Інтелектуальна інформаційна система розвитку інфраструктури територіальних громад

Abstract

Юськевич А.В., Досин Д.Г., (керівник). Інтелектуальна інформаційна система розвитку інфраструктури територіальних громад. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2021.

Децентралізація широко розглядалася як найвищий успіх серед реформ, які були розпочаті на початку 2014 в Україні. На сьогодні ключовим досягненням децентралізації стало розширення можливостей територіальних громад (громади) шляхом їх добровільного об’єднання та розширення сфери їх компетенції. На цей час існує 1470 об’єднаних територіальних громад (УВК) в Україні, і цей аспект децентралізації протікає із значним «зменшенням кількості районів за рахунок об’єднання та створення цілком нових субрегіональних одиниць»[1]. Головним пріоритетом у виборі платформи для цієї системи було зробити її максимально доступною. Через те, що зараз в нашій країні Інтернет доступний майже скрізь, і після аналізу та вибору інструментів, доступних для впровадження цієї інтелектуальної інформаційної системи, було обрано, що ця ІІС буде впроваджена у формі веб-сайту[2]. Інтелектуальні транспортні системи та послуги (ІТС) – це концепція, яка використовується у транспортному секторі для опису того, як нові мобільні інформаційні технології можуть бути використані для підтримки мобільності людей та товарів. Цю інфраструктуру можна розділити на технічну частину та частину інформаційних систем. Технічна частина складається з широкого спектра технічного обладнання. Частина інфраструктури інформаційних систем – це мережа суб’єктів, ряд інформаційних систем та стандарти зв’язку[3]. Інтелектуальна інформаційна система розвитку територіальних громад допоможе відстежувати поточний стан доріг, а наявна нейронна мережа допоможе контролювати стан доріг та оцінювати наскільки та чи інша дорога потребує ремонту. Систему розроблено таким чином, щоб кожен охочий міг мати доступ до відкритої інформації, якою система володіє, а саме переглядати дані, редагувати їх та отримувати рекомендації нейронної мережі щодо необхідності ремонту доріг. При виконанні аналітичного огляду джерел виконано порівняння наявних систем-аналогів та порівняно їх переваги та недоліки, в більшості з яких недоліком є лише моніторинг стану доріг, проте ці системи не надають рекомендаційної інформації. При виконанні системного аналізу використано методологію RUP для представлення опису розгорнутого сценарію прецедентів. За допомогою методології UML спроектовано діаграми варіантів використання, класів, послідовності, станів, діяльності, компонентів та розгортання. Кожну створену діаграму детально описано для легшого розуміння роботи проектованої системи. Побудовано дерево цілей для формування основної мети та при її декомпозиції представлення підцілей та критеріїв для визначення якості функціонування системи. Інтелектуальна інформаційна система розвитку територіальних громад складається з серверної частини (backend) і клієнтської частини (frontend). Для перетворення звичайної ІС у інтелектуальну (ІІС) було обрано додати нейромережу. Використання цієї нейромережі полягає в тому, щоб оцінити наскільки необхідний ремонт конкретної дороги. Вона виставляє відповідну оцінку необхідності ремонту в балах. За цими балами видно пріоритет яку дорогу варто відремонтувати першою. Отже, в реалізації ІІС розвитку інфраструктури територіальних громад створено динамічну веб-сторінку за допомогою HTML, CSS та JavaScript. Для серверної частини обрано такі засоби як мова програмування Java з використанням фреймворку Spring Boot, створення для веб-сторінки бази даних на основі PostgreSQL, вибрано середовище для розробки Eclipse з інструментом зборки Maven та контейнером сервелетів Apache Tomcat[4]. Представлено структуру створеної бази даних (створено 14 таблиць для зберігання особистих записів користувачів та основної інформації про дороги, будівлі, населені пункти), описано основну інформацію про програму, вимоги до пристрою для коректного використання системи. Наприкінці представлено розроблений веб-сервіс та здійснено покрокову інструкцію у його використанні. Таким чином, завдання та мета розробки інтелектуальної інформаційної системи розвитку територіальних громад виконані. Розроблена система здатна виконувати потрібні функції (згідно вимог), що забезпечують правильне зберігання, редагування, відображення та аналіз стану доріг територіальних громад України. Об’єкт дослідження – процес обліку та моніторингу стану доріг та будівель об’єднаних територіальних громад. Предмет дослідження – моделі, методи і засоби створення системи для обліку та моніторингу стану доріг і будівель об’єднаних територіальних громад. Мета дослідження: полягає у розробці інтелектуальної інформаційної системи розвитку територіальних громад, що допомогла б зберігати статистику про стан доріг територіальних громад та будівлі, оновлювати інформацію з плином часу, та надавала можливість отримати рекомендації по пріоритетності їх своєчасного ремонту.Yuskevich AV, Dosyn DH, (supervisor). Intelligent information system for infrastructure development of territorial communities. Master's thesis. - Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2021.

Decentralization has been widely seen as the biggest success among the reforms launched in early 2014 in Ukraine. Today, the main achievement of decentralization has been the empowerment of local authorities through their voluntary association and the enlargement of their sphere of competence. There are currently 1,470 United Territorial Communities (PIUs) in Ukraine, and this aspect of decentralization is going with a "significant reduction in the number of districts due to the merger and creation of entirely new sub-regional units"[1]. The main priority in choosing a platform for this system was to make it as accessible as possible. Due to the fact that now in our country, the Internet is available almost everywhere, and after analyzing and selecting the tools available for the implementation of this intelligent information system, it was decided that this IIS will be implemented in the form of a website[2]. Intelligent Transport Systems and Services (ITS) is a concept used in the transport sector to describe how new mobile information technologies can be used to support the mobility of people and goods. This infrastructure can be divided into technical parts and part of information systems. The technical part consists of a wide range of technical equipment. Part of the information systems infrastructure is a network of entities, several information systems, and communication standards[3]. An intelligent information system for the development of local communities will help monitor the current condition of roads, and the existing neural network will help monitor the condition of roads and assess the extent to which a road needs repair. The system is designed so that anyone can have access to open information that the system has, namely to view data, edit them and receive recommendations from the neural network on the need for road repairs.

The analytical review of the sources compares the existing systems-analogues and compares their advantages and disadvantages, most of which lack only the monitoring of the condition of roads, but these systems do not provide recomendational information. When performing the system analysis, the RUP methodology was used to present a description of the developed scenario of precedents. Using the UML methodology, diagrams of usage patterns, classes, sequences, states, activities, components, and deployments are designed. Each created diagram is described in detail for easier understanding of the designed system. The tree of the purposes for formation of the basic purpose and at its decomposition of representation of the sub-purposes and criteria for definition of quality of functioning of system is constructed. An intelligent information system for the development of local communities consists of a server part (backend) and a client part (frontend). To convert ordinary IS into intelligence (IIS), it was chosen to add a neural network. The use of this neural network is to assess the need for repair of a particular road. It makes an appropriate assessment of the need for repair in points. These points show the priority of which road should be repaired first. Thus, in the implementation of the IIS of infrastructure development of territorial communities, a dynamic web page was created using HTML, CSS, and JavaScript. For the server part, tools such as the Java programming language using the Spring Boot framework, the creation of a PostgreSQL-based database for the web page, the Eclipse development environment with the Maven build tool, and the Apache Tomcat server container were selected[4]. The structure of the created database is presented (14 tables for storage of personal records of users and the basic information on roads, buildings, settlements are created), the basic information on the program, requirements to the device for correct use of the system are described. In the end, the developed web service is presented and step-by-step instructions for its use are provided. Thus, the tasks and purpose of developing an intelligent information system for the development of territorial communities are fulfilled. The developed system is able to perform the necessary functions (according to the requirements) that ensure proper storage, editing, display and analysis of roads in the territorial communities of Ukraine. Study object – the process of accounting and monitoring the condition of roads and buildings of united territorial communities. Scope of research – models, methods, and means of creating a system for accounting and monitoring the condition of roads and buildings of united territorial communities. Goal of research – is to develop an intelligent information system for the development of local communities, which would help keep statistics on the condition of roads of local communities and buildings, update information over time, and provide recommendations on the priority of their timely repair.