Інтелектуальна інформаційна система організації торгів на біржі будівельних матеріалів

Abstract

Ціж О.Т., Ришковець Ю.В. (керівник). Інтелектуальна інформаційна система організації торгів на біржі будівельних матеріалів. Магістерська кваліфікаційна робота. - Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2021. Розширена анотація. Магістерська кваліфікаційна робота присвячена розробці інтелектуальної інформаційної системи для організації торгів на біржі будівельних матеріалів. Вона забезпечує вивчення та практичне використання обробки даних у режимі реального часу у великих обсягах, створення стійкого до помилок та доступного сервісу. Головною метою роботи є проектування та створення системи для здійснення операцій купівлі або продажу будівельних матеріалів, з оновленням даних в реальному часі для інших користувачів, а також прогнозування ціни на товар на основі історичних даних за допомогою модуля штучного інтелекту. Система організації торгів відображає кількість та ціну товарів. Система дає змогу користувачам здійснювати операції купівлі або продажу будівельних матеріалів в масових обсягах та переглядати історичну динаміку зміни ціни на товар. Інтелектуальна частина, за допомогою модуля штучного інтелекту, системи проводить аналіз історичних даних та може спрогнозувати ціну на товар у майбутньому. Модуль побудований на основі мікросервісної архітектури, та не має прив'язки до конкретної спроектованої системи організації торгів на біржі будівельних матеріалів. Завдяки цьому, модуль може з легкістю інтегровуватись та використовуватись багатьма іншими системами, що робить його надзвичайно актуальним та корисним, особливо сьогодні, коли фондові ринки переживають ненайкраший час. Методами дослідження є системний аналіз та порівняння систем-аналогів, побудова та побудова програми, в яку інтегровані певні сторонні служби та можливість інтеграції з іншими платформами. Однією з цілей було забезпечити відсутність затримок у відображенні реальної кількості товару на складі біржі, можливість обробки великого обсягу даних, покращити масштабованість тощо. Також дуже важливою ціллю роботи було проектування окремого інтелектуального модуля, головною функцією якого є обробка історичних даних та обчислення можливої, так званої, прогнозованої ціни на товар. Для вибору алгоритму для побудови прогнозованого значення в роботі проаналізовано деякі можливі варіанти різних алгоритмів. Детально в роботі розглянуто та досліджено методи передбачення часових рядів, на основі яких і розроблено алгоритм прогнозування ціни на товар. Розроблений штучний інтелект побудований на архітектурі рекурентної нейронної мережі, зокрема моделі LTSCM. Серверна частина системи, яка обробляє вхідні дані, була побудована з використанням мови програмування C# та фреймворку ASP.NET. Для зберігання та обробки всіх даних використовувався Entity Framework Core як база даних ORM. На стороні клієнта було обрано стандарт по замовчуванню для фреймворку ASP.NET технологію Razor pages. Під час розробки Microsoft Visual Studio використовувалась як IDE. Система створена на мові програмування C#. Використання системи розподілених незалежних ізольованих контейнерів дозволило збільшити швидкість роботи застосунку та надало змогу витримувати великі навантаження. Архітектура системи побудована таким чином, що розробник у майбутньому може розширювати функціонал та покривати програмне забезпечення тестами. До способів розширення можна віднести відображення більшої кількості інформації про конкретний товар, як, наприклад, додавання фото, вдосконалення алгоритму формування ціни на товар, тощо. У майбутньому система може бути вдосконалена і розширена для реалізації більшого кола завдань. Варто зазначити, що на ринку вже існує багато подібних рішень і кількість аналогів продовжує рости, але завжди є можливість розвитку в сторону оптимальних рішень для конкретних користувачів – так звана кастомізація. Об’єктом дослідження є процес здійснення операцій на торговельній біржі, а також прогнозування ціни на товар. Предметом дослідження є методи та засоби організації торгів на біржі будівельних матеріалів. Метою роботи є розроблення інформаційної системи організації торгів на біржі будівельних матеріалів, котра б надавала можливість покупцю знайти товар, який йому потрібний, а продавцю здійснити реалізацію свого товару. У ході виконання роботи поставлено такі задачі: 1) спроектувати концептуальну модель інформаційної системи організації торгів на біржі будівельних матеріалів; 2) розробити архітектуру біржової системи; 3) розробити алгоритм зміни ціни на товар згідно попиту та пропозиції на нього; 4) розробити функцію прогнозування ціни на товар на основі штучного інтелекту. Розглянуті основні проблеми організації торгів. Визначено основні переваги та недоліки створеної системи. Під час впровадження проаналізовано небагато служб, які мають подібні функціональні можливості, переваги та недоліки. Розроблена система охоплює всі основні потреби своїх користувачів, щоб вони могли відстежувати ціну на товар в режимі реального часу за допомогою вебпереглядача, та здійснювати свою біржову діяльність. Підтвердження концепції системи із закінченим життєвим циклом розробки ІТ-проєктів є результатом цієї магістерської кваліфікаційної роботи.

Tsizh O.T., Ryshkovets Yu.V. (supervisor). Intelligent information system for trading on the exchange of construction materials Master's thesis. - Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2021. Extended abstract. The master's qualification work is devoted to the development of an intelligent information system for the organization of trading on the exchange of construction materials. It provides the study and practical use of real-time data processing in large volumes, creating a fault-tolerant and accessible service. The main purpose of the work is to design and create a system for the purchase or sale of building materials, with real-time data updates for other users, as well as forecasting the price of goods based on historical data using an artificial intelligence module. The bidding system reflects the quantity and price of goods. The system allows users to purchase or sell building materials in bulk and view the historical dynamics of changes in the price of goods. The intellectual part, with the help of the artificial intelligence module of the system, analyzes historical data and can predict the price of the product in the future. The module is built on the basis of microservice architecture, and is not tied to a specific designed system of organization of trading on the exchange of construction materials. Thanks to this, the module can be easily integrated and used by many other systems, which makes it extremely relevant and useful, especially today, when stock markets are experiencing bad times. The research methods are system analysis and comparison of analog systems, construction and construction of a program in which certain third-party services are integrated and the possibility of integration with other platforms. One of the goals was to ensure that there were no delays in displaying the actual quantity of goods in the stock exchange, the ability to process large amounts of data, to improve scalability, and so on. Also a very important goal of the work was to design a separate intelligent module, the main function of which is to process historical data and calculate the possible so-called predicted price of the product. To select an algorithm for constructing the predicted value, the paper analyzes some possible variants of different algorithms. The methods of prediction of time series are considered and investigated in detail in the work, on the basis of which the algorithm of forecasting the price of the goods is developed. The developed artificial intelligence is based on the architecture of a recurrent neural network, in particular the LTSCM model. The server part of the system that processes the input data was built using the C # programming language and the ASP.NET framework. Entity Framework Core was used as an ORM database to store and process all data. On the client side, the default standard for the ASP.NET framework was Razor pages technology. During the development of Microsoft Visual Studio was used as an IDE. The system is created in the C # programming language. The use of a system of distributed independent isolated containers allowed to increase the speed of the application and made it possible to withstand heavy loads. The system architecture is built in such a way that the developer can expand the functionality and cover the software with tests in the future. Expansion methods include displaying more information about a particular product, such as adding a photo, improving a product pricing algorithm, and so on. In the future, the system can be improved and expanded to implement a wider range of tasks. It is worth noting that there are already many such solutions on the market and the number of analogues continues to grow, but there is always the possibility of developing towards optimal solutions for specific users - the so-called customization. The object of the study is the process of transactions on the trading exchange, as well as forecasting the price of goods. The subject of research is the methods and means of organizing trading on the exchange of construction materials. The purpose of this work is to develop an information system for the organization of trading on the stock exchange of construction materials, which would allow the buyer to find the product he needs, and the seller to sell their product. During the work the following tasks were set: 1) to design a conceptual model of the information system of the organization of trades on the exchange of construction materials; 2) develop the architecture of the exchange system; 3) develop an algorithm for changing the price of goods according to supply and demand for it; 4) develop a product price forecasting function based on artificial intelligence. The main problems of bidding are considered. The main advantages and disadvantages of the created system are determined. During the implementation, few services with similar functionality, advantages and disadvantages were analyzed. The developed system covers all the basic needs of its users so that they can track the price of goods in real time using a browser, and carry out their exchange activities. Confirmation of the concept of the system with the completed life cycle of IT project development is the result of this master's thesis.