Tema 5: Arhitektura i funkcionalne Tema 5: Arhitektura i funkcionalne
komponente DSS
SISTEMI ZA PODRŠKU ODLUČIVANJU
dr Vladislav Miš[email protected]@singidunum.ac.rs
Fakultet za informatiku u računarstvo
2016/2017
Tema 5: Arhitektura i
funkcionalne komponente DSS
1. Uvod
2. Arhitektura sistema za podršku odlučivanju2. Arhitektura sistema za podršku odlučivanju
3. Funkcionalne komponente/podsistemi sistema za
podršku odlučivanju
4. Klasifikacija sistema za podršku odlučivanju
5. Primeri prostornih DSS
6. Alati za razvoj prostornih DSS
1. Uvod
• Konfiguracije sistema za podršku odlučivanju
• Opšta svojstva sistema za podršku odlučivanju• Opšta svojstva sistema za podršku odlučivanju
• Softverska arhitektura sistema za podršku
odlučivanju
• Klasifikacija sistema za podršku odlučivanju
• Ilustracija
Konfiguracije
sistema za podršku odlučivanju
• Podrška odlučivanju se može obezbediti u različitim
konfiguracijama sistema, koje zavise od prirode situacijekonfiguracijama sistema, koje zavise od prirode situacije
odlučivanja i specifične tehnologije za podršku
• Sistemi se sastoje od četiri osnovne komponente (svaka u
nekoliko varijacija):
– podaci
– modeli
– znanje (nije obavezno)– znanje (nije obavezno)
– korisnički interfejs
• Svakom od ovih komponenti upravlja softver, koji se može
komercijalno nabaviti ili se programira za određeni zadatak
Konfiguracije
sistema za podršku odlučivanju
• Način na koji su ove komponente sastavljene
definiše njihove osnovne mogućnosti i prirodu definiše njihove osnovne mogućnosti i prirodu
podrške odlučivanju
– Kod sistema zasnovanih na modelima naglasak je na
modelima. Takvi modeli se mogu prilagođavati, pomoću
elektronskih tabela, programskog jezika ili standardnih
alata, koji imaju metode linearnog programiranja
– U sistemima orijentisanim ka podacima, najvažniji su baza – U sistemima orijentisanim ka podacima, najvažniji su baza
podataka i sistem za upravljanje bazama podataka
Opšta svojstva
sistema za podršku odlučivanju
• Tradicionalna definicija DSS: sistem za podršku
menadžerima u donošenju odluka prikom rešavanjamenadžerima u donošenju odluka prikom rešavanja
delimično strukturiranih i nestruktuiranih problema
• Osnovna namena je podrška ljudima, a ne njihova
zamena u procesu odlučivanja
• Podrazumeva se da je sistem računarski zasnovan,
interaktivan i grafički orijentisan, npr. Web sisteminteraktivan i grafički orijentisan, npr. Web sistem
Softverska arhitektura
sistema za podršku odlučivanju
• DSS aplikacije imaju različitu
softversku arhitekturuWeb čitač Optimizacioni
server i dr.softversku arhitekturu
• Tipična arhitektura Web
DSS aplikacija
– klijentski računari
– Web server
– DB server
– opciono: skladište podataka
Web server Aplikativni server
DB server
server i dr.
DBMS ili
skladište
– opciono: skladište podataka
(Data Warehouse)
– opciono: optimizacioni server,
koji optimizuje modele
popunjene podacima
Illustracija: Prostorni DSS
• Prostorni DSS (spatial DSS,
SDSS)
SDSS
DSS GISSDSS)
– kombinuje tradicionalni DSS i
komponente geografskog
informacionog sistema (GIS)
– DSS se bavi prikupljanjem,
pronalažnjem, upravljanjem i
analizom podataka koji nisu
prostorni
DSS GISDBMS
podaci koji | prostornise ne odnose| podaci
na prostor|
Analiza i prikaz
prostornih podataka
Modeli
prostorni
– GIS obezbeđuje prikupljanje,
skladištenje, upravljanje i
kartografski prikaz prostornih
podataka
Korisnički interfejs
8
2. Arhitektura sistema
za podršku odlučivanju
• Arhitektura DSS
• Komponente DSS• Komponente DSS
Arhitektura DSS
• Arhitektura informacionog sistema je osnovna organizacija
sistema, koja obuhvata njegove komponente, njihove relacije, sistema, koja obuhvata njegove komponente, njihove relacije,
okruženje i principe dizajna i razvoja [3]
• Sistemi za podršku odlučivanju predstavljaju posebnu vrstu
informacionih sistema [2]
– razlika između DSS i informacionih sistema
Podsetnik: Komponente sistema
za podršku odlučivanju
Ostali računarski zasnovani sistemi Internet, intranet, ekstranet
Upravljanje
modelima
Upravljanje
podacima
Korisnički
Upravljanje
znanjem
Eksterni modeli
�Korisnik (menadžer)
Korisnički
interfejs
Organizaciona
baza znanja
3. Funkcionalne
komponente/podsistemi
1. Podsistem za upravljanje podacima
2. Podsistem za upravljanje modelima2. Podsistem za upravljanje modelima
3. Podsistem za upravljanje znanjem
4. Korisnički interfejs (podsistem)
3.1 Podsistem za
upravljanje podacima
• Osnovne funkcije
– Izdvajanje (ekstrakcija) podataka– Izdvajanje (ekstrakcija) podataka
– Upravljanje podacima i relacijama
– Ažuriranje podataka (add, delete, edit, change)
– Pristup podacima (pretraživanja)
– Sve vrste upita
– Katalog podataka– Katalog podataka
Struktura podsistema
za upravljanje podacima
•Sastoji se od:
– baze podataka DSS– baze podataka DSS
– sistema za upravljanje
bazama podataka (DBMS)
– kataloga podataka (Data
directory)
– mehanizma za postavljanje
upita (Query facility)upita (Query facility)
Najvažniji problemi
sistema za upravljanje bazama podataka
• Kvalitet podataka
• Integracija podataka• Integracija podataka
• Skalabilnost
• Bezbednost podataka
15
3.2 Podsistem za
upravljanje modelima
• Komponente:
– baza modela– baza modela
– sistem za upravljanje
bazom modela
– jezik modela
– katalog modela
– deo izvršavanje modela, – deo izvršavanje modela,
integraciju modela i
procesiranje komandi
Primeri modela
• Microsoft Excel modeli
– opšti modeli– opšti modeli
• finansijske funkcije (PMT)
• model LP (Solver)
– specijalizovani modeli (kreditni kalkulator)
• Programi u proceduralnim jezicima opšte namene
(Java, C++ , Python, VBA, LISP)
• Programi u neproceduralnim (deklarativnim) programskim • Programi u neproceduralnim (deklarativnim) programskim
jezicima (Prolog, SQL)
– neproceduralni programski jezici omogućavaju traženje nekog rezultata
bez opisa postupka ili algoritma njegovog stvaranja
Primer: Prolog model
• ProLog je neproceduralni
programski jezik
% Činjenice (facts)
lokacija(frib,raje-banicica).
lokacija(fpeb, raje-banicica). programski jezik
– naredbe jezika su logičke
tvrdnje
– činjenice i pravila su su istinite
tvrdnje
• Upit je takođe tvrdnja, čija
se istinitost proverava u
odnosu na stanje činjenica i
studijski_program(finansije-bankarstvo, fpeb).
studijski_program(racunovodstvo-revizija, fpeb).
studijski_program(racunarstvo-informatika, frib).
status(frib, akreditovan).
predaje_na(petrovic, finansije-bankarstvo).
predaje_na(jovanovic, racunovodstvo-revizija).
predaje_na(markovic, frib).
% Pravila (Rules)
predaje_na(X,Y) :- studijski_program(Z,Y), predaje_na(X,Z).
odnosu na stanje činjenica i
pravila u trenutku
postavljanja upita
– http://swish.swi-prolog.org/
%Upit: "Ko predaje na fpeb?"
? predaje_na(X, fpeb).
X= jovanovic;
X= petrovic
18
primena pravila,
jer u bazi nema
takvih činjenica
Sistem za upravljanje
bazom modela (MBMS)
• Funkcije
– kreiranje modela– kreiranje modela
– ažuriranje modela
– manipulisanje podacima
modela
– generisanje novih procedura
• Katalog modela
– katalog modela– katalog modela
(Model Directory)
– definicije
• Ilustracija
– modeli kao fajlovi (Weka)
19
sistem za istraživanje podataka Weka
kreirane modele čuva kao binarne
fajlove sa sufiksom .model
3.3 Podsistem za
upravljanje znanjem
• Deo ekspertnog sistema ili inteligentnog agenta
– podržava rešavanje složenih problema– podržava rešavanje složenih problema
– poboljšava funkcionalnost drugih komponenti sistema
– obično se javlja u tekstualno orijentisanim sistemima za podršku
odlučivanju
• U drugom delu predmeta (RuleEngine)
– Znanje
– Upravljenje znanjem– Upravljenje znanjem
– Predstavljanje znanja
3.4 Korisnički interfejs (podsistem)
• Omogućava korisniku vezu s drugim komponentama, za upravljanje podacima i modelima upravljanje podacima i modelima
• Osnovni način komunikacije je pomoću grafički orijentisanog interfejsa (GUI)
• Komunikacija u prirodnom jeziku je još u razvoju (natural
language processor)
– obično u tekstualnom obliku, u novije vreme glasom
• Primeri interfejsa
– komunikacija glasom (speech recognition)– komunikacija glasom (speech recognition)http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_speech_recognition_software
– taktilni interfejsi (tablet računari i pametni telefoni)
– komunikacija gestovima
Struktura podsistema
korisničkog interfejsa
22
Primer: WEB intefejs
• Alice - inteligentni
chatterbot, komunikacija chatterbot, komunikacija
tekstom i glasom
http://alicebot.blogspot.com
http://alice.pandorabots.com
– chatterbots: programi za
ćaskanje, koji imitiraju ljudskog
sagovornika u tekstualnoj
komunikaciji (chat)komunikaciji (chat)
• Clarissa
• IBM WebSphere
Komunikacija glasom
na mobilnim uređajima
• Prepoznavanje govora
– više jezika, engleski uključen u – više jezika, engleski uključen u
MS Office, srpski delimično
– Inteligentni asistenti:
Apple Siri, Google Now/Voice
Search, Microsoft Cortana,
Samsung S Voice, Dona
– Digitalni diktafoni/prevodioci
– Govorni automati (Alfanum)– Govorni automati (Alfanum)
• Sinteza govora (mnogo
jednostavniji problem)
– MS Windows, Google
Translate, GPS navigacija (više
jezika, engleski, srpski) 24
Primer: Prepoznavanje i sinteza govora
na srpskom jeziku
Alfanum - sinteza govora (srpski i hrvatski)
4. Klasifikacija
sistema za podršku odlučivanju
• Više sličnih klasifikacija, najsažetija podela AIS SIGDSS:
– komunikaciono orijentisani i grupni sistemi (GSS),– komunikaciono orijentisani i grupni sistemi (GSS),
– sistemi zasnovani na podacima (data-driven),
– sistemi zasnovani na dokumentima (document-driven),
– sistemi zasnovani na znanju (knowledge-driven),
– sistemi zasnovani na modelima (model-driven).
• Podela (Holsapple&Whinston, 2000):
– Tekstualno orijentisani (text-oriented)
– Zasnovani na podacima (database-oriented)
– Zasnovani na elektronskim tabelama (spreadsheet-oriented)
– Zasnovani na modelima (solver-oriented)
– Zasnovani na pravilima (rule-oriented)
– Hibridni sistemi (compound), najčešći u praksi27
5. Primeri prostornih DSS
• Prostorni sistemi za podršku odlučivanju
(Spatial DSS, SDSS)(Spatial DSS, SDSS)
• Primer strukture sistema za podršku odlučivanju
Prostorni sistemi za podršku odlučivanju
(Spatial DSS, SDSS)
• Sistem za podršku odlučivanju, koja predstavlja velike
skupove podataka pomoću mapaskupove podataka pomoću mapa
– omogućavaju lakši pristup, prikaz i analize podataka koji imaju
geografski sadržaj i značenje
– Primeri analiza: demografske analize klijenata, politički obrasci glasanja
po izbornim jedinicama, kriminološke analize i prikazi
• Osnovna uloga je proširenje mogućnosti geografskih
informacionih sistema (GIS) u rešavanju kompleksnih,
nestrukturiranih, prostorno orijentisanih problemanestrukturiranih, prostorno orijentisanih problema
• Različiti nazivi: SDSS, grupni SDSS, DSS životne sredine,
prostorni sistemi zasnovani na ekspertnom znanju,
kolaborativni GIS (public participation GIS, PPGIS)
29
Geografski
informacioni sistemi (GIS)
• Geografski informacioni sistemi (GIS) su posebno • Geografski informacioni sistemi (GIS) su posebno
projektovani za rada sa prostornim informacijama kako bi
unapredili donošenje odluka
– obrada različitih vrsta geografskih podataka (mapa)
– obrada drugih važnih podataka vezanih za geografsku lokaciju:
stanovništvo, prodaja, vreme, saobraćaj, kriminal, …
• Mnoge odluke zasnivaju na geografskim lokacijama
– Gde otvoriti maloprodajne objekte ?
– Gde kupi kuću ili stan?
– Gde se može više zaraditi?
• Vizuelni prikaz podataka pomoću mapa je efikasniji i
razumljiviji od ostalih oblika.30
Funkcionisanje GIS
• Korisnik kreira mape prema svojim potrebama (krive -
poligoni, linije) i unosi podatkepoligoni, linije) i unosi podatke
• GIS vizualizuje podatke po slojevima (layers)
Podaci o atributimaProstorni
podaci
31
Izlaz
Primeri GIS aplikacija
• Dinamičke mape
– Google Maps http://maps.google.com/– Google Maps http://maps.google.com/
– Yahoo!Maps http://maps.yahoo.com/
– MapQuest http://www.mapquest.com/
– GEOMAC Wildland Fire Support http://www.geomac.gov/viewer/viewer.shtml
– Microsoft Streets and Trip (map & travel planning softver; slojevi restorana, hotela)
– Via Michelin (besplatan Web map & travel planning softver)
• Gradsko i regionalno planiranje
– San Francisco Enterprise GIS
• http://www.ci.sf.ca.us/site/gis_index.asp
– SimCity (igra na osnovu GIS)
32
Dinamičke mape: primer
33
Google Maps (2011)
• http://maps.google.com
• Pretraživanje "Dalian, Lioning, • Pretraživanje "Dalian, Lioning,
China" (pronašao)
• Search for "neusoft institute of
information, dalian, liaoning,
china" (pronašao)
• Uvećanje (greške u lokaciji)
34
Google maps & views (2011)
35
Yahoo Maps (2011)
• http://maps.yahoo.com
• Pretraživanje "Dalian, Lioning, • Pretraživanje "Dalian, Lioning,
China" (pronašao)
• Pretraživanje "neusoft institute of
information, dalian, liaoning,
china" (nije pronašao)
• Uvećanje (zoom)
36
Map Quest (2011)
• http://www.mapquest.com
• Pretraživanje "Dalian, Lioning, • Pretraživanje "Dalian, Lioning,
China" (pronašao)
• Pretraživanje "neusoft institute of
information, dalian, liaoning,
china" (nije pronašao)
• Uvećanje (veoma sporo)
37
GEOMAC Wildland Fire Support
• Prostorni DSS posebne
namenenamene
http://www.geomac.gov/viewer/viewer.shtml
38
SimCity
• Kreiranje sopstvene mape
kao zabavakao zabava
• Igra SimCity
– cilj je dizajn i izgradnja
virtuelnog grada
– igraču posao otežavaju
katastrofe (poplave, tornada,
požari, avionske nesereće,
zemljotresi, napadi zemljotresi, napadi
čudovišta,...)
– paketi za različite gradove:
Bern, Boston, Tokyo, Rio ...
– prva verzija 1985
39
6. Alati za razvoj prostornih DSS
• Različiti pristupi razvoju prostornih DSS
• Alati za izgradnju prostornih DSS• Alati za izgradnju prostornih DSS
Različiti pristupi razvoju prostornih DSS
Prilagođavanje
Spreadsheet
SDSS (non-gIS)
Razvoj SDSS
Razvoj desktop
SDSS
Prilagođavanje
postojećeg
softveraGIS based SDSS
(ArcGis)
Razvoj novog
desktop SDSS
Open source
(OpenSDSS)
Server-based
Razvoj Web
SDSS
Prilagođavanje
postojećeg
softvera
Server-based
SDSS (ArcGIS)
MapServer-
based SDSS
A) Osnovni alati
za izgradnju prostornih DSS
1. Proceduralni programski jezici i biblioteke, npr. MapInfo -
MapBasicMapBasic
2. Vizuelni programski jezici, npr. STELLA, Cantata
3. Simulacioni jezici i softver, npr. SIMULINK, SIMULA
4. Aplikativni programski intefejsi (API), npr. IBM geoManager
API, Java Advanced Imaging API, TransCAD's API
5. Java apleti, npr. GISApplet, Microsoft Visual J++
6. Vizuelni intefejsi, grafički softver (npr. OpenGL, SVG)6. Vizuelni intefejsi, grafički softver (npr. OpenGL, SVG)
7. Softver za vezu među aplikacijama, npr. Dynamic Data
Exchange (DDE), Object Linking and Embeeding (OLE), Open
Database Connectivity (ODBC)
B) Generatori prostornih DSS
• Softversko-hardverski paketi od za bržu i lakšu izgradnju
specifičnih SDSSspecifičnih SDSS
• GIS alati se mogu posmatrati kao generatori prostornih DSS,
jer omogućavaju izgradnju SDSS u kombinaciji sa drugim
alatima, npr. alatima za modelovanje procesa odlučivanja
– GIS sistemi: ARC/INFO, ArcView, ARCNetwork, Spatial Analyst,
MapObjects LT, GRASS, IDRISI, MapInfo
– Baze podataka, npr. Access, Oracle, SQL Server– Baze podataka, npr. Access, Oracle, SQL Server
– Softver za analizu i optimizaciju (decision analysis and optimization
software, npr. Expert Choice, Logical Decision
– Statistički i geostatistički softver, npr. S-PLUS, SPSS, SAS
– Softver za simulacije, npr. Spatial Modeling Environment
Primer: GIS alati kompanije ESRI
(Environmental Systems Research Institute)
• ArcGIS
– platforma za razvoj desktop, serverskih– platforma za razvoj desktop, serverskih
i mobilnih rešenja
• Location Analytics/Intelligence
– alati za vizualizaciju podataka i
prostorne poslovne analize (geographic intelligence)
– ESRI Maps - kreiranje, prikaz i anliza ArcGIS mapa u alatima Microsoft
Office/ SharePoint, IBM Cognos
• ESRI data• ESRI data
– osnovne mape, snimci, demografski i poslovni podaci
• Razvojni alati
– ArgGIS Runtime i Web APIs - dodavanje mapiranja desktop, Web i
mobilnim aplikacijama44
Primer: Mape čišćenja ulica i plan
dozvoljenog parkiranja u San Francisku
• Problem:
– više od 50 ruta čišćenja ulica u – više od 50 ruta čišćenja ulica u
području San Franciska, kada
je zabranjeno parkiranje u
okolnim ulicama
– kazne i nezadovoljstvo građana
• Rešenje
– da se izbegnu nepotrebne
kazne, izrađene javne mape kazne, izrađene javne mape
dnevnog rasporeda čišćenja i
parkiranja i Web aplikacija
• GIS/IT Integracija, Asset
Management Systems
• Tehnologija: ESRI45
Literatura
1. Miškovic V., Sistemi za podršku odlučivanju, Univerzitet Singidunum,
Beograd, 2016 (88-99)
2. Turban E., Aronson J.E., Liang T., Sharda R., Decision Support and Business
Intelligence Systems, 9th Ed, Pearson Education, Inc, 2010
3. Garland J., Anthony R., Large-Scale Software Architecture, John Waley &
Sons, 2003
4. Bratko I., Prolog Programming for Artificial Intelligence , 4th Ed, Pearson
Education , 2012
5. Alfanum govorne tehnologije http://www.alfanum.co.rs/index.php/sr/5. Alfanum govorne tehnologije http://www.alfanum.co.rs/index.php/sr/
6. GIS Internet Guide http://www.gis.com/
7. ESRI http://www.esri.com/
SISTEMI ZA PODRŠKU ODLUČIVANJU
Tema 5: Arhitektura i funkcionalne komponente DSS
KRAJ