Интеллектуальный интерфейс

 

Содержание

Задание 1. Теоретическая часть	2
Задание 2. Обработка данных в Excel	9
Задание 3. Работа с базами данных	16
Список используемой литературы	29

 

 

Задание 1. Теоретическая  часть

3. Интеллектуальный  интерфейс информационной системы

Для реализации любой информационной системы (программного продукта) необходимо чтобы она состояла из следующих частей: интеллектуальный интерфейс, база данных, вычислительная часть. Интеллектуальный интерфейс пользователя - это программа, ответственная за организацию такого диалога с пользователем, который оптимальным помогает пользователю общаться с информационной системой (ИС) для достижения определенной цели. Определение интеллектуальный стало активно применять в конце XX в. Интеллектуальность интерфейса заключается в том, что в ходе диалога система помогает пользователю уточнить или совсем переформулировать цель его консультации с экспертной системой. Такая необходимость действительно имеет место быть, поскольку современные объекты, процессы, явления, моделируемые при помощи экспертной системы (ЭС), настолько большие и сложные, что конечный пользователь не может помнить (а иногда и знать вообще) даже их имена (названия) и, следовательно, просто не способен грамотно сформулировать запрос и получить ответ

Интеллектуальная информационная система - автоматизированная информационная система, снабженная интеллектуальным интерфейсом, позволяющим пользователю обращаться к данным на естественном или профессионально-ориентированном языке.

Интеллектуальный интерфейс  не только упрощает задачу программирования (так как многие функции нижнего уровня он выполняет своими собственными средствами), но и обеспечивает дополнительную гибкость системы. Такой интерфейс содержит программно-доступные регистры, управляющие его работой в различных режимах. Несмотря на программируемость, все эти устройства спроектированы для выполнения узкоспециализированных задач. Архитектура однокристальных МК является идеальной средой проектирования действительно универсальных интеллектуальных интерфейсов различного типа. Интеллектуальный интерфейс MS Windows характеризуется и тем, что он не зависит от того, каким комплектом IBM-совместимых аппаратных средств обладает пользователь. Он осуществляет поддержку всех видов принтеров, работает со всеми видами дисплеев, клавиатур, манипуляторов и процессов, устройств связи и т.п. устройств.

Интеллектуальный интерфейс  человеко-машинной системы, предназначен для ведения диалога человека с системой на естественном или профессиональном языке. Блок интеллектуального интерфейса в общем случае должен быть двусторонне связан со всеми перечисленными функциональными блоками. Функционирование средств интеллектуального интерфейса основано на развитых методах работы со знаниями, под которыми будем понимать всю совокупность информации, необходимой для решения задачи. Система знаний должна быть организована в компьютере таким образом, чтобы обеспечить взаимодействие с пользователем в системе понятий и терминов предметной области.

Последнее обстоятельство позволяет  рассматривать интеллектуальную систему, как особый интеллектуальный интерфейс, стоящий между непрограммирующим пользователем и ЭВМ. Такой интерфейс, выполняет роль специалиста по программированию, превращая комбинацию нажатий клавиш интерфейса или специальных элементов управления, в текстовое задание пользователя в рабочую программу решения интересующей пользователя задачи. Для примера можно привести самую распространенную программу MS Office Word. Весь её интерфейс предназначен, в основном, для форматирования текста, для дальнейшей его распечатки на бумаге. Имеется поле для ввода текста, изображающую, как текст будет выглядеть на бумаге (рис. 1) и панель форматирования текста, содержащее множество элементов управления, влияющих на тип текста, его цвет, расположение и прочие параметры, такие как расстояние между строками и абзацами, добавление графических изображений и т.п. (рис. 2)

Рисунок 1

 

Рисунок 2

 

Весь текст, введенный  пользователем в поле ввода и  настройки, или так называемое форматирование текста, при помощи вычислительной части программы, преобразуются в мета-код, понятный информационной системе Word. Этот мета-код сохраняется в базе данных ИС Word, сначала, в момент работы программы, это оперативная память компьютера, а после сохранения в файл - это данные размещенные на информационном носителе, будь то жесткий диск компьютера или флэш накопитель USB. К примеру, простой текст на (рис. 3) в базе данных будет выглядеть следующим образом:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>

<w:document xmlns:ve="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006" xmlns:o="urn:schemas-microsoft-com:office:office" xmlns:r="http://schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/relationships" xmlns:m="http://schemas.openxmlformats.org/officeDocument/2006/math" xmlns:v="urn:schemas-microsoft-com:vml" xmlns:wp="http://schemas.openxmlformats.org/drawingml/2006/wordprocessingDrawing" xmlns:w10="urn:schemas-microsoft-com:office:word" xmlns:w="http://schemas.openxmlformats.org/wordprocessingml/2006/main" xmlns:wne="http://schemas.microsoft.com/office/word/2006/wordml"><w:body><w:p w:rsidR="00244D30" w:rsidRDefault="00C16ADD"><w:r><w:t>Это просто черный текст размера 11.</w:t></w:r></w:p><w:p w:rsidR="00C16ADD" w:rsidRPr="00C16ADD" w:rsidRDefault="00C16ADD" w:rsidP="00C16ADD"><w:pPr><w:pStyle w:val="a3"/><w:numPr><w:ilvl w:val="0"/><w:numId w:val="1"/></w:numPr><w:rPr><w:b/><w:color w:val="FF0000"/><w:sz w:val="30"/><w:szCs w:val="30"/></w:rPr></w:pPr><w:r w:rsidRPr="00C16ADD"><w:rPr><w:b/><w:color w:val="FF0000"/><w:sz w:val="30"/><w:szCs w:val="30"/></w:rPr><w:t>Это красный, жирный текст 15 размера,</w:t></w:r></w:p><w:p w:rsidR="00C16ADD" w:rsidRPr="00C16ADD" w:rsidRDefault="00C16ADD" w:rsidP="00C16ADD"><w:pPr><w:pStyle w:val="a3"/><w:numPr><w:ilvl w:val="0"/><w:numId w:val="1"/></w:numPr><w:rPr><w:b/><w:color w:val="FF0000"/><w:sz w:val="30"/><w:szCs w:val="30"/></w:rPr></w:pPr><w:r w:rsidRPr="00C16ADD"><w:rPr><w:b/><w:color w:val="FF0000"/><w:sz w:val="30"/><w:szCs w:val="30"/></w:rPr><w:t>С добавленной нумерацией.</w:t></w:r></w:p><w:sectPr w:rsidR="00C16ADD" w:rsidRPr="00C16ADD" w:rsidSect="00244D30"><w:pgSz w:w="11906" w:h="16838"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="708" w:footer="708" w:gutter="0"/><w:cols w:space="708"/><w:docGrid w:linePitch="360"/></w:sectPr></w:body></w:document>

 

 

Рисунок 3

Данный мета-код несет  помимо самого текста документа огромное количество дополнительной информации: версия формата мета-кода,  версия программы при помощи которой этот документ создан, описание стилей текста использованных в документе, размер бумаги для документа, форматирование текста, указывающее его расположение, цвет, и прочие параметры, плюс сам текст документа. Все эти данные физически невозможно набрать, даже хорошо технически подкованному пользователю, который понимает, что означают все символы, скобочки, и коды. Поэтому на помощь приходит интеллектуальный интерфейс программы. Также ИС MS Office Word содержит органы управления не только для создания текста, но и для преобразования текста посредством модуля Windows GDI в растровое изображение для дальнейшей передачи его на печатающее устройство. Но интеллектуальным, подобный интерфейс называется не только по тому, что он умеет перевести в машинный код, то, что хочет увидеть пользователь, а по тому, что он может помочь составить необходимый пользователю документ. В MS Word главной интеллектуальной особенностью интерфейса является «Проверка правописания». Этот модуль может найти и обозначить в тексте слово с орфографической или пунктуационной ошибкой и предложить правильный вариант написания (рис 4). Также найти несогласованность в предложении (рис 5). Данный модуль состоит из алгоритма написанный в соответствие с правилами русского языка.

 

Рисунок 4

 

Рисунок 5.

Помимо модуля проверки орфографии в ИС MS Office Word, есть система справки, которая сама определяет  - каким элементом интерфейса в данный момент пользуется пользователь, и выдает исчерпывающую информацию по данной части интерфейса или возможности ИС, при нажатии клавиши F1.

Передача знаний в интерактивном  режиме, естественно, при наличии  интеллектуального интерфейса, позволяет  обеспечить высокую степень достоверности знаний, так как все используемые знания рассматривались экспертом. Подобный подход применим к таким областям, где решаемые задачи выразимы на концептуальном уровне, т.е. в терминах эксперта. Указанное требование выполняется во многих, но все же не во всех областях. Техника интерактивной передачи знаний будет не очень удобна там, где для решения задач требуется значительная обработка не на концептуальном уровне. Примером таких задач являются задачи распознавания речи и изображений. Очевидный недостаток интерактивной передачи знаний состоит в том, что для приобретения знаний необходимо участие человека. Однако в связи с весьма ограниченными возможностями существующих методов автоматического приобретения знаний, интерактивная передача экспертизы остается основным методом в большинстве областей.

Каждая из этих систем имеет  в своем составе базы данных, интеллектуальный интерфейс, комплекс программ моделирования и программы принятия управленческих решений. Отличия заключаются в уровне генерализации информации, содержащейся в базе данных, и в характере решаемых задач.

Для обеспечения эффективного взаимодействия эксперта и компьютера при решении задачи необходимо наличие  интеллектуального интерфейса в  составе единой человеко-машинной системы. Интеллектуальный интерфейс должен обеспечить эксперту возможность управления функционированием системы с  использованием терминов и понятий  из области его профессиональной деятельности, а также обмен информацией с компьютером в процессе решения задачи в естественной для него форме представления.

Для обеспечения эффективного взаимодействия эксперта и компьютера при решении задачи необходимо наличие  интеллектуального интерфейса.

Для обеспечения эффективного взаимодействия эксперта и компьютера при решении задачи необходимо наличие интеллектуального интерфейса в составе единой человеко-машинной системы. Интеллектуальный интерфейс должен обеспечить эксперту возможность управления функционированием системы с использованием терминов и понятий из области его профессиональной деятельности, а также обмен информацией с компьютером в процессе решения задачи в естественной для него форме представления.

В перспективе САП должны обеспечить прямой контакт технолога  с ЭВМ на языке, близком к естественному, вплоть до речевого диалога с САП. Для этого нужно разработать  соответствующий интеллектуальный интерфейс с технологической  базой знаний. Обычно устройства речевого программирования и управления выпускаются в виде портативной приставки к САП серийной системы ЧПУ или АПУ. Речевые команды поступают с микрофона в микропроцессор, где они анализируются, распознаются и высвечиваются на экране дисплея для контроля. Словарный запас оперативного языка САП станков в простейших случаях ограничивается 30 - 50 словами и фразами. Для обеспечения надежного распознавания речевых команд САП предварительно обучается. В процессе обучения технолог произносит каждую команду несколько раз. По этим данным автоматически строится машинное описание всех команд, которое представляет собой по существу банк знаний, существенно используемый в процессе программирования для распознавания поступающих команд, произносимых технологом. Для устранения ошибок распознавания ( вызванных, например, изменением тембра голоса при смене технологов) или для расширения списка команд САП автоматически дообучается и банк знаний пополняется новой информацией. В последнее время стали появляться более продвинутые системы распознавания речи. Подобное можно увидеть во множестве современных мобильных телефонов с операционной системой Android, iOS, Windows Phone. В них встроены системы распознавания речи, позволяющие не вводить текст вручную, распознать надиктованную речь, при этом систему не надо обучать, - заранее заложенные в базу знаний словари и правила произношения, позволяют разбирать любой голос на множестве языков. Также существую ИС позволяющие по записанной части мелодии, определить, кто автор и исполнитель песни. В данном случае осуществляет распознание и хранить базу знаний не сам мобильный телефон, а центральный сервер ИС, связь с которым осуществляется через сеть интернет.

Речь идет о создании так  называемого интеллектуального  интерфейса, включающего в себя средства общения, базу знаний, программу планировщик и позволяющего конечному пользователю решать широкий круг творческих задач, не выходя за пределы языка своей предметной области. ИИПС позволяют конечному пользователю со своего рабочего места осуществлять поиск в базе знаний необходимой информации, обращаясь, если нужно, в библиотечные сети. РЛС позволяют решать проектные, плановые, научные и управленческие задачи по их постановкам и исходным данным независимо от сложности математических моделей.

Для проектирования систем, использующих когнитивную компьютерную графику, необходимо наличие интеллектуального инструментария, который реализует наиболее важные базовые функции. Желателен инструментарий, позволяющий строить системы, обладающие инвариантностью к различным областям их применения и достаточной мобильностью в плане их использования в различных перспективных операционных и вычислительных средах. Такая инструментальная библиотека должна создавать и отображать трехмерные графические объекты при ориентации на современные программные среды, привязывать к графическим объектам произвольную информацию, предоставлять возможность использования графических материалов, накопившихся при работе с другими графическими системами, а также обеспечивать ряд необходимых сервисных возможностей. Такая библиотека весьма перспективна для использования в различных новых технологиях интеллектуального интерфейса с когнитивной компьютерной графикой. К подобной программе можно отнести AutoCAD от компании Autodesk, данная программа позволяет сконструировать различные 2D и 3D модели объектов. Если в случае с MS Office Word основное назначение вывести все данные на бумажном носителе, то ИС AutoDesk позволяет делать не только это. При использовании дополнительных модулей ИС, можно преобразовать мета-код модели AutoCAD в код, понятный например фрезерному станку с ЧПУ, что позволит станку, по компьютерной модели, сделать физически реальную деталь из металла.

 

Задание 2. Обработка  данных в Excel

Данное задание предусматривает  создание таблицы заданной структуры, ввод в нее исходной информации, в соответствии с указанными ниже номерами вариантов, выполнение действий с использованием возможностей MS Excel при работе со списками данных.

Контрольная работа предусматривает  выполнение таких действий по обработке  данных с помощью функций списка, как сортировка, фильтрация, промежуточные итоги и т.д.

Все перечисленные действия выполняются только в рамках MS Excel с применением инструментальных средств данной программы.

Отчет о выполненной работе должен включать следующие разделы:

• полный текст задания;
• отформатированную таблицу, заполненную исходными данными;
• копию окна  MS Excel с рассчитанной таблицей в режиме отображения формул (Сервис – Параметры – Вид – Формулы);
• результаты выполнения задания, с указанием названия задания;
• описание действий при выполнении каждого пункта задания, сопровождая его копиями окон диалога, характеризующих выполнение работы.

Выбор значений

Вариант 4
1.04.06
1.09.06
40
390
45 %
9
9

 

Ход работы:

1. Создаем заголовок таблицы.

2. Заполняем 100 строк, в столбце «Фам» и «Наим.» «Д_зак» придуманными значениями.

3. В первую строку столбца «Кол_зак» вводим формулу «=случмежду(3;390)» и растягиваем её до 100 строчки. После этого выделяем столбец, нажимаем Ctrl+C, после чего фокусируем курсор на ячейке E2 и нажимает Crtl+Alt+V, в выбраном окне выбираем Значения и жмем ОК.
4. В первой ячейке столбца «Кол_факт» вводим формулу «=E2-случмежду(0;E2)», растягиваем эту формулу до сотой строки, копируем и вставляем эти значения, также, как и в столбце «Кол_зак»
5. В столбце Цена 1 вводим формулу «=случмежду(15;2000)», растягиваем формулу, копируем и вставляем значение подобно предыдущему пункту.
6. В столбце «Цена 2» вводим формулу «=G2*105%», растягиваем формулу.
7. В столбце «Приб» вставляем формулу «=(H2-G2)*F2», растягиваем формулу.
8. В столбце «Д_прод» вставляем формулу «=C2+СЛУЧМЕЖДУ(0;9)», растягиваем формулу.
9. Полученную таблицу копируем во второй лист. Получаем:
10. В виде формул таблица выглядит так:
11. Добавляем к таблице столбюцы STOIM и RAZN, в первый вводим формулу «=H2*F2» во второй столбец «=E2-F2», растягиваем формулу до  конца таблицы.
12. Нажимаем на иконку «Сортировка и фильтр»-> “Настраиваемая сортировка»

В открывшемся окне нажимаем галочку «Мои данные содержат заголовки», в выпадающем списке «Сортировать по» выбираем «Д_покуп», после чего жмем «ОК»

13. Копируем содержимое листа 2 на лист 3.
14. Нажимаем на иконку «Сортировка и фильтр»-> “Настраиваемая сортировка», в открывшемся окне нажимаем галочку «Мои данные содержат заголовки», в выпадающем списке «Сортировать по» выбираем «Фам», жмем «Добавить уровень», в новой строке для сортировки в выпадающем списке “Сортировать по» выбираем STOIM, в выпадающем списке «Порядок» выбираем «По убыванию», нажимаем «ОК»

В итоге получаем:

15. Для получения промежуточных итогов по каждому клиенту: жмем на закладке «Данные» кнопку «Промежуточные итоги»

В появившемся окне в первом выпадающем списке выбираем «Фам», отмечаем галочками значения STOIM и RAZN, жмем OK.

16. Для отображения только промежуточных итогов нажимаем кнопку “2» в левом верхнем углу окна.

17. Открываем окно сортировка и удаляем уровень сортировки по «Фам», нажатием кнопки «Удалить», потом «ОК».

18. Для выделения цветом первых 10 максимальных элементов, нажимаем меню «Условное форматирование» -> «Правила отбора первых и последних значений» -> «Первые 10 элементов»

В появившемся окне жмем «ОК»

В итоге получаем:

 

19. Для установки фильтра устанавливаем фокус на первой ячейке в заголовке, нажимаем кнопку «Фильтр», нажимаем стрелочку в первой ячейке «Фам», появиться окно с настройкой сортировки. В списке необходимо отметить только первую фамилию и нажать ОК.

20. Для вычисления покупателей, которые не выкупили 9 ед товара или меньше, необходимо нажать «Фильтр», нажать стрелочку на надписи «RAZN”. В повивщемся окне выбрать пункт «Числовые фильтры» -> «Меньше или равно», в окне ввести значение 9, нажать ОК.
21. В итоге получим:

22. Для получения списка продаж с общей стоимиостью более или равно 1000, нажимаем на стрелку STOIM, в выпадающем меню выбираем «больше или равно», в окне набираем 1000, жмем ОК.

Получаем:

23. Для получения списка продаж со стоимостью более 1100 и менее 300, повторяем прошлое действие, в открывшемся окне вводим «1100», во второй строке выбираем меньше или равно и вводим «300», нажимаем «ОК»

Получаем:

 

Задание 3. Работа с базами данных

В рамках задания необходимо сформировать базу данных «Книготорговля». При создании структуры таблиц следует правильно определить типы полей (для текстовых полей рекомендуется указать их размеры), создать ключевые поля. При вводе имен полей в структуру таблиц допускается их сокращение, не приводящее к утрате понимания названия поля.

Отчет о выполнении задания  должен включать:

1. текст задания (рекомендуется оформить его в MS Word);
2. таблицы, демонстрирующие структуру таблиц созданной базы данных (Имя поля – Тип данных – Размер поля) (можно создать их в MS Word);
3. копии таблиц, заполненных исходными данными;
4. копию окна схемы созданной базы данных, отображающей связи, установленные между ее таблицами;
5. копии окон (или их фрагментов) MS Access, иллюстрирующие сформированные Вами условия запросов, если они предусмотрены вариантом задания, форм и отчетов, в том числе в режиме конструктора. В режиме конструктора необходимо ввести в форму (отчет) информацию об авторе работы.

Порядок выполнения задания:

Необходимо составить  базу данных по учету книготорговли. Для этого:

1. Запустить программу Microsoft Access (ПускàПрограммыà Microsoft Access). В окне выбрать «Новая база данных». Щелкнуть по кнопке «Ok». Сохранить файл на диске С: под именем - «Книготорговля».
2. Открыть панель Таблицы. Создать следующие таблицы в любом режиме:

Таблица Каталог  книг

Имя поля  Тип поля

Наименование текст

Автор   текст

Жанр   текст

Объем   числовой (целое)

Цена   денежный

Примечание  поле MEMO

Задать ключевыми поля Наименование и Автор

Таблица Поставщики

Имя поля  Тип поля

Поставщик  текст

Регион   текст

Адрес   текст

Телефон   текст

Примечание  поле MEMO

Задать ключевым поле Поставщик

Таблица Поставки

Имя поля  Тип поля

Дата поставки дата / время

Поставщик  мастер подстановок

Наименование мастер подстановок

Автор   мастер подстановок

Цена   денежный

Количество  числовой (целое)

Ключевое поле можно не задавать. Задать описание ко всем полям.

3. Создать межтабличные связи. Для этого выбрать СервисàСхема данных. В таблице Каталог книг при нажатой клавише Shift выделить два поля: Наименование и Автор. Перенести в таблицу Поставки. Выбрать соответствие в диалоговом окне Изменение связей. Выбрать Обеспечение целостности данных. Создать связь для таблиц Поставщики и Поставки.
4. Создать формы для каждой таблицы. Типы – любые подходящие. Стиль – любой (один для трех таблиц).
5. Занести в формы следующую информацию:

Таблица Каталог книг: 10 позиций. Авторов 5–10, жанров 3.

Таблица Поставщики: 10 позиций. Регионов 4.

Таблица Поставки: 10 позиций. Даты поставок в пределах 1 месяца.

Обязательно заполнение всех реквизитов таблиц!

Распечатать все таблицы  и созданные формы (3 таблицы и 3 формы).

Вариант 2

Открыть ранее созданные  мастером формы:

6. Создать заголовок каждой  формы – расширить область Заголовок и вставить надпись (например, Номенклатура) затем в свойствах задать выравнивание по центру, размер и тип шрифта, определить цвет.

7. Удалить фоновый рисунок  (очистить свойство Рисунок), выбрав  текущим элементом всю форму. Установить другой рисунок.

8. Вставить в область  данных любой рисунок из набора  Windows.

9. Изменить цвет фона (элемент  Область данных, атрибут Цвет  фона).

10. Изменить внешний вид  полей: выбрать группу полей  (держа нажатой клавишу Shift) и в окне свойств изменить атрибут Оформление.

11. Изменить последовательность  заполнения полей (последовательность перехода).

12. Отредактировать подписи  полей и изменить их расположение  друг относительно друга: достаточно  воспользоваться возможностями  визуального редактирования элементов.

13. Добавить в область  данных разделительную линию.  Для этого использовать элемент Линия (задать цвет и ширину линии).

14. Добавить кнопку завершения  работы.

15. Добавить кнопку для  открытия формы Поставщики.

16. Добавить вычисляемое  поле Сумма, которое вычисляется  по формуле = [Цена] * [Объем].

17. Добавить на форму  элемент Подчиненный объект (форма), в свойствах которой выбрать объект-источник таблица Поставки. В результате при выборе контрагента должна быть выведена на форме таблица, показывающая реализацию только данного контрагента. Для размещения данной таблицы целесообразно сначала освободить место в нижней части Области данных.

Ход работы:

1. Создаем новый документ

2. На закладке «Создание» нажимаем кнопку «Таблица», после чего, на редактирование открывается таблица. Создавать поля удобнее всего в режиме конструктор, поэтому, на вкладке «Главная» нажимаем кнопку «Режим»:

После чего создаем необходимые  поля и указываем тип, после редактирования каждой таблицы нажимаем ctrl+S для сохранения таблицы, при этом программа просит ввести название таблицы:

Таблица «КаталогКниг»:

Таблица «Поставщики»

 

Таблица «Поставки»:

3. Далее необходимо сделать связи таблиц: На закладке «Работа с базами данных» нажимаем кнопку «Схема данных»

Из таблицы «Поставщики» перетаскиваем поле «Поставщик»  в таблицу «Поставки», откроется  окно «Изменение связей», настраиваем  связь как на рисунке и нажимаем создать:

В таблице «Каталог книг», зажав кнопку Shift выделим два поля «Автор» и «Наименование», и перетащим их в таблицу «Поставки», связь настроим как на картинке и нажмем «Создать»:

В результате мы должны получить сл. схему:

4. Создание форм. На закладке «Создание» кликаем по выпадающему меню «Другие формы», выбираем «Мастер форм» откроется окно, в нем выбираем таблицу «КаталоКниг», кликаем по кнопке с двойной стрелкой вправо, тем самым перемещая все поля на форму, жмем кнопку «Готово».

 

Повторяем эти действия для  всех остальных таблиц, в итоге  получаем 3 формы, в которых надо заполнить данные в соответствии с вариантом. Получилось следующее: «Каталог книг»: