۱۶

۳-۱-۳- معرفی پایگاه دانش (پایگاه داده) در سیستم خبره NDES
این بخش یکی از مهمترین بخش های یک سیستم خبره است که دانش افراد خبره در آن ذخیره می شود. دانش این سیستم، مجموعه ای از آموخته ها، تجارب و مهارت های فردی یا گروهی متخصصان در حوزه تخصصی رنگرزی طبیعی در صنعت فرش دستباف است که برای فعالیت های خود از آن استفاده می کنند. بخشی از پایگاه دانش طراحی شده، یک پایگاه داده در نرم افزار SQL server 2014 می باشد. استفاده از پایگاه داده SQL و متدهای پیشرفته ذخیره سازی و ویرایش و نمایش اطلاعات در برنامه امکان تغییرات و بهینه سازی اطلاعات در پایگاه را فراهم کرده است. جهت ارتباط پایگاه دانش با سیستم خبره از فن آوری LINQاستفاده شده است. پایگاه داده موردنظر توسط تکنولوژی LINQ به برنامه افزوده شده و تمامی اطلاعات پایگاه از جمله تصاویر و نمودارها قابل دسترس می باشند. این پایگاه از نوع مدل رابطه ای می باشد که در آن روال های ویرایشی و پیمایشی تعبیه شده است. که روال های ویرایشی امکان ویرایش جداول اطلاعاتی را فراهم می کند. روال های پیمایشی نیز قابلیت های از جمله جستجو و انتخاب اطلاعات به طور مستقیم را فراهم می سازد. در این پایگاه، واقعیات متشکل از اطلاعات رنگزا، فام رنگی، خصوصیات شیمیایی، نوع کالا(لیف)، نسخه شستشو، دندانه و رنگرزی و ثبات؛ در جداول مستقل از هم ذخیره شده است و ارتباط بین این واقعیات به صورت قواعد درآورده شده است. نمایش ابتدایی دیاگرام پایگاه داده در (تصویر۳-۱ ) ارائه شده است.

آنچه در پایگاه داده ارائه شده است شامل ۸ جدول می باشد، که در «بخش رنگزا» به معرفی اطلاعات پایه رنگزای گیاهی یا حیوانی پرداخته شده است. در «بخش فام رنگی» سه تصویر از نمونه رنگرزی شده قرار داده شده است که دو نمونه آن شامل نمایش سطح مقطح لیف رنگ شده یا همان حالت پرز مانند در دو تراکم بالا و پایین می باشد. تصویر دیگر سطح مقطع طولی همان پشم را که نزدیک به بافت گلیم، جاجیم و جز اینها است را نمایش می دهد. در کنار ارائه تصاویر مولفه رنگی هر نمونه به صورت عددی در سیستم رنگی منظم L*a*b* ارائه شده است. «بخش خصوصیات شیمیایی» نیز به فرمول ها و ساختار های شیمیایی هر رنگزا را نمایش می‌دهد. در «بخش ثبات» نیز ثبات هر نمونه رنگی آورده شده است. در بخش «کالا» که سه نوع لیف پشم، ابریشم و پنبه جهت انتخاب قرار داده شده است. البته در این پروژه فقط بر روی پشم کار شده است و از طریق انتخاب هر کالا، به نسخه مربوط به آن کالا می توان دست یافت. در « بخش نسخه» سه بخش«شستشوی کالا»، «دندانه» و «رنگرزی» گنجانده شده است.
۳-۱-۴- معرفی موتور استنتاج در سیستم خبره NDES
قسمتی از سیستم خبره که کار استدلال را بر عهده دارد موتور استنتاج گفته می شود. فرایند استنتاج با بهره گرفتن از دانش موجود در پایگاه دانش، فرایند فکرکردن را شبیه سازی می کند. هنر واقعی یک سیستم خبره استفاده از ظرفیتش جهت استنتاج است و این همان چیزی است که سیستم خبره را هوشمند می سازد(گودرز، ۱۳۸۸، ۷۶). مراحل رسیدن به هدف و یا فرایند فکر کردن در این سیستم خبره در حالت انتخاب رنگ، یا انتخاب رنگزا و انتخاب کالا شکل می گیرد. برای مثال اگر کسی به رنگ لاکی یا یک فام قرمز در محدوده سیستم رنگی RGB نیاز دارد. باید بیاندیشد که چه ماده ای و مربوط به کدام منطقه این رنگ را تولید می کند، غلظت و شرایط رنگرزی چگونه باشد و از این جنس موارد که همه یک نوع فکر کردن است که توسط انسان صورت می گیرد. در در حالی که سیستم و یا نرم افزار نزدیک ترین فام و یا نزدیک ترین رنگزا به رنگ هدف را در زمانی کوتاه به کاربر معرفی می کند. زبان برنامه نویسی به کمک کامپایلر(Compiler) و پردازشگر(واحد محاسبه و منطق) می تواند نقش موتور استنتاج را اعمال کند و از داده های خام کاربر و استفاده از پایگاه دانش از پیش تعبیه شده، به وسیله تحلیلی که انجام می دهد نتایج نهایی را به کاربر بدهد.
۳-۱-۵- واسط کاربر در سیستم خبره NDES
واسط کاربر بین کاربر و سیستم خبره ارتباط برقرار می کند. از آنجا که هدف از ایجاد سیستم های خبره ارائه مشاوره به افراد و امکان پذیر ساختن انجام فعالیت های تخصصی است. به همین دلیل چگونگی ارتباط با کاربر از اهمیت زیادی برخوردار است.
در این سیستم یک واسط کاربر مبتنی بر فرمان طراحی شد. کاربر با این فرامین، حقایق که شامل گزارش کدهای RGB ، CMYK، HSB، Hex و CIE L*a*b* با بهره گرفتن از پالت رنگی و یا ورود مولفه عددی می باشد را به سیستم گزارش کند. نسخه های رنگرزی، مولفه های ثباتی و نمایش بصری نمونه های رنگرزی شده را ببیند، از برنامه خارج شود، ویرایش اطلاعات دهد و غیره. تا حد امکان سعی شده است محیط برنامه کاملاً کاربر پسند(User Friendly) می باشد. رابط کاربری این سیستم از آخرین روش های برنامه نویسی طراحی شده و از فن آوری Tile ویندوز ۸ بهره می برد. ابزار ویرایش دانش به راحتی در دسترس کاربر قرار دارد. با ورود به هر بخش امکان استفاده از ابزار ویرایش و اصلاح نیز امکان پذیر می باشد. به طوری که می توان به سیستم یک نسخه جدید وارد کرد یا یک قاعده، اطلاعات، نسخه رنگرزی و یا مولفه رنگی و ثباتی را ویرایش کرد.
۳-۱-۶- اعتبار سنجی سیستم خبره NDES
در سیستم خبره NDES ، نرم افزار پس از طراحی و تهیه به چند متخصص عرضه شد. متخصصین پس از آگاه شدن از موضوع نرم افزار تهیه شده و چگونگی کار با آن و تصمیم گیری این نرم افزار، آن را مورد ارزیابی و بررسی قرار دادند. از متخصصین تقاضا شد که فام های درخواستی خود را که در صنعت فرش و رنگرزی طبیعی کاربرد دارد را به این نرم افزار گزارش کنند و نتایج سیستم و نحوه رسیدن به آن را مورد تحلیل و اعتبار سنجی قرار دهند. سیستم در نسخه ابتدایی(β) پس از ارزیابی، از لحاظ ارائه عملکرد مثبت و استفاده آسان مورد تایید متخصصین و ناظرین اکتساب دانش قرار گرفت. متخصصین با توجه به نسخه ابتدایی(β) بودن نرم افزار یا سیستم خبره؛ مطرح کردند که می توان فام ها و کالا های دیگر را در نسخه های متنوع به آن افزود. و به طور کلی پایگاه دانش را جامع تر کرد.
در اینجا یک مثال واقعی که توسط دو متخصص فرش دستباف بررسی شده آورده شده است. تولید کننده فرش بر اساس نقشه طراحی شده با نرم افزار های تخصصی طراحی فرش ، نیاز به الیاف رنگ شده ای دارد که در سیستم کامپیوتر به صورت RGB و یا CMYK انتخاب کرده است. این متخصص کد RGB ، کد CMYK، و یا کد Hex را وارد سیستم کرده و ازسیستم می‌پرسد ، که فام رنگ الیاف مورد نظر در صنعت فرش دستباف را که به رنگ مورد نظر او نزدیک می باشد را معرفی کند. با توجه به اینکه سیستم RGB و یا CMYK یک سیستم رنگی نامنظم است، از سیستم CIE L*a*b* به عنوان یک سیستم منظم و معتبر برای اندازه گیری مولفه رنگی الیاف رنگ شده استفاده شده است. پس از انتخاب رنگ توسط کاربر و نمایش آن در منوی کاربری، نزدیک ترین نسخه رنگرزی موجود با رنگ انتخاب شده توسط سیستم به کاربر ارائه می شود.
ارائه مولفه رنگی و یا نمایش فام رنگی نمونه ها برای متخصص به چهار صورت بوده است: ۱)‌مولفه‌های عددی L*a*b*؛ ۲) نمایش سطح مقطع طولی (شبیه سازی منسوجاتی مانند گلیم، جاجیم و جز اینها)؛ ۳) نمایش سطح مقطع عرضی در تراکم بالا (شبیه سازی پرز قالی در تراکم بالا)؛ ۴) نمایش سطح مقطع عرضی در تراکم پایین (شبیه سازی پرز قالی در تراکم پایین). که در این موارد نمایش پرز قالی، کاربر متخصص را در رسیدن به رنگ مطلوب و در نهایت نسخه رنگرزی مناسب در قالی ایرانی کمک کرده و این فرایند انتخاب فام و نسخه رنگرزی را سرعت و دقت بخشیده است. به طور کلی سیستم به کاربر این امکان را می دهد که براساس نسخه های رنگرزی با توجه به رنگزاهای گوناگون، مواد کمکی مورد نظر، فام های رنگی متنوع، مولفه های رنگی و ثباتی؛ پیش بینی کیفیت و هزینه نهایی کرده و در نهایت تصمیم گیری کرده و نسخه مورد نظر را انتخاب کند. از سوی متخصص دیگر سیستم به گونه ای دیگر مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفت. در زمانی که کاربر از مسیر انتخاب فام رنگی نتوانست به جواب خود برسد و قانع شود. کاربر در صورت تمایل پرسش خود را از سیستم را از انتخاب رنگزا شروع کرده و از آنجا به نسخه و ثبات دست یابد. درنهایت کاربر می تواند تصمیم گیری نهایی خودش را که شامل نسخه، گراف و تمامی داده های مورد نظر را علاوه بر مشاهده در سیستم خود ذخیره کرده و با اعمال دستور Print اطلاعات را از سیستم خارج کند.
۳-۲- معرفی سیستم خبره NDES یا نرم افزار Natural Dyes (N.D)
۳-۲-۱- معرفی نرم افزارNatural Dyes (N.D)
سیستم خبره انتخاب نسخه رنگرزی NDES به صورت «windows application» ارائه شده است. که همانطور که پیش از مطرح شد با توجه به مرتبط بوده به بحث رنگزاهای طبیعی، ساختارهای شیمیایی و نسخه های رنگرزی آنها و همچنین مولفه های رنگی و ثباتی رنگزاهای طبیعی با عنوان نرم افزار رنگزاهای طبیعیSoftware) (Natural Dyes ارائه شده است. که مخفف آن به شکل (ND) مورد استفاده قرار گرفته می شود.
نرم افزار (ND) نرم افزاری است دو زبانه که در نسخه ابتدایی(β) آیتم ها و منو ها به زبان انگلیسی (زبان عمومی در نرم افزارها) بوده و با نگه داشتن موس بر روی هر آیکن یا منو ترجمه فارسی آن پدیدار می شود. منتها اطلاعات حاضر در این سیستم تنها به زبان فارسی و فقط اصطلاحات و یا اعداد به جهت عرف بودن و یا عدم اشتباه در ارائه اعشار به زبان لاتین ارائه شده است. البته که قابلیت ارائه کل اطلاعات به زبان انگلیسی در نسخه های بعدی فراهم می باشد. برای این نرم افزار قابلیت ویرایش، حذف، ذخیره سازی و خروجی گرفتن برای نسخه های رنگرزی پیش بینی شده است. در واقع کاربر علاوه بر اطلاعات موجود در برنامه اطلاعات جدید به برنامه افزوده و یا اطلاعات قبلی در پایگاه دانش را ویرایش کند. این نرم افزار با قابلیت نصب برروی سیستم عامل‌های ماکروسافت در نسخه های ویندوز-۸٫۱ xpsp3-vista-7- 8 می باشد. به طورکلی قابلیت نصب و استفاده بر روی سیستم های Pc، Laptop، Tablet و win Phone را دارد. در این نرم افزار امکان بروزرسانی خودکار برنامه از طریق وب سایت اختصاصی برنامه www.ndes-persian.com که در آینده طراحی خواهد شد، وجود دارد.
این برنامه به طور هوشمند در ابتدای نصب تمامی برنامه های پیش نیاز جهت استفاده از نرم افزار را بر روی سیستم کاربر بررسی کرده و در صورت عدم نصب برنامه مورد نیاز امکان دانلود آن را در اینترنت را فراهم می کند. برنامه های پیش نیاز نرم افزار (ND) شامل موارد ذیل می‌باشد:
۱) Mocrosoft Net framework 4.5؛
۲) DirectX 9.29.1974 – June 2010 – April 2011.
محیط برنامه کاملاً کاربر پسند (User Friendly) می باشد. با توجه به اینکه رابط کاربری این سیستم از آخرین روش های برنامه نویسی طراحی شده، از فن آوری Tile ویندوز ۸ استفاده شده، که قابلیت استفاده بصورت لمسی (Touch) را نیز فراهم آورده است. کاربر در این سیستم به راحتی می تواند از انتخاب رنگ و انتخاب کالا به خصوصیت رنگزا، نسخه رنگرزی، و ثبات رنگی آن کالا دست پیدا کند. و یا با انتخاب رنگزا فام های رنگی بدست آمده از این رنگزا را مورد مطالعه و بررسی قرار دهد.
فرایند پردازش در این سیستم به این شکل می باشد که کاربر می تواند با انتخاب مولفه رنگی از طریق Color Selector قابل مشاهده فام رنگی مورد نظر را انتخاب کند. و یا کد رنگ مورد نظر را در قالب سیستم رنگی منظم و یا غیر منظم یعنی از طریق سیستم های رنگی RGB، CMYK، CIE L*a*b* به نزدیک ترین فام رنگی مورد نظر دست یابد. که این مراحل از طریق تبدیل مولفه های رنگی(L*a*b*) به کد Hex ویا RGB و CMYK و بالعکس صورت می گیرد. در اینصورت سیستم به کمک کاربر با جستجو در یک پایگاه داده ها از نسخه های دست یافتنی از رنگزاهای طبیعی فوق که بصورت تجربی در این تحقیق حاصل شده اند، با توجه به فام موردنظر، بهترین نسخه از نظر بالاترین ثبات، و کیفیت رنگی و کمترین زمان و هزینه را پیدا خواهد کرد.
۳-۳- معرفی مکانیزم های برنامه نویسی و متدولوژی مورد استفاده
مکانیزم های مورد استفاده درتهیه سیستم خبره انتخاب نسخه رنگرزی شامل موارد ذیل می باشد:
۱)پلت فرم: Microsoft.NET Framework ؛ ۲) زبان برنامه نویسی : C#.net ؛۳) متدولوژی ذخیره سازی جهت طراحی پایگاه دانش و اطلاعات مورد نیاز در موتور استنتاج : Filing, SQL Server. 4) متدولوژی گرافیکی جهت طراحی واسط کاربری: Windows Presentation Foundation(WPF)& DirectX.
۳-۳-۱ معرفی پلت فرم و زبان برنامه نویسی
سی‌شارپ همچون زبان برنامه‌نویسی جاوا زبانی‌ست شئ‌گرا و سطح بالا (High Level) که محصول شرکت Microsoft و بر پایه NETمی باشد. از آنجایی که شئ‌گرائی و سطح بالا بودن از خصوصیات اصلی این زبان می باشد. این زبان برنامه نویسی پیشرفته برای این پروژه استفاده شده است، به روز، کارا، و دارای کمترین خطای نرم افزاری (باگ) می باشد. دات نت فریم ورک (NET Framework) یک بسته نرم افزاری شامل راه حل بسیاری از نیازهای توسعه نرم افزاری (Base Class Library) و همچنین امکان توسعه و اجرای برنامه های تولید شده برای این فریم ورک می‌باشد. برنامه های تولید شده برای دات نت فریم ورک توسط Common Language Runtime اجراء می شوند. سی شارپ نیز می تواند به خوبی با دیتا بیس ها (Database) ارتباط برقرار کرده و آنها را ویرایش و یا از آنها اطلاعات بگیرد این ویژگی که در Visual Studio .NET به خوبی پشتیبانی شده کار را برای کاربر بسیار راحت کرده تا جایی که فقط با چند دستور ساده می توان با منبع اطلاعات ارتباط برقرار کرد. در این برنامه از بانک اطلاعات به صورت Connectionless استفاده می شود. به این شکل که کل بانک به داخل یک Dataset بر روی حافظه اصلی کپی می‌شود و سپس استفاده می شود.
۳-۳-۲- متودولوژی ذخیره سازی جهت طراحی پایگاه دانش و اطلاعات مورد نیاز در موتور استنتاج
استفاده از پایگاه داده SQL و متد های پیشرفته ذخیره سازی و ویرایش و نمایش اطلاعات در برنامه امکان تغییرات و بهینه سازی اطلاعات در پایگاه را فراهم کرده است. پایگاه داده مورد نظر توسط تکنولوژی LINQ به برنامه افزوده شده و تمامی اطلاعات پایگاه از جمله تصاویر و نمودارها قابل دسترس می باشند.
۳-۳-۳- متدلوژی گرافیکی جهت طراحی واسط کاربری
WPF یک تکنولوژی جدید ساخت و اجرای اینترفیس در برنامه های جدید ویندوز است که اولین بار با Net framework 3.5 و در ویندوز ویستا ارائه شد. هم اکنون نرم افزارهایی نظیر Firefox4،Internet Explorer9 و جز اینها از WPF برای ساخت اینترفیس هایشان استفاده می‌نمایند. مدلی که WPF برای مدیریت منابع سیستم و اجزای رابط کاربری از آن تبعیت می‌کند؛ کاملا با «ویندوز فُرم» متفاوت است. در همین حال WPF شامل کنترل های استانداردی است که در «ویندوز فُرم» هم دیده می شدند. که علاوه بر امکانات قبلی، توسعه دهندگان می توانند به قابلیت های ترسیمی کاملاً مدرن با بهره گرفتن از «دایرکت ایکس» دست پیدا کنند و به طور کلی یک ظاهر کاملاً مدرن را برای برنامه های خود بسازند. نکته دیگر این است که در WPF، زیبایی در عین سرعت به کار برده شده است. به طور کلی، WPF بهترین های دنیای قدیمی توسعه دهندگان ویندوز را در کنار هم جمع کرده و با نوآوری های خود در زمینه درست کردن رابط های کاربری مدرن، با گرافیک غنی مخلوط کرده تا بتواند به نوبه خود بهترین تجربه ممکن را به شما بدهد.
دلایل استفاده از این تکنولوژی درطراحی رابط کاربری در سیستم خبرهNDES یا نرم افزار ND؛ سرعت بالا، استفاده از قابلیت هایی که به مراتب از ویندوز فُرم پیشرفته تر و کاراتر، استفاده از قابلیت های گرافیکی، توضیع رنگ به شکل طبیعی تر نسبت به «ویندوز فرم» برای رسیدن به رنگ واقعی می باشد.
۳-۴- راهنمای نرم افزار Natural Dyes (N.D)
در این بخش نرم افزار NDتهیه شده برای سیستم خبره NDES به صورت تصویری معرفی و شیوه کار با آن برای راهنمایی کاربر ارائه می گردد.
۳-۴-۱-نمای کلی نرم افزار
نرم افزار Natural Dyes شامل چهار پنجره اصلی کاری می باشد . هر یک از این پنجره ها از صفحه ها و پنل های مختلف برای نمایش و دسترسی امکانات برنامه تشکیل شده است. نمای کلی این پنجره ها در (تصویر ۳-۲ الی ۳-۵) نمایش داده شده است.
تصویر ۳-۲- نمای کلی پنجره ها یا صفحه اصلی در نرم افزار Natural Dyes (ND)
تصویر ۳-۳- صفحه انتخاب رنگزا در نرم افزار Natural Dyes (ND)
تصویر ۳-۴- صفحه انتخاب فام رنگی در نرم افزار Natural Dyes (ND)
تصویر ۳-۵- صفحه انتخاب فام رنگی در نرم افزار Natural Dyes (ND)
همانطور که می بینید طراحی این برنامه به طوری بوده که علاوه بر امکانات عادی برای یک نرم افزار امکان استفاده از آن در مانیتور های لمسی نیز فراهم شده این موضوع مرهون تکنولوژی TileControl است که در برنامه گنجانده و پیش بینی شده است.
۳-۴-۲- نقشه پیمایش در نرم افزار
نقشه پیمایش این نرم افزار در فلوچارت ذیل (تصویر ۳-۶) قرار داده شده است. کاربر پس از ورود به صفحه اصلی برنامه با دو محیط مجزا روبه رو می شود. ۱)محیط انتخاب فام رنگی (select hue)‌؛ ۲)محیط انتخاب رنگزا(select dye).
در صفحه انتخاب فام رنگی کاربر پس از انتخاب رنگ به وسیله ابزار های تعبیه شده وارد صفحه فام رنگی انتخاب شده (Selected Hue) می شود. این صفحه دارای چند بخش کاری(Tab) می باشد. که عبارتند از ۱)نمایش فام(Show Hue)؛ ۲)مرحله شستشو(Washing)؛ ۳)مرحله دندانه(Mordant)؛ ۴)مرحله رنگرزی(Dyeing).
تصویر۳-۶- نقشه پیمایش در نرم افزار Natural Dyes (ND)
صفحه اصلی