Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Июня 2015 в 21:33, курсовая работа
В данной работе рассмотрена система – Институт информатики и искусственного интеллекта. Построены её модели: морфологическая, функциональная и информационная. Морфологическая модель раскрывает внутренний состав системы и её структуру. Функциональная показывает, как функционирует система. Информационная дает представление о информационных и материальных потоках, курсирующих в системе. Исследована проблема и методы её устранения. В результате вычислений было выбрано наилучшее альтернативное решение описанной проблемы.
Входом в блок 2.1. будет список студентов, управлением – факультет, механизмом является деканат, а на выходе – список групп.
Для того, чтобы определить преподавательский состав необходимо получить на входе список групп, в качестве механизма выступит кафедра, а на выходе будет список преподавателей для групп.
Входом в блок 2.3. является список преподавателей для групп, управлением – ГОСТ, механизм – кафедра, выход программа.
Входом в функцию, находящейся в блоке 2.4. будет программа, механизм – учебно-методический отдел, на выходе – учебные планы, расписание.
Входом в блок 4.1. будут студенты, прошедшие курс обучения, механизм – студент, выход – преподаватель+студент.
Входом во вторую функцию, содержащейся в блоке 4.2. будет преподаватель+студент, механизм – студент, на выходе – тема, выбранная руководителем и студентом.
Входом в третий блок 4.3. будет тема, выбранная руководителем и студентом, управление – кафедра, механизм – преподаватель, на выходе – специалисты и магистры.
Основными понятиями информационной модели являются:
Внешний объект – это находящийся вне системы источник или получатель данных.
Задача – процедура обработки или преобразования информации в системе.
Хранилище данных представляет собой некоторый физический объект: компьютерный файл или неавтоматизированное средство хранения данных, например, картотека.
Информационные потоки – это потоки данных, перемещающихся между внешними объектами, задачами и хранилищами данных.
Материальные потоки – это потоки материальных объектов (энергии, материи, продукции промежуточной или конечной).
Хранилище материальных объектов изображается прямоугольником, внутри которого записано его имя или идентификатор.
Информационная модель изображена на Рис.1.9.
Рис. 1.9. – Информационная модель «Выпустить специалистов и магистров»
Декомпозируем блок 2 «Организовать учебный процесс» и изобразим декомпозицию на Рис. 1.10.
Рис.1.10. – Информационная модель «Организовать учебный процесс»
Декомпозируя блок 4, получим информационную модель, изображенную на Рис.1.11.
Рис.1.11. – Информационная модель «Защитить диплом»
2.1. Разработка модели проблемы.
Проблема в системе «Институт»: привлечь больше абитуриентов. Были разработаны альтернативные решения проблемы:
1. x1 - Реклама.
2. x2 – Ярмарка профессий.
3. x3 – Повышение рейтинга вуза.
4. x4 – Реальное трудоустройство выпускников.
Альтернативные решения оценивались по следующим критериям:
1. z1 – Количество абитуриентов.
2. z2 – Сроки решения проблемы.
3. z3 - Количество задействованных сотрудников.
2.2. Решение проблемы
Для решения проблемы будем использовать метод анализа иерархий.
Метод анализа иерархий (МАИ) использует дерево критериев, в котором более общие критерии разделяются на критерии частного характера.
Для каждой группы критериев определяются коэффициенты важности. Альтернативы сравниваются между собой по отдельным критериям с целью определения критериальной ценности каждой из них. Средством определения коэффициентов важности критериев или критериальной ценности альтернатив является попарное сравнение. Результат сравнения оценивается по бальной шкале. На основе таких сравнений вычисляются коэффициенты важности критерия, оценки важности альтернатив и находится общая оценка как взвешенная сумма оценок критериев.
МАИ складывается из выполнения следующих этапов:
весовой коэффициент i-го критерия,
- весовой коэффициент альтернативы по i-му критерию.
Определение количественной оценки качества каждой из альтернатив по формуле и выявление лучшей альтернативы по формуле .
Изобразим шкалу относительной важности (шкалу Саати) – Таблица 1.
Таблица 1 - Шкала относительной важности (шкала Саати)
Уровень важности |
Количественное значение | |
1 |
равная важность |
1 |
2 |
умеренная важность |
3 |
3 |
существенное превосходство |
5 |
4 |
значительное превосходство |
7 |
5 |
очень большое превосходство |
9 |
Изобразим матрицу сравнений уровня важности критериев и их весовые коэффициенты – Таблица 2.
Таблица 2 – Матрица сравнений уровня важности критериев и их весовые коэффициенты
Критерии |
Z1 |
Z2 |
Z3 |
Собственный вектор |
Весовой вектор |
Z1 |
1 |
3 |
5 |
А1=2,46 |
B1=0, 62 |
Z2 |
1/3 |
1 |
5 |
А2=1,18 |
B2=0, 29 |
Z3 |
1/5 |
1/5 |
1 |
А3=0,34 |
B3=0, 08 |
Σ=3,98 Σ=0, 99
B1=2,46/3,98
B2=1,18/3,98
B3=0,34/3,98
Изобразим матрицу сравнений уровня важности альтернатив по отдельным критериям и их весовые коэффициенты – Таблица 3.
Таблица 3 – Матрица сравнений уровня важности альтернатив по отдельным критериям и их весовые коэффициенты
Критерий z1 – количество абитуриентов | |||||
Альтернатива |
Х1 |
Х2 |
Х3 Х4 |
Собственный вектор |
Весовой вектор |
Х1 |
1 |
5 |
3 1/5 |
А11 = 1, 44 |
В11 = А11/ 4, 51= 0, 31 |
Х2 |
1/5 |
1 |
1/3 1/5 |
А12 =0, 23 |
В12 = А12/ 4, 51= 0, 05 |
Х3 |
1/3 |
3 |
1 5 |
А13 =1, 14 |
В13 = А13/ 4, 51= 0, 25 |
Х4 |
5 |
5 |
1/5 1 |
А14 =1, 7 |
В14 = А13/4, 51 = 0, 37 |
Σ= 4, 51 |
Σ= 0, 98 | ||||
Критерий z2 – Сроки | |||||
Х1 |
1 |
5 |
5 3 |
А21 = 4, 2 |
В21 = 0, 61 |
Х2 |
1/5 |
1 |
3 1/5 |
А22 = 0, 49 |
В22 = 0, 07 |
Х3 |
1/5 |
1/3 |
1 1/5 |
А23 = 0, 22 |
В23 = 0, 03 |
Х4 |
1/3 |
5 |
5 1 |
А24 = 1, 95 |
В24 = 0, 28 |
Σ=6, 86 |
Σ=0, 99 | ||||
Критерий z3- количество задействованных сотрудников | |||||
Х1 |
1 |
5 |
5 3 |
А31 = 4, 21 |
В31 = 5, 13 |
Х2 |
1/5 |
1 |
3 5 |
А32 = 1, 44 |
В32 = 1, 75 |
Х3 |
1/5 |
1/3 |
1 1/5 |
А33 = 0, 22 |
В33 = 0, 26 |
Х4 |
1/3 |
1/5 |
5 1 |
А34 = 0, 66 |
В34 = 0, 8 |
Σ=0, 82 |
Σ=7, 94 |
Количественная оценка качества для рекламы:
U(x1) = 0, 62*0, 31+0, 29*0, 61+0, 08*5, 13=0, 192+0, 176+0, 41= 0,778
Количественная оценка качества для ярмарки профессий:
U(x2) = 0, 62*0, 05+0, 29*0, 07+0, 08*1, 75= 0, 031+0, 02+0, 14= 0, 191
Количественная оценка качества для повышения рейтинга вуза:
U(x3)= 0, 62*0, 25+0, 29*0, 03+0, 08*0, 26= 0, 155+0, 0087+0, 02= 0, 184
Количественная оценка качества для реального трудоустройства выпускников:
U(x4)=0, 62*0, 37+0, 29*0, 28+0, 08*0, 8= 0, 23+0, 08+0, 64= 0, 95
После вычисления весовых коэффициентов для элементов каждого уровня, была определена количественная оценка качества каждой из альтернатив по указанной формуле, в ходе чего была выявлена наилучшая альтернатива – U(x4).
ВЫВОДЫ
Результатом выполнения курсовой работы является совокупность связанных моделей, которая помогает сформулировать и предложить альтернативы решения проблемы, связанной с неудовлетворительным состоянием системы. В ходе работы были применены практические навыки системного подхода исследования сложных объектов. Были построены морфологическая, функциональная и информационная модели, определены критерии оценки альтернатив и альтернативы решения проблемы. С помощью метода аналитической иерархии были выполнены попарные сравнения элементов каждого уровня, вычислены весовые коэффициенты для них и в результате выявлена наилучшая альтернатива. Благодаря вычисленной наилучшей альтернативы можно предложить оптимизированный метод решения проблемы.
В работе показано как навыки системного анализа помогают в решении конкретной практической задачи.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Информация о работе Системный анализ Института информатики и искусственного интеллекта