基于關(guān)聯(lián)度的智能薦菜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于關(guān)聯(lián)度的智能薦菜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1智能薦菜點(diǎn)餐系統(tǒng)的研發(fā)過程隨著物質(zhì)文化遺產(chǎn)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展改變了人們的生活。隨著收入的增長(zhǎng)和消費(fèi)觀念的更新,人們對(duì)餐飲企業(yè)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的紙質(zhì)菜單盡管還在大量使用,但因其菜品更新不及時(shí),制作成本不斷提高、點(diǎn)菜需要咨詢服務(wù)員等問題,導(dǎo)致顧客在點(diǎn)餐過程中面對(duì)菜單中大量的菜品信息可能無法快速找到滿意的菜品。針對(duì)上述問題,本文運(yùn)用關(guān)聯(lián)度推薦算法,利用企業(yè)已經(jīng)擁有的點(diǎn)餐數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)并研發(fā)了一款智能薦菜點(diǎn)餐系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在沒有服務(wù)員輔助時(shí)智能化、有針對(duì)性地向顧客推薦菜品,在推薦菜品的同時(shí)推送菜品對(duì)應(yīng)的歷史文化淵源信息,讓顧客在品嘗菜品時(shí)不僅能品“味”,還可以明“道”。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在有一些推薦系統(tǒng),主要包括:基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的點(diǎn)餐推薦系統(tǒng)22.1電腦技術(shù)測(cè)試點(diǎn)餐系統(tǒng)的硬件架構(gòu)主要由服務(wù)器、點(diǎn)餐終端、廚房顯示終端三部分組成,本文將服務(wù)器端稱為上位機(jī),點(diǎn)餐終端和廚房顯示終端稱為下位機(jī)，如圖1所示。其中，服務(wù)器是一臺(tái)計(jì)算速度較快的PC或筆記本電腦，點(diǎn)餐終端和廚房顯示終端可以是普通的智能手機(jī)或平板電腦。服務(wù)器可以通過互聯(lián)網(wǎng)與外界進(jìn)行通信，點(diǎn)餐終端和廚房顯示終端通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器，并與服務(wù)器進(jìn)行信息交換。在圖1中,上位機(jī)用于存儲(chǔ)點(diǎn)餐數(shù)據(jù)、菜品、會(huì)員信息和運(yùn)行推薦算法生成推薦表等,本文采用筆記本作為測(cè)試服務(wù)器。點(diǎn)餐終端用于從上位機(jī)數(shù)據(jù)庫讀取菜品、推薦表等信息后與顧客進(jìn)行交互,同時(shí)將顧客的訂單信息發(fā)送到上位機(jī)。廚房顯示終端則顯示由上位機(jī)發(fā)來的菜品信息便于加工。凡是運(yùn)行在Android4.3以上的平板電腦或智能手機(jī)均可作為下位機(jī),本文采用兩個(gè)平板電腦分別作為點(diǎn)餐終端和廚房顯示終端。2.2系統(tǒng)的實(shí)施和操作首先要組建一個(gè)基于上位機(jī)和下位機(jī)之間的無線網(wǎng)絡(luò),可以有多個(gè)下位機(jī)分別用于點(diǎn)餐或顯示待加工的菜品信息,明確上位機(jī)的IP地址,而下位機(jī)的IP無需關(guān)注。然后啟動(dòng)上位機(jī)的點(diǎn)餐管理程序,若是首次啟動(dòng),則需要設(shè)置上位機(jī)的IP、數(shù)據(jù)庫訪問名稱和密碼等信息,否則直接進(jìn)入后臺(tái)登錄界面。上位機(jī)啟動(dòng)就緒后,即可啟動(dòng)點(diǎn)餐終端程序,設(shè)置其與上位機(jī)連接的IP和端口號(hào)等參數(shù),若是每天首次啟動(dòng),則還需從上位機(jī)數(shù)據(jù)庫獲取最新菜系表、菜類表、菜品表、職工表、推薦表、餐桌表等信息到本地?cái)?shù)據(jù)庫中,否則直接由服務(wù)員輸入賬號(hào)、密碼和顧客所在的餐桌號(hào)登錄點(diǎn)餐系統(tǒng)。服務(wù)員將登錄好的點(diǎn)餐終端交給顧客,由顧客自主點(diǎn)餐。顧客點(diǎn)餐時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)顧客所選擇菜品智能推薦可能會(huì)感興趣的其他菜品,且在瀏覽菜品時(shí)還可以看到該菜品相關(guān)歷史文化信息。整個(gè)點(diǎn)餐過程無需服務(wù)員干預(yù)和輔助,大大節(jié)省了服務(wù)員工作量。顧客點(diǎn)餐完畢可直接發(fā)送訂單到上位機(jī),上位機(jī)收到訂單后根據(jù)餐桌號(hào)自動(dòng)更改該餐桌狀態(tài),并在屏幕上用不同顏色標(biāo)識(shí),同時(shí)將此訂單的菜品信息發(fā)送到廚房顯示終端。廚房顯示終端根據(jù)菜品類別和一定排序規(guī)則分列顯示需要加工的菜品信息,且會(huì)定期刷新顯示。每道菜品顯示有菜品名稱、附加口味、餐桌號(hào)等信息。當(dāng)某道菜品加工完畢,傳菜員可在顯示終端點(diǎn)擊菜品名稱,選擇“完成”,完成后的菜品不再顯示。若廚房顯示終端為空,說明沒有訂單信息或所有訂單的菜品已經(jīng)加工完畢。3點(diǎn)餐數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理模塊點(diǎn)餐系統(tǒng)宏觀上由一臺(tái)服務(wù)器和若干點(diǎn)餐終端、廚房顯示終端組成。從圖2所示的推薦菜品工作流程可以看出,系統(tǒng)功能模塊主要分為點(diǎn)餐模塊、點(diǎn)餐數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與管理模塊、推薦模塊、廚房顯示模塊。點(diǎn)餐模塊位于點(diǎn)餐終端,主要包括參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)同步、點(diǎn)餐端登錄、顧客點(diǎn)餐、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的連接與操作等子模塊。點(diǎn)餐數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理模塊位于服務(wù)器端,主要包括參數(shù)設(shè)置與登錄、會(huì)員管理、菜系管理、菜類管理、菜品管理、餐桌管理、訂單管理、結(jié)賬、消費(fèi)統(tǒng)計(jì)分析、生成菜品推薦表以及系統(tǒng)輔助功能等子模塊。推薦模塊的實(shí)現(xiàn)依賴于菜品推薦表。菜品推薦表是服務(wù)器端空閑時(shí)根據(jù)顧客點(diǎn)餐歷史數(shù)據(jù)等規(guī)則計(jì)算菜品之間的關(guān)聯(lián)度,將關(guān)聯(lián)度最高的若干菜品提取出來,生成菜品推薦表。該表的每一行第一列為某一道菜品編號(hào),第二列為與之相關(guān)聯(lián)的菜品編號(hào),第三列為關(guān)聯(lián)度值。服務(wù)器需要計(jì)算所有菜品的關(guān)聯(lián)度,最終生成菜品推薦表。當(dāng)顧客選擇某一道菜時(shí),推薦模塊就會(huì)遍歷菜品推薦表,智能推送五道與該菜品相關(guān)聯(lián)的菜供顧客選擇。廚房顯示模塊位于廚房顯示終端,主要包括菜品顯示、與操作員交互和與服務(wù)端數(shù)據(jù)庫通信等子模塊。44.1參數(shù)設(shè)計(jì)為便于算法描述,設(shè)置與算法相關(guān)的參數(shù),如表1所示。4.2品與紫菜之間的關(guān)聯(lián)度的測(cè)定初始狀態(tài)時(shí),菜品之間的關(guān)聯(lián)度記為0,即對(duì)應(yīng)的根據(jù)用戶的點(diǎn)餐記錄,計(jì)算菜品與菜品之間的關(guān)聯(lián)度。以每桌點(diǎn)餐的菜品為一個(gè)集合,假設(shè)某餐桌選擇了集合若某菜品被選頻率高,則算法利用菜品的銷售量系統(tǒng)初始運(yùn)行無法進(jìn)行推薦時(shí),算法引入菜品固有屬性,即價(jià)格和食物的相宜與相克屬性,對(duì)應(yīng)的權(quán)重分別記為該算法建議客戶推薦類似于價(jià)格的食物假設(shè)顧客選擇一個(gè)價(jià)格為食物和食物之間存在互相幫助和相互作用假設(shè)菜品4.3計(jì)算食物和食物之間的關(guān)系假設(shè)兩道菜品(若存在點(diǎn)餐歷史數(shù)據(jù)時(shí),則(5后臺(tái)數(shù)據(jù)的操作在系統(tǒng)測(cè)試時(shí),上位機(jī)使用的筆記本電腦(i5CPU、8GB內(nèi)存、500GB硬盤、Window7、SQLServer2008),下位機(jī)使用了兩個(gè)10寸屏的平板電腦(Android4.3、SQLite),其中一個(gè)平板電腦安裝了點(diǎn)餐終端程序,另一個(gè)則安裝的是廚房顯示終端程序。為保證有相應(yīng)的點(diǎn)餐數(shù)據(jù),在系統(tǒng)中已經(jīng)預(yù)點(diǎn)了100多份訂單,并根據(jù)這些訂單信息計(jì)算菜品之間的關(guān)聯(lián)度,生成菜品推薦表。在計(jì)算關(guān)聯(lián)度時(shí),參數(shù)設(shè)定為點(diǎn)餐終端首次啟動(dòng)進(jìn)行的參數(shù)設(shè)置和同步后臺(tái)數(shù)據(jù)的操作如圖4所示。每間隔一段時(shí)間都需要在服務(wù)器端計(jì)算菜品之間的關(guān)聯(lián)度,更新菜品推薦表。只要服務(wù)端菜品數(shù)據(jù)發(fā)生了變化,在啟動(dòng)點(diǎn)餐終端時(shí)都需要進(jìn)行數(shù)據(jù)同步,將服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)數(shù)據(jù)同步到點(diǎn)餐端數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)服務(wù)員完成數(shù)據(jù)同步并登錄系統(tǒng)后,即可將點(diǎn)餐終端交給顧客,由顧客自主完成點(diǎn)餐過程,期間不需要服務(wù)員干預(yù)。圖5所示為不分類別瀏覽菜品并選擇顧客喜歡的菜品。圖6所示為詳細(xì)瀏覽某道菜品的歷史文化淵源,屏幕下方就是系統(tǒng)智能推薦的五道菜品。只要顧客點(diǎn)擊某道菜品,系統(tǒng)都會(huì)顯示該道菜品的歷史文化,并推薦關(guān)聯(lián)度最高的五道菜品,顧客可以選擇系統(tǒng)推薦的菜品,也可以忽略系統(tǒng)推薦。顧客在點(diǎn)餐過程中可以點(diǎn)擊“我的菜單”查看已經(jīng)選擇好的菜品,并能夠刪除不想要的菜品或更改菜品的份數(shù),如圖7所示。當(dāng)顧客確認(rèn)菜單無誤,即可點(diǎn)擊“提交訂單”,該訂單信息就通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到上位機(jī)服務(wù)端,如圖8所示。在圖8中,104號(hào)餐桌表示已經(jīng)有顧客正在就餐,其他餐桌處于空閑狀態(tài),系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)刷新餐桌狀態(tài),餐桌狀態(tài)將以不同顏色進(jìn)行顯示標(biāo)識(shí)。當(dāng)點(diǎn)餐終端呼叫服務(wù)員時(shí),服務(wù)端屏幕會(huì)顯示提示通知。當(dāng)服務(wù)端接收到訂單信息時(shí),會(huì)立即將此訂單的菜品信息發(fā)送到廚房顯示終端,如圖9所示。廚房顯示終端按菜品分類呈四列顯示,分別是熱菜、涼菜、燉菜和主食。每一類按等待時(shí)間和菜品加工時(shí)間等參數(shù)設(shè)置優(yōu)先級(jí),并按優(yōu)先級(jí)降序排列。不同列的菜品可以同時(shí)加工。若某道菜品加工完畢,服務(wù)員只需點(diǎn)擊廚房顯示終端菜品名稱,選擇“完成”,則此道菜品就從屏幕消失。當(dāng)廚房顯示終端為空白時(shí),可能沒有訂單到來,也可能所有菜品已經(jīng)加工完畢。6測(cè)試結(jié)果及分析本文提出了一種基于關(guān)聯(lián)度的菜品推薦算法,設(shè)計(jì)、開發(fā)一款具有智能薦菜功能的