XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Информационные системы играют важную роль в бизнесе, образовании, управлении и других предметных областях. Благодаря внедрению информационных систем, повышается эффективность управления, анализа и хранения данных, что увеличивает скорость обработки информации. Однако переход на информационные системы вызывает вопрос: «а какую среду разработки выбрать?», так как существует огромное количество языков программирования, фреймворков, интегрированных сред разработки, каждая из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Это многообразие затрудняет выбор. В коммерческих проектах среда разработки определяется во многом требованиями заказчика, но, если рассматривать учебный проект, то практически всегда выбор стоит за студентом, поэтому разработка экспертной системы по подбору среды разработки является актуальной.

Экспертная система – система, предназначенная для решения трудно формализуемых задач, у которых отсутствует, не известен алгоритм решения, или обладает достаточно большой размерностью. Особенность экспертных систем – включает базу знаний с набором правил и позволяет на основании предоставляемых пользователем фактов распознать ситуацию, сформулировать решение или дать рекомендацию для выбора действий [4].

В рамках данной предметной области экспертная система может значительно упростить процесс выбора, предоставляя рекомендации в зависимости от выбранных требований к информационной системе и к среде разработки. Она должна существенно сократить время, необходимое для принятия решения, повысить качество выбора, что в конечном итоге приведет к успешной разработке информационных систем.

Последовательность действий при разработке экспертной системы следующая:

1. построение решателя;

2. добавление пользовательского интерфейса для комфортного взаимодействия с системой;

3. добавление блока объяснений.

Для разрабатываемой экспертной системы полем знаний будет являться выбор среды разработки информационной системы для учебных проектов, входные данные – требования пользователя, выходные данные – конкретная среда разработки, соответствующая требованиям. Будет построена экспертная система реляционного типа с использованием дерева решений, которое отражает знания экспертной системы.

В качестве языка программирования был выбран Python (высокоуровневый язык программирования, широко используемый для разработки приложений, анализа данных) со стандартной библиотекой Tkinter для GUI-интерфейса и среды разработки – PyCharm Community Edition [1]. Tkinter предоставляет инструменты для создания, окон, кнопок, текстовых полей и других элементов интерфейса. Python и Tkinter – это отличное сочетание для создания простых и эффективных графических интерфейсов [2].

После запуска экспертной системы пользователь может выбрать два варианта: начать работу по подбору среды разработки или ознакомиться с инструкцией по работе с системой. Начальная форма представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Главный экран экспертной системы

При выборе «Инструкция» перед пользователем открывается документ Microsoft Office Word с текстовой инструкцией и словарем терминов, чтобы при прохождении тестирования у него не возникало вопросов по сформулированным вопросам и ответам. При выборе «Подобрать среду разработки» перед пользователем открывается форма с первым вопросом, при выборе ответа пользователь должен нажать на кнопку с соответствующим для него вариантом (рисунок 2).

Рисунок 2 – Первый вопрос системы

В зависимости от того, какой вариант ответа выберет пользователь, определяется следующий для него вопрос. Таким образом, от каждого выбранного ответа на вопрос зависит следующий. Вариации второго вопроса представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 – Вариации второго вопроса

Для каждого вопроса есть блок объяснений, то есть экспертная система разъясняет пользователю, почему она идет именно по этому пути вопросов. На форме каждого вопроса, за исключением первого, есть кнопка «Помощь», которая вызывает ответ экспертной системы. В ответ система выводит текст объяснения, соответствующий текущему состоянию системы. Объем и содержание объяснения зависит от ответов пользователя. Пример вывода представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 – Блок объяснений

При прохождении всех вопросов от экспертной системы пользователь на выход получает наиболее подходящую под его требования среду разработки с минимальным ее описанием (рисунок 5).

Рисунок 5 – Окно результата

Таким образом, была разработана экспертная система подбора среды разработки информационной системы для облегчения процесса выбора инструментов разработки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ РЕСУРСОВ

1. Python [Электронный ресурс] – URL: https://blog.skillfactory.ru/glossary/python/ (дата обращения: 14.12.2024).

2. Tkiner [Электронный ресурс] – URL: https://python-scripts.com/tkinter (дата обращения: 12.12.2024).

3. Visual Studio [Электронный ресурс] – URL: https://visualstudio.microsoft.com/ru/ (дата обращения: 11.12.2024).

4. Борисов В.В. Экспертные системы. Учебное пособие по направлению «Информатика и вычислительная техника» [Текст]: учебное пособие / В. В. Борисов, А. В. Бобряков, А. Е. Мисник. – Смоленск: Универсум, 2021. – 110 с.

5. Зазулевская А.С. Тенденции развития информационных технологий [Электронный ресурс] /А.С. Зазулевская // Материалы X Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум» URL:https://scienceforum.ru/2018/article/2018005029 (дата обращения: 16.12.2024).