Програмне забезпечення тренування швидкості вводу даних на клавіатурі з використанням штучного інтелекту

Abstract

Дана робота присвячена вдосконаленню існуючого вебзастосунку, спрямованого на покращення навичок користувачів з володіння клавіатурою, зокрема зменшення кількості помилок та збільшення швидкості вводу даних. Основним нововведенням є інтеграція технологій штучного інтелекту, що дозволяє динамічно підлаштовувати тренувальні завдання під потреби користувачів. Об’єкт роботи: процес вдосконалення швидкості вводу даних на клавіатурі. Предмет роботи: програмні засоби для реалізації інтерактивного тренажеру швидкості вводу даних. Мета: створення сучасного програмного рішення для тренувань швидкості набору тексту з інтеграцією штучного інтелекту, що автоматизує процеси генерації завдань і покращує продуктивність системи. Для досягнення визначеної мети необхідно виконати наступний перелік завдань: ‒ аналіз існуючих рішень для інтеграції штучного інтелекту; ‒ перегляд архітектури застосунку для впровадження даної інтеграції; ‒ проєктування нових алгоритмів бізнес-процесів застосунку шляхом побудови блок-схем та UML діаграм; ‒ доповнення макету користувацького інтерфейсу; ‒ дослідження нових версій використовуваних програмних бібліотек, впровадження нововведень у систему; ‒ налаштування інтеграції зі штучним інтелектом; ‒ побудова нових елементів користувацького інтерфейсу за допомогою бібліотеки React; ‒ оптимізація серверної частини для відповідності новим вимогам ‒ проведення тестування. Кваліфікаційна магістерська робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків та переліку джерел посилання. У вступі визначено актуальність теми, об’єкт і предмет дослідження, а також завдання, необхідні для досягнення мети роботи. У першому розділі проведено аналіз предметної області, розглянуто аналогічні застосунки, їхні функціональні особливості, переваги й недоліки. Другий розділ присвячений моделюванню системи. Побудовано UML-діаграми, які демонструють структуру, алгоритми роботи й взаємодію між компонентами системи. У третьому розділі виконано проєктування системи з урахуванням нових технологій. Описано обраний стек технологій, зокрема використання React для фронтенду, ASP.NET Core для бекенду, Microsoft SQL Server для роботи з даними та інтеграцію штучного інтелекту через OpenAI API. Четвертий розділ містить опис реалізації функціоналу системи, розгортання інфраструктури на базі Azure та оптимізації серверної частини. Виконано тестування застосунку для перевірки його функціональності, продуктивності та надійності. Результатом роботи є вдосконалений вебзастосунок, який пропонує інтерактивний тренувальний процес з новими можливостями, заснованими на сучасних технологіях. КРМ викладена на 81 сторінці, вона містить 4 розділи, 32 ілюстрації, 13 таблиць, 20 джерел в переліку посилань. This work is devoted to the improvement of the existing web application, aimed at improving the keyboard skills of users, in particular, reducing the number of errors and increasing the speed of data entry. The main innovation is the integration of artificial intelligence technologies, which allows you to dynamically adjust training tasks to the needs of users. The object of work: the process of improving the speed of data entry on the keyboard. The subject of work: software tools for the implementation of an interactive data entry speed simulator. Goal: creation of a modern software solution for typing speed training with the integration of artificial intelligence, which automates task generation processes and improves system performance. To achieve the defined goal, the following list of tasks must be completed: ‒ analysis of existing solutions for the integration of artificial intelligence; ‒ revision of the application architecture for the implementation of this integration; ‒ designing new algorithms of application business processes by building block diagrams and UML diagrams; ‒ supplementing the layout of the user interface; ‒ research of new versions of used software libraries, introduction of innovations into the system; ‒ setting integration with artificial intelligence; ‒ construction of new user interface elements using the React library; ‒ optimization of the server part to meet new requirements ‒ testing. The qualifying master's thesis consists of an introduction, four chapters, conclusions and a list of reference sources. The introduction defines the relevance of the topic, the object and subject of the research, as well as the tasks necessary to achieve the goal of the work. In the first chapter, an analysis of the subject area was carried out, similar applications, their functional features, advantages and disadvantages were considered. New requirements for the functionality and specification of the system being developed are also defined. The second section is devoted to system modeling. UML-diagrams were built, which demonstrate the structure, work algorithms and interaction between system components. In the third section, the system is designed taking into account new technologies. A selected technology stack is described, including the use of React for the frontend, ASP.NET Core for the backend, Microsoft SQL Server for working with data, and the integration of artificial intelligence through the OpenAI API. The fourth section contains a description of the implementation of the system's functionality, the deployment of infrastructure based on Azure, and the optimization of the server part. The application was tested to verify its functionality, performance and reliability. The result of the work is an improved web application that offers an interactive training process with new capabilities based on modern technologies. The qualification work is presented on 81 pages, it contains 4 chapters, 32 illustrations, 13 tables, 20 sources in the list of references.