

1. Понятие предметной области

 

 

Предметная область - это специальная проблемная область, такая как медицина, финансы, наука и техника, в которой может очень хорошо решать задачи лишь определенный эксперт [4]. Экспертные системы, как и эксперты-люди, в целом предназначены для использования в качестве экспертов в одной предметной области. Например, обычно нельзя рассчитывать на то, что эксперт в области шахмат будет обладать экспертными знаниями, относящимися к медицине. Знания эксперта, касающиеся решения конкретных задач, называются областью знаний эксперта.

Области применения систем, основанных на знаниях, могут быть сгруппированы в несколько основных классов: медицинская диагностика, контроль и управление, диагностика неисправностей в механических и электрических устройствах, обучение.

Приведем в качестве примера несколько моделей телефонов и их характеристик.

Samsung Star Deluxe Duos S5292 несмотря на то, что эта модель очередного бюджетного смартфона компании Samsung на 2 sim-карты не была официально анонсирована, она уже довольно активно обсуждается в сети. Мы абсолютно понимаем такое поведение южнокорейской компании, ведь подобные устройства, в отличие от флагманов, в анонсах не нуждаются.

Samsung Star Deluxe Duos S5292 обладает сверхбюджетными характеристиками: 3,5-дюймовый HVGA дисплей, процессор с частотой 312 МГц (когда это мы последний раз на нашем сайте частоту в мегагерцах меряли?), 128 МБ оперативной памяти, 512 МБ встроенной памяти, поддержка Wi-Fi и Bluetooth 3.0, камера на 3,2 МП и аккумулятор ёмкостью 1000 мАч.

Хотя в сети есть сведения о том, что устройство работает под  ОС Android, очень маловероятно, что это детище Google, пусть даже версии 2.x, можно будет запустить на процессоре в 312 МГц.

Это не полноценный смартфон, а так называемый "featurephone" - продвинутый телефон, устройство предназначено для рынков развивающихся стран.

Nokia Asha 205 яркий недорогой телефон с QWERTY-клавиатурой, довольно долго живет без подзарядки. Поддерживает горячую замену одной из симкарт. Впервые у Nokia оснащен спецкнопкой Facebook для быстрого доступа к одноименному сервису. Поддерживает новую технологию Slam для упрощения процесса передачи информации по Bluetooth: при отправке выбранного файна автоматически устанавливается соединение с ближайшим поддерживающим Bluetooth устройством.

Explay Primo самый доступный 3-симочник

Это кажется невероятным, но это факт. Телефон Explay Primo работает с тремя сим-картами, а стоит немногим больше 1 тысячи рублей! Это самый доступный трёхсимочник компании. С ним вы можете принимать звонки и совершать вызовы с трех разных номеров. Можно не только разделить личные и рабочие переговоры, но и выделить отдельный, резервный номер для специальных случаев. Или же комбинировать преимущества различных тарифов и даже разных операторов. Например, можно звонить на телефоны “большой тройки” по дешевым, внутрисетевым тарифам с соответствующей симки. Более того, программная часть устроена таким образом, что вы вольны задать для каждого номера свой профиль и мелодию вызова.

Радио со встроенной антенной, без подключения гарнитуры

Меломаны по достоинству оценят музыкальные возможности Эксплей Primo за его небольшую стоимость. Кроме стандартного плеера, понимающего множество аудиоформатов, телефон может быть укомплектован картой памяти microSD (емкостью до 32 Гб), что позволит хранить все любимые треки прямо в телефоне. Используя стандартный 3.5 мм разъем можно подключить любые наушники. А если вам надоест слушать свою коллекцию, можно в любой момент включить FM-радио с возможностью записи радиоэфира и приемом RDS. Но самое главное преимущество – гаджет принимает радиосигнал без подключения гарнитуры. У него есть своя встроенная антенна и в одно нажатие устройство превращается в мини-радиоприемник.

Большой дисплей за разумную цену + фонарик

Вы будете приятно удивлены красочной картинкой полноцветного 2.2-дюймового TFT дисплея с приличным разрешением 176х220 точек. Такой экран оптимален с точки зрения экономии энергии, что обеспечивает приличную автономность, которая не снилась сенсорным конкурентам. Дисплей Эксплей Примо по яркости и живости цветов находится на более высоком уровне и состязается с экранами более дорогих аппаратов. Он хорошо читается на солнце, обладает неплохой четкостью, на него помещается множество информации. И всё это за совсем нетипичную для таких характеристик очень привлекательную цену. Приятным и полезным бонусом является фонарик, который будет как нельзя кстати на ночной тропинке или в темном подъезде.

Fly DS125 двухсимочник классического дизайна, излишествами не обременен, 3G не поддерживает, даже EDGE нет. Пригодится для тех, кто использует телефон по прямому назначению и только.

KENEKSI K4, бюджетный телефон, подойдет для нетребовательных к гаджетам людей. Наличие камеры и поддержка дополнительных карт памяти microSD позволит сохранить в памяти не только огромный архив музыки, но и самые яркие моменты жизни.

KENEKSI K4 имеет следующие технические характеристики: GSM, вес 62 г, ШхВхТ 45x113x14 мм, экран 2.2", 176x220, MP3, FM-радио, Bluetooth, фотокамера 0.10 МП, слот microSD (TransFlash), аккумулятор 800 мАч.

 

2. Предметная область ЭС «Выбор мобильного телефона»

 

Экспертная система «Выбор мобильного телефона» разработана для того, чтобы пользователь, перед покупкой мобильного телефона, смог заранее определить, какая модель телефона ему необходима. Ответив на ряд простых вопросов, пользователь получает перечень моделей телефонов, которые удовлетворяют его запросам.

Перечень параметров и их допустимых значений приведены в таблице

Параметры выбора мобильного телефона

№	Параметры	Допустимые значения
1	Стоимость	От 0 до 99999
2	Выбор производителя	Samsung Nokia Keneksi Fly LG Explay
3	Выбор разрешения экрана	От 128х128 до 480х320
4	Выбор типа корпуса	Классический Моноблок
5	Наличие МР3 плеера	Да Нет
6	Наличие Wi-fi	Да Нет
7	Наличие Bluetooth	Да Нет
8	Наличие 3G	Да Нет
№	Параметры	Допустимые значения
9	Сенсорный экран	Да Нет
10	Наличие FM радио	Да Нет
11	Емкость аккумулятора	От 800 до 1020 мАч
12	Поддержка 2-х SIM	Да Нет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4. Руководство пользователя ЭС «По выбору мобильного телефона»

 

Для запуска программы необходимо открыть исполняемый файл «Project.exe». При этом появится окно экспертной системы для выбора мобильного телефона (Рис. 2).

 

Рис.2. Главное окно Э.С.

Пользователю будут представлены вопросы и несколько вариантов ответа на них. Необходимо выбрать нужный вариант ответов на вопросы и нажать кнопку «Далее» (Рис.3)

 

Рис.3

После ответа на все представленные вопросы, экспертная система выдает конечный результат в виде выбранных, по вашим параметрам, телефонов (Рис.4)

 

Рис.4

Для просмотра фотографии модели телефона необходимо нажать ячейку с выбранной моделью телефона (Рис.5)

 

Рис.5

Если необходимо начать опрос заново, необходимо нажать кнопку «Назад».

 

Заключение

 

 

Экспертные системы (ЭС)- это яркое и быстро прогрессирующее направление в области искусственного  интеллекта (ИИ).  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.

Причиной повышенного интереса, который ЭС вызывают к себе является возможность их применения к решению задач из самых различных областей человеческой деятельности. Широкий спектр применения ЭС позволяет сделать вывод о том, что это перспективное направление развития в области ИИ и программирования.

Анализ литературы по данной проблеме позволил изучить исторический аспект развития ЭС, рассмотреть требования к ЭС, выполнить классификацию ЭС, этапы разработки, а также показать возможности использования ЭС для выбора мобильного телефона, что позволило разработать свой собственный проект.

ЭС нашли широкое применение в области выбора товаров и услуг, и это подчеркивает актуальность темы данного исследования, ее практическую и теоретическую значимость, что в свою очередь  способствовало решению задач, поставленных в начале исследования.

В курсовой работе была проанализирована информация о мобильных телефонах,  как основа базы знаний ЭС. Были изучены методы построения базы знаний ЭС. Разработана модель базы знаний ЭС «Выбор мобильного телефона». В процессе написания курсовой работы были изучены механизмы логического вывода. ЭС была разработана и апробирована в языке программирования Basic в среде Visual  studio 2012.