МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
(СПбГУТ)
Факультет «Институт магистратуры»
Кафедра «Систем автоматизации и робототехники»
Направление подготовки: |
15.04.04 - Автоматизация технологических процессов и производств |
Направленность (профиль): |
Интеллектуальные технологии в автоматизации |
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
по дисциплине
Проектирование единого информационного пространства виртуальных производств
|
|
Выполнил студент группы |
|
|
|
|
|
|
|
Фамилия И.О. |
|
|
|
Руководитель |
к.т.н., доцент |
оценка |
|
|
уч. степень, уч. звание |
|
|
Акимов С.В. |
|
дата, подпись |
|
Фамилия И. О. |
|
Содержание
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1 ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ АГЕНТНОСТИ И ИНФОРМАЦИОННОГО САМООБСЛУЖИВАНИЯ 3
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2 10
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3 17
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 4 27
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5 ИЗУЧЕНИЕ ПРОТОКОЛОВ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ 30
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 6 ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ КОНЦЕПТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 35
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 7 ИЗУЧЕНИЕ АРХИТЕКТУРНЫХ ПАТТЕРНОВ 39
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №8 43
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №9 46
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №10 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 52
Практическое занятие № 1 изучение принципов агентности и информационного самообслуживания
1. Цель работы
Приобретение навыков по использованию принципов агентности, информационного самообслуживания и управляемой информационной открытости при разработке киберсред виртуальных предприятий и организаций.
2. Задание
Согласно своему варианту предложить принципов агентности, информационного самообслуживания и управляемой информационной открытости при разработке интероперабельного программного модуля.
3. Принцип агентности
Определение и ключевые характеристики:
Принцип агентности предполагает использование программных агентов — автономных или полуавтономных сущностей, способных воспринимать окружающую среду, принимать решения и выполнять действия для достижения поставленных целей. Агенты могут взаимодействовать как с пользователями, так и между собой, что делает их мощным инструментом в распределённых и интеллектуальных системах.
Основные свойства агентов:
Автономность – агент работает без постоянного контроля со стороны пользователя.
Реактивность – способность воспринимать изменения в окружающей среде и реагировать на них.
Проактивность – возможность инициировать действия для достижения целей, а не только реагировать на события.
Адаптивность – способность обучаться и изменять своё поведение на основе опыта.
Коммуникативность – взаимодействие с другими агентами и системами (например, через API или обмен сообщениями).
Типы агентов:
Простые агенты – выполняют заранее заданные действия (например, скрипт для автоматического резервного копирования).
Интеллектуальные агенты – используют алгоритмы ИИ для анализа данных и принятия решений (например, чат-боты с NLP).
Многоагентные системы (MAS) – группы агентов, координирующих работу между собой (например, в робототехнике или управлении цепочками поставок).
Примеры применения в интероперабельном модуле:
Агент сбора данных – автоматически извлекает информацию из разных источников (базы данных, веб-сайты, API), фильтрует и структурирует её.
Агент мониторинга – отслеживает изменения в системе (например, появление новых заказов) и уведомляет пользователя или запускает обработку.
Агент-посредник – обеспечивает взаимодействие между разными модулями системы, преобразуя данные в совместимый формат (например, конвертация XML → JSON).
Преимущества использования:
Снижение нагрузки на пользователя за счёт автоматизации рутинных задач.
Повышение скорости обработки информации.
Гибкость и масштабируемость системы.
Риски и ограничения:
Сложность отладки автономных агентов.
Необходимость обеспечения безопасности (например, защита от вредоносных агентов).
Высокие требования к вычислительным ресурсам для интеллектуальных агентов.
Технологии для реализации:
Языки программирования: Python (библиотеки PyADE, SPADE), Java (JADE).
Фреймворки для многоагентных систем: FIPA-OS, Jason.
Инструменты ИИ: машинное обучение (scikit-learn, TensorFlow) для адаптивных агентов.
Принцип агентности позволяет создавать "умные" модули, способные автономно решать задачи, что критически важно для киберсред виртуальных предприятий. Однако его внедрение требует тщательного проектирования архитектуры и учёта возможных рисков.
4. Принцип информационного самообслуживания
Смысл и назначение
Принцип информационного самообслуживания означает создание такой ИТ-инфраструктуры, где конечные пользователи могут самостоятельно получать, обрабатывать и анализировать данные без постоянного обращения к техническим специалистам. Это подход, который трансформирует пассивных потребителей информации в активных участников рабочего процесса.
Ключевые характеристики
Интуитивность интерфейсов
Минимизация сложных технических элементов
Естественная логика взаимодействия
Контекстные подсказки и обучающие элементы
Гибкость инструментов
Возможность настройки под индивидуальные нужды
Персонализация рабочих областей
Сохранение пользовательских шаблонов
Доступность данных
Единые точки доступа к информации
Удобные механизмы поиска
Визуализация сложных данных
Техническая реализация
В современных системах этот принцип воплощается через:
Интерактивные панели (дашборды) с drag-and-drop функционалом
Конструкторы отчетов, где пользователь сам выбирает параметры
Визуальные инструменты анализа (графики, диаграммы, heat-карты)
Естественно-языковые интерфейсы (поиск запросом на обычном языке)
Пример из практики
В системе CRM отдел продаж может:
Самостоятельно формировать выборки клиентов по заданным критериям
Строить прогнозы продаж, изменяя параметры в реальном времени
Создавать персональные шаблоны отчетов
Получать автоматические рекомендации на основе анализа данных
Преимущества внедрения
Для бизнеса:
Сокращение нагрузки на ИТ-отделы
Ускорение процессов принятия решений
Повышение удовлетворенности сотрудников
Для пользователей:
Независимость от технических специалистов
Возможность мгновенно проверять гипотезы
Гибкость в работе с информацией
Потенциальные проблемы
Риск некорректного использования данных
Необходимость обучения пользователей
Повышенные требования к стабильности системы
Рекомендации по внедрению
Постепенное введение функционала
Развитая система подсказок и обучения
Многоуровневая система проверки критических операций
Обратная связь от пользователей
Принцип информационного самообслуживания — это не просто удобный интерфейс, а философия построения информационных систем нового поколения. Он меняет саму культуру работы с данными, превращая каждого сотрудника в компетентного аналитика и повышая общую эффективность организации. Грамотная реализация требует тщательного проектирования, но дает значительные конкурентные преимущества.