Системы принятия решений, оптимизация в Excel и базы данных Access
СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра информатики
Курсовая работа по информатике:
Системы принятия решений, оптимизация в Excel и базы данных Access.
Выполнила:
Студентка 1-ого курса
Факультета ТАУМ
Специальность 3302
Макаровская Наталья
Шифр:
Проверила:
Афанасьева
Санкт-Петербург 2005
1. Системы принятия решения.
1.1.Основные понятия.
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
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.
3.1.В ячейки A1:D3 введем заголовки и комментарии.
3.2.В A4:D17 размещается база знаний.
3.3. В C4:C17 – ответы.
3.4.В D4:D17 вводим формулы для обработки ответов.
3.1.1. в D4 вводится формула =B4*C4
3.1.2. копируем ее в ячейки D5:D17
3.5.В строке 18 вычислим суммарный весовой фактор S.
3.6.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 спискомами |
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 спискомами |
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(D18<330;”неуд”;ЕСЛИ(D18<390;”уд”;ЕСЛИ(D18<440;”хорошо”;”отлично”))) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
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 |
=7 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
ВТ, СР |
=5 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
СР, ЧТ |
=5 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
ЧТ, ПТ |
=7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
ПТ, СБ |
=7 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
СБ, ВС |
=7 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
ВС, ПН |
=7 |
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; – СБ, ВС; – ВС, ПН.
Согласно условиям задачи большего всего сотрудников должны работать в среду, значит, число отдыхающих в этот день должно быть меньше всего. Например, возьмем ==5. Тогда ======7
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=BK
Где В – зарплата сотрудника за день, а К – число выходов на работу за неделю.
К=31+33+35+33+31+31+31=225
Z=225230=51750 рублей
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($B3:$B9;C3:C9)
=СУММПРОИЗВ($B3:$B9;D3:D9)
=СУММПРОИЗВ($B3:$B9;E3:E9)
=СУММПРОИЗВ($B3:$B9;F3:F9)
=СУММПРОИЗВ($B3:$B9;G3:G9)
=СУММПРОИЗВ($B3:$B9;H3:H9)
=СУММПРОИЗВ($B3:$B9;I3:I9)
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:I9 разместим начальный график работы согласно таблице №1.
2.2. Расчет числа выхода по графику:
а) в ячейке B10 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 C10 в ячейки D10:I10.
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 $C$14
- установить минимальные значения
- изменяя ячейки В3:В9
3.3. Добавить ограничения:
- В3:В9 >=0
- B3:B9 – целые
- C10:C10>=C11:I11
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.
Задание №3.
Разработать информационно-логическую модель предметной области «Картины» с атрибутами:
- Автор
- Название картины
- Год создания
- Страховая стоимость
- Зал экспозиции
- Время работы экспозиции
- Название музея
- Город, где находится музей
- Страна, где находиться музей
- Год реставрации
- Место нахождения реставрационной мастерской
- Реставратор
Создать логическую структуры этой базы данных для СУБД Access. Заполнить таблицы базы данных записями. Создать отчет с параметрами АВТОР, НАЗВАНИЕ КАРТИНЫ, НАЗВАНИЕ МУЗЕЯ.
Для создания БД нужно:
1. Создать схему (информационно-логическую модель)
2. СУБД
3. Разработать логическую структуру БД.
4. Заполнить таблицы записями.
5. Создать запросы и отчеты.
1. Разработка информационно-логической модели:
Разобьем все атрибуты на четыре таблицы, связанные между собой ключами:
1. Автор (автор, картина)
2. Картина (картина, год создания, страховая стоимость, музей, год реставрации, автор)
3. Музей (картина; музей; город, где находится музей; страна, где находиться музей; зал экспозиции; время работы экспозиции).
4. Реставрация (год реставрации, место нахождения реставрационной мастерской, реставратор, картина).
Строим информационно-логическую модель. (Схему данных)
|
2. СУБД – выбираем Access.
|
Имя поля |
Тип данных |
Описание |
ключ |
автор |
текстовой |
|
|
картина |
текстовой |
|
Автор
Автор
Картина
Врубель
Парящий демон
Паулюс Поттер
Цепная собака
Шишкин
Мишки в сосновом бору
|
Имя поля |
Тип данных |
Описание |
ключ |
картина |
текстовой |
|
|
Год создания |
Дата/время |
краткий |
|
Страховая стоимость |
Денежный |
|
|
Музей |
текстовый |
|
|
Год реставрации |
Дата/время |
|
|
Автор |
Текстовый |
|
Картина
Картина
Год создания
Страховая стоимость
Музей
Год реставрация
Автор
Мишки в сосновом бору
1900
187 754,00р.
Третьяковская галерея
1980
Шишкин
Парящий демон
1880
70 000,00р.
Русский музей
1977
Врубель
Цепная собака
1780
1 234 567,00р.
Эрмитаж
1950
Паулюс Поттер
|
Имя поля |
Тип данных |
Описание |
|
картина |
текстовой |
|
ключ |
музей |
текстовой |
|
|
Город, где находиться музей |
текстовой |
|
|
Страна, где находиться музей |
текстовый |
|
|
Зал экспозиции |
текстовый |
|
|
время работы экспозиции |
Дата/время |
|
|
|
|
|
Музей
Картина
Музей
Город, где находиться музей
Страна, где находиться музей
Зал экспозиции
время работы экспозиции
Парящий демон
Русский музей
Санкт-Петербург
Россия
третий
13-17
Мишки в сосновом бору
Третьяковская галерея
Москва
Россия
первый
12-18
Цепная собака
Эрмитаж
Санкт-Петербург
Россия
пятый
14-16
|
Имя поля |
Тип данных |
Описание |
ключ |
Год реставрации |
Дата/время |
краткий |
|
Место нахождения реставрационной мастерской |
Текстовой |
|
|
Реставратор |
Текстовой |
|
|
Картина |
текстовый |
|
|
|
|
|
реставрация
Год реставрации
Место нахождения реставрации
реставратор
Картина
1950
Лондон
Локонс
Цепная собака
1977
Москва
Ильин
Парящий демон
1980
Санкт-Петербург
Морозов
Мишки в сосновом бору
Больше работ по теме:
Предмет: Информатика, ВТ, телекоммуникации
Тип работы: Курсовая работа (т)
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2019 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ