Системы принятия решений, оптимизация в Excel и базы данных Access

Системы искусственного интеллекта – это программная имитация человеческого мышления.

Системы искусственного интеллекта, которые разработаны для конкретной предметной области, называются экспертной системой или системой принятия решений.

Экспертные системы применяются в медицине (диагностика болезни), в военном деле (распознавание целей), бизнеса (системы поддержки и принятия решений). В разработке систем принимают участие: 1) эксперты в данной области, они разрабатывают наиболее важные характеристики предметной области. Они называют факты или атрибуты, а так же вырабатывают правила принятия решения. 2) Специалисты инженерии знаний. Они разрабатывают реализацию экспертной системы на компьютере. Факты и правила принятия решений хранятся в специальной организованной области памяти, которая называется базой знаний.

Информация о состоянии предметной области в данный момент, которая представляется экспертной системе для анализа, называется базой данных.

Задание 1 Разработать систему принятия решения для аттестации знаний студентов по разделу «Текстовой процессор Word ». База знаний имеет вид:

№ п/п	Атрибут	Весовой фактор атрибута
1	Умеет создавать документ	20
2	Умеет редактировать документ	30
3	Умеет форматировать документ	30
4	Умеет создавать документ со списками	30
5	Умеет работать с табуляторами	30
6	Умеет работать с колонками	30
7	Умеет работать с колонтитулами	30
8	Умеет нумеровать страницы	30
9	Умеет работать с панелью «рисование»	30
10	Умеет вставлять рисунки и схемы	30
11	Умеет работать с таблицами	60
12	Умеет вырезать и вставлять рисунки с использованием редактора Paint	60
13	Умеет создавать макросы	50
14	Умеет проводить слияние документов из разных приложений	70

Правила вывода: - Если студент набрал меньше 330 баллов, оценка «неудовлетворительно» - Если сумма баллов 330-390 – оценка «удовлетворительно». - При сумме баллов 390-440 – оценка «хорошо». - Если сумма баллов больше 440 – оценка «отлично». Решение: Разработка системы принятия решений включает три этапа: 1. Разработка дерева принятия решений. 2. Разработка базы данных. 3. Компьютерная реализация. 1. Разработка дерева принятия решений. Это дерево строится на основе правил вывода и представляет собой графическое изображение схемы решений.

Дерево имеет вершины и ветви.

Вершины обозначаются либо окружностями или эллипсами (проверка условий), либо прямоугольниками (принятие решений). Ветви соединяют вершины и показывают направление решений. Сумма баллов абитуриента – S . либо SHAPE * MERGEFORMAT

S 330

Неудовлетв.

S 390

Удовлетвор.

S 440

Хорошо

Отлично

2. База данных создается на основе базы знаний, в которую добавляется столбец ответов, если ответ положительный весовой фактор атрибута сохраняется, если отрицательный фактор обнуляется. 3. Реализация экспертной системы в электронной таблице. В ячейки A 1: D 3 введем заголовки и комментарии. В A 4: D 17 размещается база знаний. В C4 : C17 – ответы. В D 4: D 17 вводим формулы для обработки ответов. в D 4 вводится формула =B4*C4 копируем ее в ячейки D 5: D 17 В строке 18 вычислим суммарный весовой фактор S . В 20-ой введем формулу для принятия решения.

	A	B	C	D
1	Оценка знаний абитуриента
2	Атрибут	Весовой фактор атрибута	Ответ	Весовой фактор ответа
3	База знаний	База данных
4	Умеет создавать документ	20	1	20
5	Умеет редактировать документ	30	1	30
6	Умеет форматировать документ	30	1	30
7	Умеет создавать документ со списком ами	30	1	30
8	Умеет работать с табуляторами	30	0	0
9	Умеет работать с колонками	30	0	0
10	Умеет работать с колонтитулами	30	1	30
11	Умеет нумеровать страницы	30	1	30
12	Умеет работать с панелью «рисование» ние»	30	1	30
13	Умеет вставлять рисунки и схемы	30	1	30
14	Умеет работать с таблицами	60	1	60
15	Умеет вырезать и вставлять рисунки с использованием редактора Paint	60	1	60
16	Умеет создавать макросы	50	1	50
17	Умеет проводить слияние документов из разных приложений	70	1	70
18	Суммарный весовой фактор S		400
19	Принятие решения
20	хорошо

	A	B	C	D
1	Оценка знаний абитуриента
2	Атрибут	Весовой фактор атрибута	Ответ	Весовой фактор ответа
3	База знаний	База данных
4	Умеет создавать документ	20	1	=B4*C4
5	Умеет редактировать документ	30	1	=B5*C5
6	Умеет форматировать документ	30	1	=B6*C6
7	Умеет создавать документ со списком ами	30	1	=B7*C7
8	Умеет работать с табуляторами	30	0	=B8*C8
9	Умеет работать с колонками	30	0	=B9*C9
10	Умеет работать с колонтитулами	30	1	=B10*C10
11	Умеет нумеровать страницы	30	1	=B11*C11
12	Умеет работать с панелью «рисование» ние»	30	1	=B12*C12
13	Умеет вставлять рисунки и схемы	30	1	=B13*C13
14	Умеет работать с таблицами	60	1	=B14*C14
15	Умеет вырезать и вставлять рисунки с использованием редактора Paint	60	1	=B15*C15
16	Умеет создавать макросы	50	1	=B16*C16
17	Умеет проводить слияние документов из разных приложений	70	1	=B17*C17
18	Суммарный весовой фактор S		400	=СУММ(D4:D16)
19	Принятие решения
20	=ЕСЛИ( D 18 D 18 D 18

2. Оптимизация управленческих и экономических решений. При решении многих задач в экономике и управлении возникает проблема найти оптимальные решения. Для решения существуют специальные разделы математики (линейное программирование). В Excel для нахождения оптимального решения существует специальный режим «Поиск решения». Задание 2. Администрации фирмы требуется определить штат и составить график работы обслуживающего персонала. При этом необходимо обеспечить следующие условия: - Каждый сотрудник должен иметь пять рабочих дней в неделю и два выходных подряд; - Все сотрудники имеют заработную плату 230 руб. в день; - Исходя из специфики работы фирмы, имеются требования к минимальному количеству работающих сотрудников для каждого дня недели.

День недели	понедельник	вторник	среда	четверг	пятница	суббота	воскресенье
Требуемое число сотрудников	25	30	35	25	25	10	7

На текущий момент в фирме работает 45 человек.

Определить штат сотрудников, обеспечивающий выполнение всех условий при минимальном фонде заработной платы.

Решение включает в себя три этапа: 1. Построение математической модели. 2. Построение начального плана. 3. Оптимизация решения. 1 этап. 1.1. Определим возможные режимы работы и занесем их в 1-ый столбец таблицы №1.

Выходные дни	Число имеющих этот график	ПН	ВТ	СР	ЧТ	ПТ	СБ	ВС
ПН, ВТ		0	0	1	1	1	1	1
ВТ, СР		1	0	0	1	1	1	1
СР, ЧТ		1	1	0	0	1	1	1
ЧТ, ПТ		1	1	1	0	0	1	1
ПТ, СБ		1	1	1	1	0	0	1
СБ, ВС		1	1	1	1	1	0	0
ВС, ПН		0	1	1	1	1	1	0
Число выходов по графику	45	31	33	35	33	31	31	31
Требуется	45	25	30	35	25	25	10	7
Зарплата	230
Число выходов	225
Целевая	51750

Составим предварительный график работы. 1.2. Обозначим

– число сотрудников, имеющих выходные в ПН т ВТ;

в ВТ, СР;

– СР, ЧТ;

– ЧТ, ПТ;

– ПТ, СБ;

– ВС, ПН. Согласно условиям задачи большего всего сотрудников должны работать в среду, значит, число отдыхающих в этот день должно быть меньше всего.

Например, возьмем Занесем значения Х во второй столбец таблицы. 1.3. Введем индексы выхода на работу в остальные столбцы, где, если это “1” –рабочий день, a “0” – выходной день. 1.4. Рассчитаем число выходов на работу каждый день. Для расчета числа выходов в ПН нужно перемножить и сложить значения столбца Х столбца ПН. И так далее. 1.5. Рассчитываем целевую функцию задачи – фонд зарплаты за неделю. Z = B Где В – зарплата сотрудника за день, а К – число выходов на работу за неделю. К=31+33+35+33+31+31+31=225 Z =225 На модель накладываются следующие ограничения: 1) переменные Х не отрицательные. 2) Х – целые 3) Количество выходящих на работу по графику не может быть меньше требуемого числа сотрудников.

	A	B	C	D	E	F	G	H	I
1	График работы
2	Выходные	число имеющих этот график	ПН	ВТ	СР	ЧТ	ПТ	СБ	ВС
3	ПН, ВТ	7	0	0	1	1	1	1	1
4	ВТ, СР	5	1	0	0	1	1	1	1
5	СР, ЧТ	5	1	1	0	0	1	1	1
6	ЧТ, ПТ	7	1	1	1	0	0	1	1
7	ПТ, СБ	7	1	1	1	1	0	0	1
8	СБ, ВС	7	1	1	1	1	1	0	0
9	ВС, ПН	7	0	1	1	1	1	1	0
10	Число выходов по графику	=СУММ(B3:B9)	=СУММПРОИЗВ($ B 3:$ B 9; C 3: C 9)	=СУММПРОИЗВ(:;D3:D9)	=СУММПРОИЗВ($ B 3:$ B 9; E 3: E 9)	=СУММПРОИЗВ(:; F 3: F 9)	=СУММПРОИЗВ(:; G 3: G 9)	=СУММПРОИЗВ(:; H 3: H 9)	=СУММПРОИЗВ(:; I 3: I 9)
11	Требуется	45	25	30	35	25	25	10	7
12	Зарплата за день	230
13	Число выходов за неделю	=СУММ(C10:I10)
14	Целевая функция		=B12*C13
15

2 этап.

Построение начального плана. 2.1. В ячейках А1: I 9 разместим начальный график работы согласно таблице №1. 2.2. Расчет числа выхода по графику: а) в ячейке B 10 вычислим общее число сотрудников фирмы необходимое для данного графика. б) в С10 введем формулу для вычисления количества сотрудников, работающих в понедельник. в) копируем формулу из ячейки C 10 в ячейки D 10: I 10. 2.3. В строку 11 заносим требования к графику работы согласно условиям задачи. 3 этап.

Оптимизация решения. 3.1. Запускаем режим «Поиск решения» (сервис-поиск решения) 3.2. В окно поиска решения вводим: - в целевую ячейку $14 - установить минимальные значения - изменяя ячейки В3:В9 3.3. Добавить ограничения: - В3:В9 >=0 - B 3: B 9 – целые - C 10: C 10>= C 11: I 11 После проделанных действий щелкаем на «Выполнить»! Вид таблицы и результаты:

	A	B	C	D	E	F	G	H	I
1	График работы
2	Выходные	число имеющих этот график	ПН	ВТ	СР	ЧТ	ПТ	СБ	ВС
3	ПН, ВТ	5	0	0	1	1	1	1	1
4	ВТ, СР	0	1	0	0	1	1	1	1
5	СР, ЧТ	0	1	1	0	0	1	1	1
6	ЧТ, ПТ	3	1	1	1	0	0	1	1
7	ПТ, СБ	7	1	1	1	1	0	0	1
8	СБ, ВС	15	1	1	1	1	1	0	0
9	ВС, ПН	5	0	1	1	1	1	1	0
10	Число выходов по графику	35	25	30	35	32	25	13	15
11	Требуется	45	25	30	35	25	25	10	7
12	Зарплата за день	230
13	Число выходов за неделю	175
14	Целевая функция	40250

4. Базы данных. База данных – это поименованная область памяти для хранения структурированных данных.

Система управления БД это комплекс программных и языковых средств для создания и ведения БД. Структурные элементы баз данных.

Модель данных – это структура хранения информации в БД. Имеется 3 модели данных : - иерархическая - сетевая - реляционная (ввиде двумерных таблиц) Наиболее распространенная СУБД ( FoxPro , Paradox , Access ) реляционные.

Основными элементами реляционных БД являются : поле, запись, отношение, файл, ключ. Поле – логическая единица записи информации (один столбец таблицы). При создании БД каждое поле описывают, указывая следующие характеристики: - имя - тип информации (текстовой, числовой, дата/время) - длина (число символов в столбце) - точность (только для дробных чисел) - формат (для дата/время) Запись – это совокупность логически объединенных полей (1 строка таблицы). Отношение – это совокупность экземпляров записей одной структуры.(таблица) Файл – совокупность объектов БД. Например, в Access основными объектами являются: - таблицы (для хранения информации) - формы (для просмотра и ввода данных) - запросы (для отбора данных) - отчеты (для подготовки к печати) Ключ это поле, по которому можно найти любую запись БД. Основные этапы проектирования баз данных.

оценка мотоцикла в Калуге
оценка патента в Туле
экспертиза оценки ущерба от залива в Липецке

Системы принятия решений, оптимизация в Excel и базы данных Access
echo "Системы искусственного интеллекта – это программная имитация человеческого мышления. Системы искусственного интеллекта, которые разработаны для конкретной предметной области, называются эксперт

Оптимизация плана работ по отладке программных продуктов
echo "Руководство компаний не в состоянии отслеживать конкретную деятельность подчиненных. Самая главная проблема в том, что руководящий состав не имеет четкого представления о качестве выпускаемого и

Классификация баз данных
echo "Системы управления базами данных можно классифицировать по способу установления связей между данными, характеру выполняемых ими функций, сфере применения, числу поддерживаемых моделей данных, ха

Прикладное программирование, 1 семестр
echo "Архитектура компьютеров IBM AT и микропроцессоров Intel принципиально устарела. Система Windows стала сверхуниверсальной, что приводит к чрезвычайному замедлению работы компьютеров. За кризис в

Прогнозирование на основе аппарата нейронных сетей
echo "Рассмотрена структура и особенности каждой из моделей. Перечислены основные задачи решаемые на основе НС, описаны способы реализации НС. Проведен анализ известных моделей НС с точки зрения реше