УДК 004.584

Разработка чат-бота для структурного подразделения ВУЗа

Яндыбаева Наталья Валентиновна – кандидат технических наук, доцент кафедры Гуманитарных и естественно-научных дисциплин Балаковского филиала Российской академии народного хозяйства и государственной службы при президенте Российской Федерации.

Горшков Евгений Александрович – кандидат технических наук, доцент кафедры Гуманитарных и естественно-научных дисциплин Балаковского филиала Российской академии народного хозяйства и государственной службы при президенте Российской Федерации.

Токарев Владислав Андреевич – студент Балаковского филиала Российской академии народного хозяйства и государственной службы при президенте Российской Федерации.

Аннотация: Приведено описание чат-бота для технической поддержки пользователей в структурном подразделении высшего учебного заведения. Чат-бот разработан на языке программирования Python и предназначен для организации эффективного взаимодействия студентов, преподавателей и сотрудников деканата Балаковского филиала ФГБОУ ВО «РАНХиГС». Использование чат-бота позволяет сократить время обработки запросов и оптимизировать деятельность деканата.

Ключевые слова: чат-бот, язык программирования Python, мессенджер Telegram.

В современном динамичном мире информационные технологии – стремительно развивающаяся отрасль. Многочисленные гаджеты и приложения предоставляют быстрый доступ к необходимой информации. Высшие учебные заведения активно используют цифровые технологии, внедряя их в учебный процесс и повышая таким образом качество обучения, его доступность и эффективность.

Одним из инновационных решений является автоматизация процесса взаимодействия обучающихся, преподавателей с сотрудниками деканата с помощью чат-бота. Чат-бот – это современный вариант диалоговой системы, имитирующей диалог с пользователем на определенные темы. Это универсальные программы, которые анализируют потребности пользователей и помогают их удовлетворить. В настоящее время существует множество видов чат-ботов: игровые, рекламные, новостные, боты для доставок, магазинов, сервисов, для консультации и поддержки клиентов и пр.

Несомненно, искусственный интеллект еще далек от того, чтобы общаться на человеческом уровне, однако он обладает рядом достоинств:

1. Круглосуточная связь и поддержка.
2. Оптимизация расхода времени, людского ресурса и средств на оплату труда.
3. Оптимизация рабочего процесса.
4. Рост конверсии и продаж.
5. Отсутствие человеческого фактора.
6. Простота взаимодействия.
7. Быстрая обработка любых объемов информации и пр.

Внешне чат-бот может быть реализован в трех видах:

1. Кнопочный – самый простой для пользователя. Чтобы начать взаимодействие, достаточно открыть меню, а выбор ограничен его пунктами. На нажатие кнопок бот реагирует как на команды и выдает пользователю ответ. Взаимодействие занимает буквально секунды.
2. Суфлер – вместо кнопок предлагает подсказки, которые помогают сформулировать вопрос. Подобная функция реализована у «Тинькофф»: подсказки по самым частым вопросам «висят» в открытом чате, а остальные всплывают, когда пользователь начинает набирать сообщение.
3. Обучающийся на основе искусственного интеллекта. С помощью нейросетей и алгоритмов машинного обучения робот учится понимать и интерпретировать человеческие фразы/сообщения и давать верные ответы.

Для оптимизации работы деканата Балаковского филиала ФГБОУ ВО «Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации» был разработан кнопочный чат-бот.

Деканат факультета государственно-правового управления Балаковского филиала является административно-управленческим подразделением, в основные функции которого входит:

• учет контингента студентов и слушателей факультета;
• координация и административное обеспечение учебного процесса;
• контроль качества учебно-воспитательного процесса;
• подготовка проектов приказов.

Функции деканата по движению контингента обучающихся:

• предоставление академических отпусков;
• оформление документации к итоговой государственной аттестации;
• обеспечение ведения делопроизводства на факультете.

В работе деканата можно выделить следующие основные функции:

1. Сбор, хранение и анализ личных данных студентов. Данная функция включает в себя ведение личных карточек и личных дел студентов, сбор и хранение адресных и паспортных данных, поиск и выдача необходимой информации по требованию, составление статистической отчетности по контингенту студентов.
2. Анализ движения контингента студентов. В данную функцию входит подготовка проектов приказов о переводах, отчислениях, восстановлениях, смене фамилии, поддержание в актуальном состоянии списочного состава групп в соответствии с приказами о движении контингента, контроль и анализ статуса студента, выполнения учебных планов. Данная функция включает в себя контроль статуса студента (в составе студентов, вне состава студентов; смена формы обучения); документационное (выписка справок-вызовов и справок) обеспечение учебного процесса подтверждений и др.

Первым этапом для разработки чат-бота для ФГБОУ ВО «РАНХиГС» является анализ основных функций деканата и учетных операций, которые нужно автоматизировать. Для функционального анализа использовались методологии IDEF0 и UML. Диаграмма вариантов использования чат-бота в нотации UML представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Диаграмма вариантов использования чат-бота.

На рис.2 изображена контекстная диаграмма «обработка вопроса пользователя в чат-боте».

Рисунок 2. Контекстная диаграмма концептуальной модели.

Входными данными для диаграммы являются информация, поступающая из внутренних подразделений филиала, сведения из приемной комиссии, письменные и устные обращения студентов. Выходной информацией являются справки и документы, выдаваемые студентам и слушателям филиала, документы, участвующие во внутреннем документообороте филиала, аналитические справки

и отчетность в головной вуз и вышестоящие организации.

К управляющим воздействиям, влияющим на работу деканата, отнесены: указы и распоряжения Министерства науки и высшего образования, Рособрнадзора; приказы, распоряжения ректора академии, проректора по работе с регионами, директора филиала; положение о факультете, должностные инструкции работников деканата, номенклатура дел - перечень обязательных документов, используемых в работе деканата и имеющих законодательно определенные сроки хранения.

В качестве механизмов на контекстной диаграмме указаны работники деканата, специалисты кафедр и деканата, декан факультета. Для более детального рассмотрения бизнес-функций деканата проведем декомпозицию, выделив из исходной модели отдельные подфункции, обеспечивающие дополнительную детализацию моделируемой системы.

Диаграмма декомпозиции функции «обработка обращения пользователя в чат-боте» представлена на рис. 3.

Рисунок 3. Диаграмма декомпозиции функции «обработка обращения пользователя в чат-боте».

На следующем этапе необходимо выбрать язык программирования для чат-бота.

Среди множества объектно-ориентированных языков программирования наиболее подходящим для разработки бота является язык Python, который относится к высокоуровневым языкам, имеет огромное множество библиотек, дополняющих язык огромным множеством функционала, работающих с максимальным быстродействием.

Архитектура диалоговой системы бота состоит из клиентской, серверной частей и базы данных. Клиентская часть предназначена для взаимодействия пользователя с чат-ботом и содержит графическую часть. Пользователь, взаимодействуя с чат-ботом, видит лишь эту часть. Клиентская часть состоит из различных функциональных кнопок, а также поля ввода, в которое пользователь может отправить какую-либо информацию, на которую чат-бот отреагирует. Кроме того, клиентская часть чат-бота отвечает за проверку данных, вводимых пользователем. Необходимо это для того, чтобы серверная часть смогла получить верные данные и верно их обработать. Пользователи мессенджера Telegram могут взаимодействовать с разработанным чат-ботом 2 способами: команды («/start», «/help» и другие) с параметрами, либо c помощью встроенной клавиатуры (inline keyboards). На рис.4 представлен пример клавиатур чат-бота «Bfranepa».

Рисунок 4. Клавиатура чат-бота «Bfranepa» в Telegram.

Бот приветствует пользователя и пишет сообщение «Какую информацию вы хотите получить?». Далее пользователь может выбрать с помощью клавиатуры ответ на вопрос, либо написать его вручную. На рис. 5 изображен пример выбранного одного из вопросов и ответа чат-бота на него. По такому же принципу работает связь со специалистом. Если у пользователя имеется вопрос, который отсутствует в базе данных, то он может спросить у специалиста или у чат-бота.

Рисунок 5. Ответ на вопрос «Вступительные баллы».

Рисунок 6. Процедура получения информации от специалиста деканата.

Так на рис. 6 и рис. 7 изображена процедура получение ответа от специалиста и сам ответ пользователю на вопрос, касающийся расписания занятий.

Рисунок 7. Ответ специалиста на вопрос пользователя о расписании.

Таким образом, разработанный чат-бот позволяет автоматизировать процесс работы с обращениями студентов сотрудниками деканата, сокращает время обработки запросов и повышает эффективность работы деканата.

Список литературы

1. Абрамова А.И. Использование Telegram-бота в образовательном процессе вуза // Вестник науки. 2022. №1 (46). Т.3. с.150-153.
2. Джанарсанам С. Практическое руководство по разработке чат-интерфейсов. – Москва: ДМК Пресс, 2018. – 340 с.
3. Мохов В. А. Системы искусственного интеллекта: современные методы программной инженерии: учебное пособие / В. А. Мохов, А. В. Кузнецова. – Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ), 2021. – 150 с.
4. Яндыбаева Н. В., Акельев И. В. Разработка чат-бота для технической поддержки пользователей в медицинском учреждении // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2022. №9-1 (72). – с. 87-90.