3. Разработка эис

3.1 Проект эис

Как говорилось ранее процесс планирования графика мероприятий в организации ООО "Три кита" основан на мнениях экспертов относительно возможной прибыльности того или иного мероприятия в зависимости от дня недели. Таким образом, в экспертной информационной системе либо должны быть учтены основные приемы, которыми пользуются эксперты в процессе составления графика мероприятия, либо выработаны принципиально новые методики для составления плана на основе мнений экспертов.

Отдельные методы и приемы системного анализа, используемые при составлении плана, в основном опираются на имеющийся у экспертов опыт и генерацию обилия идей и предложений, мало учитывают статистическую информацию, получаемую от функционирующей информационной системы управления клиентами. По данной причине оптимальный график мероприятий определяется путем проб и ошибок в течение длительного периода времени. При этом он практически не восприимчив к изменениям в динамике посещений. Основным критерием, указывающим на несостоятельность графика мероприятий, становится сокращение уровня дохода.

В ходе работы с экспертами и частыми посетителями антикафе было выявлено, что каждое мероприятие может быть описано системой возможностей и интересов. Впоследствии они были названы тэгами мероприятий. Дальнейшая работа показала, что в конечном итоге рядового посетителя привлекают именно возможности, которые предоставляет то или иное мероприятие, и интересы, которые затрагивает мероприятие. Также в процессе исследования выяснилось, что мероприятие может быть описано системой из двух, максимум трех тэгов, которые образуют плоские геометрические конструкции. Каждое мероприятие проводимое в антикафе можно визуализировать при помощи рисунков:

1. В случае описания мероприятия системой из двух составляющих, тэги представлены концами отрезка (Рисунок ...). Также данная конструкция получила название ребро.

Тэг 1

Тэг 2

Рисунок ... – Схема мероприятия, описанного двумя тэгами

2. В случае описания мероприятия системой из трех составляющих, тэги представляются как вершины равностороннего треугольника (Рисунок ...). Данная конструкция состоит из трех ребер.

Тэг 1

Тэг 2

Тэг 3

Рисунок ... – Схема мероприятия, описанного тремя тэгами

С учетом выработанного подхода, эксперты антикафе предложили список тэгов для описания мероприятий, исключающих дублирование возможностей самих мероприятий и интересов посетителей:

1. Общение;

2. Психология;

3. Обучение;

4. Музыка;

5. Игра;

6. Соревнование;

7. Личное творчество;

8. Пассивное развлечение.

Для распределения тэгов между мероприятиями было принято решение применить классификацию, чтобы учесть тематические особенности:

1. Тренинг – интенсивный курс обучения, сочетающие краткие теоретические семинары и практическую отработку навыков за короткий период времени (Training – сокращение TR).

2. Мастер-класс – урок, даваемый экспертом в определенном виде деятельности (Master Class – сокращение MS).

3. Тематическое мероприятие – событие, приуроченное к какому-либо празднику или знаменательному событию (Thematic event – сокращение TE).

4. Обычное мероприятие – рядовое мероприятие, проводимое с заданной периодичностью (Simple event – сокращение SE).

Исходя из выработанного списка тэгов и представленной выше классификации, эксперты составили системы, описывающие каждое мероприятие, проводимое в антикафе "Три кита":

Таблица ... – Системы тегов, описывающие отдельные мероприятия антикафе "Три кита"

№	Название мероприятия	Тип мероприятия	Тэги
1	Мафия	SE	Общение, психология, игра
2	Игротека	SE	Общение, игра
3	Соревнование по кикеру	SE	Игра, соревнование
4	Вечер поэзии	SE	Общение, личное творчество
5	Киноночь	SE	Общение, пассивное развлечение
6	Тренинг по грамотному мышлению	TR	Психология, обучение
7	Изготовление мягкой игрушки	MC	Общение, обучение, личное творчество

Как было сказано выше, клиенты посещают мероприятие в зависимости от возможностей самого мероприятия и в соответствии с собственными интересами. При этом информационная система управления клиентами формирует набор декларативных сведений, по которым можно судить о количестве посещений относительно отдельных тэгов из описанной выше коллекции. Поскольку мероприятие может содержать до трех тэгов, посещение одного мероприятия учитывается при подсчете клиентов по каждому тэгу, включенному в систему описания данного мероприятия. Клиент, посетивший мероприятие с определенным тэгом будет заинтересован в посещении мероприятия, характеризующегося таким же тэгом. Система двух тэгов, называемая ребром отражает большую суммарную заинтересованность клиента в посещении мероприятия, чем отдельные тэги. Однако при подсчете количества клиентов по ребру, можно учитывать не только мероприятия, характеризующиеся одновременно обоими тэгами, но и различные мероприятия, в системы описания каждого из которых включены эти тэги по отдельности, что позволяет формировать более полную выборку. Таким образом, если мероприятие характеризуется тремя разнообразными тэгами, то можно выделить 3 ребра тэгов, при этом по каждому ребру формируется выборка заинтересованных клиентов. Следует помнить, что заинтересованными клиентами являются люди, посещающие мероприятия характеризующиеся тэгами, которые образуют ребро. Среди сформированной суммарной выборки состоящей из трех выборок заинтересованных клиентов по каждому из трех ребер, можно выделить группу людей, которые обладают повышенным интересом к мероприятию - это люди состоящие одновременно во всех трех выборках. Также необходимо учесть посещаемость в определенные дни недели, частоту посещения выбранными клиентами, средний чек, продолжительность, загруженность дней недели. На основе этих данных осуществляется предплановый прогноз посещаемости и возможной прибыли от проведения мероприятия по каждому из дней недели. Далее строится матрица, где по горизонтальной оси отображаются дни недели, а по вертикальной названия мероприятий. Элементами матрицы являются денежные выражения возможного дохода от проведения определенного мероприятия в определенный день недели. Путем решения Венгерского алгоритма можно получить оптимальную расстановку мероприятий по дням недели исходя из критерия максимальной доходности.

Для реализации данной логики необходим объектно-ориентированный подход, который заключают в себя фреймовые модели организации знаний. Выбор данной модели обусловлен:

1. Возможностью отображать многообразие знаний о предметной области;

2. Возможностью быстрой обработки большего количества счетных операций за счет встраивания процедур;

3. Возможностью не записывать результаты промежуточных операций в базу данных, а хранить ее в слотах фреймов.

Фрейм служит для описания определенного класса объектов по унифицированному плану. Для того, чтобы фрейм соответствовал конкретному объекту предметной области необходимо присвоить конкретные значения его слотам, при этом к слотам могут быть прикреплены процедуры, вызываемые либо автоматически при инициализации фрейма, либо в программном коде. Реализацию подобного механизма возможно осуществить с помощью объектно-ориентированного подхода, где сам фрейм – это класс, механизмы его заполнения, т.е. встроенные процедуры – это методы, конкретные значения слота – это поля класса, а свойства класса позволяют получить к этим значениям доступ.

Для рассмотрения данной предметной области следует использовать следующие фрейм-структуры:

1. Мероприятие (класс _Event);

2. Тэг (класс _Tag);

3. Ребро (класс _Edge);

4. День (класс _Date).

Чтобы наглядно представить взаимодействие классов, описать необходимые методы классов, поля классов и список свойств, необходимо визуализировать эту структуру при помощи UML-диаграммы (Рисунок ...). Между классами проведены пронумерованные стрелки, отображающие характер и мощность связей:

1. Мощность связи n:m, характер связи – "характеризует".

2. Мощность связи n:m, характер связи – "включает".

3. Мощность связи n:m, характер связи – "характеризует".

4. Мощность связи 1:1, характер связи – "проводится в".

Рисунок ... – UML-диаграмма классов фреймовой модели

<frame description>

Для обеспечения полноценной работы экспертной системы, работающей на фреймовой модели организации знаний, необходимо внести ряд изменений в базу данных информационной системы управления клиентами. Новый фрагмент уже существующей базы данных будет являться базой знаний экспертной системы. Таким образом, к уже существующей базе данных были добавлены следующие таблицы:

1. Event_timetable – таблица графика мероприятий на период времени;

2. Priority – справочник приоритетности использования того или иного зала антикафе для проведения мероприятия;

3. Rooms – справочник залов антикафе;

4. Tags – справочник тэгов для описания мероприятий;

Также ряд изменений претерпели таблицы существующей базы данных:

1. В журнале основной деятельности (General_log) внешний ключ (Event_ID) от справочника мероприятий (Events) был изменен на внешний ключ (Event_ID_in_timetable) от новой таблицы графика мероприятий (Event_timetable).

2. В справочник мероприятий (Events) были добавлены внешние ключи (Room_ID и Priority_ID) от новых справочников залов антикафе (Rooms) и приоритетности использования зала (Priority).

3. В таблице журнала деятельности распространителей билетов (Distribution_log) внешний ключ (Event_ID) от справочника мероприятий (Events) был изменен на внешний ключ (Event_ID_in_timetable) от новой таблицы графика мероприятий (Event_timetable).

Логическая модель измененной базы данных представлена на Рисунке ....

Рисунок ... – Логическая модель измененной базы данных

Для избежания ошибок при работе экспертной системы с базой знаний и базой данных, обеспечиваемой СУБД MS SQL 2008 R2, необходимо определить типы данных полей таблиц и возможность отсутствия записанных значений в полях таблиц. В полях таблиц следует ограничить количество записываемых символов, что приведет к сокращению используемой памяти для хранения базы данных. Физическая модель базы данных представлена на Рисунке..., а ее полное описание с расшифровками – в Приложении 1.

Рисунок ... – Физическая модель измененной базы данных

Поскольку база данных информационной системы претерпела изменения, то дополнительно необходимо описать все существующие и новые связи между таблицами:

Таблица ... – Описание существовавших и добавленных связей между таблицами базы данных

Родительская таблица	Первичный ключ	Дочерняя таблица	Внешний ключ
Status	Status_ID	Clients	Status_ID
Clients	Client_ID	Temporary_cards	Client_ID
Clients	Client_ID	General_log	Client_ID
Distributors	Distributor_ID	Distribution_log	Distributor_ID
Event_timetable	Event_timetable_ID	General_log	Event_timetable_ID
Event_timetable	Event_timetable_ID	Distribution_log	Event_timetable_ID
Events	Event_ID	Event_timetable	Event_ID
Rooms	Room_ID	Events	Room_ID
Priority	Priority_ID	Events	Priority_ID

Для взаимодействия с блоком экспертной системы необходимо предоставить визуальные интерфейсы пользователя и редактора базы знаний. Разработчиком информационной системы управления клиентами были выработаны рекомендации по созданию интерфейсов. Использовав эти рекомендации, были внесены следующие изменения:

В меню на главном окне добавлены следующие пункты:

1. Пункт "Тэги" добавлен в раздел "Планирование";

2. Пункт "Создание плана" добавлен в раздел "Планирование";

3. Пункт "Помещения" добавлен в раздел "Настройки";

4. Пункт "Приоритет помещения" добавлен в раздел "Настройки".

Изменено стандартизированное окно "Добавить мероприятие", используемое для добавлений четырех типов мероприятий: стандартного мероприятия, мастер-класса, тренинга и тематического мероприятия. Добавлены элементы:

1. Выпадающий список, обозначенный номером 6, предоставляющий возможность выбора помещения, предполагаемого для проведения мероприятия.

2. Выпадающий список, обозначенный номером 7, предоставляющий возможность выбора приоритета помещения, выбранного при помощи элемента под номером 6.

3. Элемент Checkbox, обозначенный номером 8, позволяет выбрать до трех тэгов, описывающих мероприятие.

Из окон для добавления стандартного мероприятия, мастер-класса и тренинга убран элемент "Дата" обозначенный номером 9. Новый вид окон представлен на рисунке ..

Добавлено окно "Тэги" представленное на рисунке .. для работы с тегами. Оно содержит заголовок окна, обозначенный номером 1. Номером 2 обозначен элемент кнопка "сохранить", при нажатии на которую происходит сохранение изменений в базу знаний. Поле номер 4, заполняется автоматически из базы данных данными, соответствующими заголовку поля, обозначенному номером 3.

Добавлено окно "Помещения" представленное на рисунке .. для работы с помещениями антикафе. Оно содержит заголовок окна, обозначенный номером 1. Номером 2 обозначен элемент кнопка "сохранить", при нажатии на которую происходит сохранение изменений в базу знаний. Поле номер 4, заполняется автоматически из базы данных данными, соответствующими заголовку поля, обозначенному номером 3.

Добавлено окно "Планирование" представленное на рисунке .. для работы с помещениями антикафе. Оно содержит заголовок окна, обозначенный номером 1. Номером 2 обозначено сообщение к пользователю, содержащее справочную информацию. При инициализации окна в поле номер 3 формируется список мероприятий, которые могут быть выбраны для формирования графика мероприятий. После выбора мероприятий в поле номер 3 и нажатия на кнопку "сформировать график", обозначенную номером 4, производится формирование графика, сохранение его в базу данных и открытие окна "График проведения мероприятий" представленный на рисунке ...

Окно "График проведения мероприятий" содержит заголовок окна, обозначенный номером 1, поле вывода графика мероприятий, обозначенное номером 2 и кнопку "закрыть", обозначенную номером 3. При нажатии кнопки "закрыть" производится закрытие окна.