50273 (Экспертная система прогнозирования успеваемости студентов в ВУЗах), страница 6

Именно с помощью этой графической библиотеки будет реализовано интерфейс пользователя. Ниже представлен листинг программы создания интерфейса.

Make_same_width(Gr1, Gr2) :-

send(Gr1, width, Gr2?width).

create_person_dialog :-

new(D, dialog(‘Enter new person’)),\\создание формы

send(D, append, new(BG, box(0,30)))\\ задаем размеры

send(D, append, new(BI, box(800,0))),

send(D, append, new(F,label)), \\ создание label

send(D, append, new(Name, text_item(name))), \\ считывание данных

send(D, append, new(Age, text_item(age))),

send(D, append, new(Sex, menu(sex, marked))),

send(F, append, ‘To begin testing enter its name and age and press button “ Create “.’), \\ пояснительная надпись на форме

send(Sex, append, female),

send(Sex, append, male),

send(Age, type, int),

send(D, append,

button(create, message(@prolog, create_person,

Name?selection,

Age?selection,

Sex?selection))), \\ кнопка для вывода данных

send(D, default_button, create),send(D, open).

Create_person(Name, Age, Sex) :-

writeln(‘----------------------------------------------------------------‘),

format(‘Student ~w person ~w of ~d years old your estimation –‘,

[Sex, Name, Age]). \\ формат вывода данных:- create_person_dialog.

В результате запуска данной части программы получим всплывающее окно авторизации перед прохождением теста:

Рис. 3.1. «Форма авторизации»

Рис. 3.2. «Пример ввода данных»

В результате нажатия на кнопку «Create» появиться следующее окно с вопросами, листинг представлен ниже:

make_name_prompter(P) :-

new(P, dialog),

send(P, kind, transient),

send(P, append, new(BI, box(800,0))),

send(P, append, label(prompt)),

send(P, append,

new(TI, text_item(name, ‘’,

message(P?ok_member, execute)))),

send(P, append, button(ok, message(P, return, TI?selection))),

send(P, append, button(cancel, message(P, return, @nil))).

Ask_name(Prompt, Label, Name) :-

send(@name_prompter?prompt_member, selection, Prompt),

send(@name_prompter?name_member, label, Label),

send(@name_prompter?name_member, clear),

get(@name_prompter, confirm_centered, RawName),

send(@name_prompter, show, @off),

RawName \== @nil,

Name = RawName.

:-ask_name.

В результате выполнения данного отрывка программы получим следующую форму:

Рис. 3.3. «Форма получения исходных данных»

Рис/3.4. «Пример заполнения»

3.3.2 Инструкция пользователя

1. Запустить программный продукт. В результате этой операции появиться на экране форма:

2. Ввести в колонку «Имя» - ваше имя, в колонке «Возраст ваш возраст», и выбрать ваш пол, а затем нажать кнопку «Create». В результате чего вы увидите еще одну форму:

3. Отвечаете не все вопросы , вводя в графу «Имя » ответ и нажимая «ок». После ответа не последний вопрос в командном окне вы увидите ваш результат , например в таком виде:

--------------------------------------------------------------------------------

Student female person Kseniya of 25 years old your estimation -5

4. Закрываете программу нажатием на красный крестик в верхнем углу.

3.4 Тестирование продукта и расчет его эффективности

Для расчете эффективности системы применим методы регрессионного анализа для этого нужно реализовать экспертную систему в другом пакете для сравнения был выбран пакет MatLab/ Simulink с помощью Fuzzy Logic Toolbox.

3.4.1 Реализация с помощью нечеткой логики в MatLab/ Simulink

Наиболее значительное свойство человеческого интеллекта – способность принимать решения в обстановке неполной и нечёткой информации. Построение моделей приближённых рассуждений человека и использование их в компьютерных системах будущих поколений представляет собой одну из важнейших проблем науки.

Нечеткую модель можно построить, основываясь на формальном представлении характеристик исследуемой системы в терминах лингвистических переменных. Основные понятия систем управления – входные и выходные переменные, именно их рассматривают как лингвистические переменные при формировании базы правил в системах нечеткого вывода.

Цель управления заключается в анализе текущего состояния объекта управления, чтобы определить значения управляющих переменных, реализация которых позволяет обеспечить желаемое поведение или состояние объекта управления.

Ниже на рисунках мы представим входные в систему переменные

Теперь их нужно вязать между собой и сделем мы это с помощью Simulink-модели которая представлена ниже.

Листинг программы:

a1 = readfis('pr1')

a2 = readfis('pr2')

a3 = readfis('pr3')

a4 = readfis('pr4')

a5 = readfis('pr5')

a6 = readfis('pr6')

a7 = readfis('pr7')

a8 = readfis('pr8')

a9 = readfis('pr9')

a10 = readfis('pr10')

Рис. 3.5. «Представление системы в MatLab/ Simulink»

3.4.2 Тестирование экспертных систем и расчет эффективности с помощью регрессионного анализа

Протестируем систему в прологе со сведущими исходными данными:LIO=1;

LIK=1;

LSR=1;

LSS=1;

LP=1;

PSL=2;

PSP=1;

PSB=3;

PL=80;

PP=80;

YHB=5;

YHY=1;

YTB=5;

YTS=1;

YSB=5;

YSS=1;

KYRS=1;

Результат:

-------------------------------------------------------------------------------

Student female person Kseniya of 22 years old your estimation -5

А теперь введем те же самые данные в систему в MatLab/ Simulink. Ниже представленный результат. А потом сравним их с помьщью регрессионного анализа

Поскольку в MatLab/ Simulink мы применяем нечеткую логику , то выходные параметры являются не целыми числами и мы их округляем в большую сторону. В результате повторного тестирования мы получаем данные в следствии 10 экспериментов и анализируем их с помощью регрессионного анализа.

Ниже преведены данные и реализация регрессионного анализа:P=[5 5 5 4 5 3 3 4 4 5];

Z=[5 5 5 4 5 3 3 4 4 5];

[m,b,r]=postreg(Z,P)

m = 1.0000

b =9.5844e-016

r =1

Как видно из представленных выше графиков система в разных пакетах немного по разному работает ,это следствие того что в прологе мы не применяем нечеткую логику в отличии от MatLab, но в результате округления можно точно сказать что результаты получаются идентичные , а этьо значит что обе системы работают правильно.

Выводы по разделу 3

В результате проведения исследования можно сказать, что продукционная модель построения знаний в экспертной системе прогнозирования результатов сессии на анализе текущей успеваемости она, являются наиболее наглядным средствами представления знаний и наиболее аффективными для данной модели. Также эта модель легко реализуется в языке MatLat/ Simulink с помощью Fuzzy Logic Toolbox , поскольку логический вывод уже реализован в этом пакете. В результате мы провели сравнения программ с помощью регрессионного анализа.

РАЗДЕЛ 4. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1 Предмет исследования

Предметом исследования в данной дипломной работе является разрабатываемый программный продукт для прогнозирования результатов сессии на основе анализа текущей успеваемости. Так как полностью безопасных и безвредных производственных процессов не существует, и при различных неисправностях в работе с системой могут возникнуть вредные производственные факторы, то вследствие этого в разделе будут рассмотрены основные требования по безопасности жизнедеятельности для помещений вычислительных центров (ВЦ).

4.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов, действующих в рабочей зоне проектируемого объекта

Вредные и опасные производственные факторы описывает ГОСТ 12.0.003-74. Согласно данному стандарту они подразделяются на химические, физические, биологические, психофизические.

Химические, опасные и вредные производственные факторы:

- по характеру воздействия: токсические, канцерогенные, раздражающие;

- по пути проникновения в организм человека: через органы дыхания.

Источником возникновения данных факторов чаще всего становится не соблюдение санитарных норм вентиляции рабочего помещения, а также некорректная работа с сыпучими и жидкими токсичными веществами (например, краской для принтеров или копировальных машин).

Физические, опасные и вредны производственные факторы:

- повышенное электрическое напряжение в цепи;

- пониженная контрастность;

- прямая и отраженная блесткость;

- недостаточна освещенность рабочего места;

- повышенный уровень шумов в рабочем помещении.

Данные факторы проявляются при не соблюдении требований к оборудованию, при не соответствии освещения рабочего места санитарным нормам, а также при использовании электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) не соответствующих международным стандартам на ЭЛТ (например, ТСО’92).

Биологические, опасные и вредные производственные факторы:

- патогенные микроорганизмы;

- микроорганизмы.

Источником возникновения данных факторов чаще всего становится не соблюдение санитарных норм вентиляции рабочего помещения, а также бактерии, вирусы, грибки и продукты их жизнедеятельности.

Психофизиологические, опасные и вредные производственные факторы:

- умственное перенапряжение;

- перенапряжение анализаторов;

- эмоциональные нагрузки.

Источником возникновения данных факторов являются чрезмерные информационные нагрузки, и превышение рекомендуемого времени работы за компьютером.

Согласно ГОСТ 12.0.003-74 для машинного зала вычислительного центра опасными и вредными факторами, негативно воздействующими на здоровье рабочего персонала, являются:

1. Физические факторы воздействия:

   1. повышенный уровень электромагнитного поля;

   2. повышенный уровень статического электричества;

   3. недостаточная освещенность;

   4. повышенный уровень шума;

   5. повышенная или пониженная влажность воздуха;

   6. повышенная или пониженная температура воздуха;

   7. повышенная или пониженная подвижность воздуха;

   8. пожар;

   9. поражение электрическим током;

2. Психофизические факторы:

   1. перенапряжение зрительных или слуховых анализаторов;

   2. монотонность труда;

   3. эмоциональные перегрузки;

   4. усталость групп мышц из-за малой подвижности и нерационально спланированное рабочее место.

Той опасной зоной, где возможно возникновение и действие перечисленных выше факторов, является как непосредственное рабочее место разработчика возле персонального компьютера, так и все помещение вычислительного центра в целом.

4.1.2 Анализ возможных последствий влияния выявленных факторов на человека

Химические, опасные и вредные факторы способны вызывать тяжелые легочные заболевания и заболевания верхних дыхательных путей. Особо осторожными необходимо быть при работе с токсичными веществами, использующимися как наполнители в множительной аппаратуре и периферийных устройствах.

Поражение человека электрическим током, в зависимости от величины напряжения в цепи, может быть причиной шока, ожогов различной степени и даже смерти.