Построение адаптивных интерфейсов с применением метода анализа иерархий Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 004.5

ПОСТРОЕНИЕ АДАПТИВНЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА АНАЛИЗА ИЕРАРХИЙ

И. М. Исмагилова

Уфимский государственный авиационный технический университет Российская Федерация, 450008, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12

Е-mail: im104@mail.ru

Рассматривается задача обеспечения взаимодействия оператора и информационной системы в сложных ракетно-космических комплексах. Предлагается применение агентных технологий при проектировании адаптивного интерфейса. Рассматривается использование метода анализа иерархий для ранжирования операторов.

Ключевые слова: адаптивный интерфейс, пользовательский интерфейс, агентные техно-логиии, метод анализа иерархий.

APPLICATION OF ANALYTIC HIERARCHY PROCESS IN CONSTRUCTION

OF ADAPTIVE INTERFACES

I. M. Ismagilova

Ufa State Aviation Technical University 12, K. Marks Str., Ufa, Republic of Bashkortostan, 450008, Russian Federation

Е-mail: im104@mail.ru

The problem of the interaction ensuring between the operator and the information system in rocket and space complexes is considered. The use of agent technologies in designing an adaptive user interface is proposed. The analytic hierarchy process is applied for ranking operators.

Keywords: adaptive interface, user interface, agent technologies, analytic hierarchy process.

Обеспечение эффективного взаимодействия между пользователем и информационной системой - важнейшая задача в условиях высоких требований к качеству функционирования и эффективного реагирования оператора в условиях неопределенности. Множество задач отдельного пользователя системы определяется его принадлежностью определенному иерархическому уровню в организации. Кроме того, модель работы может быть различной в зависимости от личных и профессиональных качеств. Современные программные комплексы, управляющие сложными техническими объектами, имеют, как правило, стандартизованный интерфейс, не учитывающий индивидуальные характеристики пользователей, что негативно влияет на производительность оператора. Примером таких систем можно назвать крупные ракетно-космические комплексы, в которых осуществляется управление летательными объектами и космическими станциями. Повысить эффективность работы операторов блока управления предлагается с помощью внедрения адаптивного человеко-машинного интерфейса, который «приспосабливается» не только к функциям, выполняемым отдельным пользователем, но и к его индивидуальным профессиональным и личностным свойствам.

Известно, что адаптивный пользовательский интерфейс - это совокупность программных и технических средств, позволяющих оператору наиболее эффективно использовать все возможности системы путем автоматической подстройки интерфейса под конкретного пользователя [1].

Широкое применение при разработке и проектировании автоматизированных систем находят агентные технологии. Предлагается применение мультиагентных технологий при проектиро-

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 2

вании адаптивного интерфейса. При этом выделяется три основных агента: человек, интерфейс, информационная система.

В крупных технических комплексах используются сложные информационно-управляющие системы (ИУС), в которых совместная деятельность группы операторов направлена на решение общей задачи. Таким образом, управление объектом осуществляется группой операторов совместно. Так, в ракетно-космических комплексах очень важна слаженная деятельность операторов при управлении летательными аппаратами. Такие системы включают в себя агентов: информационная система, интерфейс, оператор, каждый из которых содержит отдельные элементы, реализующие индивидуальные функции. Агент-интерфейс является посреднической структурой, взаимодействующей как с самой ИУС, так и с операторами.

При построении интерфейсов матрица взаимодействия элементов ИУС неизменна, а матрицы внутренних и внешних связей между элементами интерфейса и операторов могут меняться. Влиять на это можно, расставляя приоритеты выполнения задач операторами [2]. Для назначения подзадач операторам может быть использован генетический алгоритм назначения исполнителей [3]. Но предварительно необходимо произвести оценку операторов по их индивидуальным характеристикам и определить приоритеты операторов для выполнения определенных задач. Часто при принятии управленческих решений появляется необходимость в выборе наилучшей альтернативы, либо в упорядочении имеющихся альтернатив по убыванию результирующей оценки. Когда сравнение осложнено массой характеристик, имеющих разные весовые коэффициенты, возникает задача многокритериальной оптимизации. В работе предлагается использование метода анализа иерархий (МАИ) для выполнения многокритериального ранжирования сотрудников. В этом случае получение результата происходит с помощью эксперта - лица, принимающего решения (ЛИР).

В процессе решения задачи на основе МАИ, необходимо определить основную цель А, к которой будет стремиться решение задачи, а также должны быть выбраны критерии С оценивания альтернатив (объектов) А. В ходе анализа сможем выполнить выбор наилучшей альтернативы (лучшего сотрудника для должности главного оператора) или провести ранжирование альтернатив (операторов) по предпочтению ЛПР. Например, если имеется четыре оператора, в качестве критериев эффективной работы сотрудника выбрано три критерия (С1 - опыт работы, С2 - образование, С3 - результаты квалификационного тестирования) и необходимо выбрать главного оператора информационно-управляющей системы для управления ракетно-техническим комплексом, то иерархия решения задачи с помощью МАИ будет иметь следующий вид (см. рисунок).

Рассматривается задача использования результатов использования МАИ для проведения дифференциации работников по различным характеристикам при построении адаптивного интерфейса. В данном случае системой будет назначен главный оператор для управления объектом, то есть, оператор, которому будут отведены задачи координации группы операторов и принятия основных решений. В случае если в качестве результатов квалификационного тестирования сотрудников, принимающих участие в работе системы, выступают большие наборы чисел, их сравнение может производиться с помощью статистических критериев [4].

Результаты ранжирования операторов записываются в таблицу характеристик пользователя, находящуюся в базе данных рассматриваемого программного комплекса, доступ к которой имеет агент-интерфейс. В дальнейшем построение интерфейса может производиться путем распределения задач операторам с учетом их индивидуальных данных. В зависимости от квалификационных различий меняются матрица назначений подзадач и матрицы взаимодействия операторов и, как следствие, общая матрица взаимодействий агентов системы.

Таким образом, решение задачи позволяет выполнить динамическую подстройку интерфейса не только по заранее заданной в системе модели пользователя, учитывающей его задачи, уровень управления и т. п., но и по его индивидуальным профессиональным и личным характеристикам, что обеспечивает повышение качества и результативности взаимодействия пользователей различных уровней управления и информационной системы в рамках рассматриваемой концепции. Из этого следует, что эффективность адаптации пользовательского интерфейса и его дальнейшее использование оператором значительно повышаются благодаря учету в процессе адаптации изменений профессиональных характеристик отдельного сотрудника, которые могут появиться в процессе управления ракетно-техническими комплексами.

Библиографические ссылки

1. Ходаков В. Е., Ходаков Д. В. Адаптивный пользовательский интерфейс: проблемы построения // Автоматика. Автоматизация. Электротехнические комплексы и системы. 2003. № 1 (11). С. 45-57.

2. Исмагилова И. М. Применение статистических методов при построении адаптивных интерфейсов в сложных информационно-управляющих системах [Электронный ресурс] // Мавл. чтения : материалы X ВМНК, УГАТУ. Уфа : РИК УГАТУ, 2016. 1 электрон. опт. диск. С.1778-1780.

3. Решение задачи назначения исполнителей на основе генетического алгоритма / С. С. Валеев, Л. И. Шехтман, Е. А. Кузьмина и др. // Естественные и технические науки. 2014. № 11-12 (78). С. 316-319.

4. Valeev S. S., Shehtman L. I., Ismagilova I. M. Information support system of personnel certification based on statistical methods. // Information Technologies for Intelligent Decision Making Support : Proc. of the 3rd International Conference. Ufa, 2015. Vol. 1. P. 131-135.

© Исмагилова И. М., 2017