Исследование и разработка алгоритмов и программ целенаправленного поведения интеллектуальных агентов в динамической среде

Рисунок 6.9 - Результаты экспериментов эксперта 4

Рисунок 6.10 - Результаты экспериментов эксперта 5

В таблице 6.4 покажем мнение каждого эксперта относительно отдельных модулей программы, как они считают важны ли новые добавленные модули и исправленные старые или же, по их мнению, работа со старой версии программного средства было более удобна и практична.

Таблица 6.4 - Мнение экспертов

Как видно по результатам проведенного тестирования и опроса, результаты тестирования программного средства, агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов” можно считать успешными. Все тестовые эксперименты закончились успехом и показали отличный результат работы программного средства. По результатам опроса видно, что большинство разработанных модулей были встречены хорошо, пользователями уже работавших с данным программным средством. Оценки экспертов по каждому модулю превышают средние показатели, что свидетельствует о хорошо разработанных модулях и их внедрении в программу агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов”.

6.3 Руководство пользователя

Руководство пользователя является важнейшей частью разработки программного средства, так как программой будут пользоваться не только пользователи, которые уже знакомы с программой или же люди, хорошо владеющие компьютером, а также люди у которых могут возникнуть трудности в понятии интерфейса программного средства или самой программы.

Для запуска программы агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов”, необходимо запустить специальный файл формата exe, который запустит программу. Файл называется labirint.exe и представлен на рисунке 6.11

Рисунок 6.11 - Файл labirint.exe

После запуска файла labirint.exe открывается приветствующая форма “Анкета”. На этой форме предлагается ввести имя пользователя или его псевдоним, и выбрать будут ли сохранены результаты прошлых исследований или же они будут удалены и в фалах будут сохранены только новые результаты. Кнопка “ОК” на форме “Анкета” является изначально неактивной, только после выбора пользователя сохранить результаты предыдущих экспериментов или не сохранять она становиться активной, и пользователь сможет продолжить работу с программой. Пример формы представлен на рисунке 6.12

Рисунок 6.12 - Форма “Анкета”

После формы “Анкета” пользователь попадает на главную форму программы агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов”. На главной форме приложения нас встречают два поля, на первом поле располагаются объекты лабиринта, на втором поле располагаются агенты, которые ищут золото в лабиринте, пример показан на рисунке 6.13. Так же на этой форме располагается подсказка пользователю, если он будет расставлять объекты вручную, а не с помощью компьютера, пример представлен на рисунке 6.14. Так же здесь находятся такие кнопки как “Поиск”, “Очистить”, “Настройки”, “Статистика”, “Печать” и “Выход”. Все кнопки за исключением “Печать”, “Выход” и “Настройки” неактивны, они станут активны после того как мы настроим программу. Кнопка “Печать” печатает форму программы.

Рисунок 6.13 - Поля программы

Рисунок 6.14 - Подсказка пользователю

При нажатии кнопки “Настройки” пользователь попадает на форму “Настройки”, где он может настроить эксперименты так как пожелает. Выбрать алгоритм поиска, заполнение поля, количество экспериментов и многое другое. Пример формы “Настройки” представлен на рисунке 6.15

Рисунок 6.15 - Форма “Настройки”

После настройки программы, пользователь вновь возвращается на главную форму приложения “Лабиринт”. Здесь уже неактивные кнопки стали активными, а также произошло заполнения поля объектами, если пользователь указал заполнения поля компьютером. Пример заполненных полей представлен на рисунке 6.16. Теперь пользователь может приступать к проведению экспериментов, для этого он должен нажать кнопку “Поиск”. После нажатия кнопки поиск программа приступит к выполнению поставленной задачи, а справа от поля будет можно увидеть результат выполнения экспериментов. Пример представлен на рисунке 6.17. После проведения экспериментов, пользователь может закрыть программы и исследовать файлы с результатами экспериментов, которые сохраняются в корне программы в фалах short.txt и result.txt или же продолжить дальше проводить эксперимент, для этого ему всего лишь необходимо нажать на кнопку “Возвращение к исходному интерфейсу”.

Рисунок 6.16 - Заполненные поля лабиринта

Рисунок 6.17 - Результаты эксперимента

7. Оценка качества разрабатываемого продукта

Для программы агентного-моделирования “Лабиринт агентов” проведем оценку качественных показателей. Для этого необходимо составить таблицу описания оценок программного средства. Описание оценок программного средства представлено в таблице 7.1

Таблица 7.1 - Описание оценок программного средства

Характеристика показателей качества программного средства представлена в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Характеристика показателей программного средства

Определим качество разработанного программного средства.

Оно определяется по формуле:

, (7.1)

где W_i - вес показателя качества;

r_i - экспериментальная оценка;

n - число показателей.

На основе данных таблицы 7.2 построим гистограмму распределения оценок по интервалам. Гистограмма представлена на рисунке 7.1

Рисунок 7.1 - Гистограмма распределения оценок по интервалам

Оценим трудоемкость модернизации программы агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов”. Для определения трудоемкости разработки процесса просматриваются следующие этапы «Определение весовых показателей действующих лиц», «Определение весовых показателей вариантов использования», «Определение технической сложности проекта», «Определение уровня квалификации разработчиков», «Оценка трудоемкости проекта». Весовые коэффициенты действующих лиц представлены в таблице 7.3

Таблица 7.3 - Весовые коэффициенты действующих лиц

Типы действующих лиц программы агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов” представлены в таблице 7.4

Таблица 7.4 - Типы действующих лиц для разрабатываемой системы

Вычислим общий весовой показатель, умножая количество действующих лиц каждого типа на соответствующий весовой коэффициент.

, (7.2)

Весовые коэффициенты представлены в таблице 7.5

Таблица 7.5 - Весовые коэффициенты вариантов использования

Сложность вариантов использования для программы агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов” представлена в таблице 7.6.

Таблица 7.6 - Сложность вариантов использования для разработанной системы

Общий весовой показатель вычисляется умножением количества вариантов использования каждого типа на соответствующий весовой коэффициент. Общий весовой показатель равен:

(7.3)

Рассчитаем показатель UUCP, формула:

(7.4)

Техническая сложность проекта вычисляется с учетом показателей технической сложности. Показатели технической сложности представлены в таблице 7.7

Таблица 7.7 - Показатели технической сложности

Показатели технической сложности для программы агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов” представлены в таблице 7.8

Таблица 7.8 - Показатели технической сложности для рассматриваемой системы

Техническая сложность проекта вычисляется по формуле:

Показатели уровня квалификации разработчиков представлены в таблице 7.9

Таблица 7.9 - Показатели уровня квалификации разработчика

Показатели уровня квалификации разработчиков для информационной системы обслуживание клиентов книжного издательства представлены в таблице 7.10

Таблица 7.10 - Показатели уровня квалификации разработчика для разрабатываемой системы

Рассчитаем уровень квалификации разработчиков по формуле:

В результате получили показатель, формула:

Определим трудоемкость проекта. В качестве начального показателя возьмем 10 человека-часов. При рассмотрении показателей получаем 28 человека-часов. Общее количество человека-часов на создание информационной системы равно 278,6, это приблизительно 11-12 рабочих дней, если над проектом работает один человек.

Заключение

В выпускной квалификационной работе была проведена модернизация программы агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов”.

Данная программа позволяет проводить эксперименты на основе агентно-ориентированного моделирования, где агенты взаимодействуют со внешней средой и друг с другом. Так как каждый построенный лабиринт индивидуален, то вероятности повторения эксперимента практически нет, даже если будут использоваться одинаковые настройки программы.

В пункте “Анализ алгоритмов и программных реализаций поведения агентов в двумерной среде” описаны кто-же такие агенты, типовые задачи, связанные с агентно-ориентированным моделированием и приведены примеры использования агентов в различных сферах и программах. Так же проанализированы алгоритмы и реализации поведения агентов в программе агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов”.

В пункте “Разработка архитектуры программного комплекса “Лабиринт агентов”” приведены требования и ограничения к программе агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов”, так же приведена структурная схема программы.

В пункте “Разработка структур данных и знаний для “Лабиринт агентов”” представлены данные программы и описаны действия над этими данными, так же представлена база знаний программы.

В пункте “Разработка алгоритмов” представлены различные алгоритмы поиска, их словесное описание и приведены рисунки блок-схем алгоритмов поиска.

В пункте “Разработка и реализация программных модулей” описаны все программные модули, которые мы разработали, приведено их описание с изображением работы данных модулей в программе, включая пример кода с комментариями по каждому разработанному нами модулю.

В пункте “Экспериментальное тестирование и отладка программных модулей” описаны модели надежности программного обеспечения, выбрана пара моделей для проверки надежности нашей модернизированной программы, так же проведено тестирования программы в два этапа и описано руководство пользователя.

В пункте “Оценка качества разрабатываемого продукта” проведена оценка качественных показателей и оценка трудоемкости модернизации программы агентно-ориентированного моделирования “Лабиринт агентов”.

Модернизированную программу можно внедрить в учебный процесс, для более полного понимания агентов и агентно-ориентированного моделирования. В дальнейшем данную программу можно доработать, добавив движение чудовища, которое ищет агентов в то время как агенты ищут золото или выход из лабиринта. Так же можно переписать данную программу на более популярные языки программирования такие как C# или Java. Используя нейронную сеть можно попытаться разработать обучающихся агентов, которые в зависимости от количества экспериментов, буду улучшать свой результат поиска золота, обучаясь после каждого пройденного лабиринта.

программный алгоритм интеллектуальный агент

Список использованных источников

1. Девятков, В.В. Системы искусственного интеллекта: пособие для вузов / В.В. Девятков. -Москва: МГТУ, 2001. -352 с.

2. Швецов, А.Н. Мультиагентные системы: учебное пособие / А.Н. Швецов -Вологда: ВоГТУ, 2012. -110 с.

3. Швецов, А.Н. Агентно-ориентированные системы: основные модели монография / А.Н. Швецов -Вологда: ВоГТУ, 2012. -190 с.

4. Василенко Н.В. Модель оценки надежности программного обеспечения / Н.В. Василенко, В.А. Макаров. // Вестник Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого. 2004. -№28. -С. 126-132.

5. Тарасов В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям: монография / В.Б. Тарасов. - Москва: Эдиториал УРСС, 2002 - 352 с.

6. Еременко И.Ю. Интеллектуальные системы принятия решений и управления: монография / И.Ю. Еременко. - Белгород: ТНТ, 2015. - 404 с.

7. Гаврилова Т.А. Базы знаний интеллектуальных систем: учебник для технических вузов / Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский.- Санкт-Петербург: Питер, 2000. - 384 с.

8. Архангельский, А.Я. Программирование в Delphi для Windows А.Я. Архангельский. - Санкт-Петербург: Бином-Пресс, 2007. - 1248 с.

9. Фленов, М.А. Библия Delphi, 3-е издание / М.А. Фленов. - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2011. - 300 с.

10. Культин, Н.В. Основы программирования в Embarcadero Delphi / Н.В. Культин. - Москва: Интернет-издание, 2015. - 232 с.

11. Коталевский Д.Ю. Основы имитационного моделирования и системного анализа в управлении: учебное пособие / Д.Ю. Коталевский. - Москва: МГУ, 2011. - 304 с.

12. Осипов Д.Л. Delphi. Профессиональное моделирование: монография / Д.Л. Осипов. - Москва: Символ-плюс, 2006. - 1056 с.

Размещено на Allbest.ru