Создание интеллектуального интерфейса для оператора почтового отделения

25 декабря 2011 г. 3:46

ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА

Создание интеллектуального интерфейса для оператора почтового отделения

По мере усложнения компьютерных программ и внедрения в них элементов искусственного интеллекта, увеличиваются объемы передаваемой информации и сложность выполняемых задач, что превышает возможности обычных интерфейсов по отношению к человеко-машинному взаимодействию. Обычные интерфейсы не в состоянии отразить семантику предметной облает и пользовательских задач, а также не адаптируются под действия пользователя и не обеспечивают ему помощь в выполнении действий, что в совокупности может негативно отражаться на психофизиологическом состоянии пользователя. Именно поэтому задача создания динамически адаптируемого интеллектуального интерфейса для систем массового применения так актуальна.

Иванова О.В.,

Зам. начальника учебного отдела МТУСИ Иванов П.В.,

Инженер отдела по работе с программами, проектами и фондами МТУСИ

Аликин С.С.,

Студент факультета ИТ,

Группа П00601

Интеллектуальный интерфейс — это интерфейс пользователя, дополнительно снабженный программным обеспечением, способным выполнять функции анализа, синтеза, сравнения, обобщения, накопления, обучения всех составных элементов, участвующих в процессе взаимодействия с пользователем.

Интеллектуальный интерфейс для систем широкого применения — это программно-аппаратный комплекс, предоставляющий пользователю оптимальную конфигурацию системы с учетом индивидуальных особенностей пользователей и выполняемых задач с возможностью корректировки этой конфигурации по мере изменения особенностей и задач.

В качестве областей применена интеллектуальных интерфейсов можно обозначить: системы с голосовым вводом-выводом системы с естественно-языковым интерфейсом интеллектуальные базы данных, гипертекстовые системы, системы контекстной помощи и системы когнитивной графики.

Применение интеллектуальных интерфейсов может быть особенно актуально для государственных почтовых компаний. Такие почтовые компании могут включать множество филиалов, расположенных по всей стране и оказывающих свыше 80 почтовых, инфо-коммуникационных и прочих услуг. Например, у Почты России имеется 85 филиалов и около 42000 почтовых отделений но территории России. Общая численность персонала — 415 тыс человек. Ежегодно отделения компании принимают, обрабатывают и доставляют более 1,4 млрд писем, 38 млн. посылок и более 188 млн. денежных переводов (на сумму 324,3 млрд руб.). При таком объеме обрабатываемых писем особенно важно максимально оптимизировать процесс обработки каждого письма.

Через почтовые отделения осуществляется доставка пенсий и пособий, а также подписных печатных изданий. В отделениях почтовой связи можно оплатить коммунальные услуги, получить и погасить банковский кредит, обналичить денежные средства с пластиковых карт.

оформить страховку, приобрести лотерейные, железнодорожные, авиа- и театральные билеты, а также товары народного потребления. Кроме того, в Пунктах коллективного доступа желающие могут выйти в Интернет, отправить и получить электронную почту, распечатать документ и тд Следует отметить, что свыше 50% оказьваемык российскими почтовыми отделениями услуг приходится на отправку письменной корреспонденции и выплату пенсий и пособий.

Каждое почтовое отделение обслуживается персоналом, в задачу которого входит обработка заявок на осуществление вышеперечисленных почтовых услуг. В процессе обработки заявки оператор почтового отделения должен максимально быстро и точно заполнить форму и сформировал» заказ, который далее передается службе курьерской доставки. Любая служба курьерской доставки должна обладать следующими характерными особенностями: быстрота доставки груза, надежность доставки, отчет о доставке и документ, подтверждающий получение посылки получателем.

На этапе формирования заказа любая неточность в работе оператора, вызванная человеческим фактором, может привести к задержке выполнения заказа или к потере груза в процессе доставки, что негативно повлияет на имидж почтовой компании. Кроме того, в случае применения обычных (неинтеллектуальных) интерфейсов, скорость заполнения формы заявки может оказаться сравнительно низкой, что также приводит к снижению темпов работы почтового отделения в целом В качестве примера, более 95% писем внутри стран ЕС доставляются на следующий день после отправки, в то время как в России, по официальной статистике, 86% писем межобластного обмена доставляется лишь на 4-8 день. Причем контрольный срок доставки писем Почтой России составляет 6,13 суток хотя по плану реформы почтовой отрасли к 2010 г. срок доставки писем по России должен составить три дня.

К способам преодоления данных недостатков можно отнести использование интеллектуальных интерфейсов в программном обеспечении, предназначенном для оформления заявок на почтовые услуги. Поскольку интеллектуальный интерфейс отражает семантику предметной облости, он может быть успешно применен по отношению к почтовым и инфокоммуникационным услугам. Также интеллектуальный интерфейс способен адаптироваться под действия оператора почтового отделения, что позволяет значительно ускорить процесс обработки заявок и свести к минимуму ошибки, возникающие при заполнении форм вследствие человеческого фактора. А это, в свою очередь, приводит к снижению тарифов на доставку письменной корреспонденции, которая составляет в настоящее время 92% от себестоимости.

Для уменьшения числа ошибок оператора при вводе данных возможно внедрение в программное обеспечение, с которым взаи-

Т-Сотт, #10-2011

39

ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА

модействует оператор, интеллектуальных баз данных Интеллектуальные базы данных отличаются от обычных баз данных возможностью выборки по запросу необходимой информации, которая может явно не храниться, а выводиться из имеющейся в базе данных информации. Интеллектуальная система без помощи пользователя по структуре базы данных сама строит путь доступа к файлам данных. Формирование запроса осуществляется в диалоге с пользователем, шаги которого выполняются в максимально удобной для пользователя форме. Запрос к базе данных может формулироваться и с помощью естественно-языковою интерфейса.

Применительно к прешетной области почтовых услуг, использование интеллектуальных баз данных в пользовательском интерфейсе поможет исправил» неточности при вводе текстовых полей, таких как полное имя отправителя (получателя) и сщрес доставки (обратный адрес). По отношению к почтовым перевозкам интеллектуальная база данных будет содержать базу данных возможных адресов, к которым осуществляется доставка, и базу данных, содержащую возможные фамилии и инициалы клиентов. При таком подходе интеллектуальная база данных является разделяемым ресурсом для всех операторов почтового отделения.

При оформлении доставки по адресу, отсутствующему в базе данных, либо при появлении отсутствующих в базе данных фамилии или инициалов, возможно их добавление в базу данных с запросом на подтверждение у оператора. Если же введенные данные являются не новыми, а введенными неверно, оператор почтового отделения вовремя это осознает, воспользовавшись подсказкой интеллектуального интерфейса, и быстро исправит неточность.

Использование интеллектуальных баз данных также позволяет контролировать соответствие неявно связанных данных, например связь между адресом доставки и используемым способом осуществления доставки (например: доставка на автомобиле в пределах населенного пункта, доставка почтовым поездом за его пределами, доставка по авиалиниям для удаленных населенных пунктов). В током случое интеллектуальный интерфейс автоматически формирует запрос к базе данных на получение соответствия между адресом доставки и номером удаленного почтового отделения, ближайшего к данному адресу, а также между номером почтового отделения и названием населенного пункта, в котором оно расположено. По результатам указанных запросов интеллектуальный интерфейс выбирает подходящие способы доставки и назначает рекомендуемый способ в зависимости от каких-либо дополнительных условий (но-пример, в случае загруженности линий авиаперевозки для ускорения доставки груза может быть использована доставка почтовым поездом). От оператора почтового отделения не требуется дополнительного вмешательства в данный процесс, что ускоряет оформление заявок и позволяет свести к минимуму человеческий фактор.

Процесс принятия решений (например, выбор рекомендуемого способа доставки почты или другая проблемная ситуация) также может быть автоматизирован за счет использования в интеллектуальном интерфейсе экспертной системы. Экспертная система состоит из: базы знаний, содержащей информацию по предометной области (область почтовых перевозок), представленную в виде набора правил; рабочей памяти, содержащей информацию о текущем состоянии предметной области (текущая степень загруженности авиалиний); модуля вывода решения, позволяющего принять решение в конкретной ситуации (при обработке конкретной заявки на почтовые услуги) с некоторым фактором уверенности (характеризующем

уверенность в выборе данного решения); модуля объяснения решения, позволяющего показать, почему именно данное решение проблемы является наиболее логжным в конкретной ситуации.

Рассмотрим подробнее фактор уверенности, применяемый в экспертных системах, и его отличие от понятия вероятности. Buchanan B.G. и ShoitWfe, Е.Н. в своей книге Ttole-Based Expert Systems: The MYCIN Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project" определяют коэффициент уверенности как некий артефакт, который позволяет численно оценить комбинацию уровней доверия или недоверия к гипотезам (стр. 249). Он представляет собой разницу между мерой доверия и недоверия, определяемую по формуле: CF(h, еа А е{) = MB(h, ef) - MD(h, еа), где е{ — признак, свидетельствующий в пользу гипотезы h, а еа — признак, свидетельствующий против гипотезы h. Но полученное таким образом значение отнюдь не эквивалентно условной вероятности существования гипотезы h при условии ва А е^, которое следует из правила Байеса:

P(h |е0ле*)-[Р(е0ле, | h)P(h)]/[P(e0Ae,)].

Таким образом, хотя степень доверия, связанная с определенным правилом, и может быть соотнесена с субъективной оценкой вероятности, коэффициент уверенности является комбинированной оценкой. Однако ранжирование гипотез на основе коэффициентов уверенности может дать результат, противоположный тому, который будет получен при использовании вероятностных методов. Рассмотрим это явление на следующем примере.

Положим, что d, и d2 — это две гипотезы, а е — признак, свидетельствующий как в пользу одной гипотезы, так и в пользу другой. Пусть между априорными вероятностями существует отношение P(d|) > Ptdj) и P(d| | е) > P(d2 | e). Другими словами, субъективная вероятность справедливости гипотезы dl больше, чем гипотезы d2, причем это соотношение сохраняется и после того, как во внимание принимается дополнительный признак Покажем, что при этих условиях возможно обратное соотношение CF(d,, е) < CF(d2, е) между коэффициентами уверенности гипотез. Пусть P(d,)" 0,8, P(d2) * 0,2, P(dj | е) = 0,9, P(d2 | е)= 0,8. Тогда повышение доверия к dj будет равно (0,9 - 0,8)/ 0,2 * 0,5, а повышение доверия к сЦ - (0,8 - 0,2) / 0,8 = 0,75. Отасла следует, что факторы уверенности CF(d 1, е) < CF(d2, е), несмотря на то, что вероятности P(d, |е) > Pfc^ |е). Таким образом, было показано, что понятие фактора уверенности отличается от понятия вероятности. Более того, с практической точки зрения прогнозы, составляемые экспертной системой на основании факторов уверенности, являются более достоверными, чем использование теории вероятности и статистических законов.

Экспертная система используется для тех случоев, когда невозможно задать четкий алгоритм работы программы, либо данный алгоритм является слишком сложным для составления. Использование экспертной системы в интеллектуальном интерфейсе, применяемом операторами почтового отделения, обосновано, поскольку текущая ситуация в области почтовых перевозок (загрузка линий почтовой связи) может непрерывно изменяться независимо от поступающих заявок Кроме того, с помощью экспертной системы возможно предсказание наиболее вероятного изменения ситуации в области почтовой связи, что позволит планировать распределение нагрузки по линиям почтовой связи, а также друтие параметры почтовой системы.

При проектировании интеллектуального интерфейса необходимо учитывать требования к нему как со стороны системы (почтовой организации), так и со стороны пользователя (оператора почтового

40

T-Comm, #10-2011