Разработка экспертной системы по выбору нового автомобиля класса B - Студенческий научный форум

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Разработка экспертной системы по выбору нового автомобиля класса B

Буковцова Е.А. 1, Золотов Д.А. 1, Мигулина Д.С. 1
1НИУ БелГУ
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Для управления сложными объектами и процессами, поведение которых трудно поддается формализации, в последнее время все шире стали применяться информационно-управляющие системы [1]. Их эффективность заключается в возможности сбора и обобщения огромного массива данных, а также в использовании опыта специалистов в требуемой области знания, преломленного в алгоритмы работы систем. В тех случаях, когда удается обобщить опыт экспертов и сформировать на его основе некоторую базу знаний, конструируются экспертные системы [2].

Использование экспертных систем является необходимым фактором развития многих сфер жизни и деятельности человека. Также не исключением является и сфера автомобильного транспорта, так как разнообразие марок и моделей автомобилей увеличивается ежедневно и людям становится труднее сделать правильный выбор. В связи с этим тема исследования и разработки экспертной системы подбора автомобиля, основанной на знаниях, является актуальной. Разрабатываемая экспертная система призвана помочь пользователю без достаточных знаний об автомобилях класса В выбрать подходящий автомобиль.

На этапе проектирования программного решения была создана семантическая сеть, описывающая предметную область (далее – ПО) легковых автомобилей В-класса (рисунок 1).

Выделены 3 типа понятий:

сущность: автомобили В-класса, Volkswagen, Renault, KIA;

экземпляр: Volkswagen Polo 1.4 TSI MT Connect, Volkswagen Polo 1.4 TSI MT Highline, Volkswagen Polo 1.4 TSI DSG Connect, Volkswagen Polo 1.6 MPI MT Comfortline, Volkswagen Polo 1.6 MPI MT Trendline, Volkswagen Polo 1.6 MPI MT Allstar, Volkswagen Polo 1.6 MPI MT Comfortline, Volkswagen Polo 1.6 MPI MT Trendline, Volkswagen Polo 1.2 TSI DSG Comfortline 3dr., Volkswagen Polo 1.4 DSG Trendline 3dr, Volkswagen Polo 1.6 MPI MT Style, Volkswagen Polo 1.6 MPI Tiptronic Sochi Edition ит.д.

свойство: цена, тип коробки передач, тип привода, объем двигателя, разгон, до 700 тыс. руб., 700 тыс.руб – 1 млн. руб., 1 млн. руб и больше, ручная, автоматическая и т.д.

Рисунок 1 - Семантическая сеть понятий системы.

Экспертная система не сможет работать без базы знаний.

Среди фреймов-классов выделяется специальный фрейм-класс «Цель», задающий перечень целей логического вывода. В разработанной базе знаний была выделена цель «Необходимость в покупке легкового автомобиля класса B», ниже представлен листинг цели.

FRAME = Цель

Необходимость в покупке легкового автомобиля класса B: ()

ENDF

Для того, чтобы описать свойства автомобиля, использовался фрейм характеристики, где прописана каждая [3]. Листинг представлен ниже:

FRAME = характеристика

передачи [Выберите тип коробки передач]: (ручная; автоматическая; неважно)

привод [Выберите тип привода] {pr.html}: (передний; задний; полный; неважно)

объем [Выберите объем двигателя]: (до 1.4 литра; 1.4-1.6 литра; неважно; не знаю)

разгон [Выберите разгон]: (быстрый разгон; медленно набирает скорость)

ENDF

Для того, чтобы запустить решение системы были прописаны правила, где необходимо было выбрать одно из значений по каждому свойству при помощи тега «EQ». Для того, чтобы в конце выводился дополнительный комментарий в виде сообщения был использован тег MS, а для вывода картинки тег «GR». Правила-продукции описывают отношения между объектами, событиями, ситуациями и прочими понятиями. На основе отношений, задаваемых в правилах, выполняется логический вывод (решение выбранной задачи). В условиях и заключениях правил присутствуют ссылки на фреймы и их слоты.

RULE 1

EQ (Марка.Важность;да)

EQ (Марка.название;Volkswagen)

EQ (Диапазон цен.Деньги;до 700 тыс.руб.)

EQ (характеристика.передачи;ручная)

EQ (характеристика.привод;передний)

EQ (характеристика.объем;до 1.4 литра)

DO

EQ (Необходимость в покупке легкового автомобиля класса B; 1.6 MPI MT Comfortline) 100

EQ (Необходимость в покупке легкового автомобиля класса B; Volkswagen Polo Conceptline Цена примерно составляет 700 тыс. руб.) 80

GR (Необходимость в покупке легкового автомобиля класса B; 1.gif)

MS (Необходимость в покупке легкового автомобиля класса B; Цена примерно составляет 594 тыс. руб.)

ENDR

При запуске системы пользователь должен ответить на вопрос о важности марки, если пользователь отвечает «да», то задается вопрос про саму марку автомобиля (рисунок 3), если «нет», то вопрос про ценовой диапазон (рисунок 4) [4].

Рисунок 2 – Важность бренда

Рисунок 3 – Вопрос про марку

Рисунок 4 – Ценовой диапазон.

После цены пользователь должен указать тип коробки передач (рисунок 5). Разработанная система рассчитана как на обычного пользователя, так и на эксперта, поэтому в некоторых вопросах присутствуют ответы «неважно».

Рисунок 5 – Тип коробки передач

Затем необходимо указать тип привода (как показано на рисунке 6), на тот случай если пользователь не знает в чем разница, то выводится комментарий с кратким описанием и схемой. Также присутствует такой вариант ответа как «неважно» [5].

Рисунок 6 – Тип привода

Далее необходимо указать объем двигателя (рисунок 7), если автомобиль выбирает эксперт, то он укажет диапазон в литрах, если же пользователь не знает, что такое объем двигателя, то на этот случай есть вариант ответа «не знаю». Выбрав его, дополнительно задается вопрос про разгон, так как объем двигателя напрямую влияет на разгон автомобиля (рисунок 8) [6].

Рисунок 7 – Объем двигателя

Рисунок 8 – Разгон

Ответив на все вопросы, система выдает решение, где прописан коэффициент в процентах, а также, насколько пользователю подходит подобранный автомобиль.

Помимо решения выдается сообщение о цене и фотография, на которой можно увидеть подобранный автомобиль.

Результатом работы является разработанная экспертная система подбора легкового автомобиля В-класса. Для этого была проанализирована предметная область, выявлены основные понятия и их определения, а также разобрана понятийная структура системы и содержащиеся в ней семантические связи.

Список источников

Андрейчиков, А. В. Интеллектуальные информационные системы: Учебник для вузов [Текст] /А. В. Андрейчиков, О. Н. Андрейчикова. Москва: Финансы и статистика. – 2006.

Джексон, П. Введение в экспертные системы [Текст] / П. Джексон. - Вильямс, 2001. – 347 с.

Рыбина, Г. В. Модели и методы реализации интеллектуальной технологии построения интегрированных экспертных систем [Текст] / Г. В. Рыбина //Авиакосмическое приборостроение. – 2012. – №. 12. – С. 46-61.

Усачев, Ю. Е. Разработка экспертной системы по подбору автомобиля [Текст] / Ю. Е. Усачев //XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2017. – №. 5, 06. – С. 168-171.

Котов, В. А. Разработка рекомендательной системы выбора автомобиля для сайта автосалона [Текст] / В. А. Котов //Информационные технологии и математическое моделирование (ИТММ-2019). – 2019. – С. 37-42.

Лан, Ю. О. Экспертная система для выбора марки автомобиля [Текст] / Ю. О. Лан, Ю. Е. Усачев //Информационные ресурсы и системы в экономике, науке и образовании. – 2018. – С. 45-47.

Просмотров работы: 37