УДК: 004.67

ДВОКОМПОНЕНТНА АРХІТЕКТУРА ДЛЯ СИСТЕМ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ

Аспірант:

Коваль Олексій Олександрович,o.koval@nubip.edu.ua

Науковий керівник:

Болбот Ігор Михайлович,igor-bolbot@nubip.edu.ua

Анотація. У роботі досліджено підходи до побудови систем підтримки прийняття рішень у сфері оцінки стану ґрунтів. Встановлено, що сучасні системи не враховують специфіку деградаційних процесів, спричинених військовими діями, що обмежує їх практичне застосування. Запропоновано підхід до побудови системи, який базується на поєднанні двох взаємодоповнюючих компонентів: структурно-функціональної моделі та модульної архітектури. Такий підхід дозволяє одночасно описати логіку функціонування системи та її внутрішню організацію.

Ключові слова: система прийняття рішень, деградація ґрунтів, військовий вплив, двокомпонентний підхід, модульна архітектура, інформаційні системи.

Актуальність. Внаслідок військових дій значні площі земель зазнали комплексного негативного впливу, що проявляється у фізичному руйнуванні ґрунтового покриву, хімічному забрудненні та зниженні їх продуктивності [1].

Такі зміни мають довготривалий характер і потребують системного підходу до оцінки та відновлення. Існуючі системи підтримки прийняття рішень, що застосовуються в аграрній сфері, здебільшого орієнтовані на класичні задачі управління сільськогосподарським виробництвом і не враховують специфічні умови деградації ґрунтів внаслідок військового впливу. Крім того, вони часто зосереджуються або на процесах обробки даних, або на реалізації моделей, але не забезпечують цілісного представлення системи [2,3].

Це створює необхідність у розробленні підходів, які дозволяють одночасно описати як функціональну логіку роботи системи, так і її внутрішню структуру. Саме таким підходом є двокомпонентна архітектура, що поєднує структурно-функціональне та модульне представлення системи.

Результати та обговорення

У ході дослідження встановлено, що ефективне проєктування систем підтримки прийняття рішень потребує використання комплексного підходу, який дозволяє охопити різні рівні організації системи [4]. Доцільність застосування такої структури підтверджується сучасними підходами до проєктування систем підтримки прийняття рішень, де поєднуються концептуальні (функціональні) та архітектурні рівні опису. Зокрема, у роботі A field-scale decision support system for assessment and management of soil functions показано ефективність структурованого представлення системи для аналізу функцій ґрунту, тоді як платформа DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer) демонструє переваги модульної організації для масштабування та інтеграції моделей. Поєднання цих підходів дозволяє одночасно забезпечити прозорість логіки роботи системи та гнучкість її реалізації.

З цією метою запропоновано двокомпонентний підхід, що включає структурно-функціональну модель та модульну архітектуру.

Першим компонентом є - структурно-функціональна модель, що описує загальну логіку роботи системи, взаємодію її основних елементів та рух інформаційних потоків. У межах цієї моделі визначено ключові функціональні блоки:

• інтерфейс користувача,
• модуль обробки даних,
• модель прийняття рішень,
• база даних
• підсистема виводу результатів.

Другим компонентом є модульна архітектура, що наведена на рис. 1 та відображає внутрішню організацію системи та деталізує її складові. Вона включає набір функціонально незалежних модулів, кожен із яких відповідає за виконання окремого завдання. До складу такої архітектури входять модулі доступу до даних, трансформації даних, прийняття рішень, правил, бібліотека моделей та модуль виводу результатів

Модуль доступу до даних забезпечує отримання інформації з різних джерел, включаючи користувацький ввід та базу даних. Модуль трансформації виконує попередню обробку даних і підготовку їх до подальшого аналізу. Модуль прийняття рішень координує роботу системи, ініціює запуск необхідних моделей та інтегрує отримані результати. Модуль правил містить формалізовані знання, які визначають логіку прийняття рішень, включаючи порогові значення та експертні залежності. Бібліотека моделей забезпечує зберігання окремих аналітичних компонентів, кожен із яких оцінює певний аспект стану ґрунтів. Модуль виводу відповідає за представлення результатів у вигляді, зручному для користувача.

Важливою особливістю запропонованого підходу є те, що обидва компоненти не є взаємозамінними, а доповнюють один одного. Структурно-функціональна модель дозволяє зрозуміти логіку функціонування системи та рух інформації, тоді як модульна архітектура деталізує її внутрішню будову. Разом вони формують цілісне уявлення про систему.

Застосування двокомпонентного підходу дозволяє підвищити гнучкість системи, оскільки окремі модулі можуть бути змінені або доповнені без порушення загальної структури. Крім того, це спрощує процес розроблення та подальшої модернізації системи. Запропонований підхід забезпечує узгоджене поєднання функціонального та архітектурного рівнів опису системи та створює основу для її подальшої програмної реалізації.

Рис. 1  - Модульна архітектура системи прийняття рішень щодо деградованих ґрунтів.

1. Балюк С. А. Оцінка впливу війни на чорноземи як передумова відновлення їхньої родючості [Електронний ресурс] / С. А. Балюк // Агропортал. – 2024. – Режим доступу до ресурсу: https://agroportal.ua/blogs/ocinka-vplivu-viyni-na-chornozemi-yak-peredumova-vidnovlennya-jihnoji-rodyuchosti
2. A field-scale decision support system for assessment and management of soil functions / M. Debeljak et al. Frontiers in environmental science. 2019. Vol. 7. URL: https://doi.org/10.3389/fenvs.2019.00115
3. DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer). https://dssat.net/
4. Mir S. A., Quadri S. M. K. Decision support systems: concepts, progress and issues – A review. Climate change, intercropping, pest control and beneficial microorganisms. Dordrecht, 2009. P. 373–399. URL: https://doi.org/10.1007/978-90-481-2716-0_13 (date of access: 05.04.2025)
5. A field-scale decision support system for assessment and management of soil functions / M. Debeljak et al. Frontiers in environmental science. 2019. Vol. 7. URL: https://doi.org/10.3389/fenvs.2019.00115