Планы семинарских занятий по дисциплине «Проектирование кибернетических систем, основанных на знаниях» Тема Технология проектирования и разработки системы «Консультант» (в рамках курсовой работы по дисциплине)

I. Фаза проектирования (идентификация проблемы, концептуализация, формализация)

1.Формирование группы разработчиков

1.1.Определение состава группы в количестве 2 человек. Распределение ролей свободное, но зафиксированное в документе.

1.2.Эксперт - проф. Рыбина Г.В.

1.3.Изучение возможности привлечения источников знаний 2-го рода (книги, справочники, тесты и т.д.).

2.Инициализация проекта системы «Консультант»

2.1.Составление сетевого план-графика создаваемой системы «Консультант».

2.2.Определение потенциальной доступности аппаратных и программных средств для разработки, лицензионной чистоты.

2.3.Определение сроков консультации с экспертом.

2.4.Планирование способов управления ходом разработки и способов взаимодействия между разработчиками - членами бригады.

2.5.Планирование функционирования будущей системы совместно с имеющимися у заказчика другими системами, т.е. на платформе заказчика.

2.6.Определение возможных трудностей и ограничений при разработке и установке системы «Консультант».

3.Определение требований к системе

3.1.Выбор и обоснование модели ЖЦ разработки.

3.2.Определение четких представлений о среде, в которой будет работать система (К-914).

3.3.Выяснение пожеланий или требований к системе «Консультант» со стороны эксперта, гипотетических пользователей, разработчиков.

3.4.Формулирование требований к средствам поддержки разработки, операционной среде, интерфейсу с пользователями, дисциплине сопровождения и т.д. (общие и частные требования).

4.Проведение исследований по выполнимости проекта

4.1.Технические предпосылки

4.1.1.Системный анализ проблемной области на пригодность задачи для ее решения с помощью СОЗ (ЭС) (характеристики уместности, оправданности, возможности разработки СОЗ).

4.1.2.Определение характеристик знаний и/или данных с точки зрения оценки примерного размера будущих БЗ или БД:

• 
  сложности структуры знаний (поверхностные, глубинные, мягкие, жесткие);
  
• 
  времени, необходимого для получения знаний/данных;
  
• 
  преимущества характера знаний/данных (факты, отношения, образы и т.д.);
  
• 
  соотношение между времени, затраченным на рассуждения при решении задачи, и временем, необходимым для сбора информации.
  

4.1.3.Определение интерфейсов будущей системы:

• 
  формы взаимодействия с различными категориями пользователей;
  
• 
  интерфейсы между разными системами/подсистемами, если они работают в комплексе;
  
• 
  интерфейсы между системой «Консультант» и внешними БД, ППП и др.
  

4.2.Экономические предпосылки

4.2.1.Оценка расходов на создание системы «Консультант».

4.2.2.Оценка расходов на поддержку функционирования системы.

4.2.3.Культурные предпосылки (культура производства и уровень культуры среды, в которой будут работать пользователи).

5.Разработка архитектуры, состава и структуры основных компонентов системы «Консультант»

5.1.Разработка структуры БЗ/БД и механизмов рассуждений (структурирование БЗ определяется разбиением всей задачи на отдельные, по возможности слабо связанные, подзадачи).

5.2.Выбор инструментальных средств для поддержки разработки системы.

5.3.Разработка способа переноса системы на реальное оборудование заказчика и в реальную рабочую среду (К-914).

5.4.Определение критериев оценки функционирования системы.

5.5.Презентация проекта «Консультант».

II. Фаза разработки (по методу прототипирования)

6.Выбор конкретной стратегии прототипирования (из 3 основных стратегий)

7.Реализация выбранной стратегии прототипирования

7.1.В соответствии с 1-ой стратегией прототипирования создание начального прототипа для всей задачи в целом, его тестирование и отладка системы на серии последующих прототипов (применяется для небольших задач).

7.1.1.Разработка серий начальных прототипов в интерактивном режиме.

7.1.2.Подведение итогов по каждому промежуточному прототипу по следующим критериям:

• 
  общее впечатление от прототипа системы;
  
• 
  качество разработки пользовательских интерфейсов;
  
• 
  наличие пробелов или неадекватности в знаниях/данных;
  
• 
  наличие ошибок в знаниях/данных и форме их представления;
  
• 
  естественность в рассуждении системы и выдаче рекомендаций (подсистема консультирования).
  

7.1.3.Составление списка изменений.

7.1.4.Разработка финального прототипа (последний из промежуточных, служащий основой для решения вопроса о продолжении работ по созданию головного образца).

7.2.В соответствии со 2-ой стратегией прототипирования создание прототипа, обладающего на поверхностном уровне всеми функциональными возможностями для всех подзадач (скелетный прототип), его тестирование и расширение последующих прототипов за счет углубленной проработки каждой из подзадач (используется для крупных задач с интеграцией компонентов, все подпункты аналогичны пп.2.2.1.1-2.2.1.4.).

7.3.В соответствии с 3-ей стратегией прототипирования создание прототипа для каждой из подзадач, поочередное тестирование каждого из прототипов, объединение всех составных прототипов в единый финальный прототип, решающий всю задачу в целом (используется для слабо пересекающихся задач, все подпункты аналогичны пп.2.2.1.1-2.2.1.4.).

8.Документирование разработки

III. Фаза внедрения (сдача проекта)

9.Создание на базе финального прототипа головного образца, опирающегося на реальную рабочую среду заказчика

10.Перенос системы из среды разработки в среду функционирования заказчика (К-914)

1. 
   По исследованию на уместность продумать систему коэффициентов, исходя из условий:
   
   1. 
      Критерии «Решение задачи опирается на использование операций с символами, а не с числами (т.е. задача связана не с расчетом, а с логическими рассуждениями, анализом, перебором вариантов)» и «Решение задачи опирается на использование эвристик, задача не имеет четкого алгоритмического решения» принимают на себя примерно 90% важности каждый.
      

1. 
   Эти критерии не должны конфликтовать между собой в нормальных условиях функционирования системы. Эти критерии либо оба выполняются, либо нет, иначе – конфликт.
   
2. 
   Допускается элемент умолчания по одному из критериев, например, «затрудняюсь ответить», тогда общий результат склоняется в сторону другого критерия.
   
3. 
   В случае наличия конфликта между критериями система должна в базе знаний предусматривать выход из конфликта. Не должно быть полной остановки, т.е. система должна в любом случае довести исследование до вывода. Меры по выходу из конфликта на следующие виды критериев.
   

2. 
   Независимо от результатов по критериям «Решение задачи опирается на использование операций с символами, а не с числами (т.е. задача связана не с расчетом, а с логическими рассуждениями, анализом, перебором вариантов)» и «Решение задачи опирается на использование эвристик, задача не имеет четкого алгоритмического решения» проверка по следующим критериям на исследование на уместность обязательна. Они могут включать долю в случае конфликта, допускается любое экспертное взвешивание.
   
3. 
   По каждому из критериев необходимо как минимум пять градаций ответа («да», «нет», «не знаю», «скорее да, чем нет», «скорее нет, чем да»).
   
4. 
   Все результаты оформлены как промежуточные результаты в виде текстового сообщения.
   
5. 
   В каждой системе должны быть механизмы корреляции между разными видами исследований.
   

2. 
   Исследования на оправданность.
   
   1. 
      Логическое «И» для всех критериев.
      
   2. 
      Выполнить ранжирование критериев.
      
   3. 
      Обязательно учесть влияние на результат исследований на уместность: совпадают, не совпадают, средний результат. При корреляции первого и второго вида исследований провести проверки и выдать результат.
      
   4. 
      Итоговая выдача является в целом промежуточной.
      
3. 
   Исследования на возможность.
   
   1. 
      Критерии «Эксперты могут описать (вербализовать) применяемые ими методы работы и объяснить их» и «В природе существуют люди – признанные специалисты по решению задач такого рода» принимают на себя примерно 90% важности каждый.
      
   2. 
      Учет остальных любой.
      
   3. 
      В случае наличия конфликта между критериями система должна в базе знаний предусматривать выход из конфликта. Не должно быть полной остановки, т.е. система должна в любом случае довести исследование до вывода. Меры по выходу из конфликта на следующие виды критериев.
      
   4. 
      Самая важная роль у результатов, полученных на предыдущих этапах. Финальное решение, соответственно, самая гибкая система выдачи рекомендаций.