基于人工智能技术与大数据的社区高效管理软件开发与应用

王革凡

【关键词】人工智能;大数据;社区管理;软件开发;高效管理

一、引言

在重大事件发生的背景之下，城镇居民，尤其是大型社区居民需根据社区相关工作的要求，进行统一封闭式管理，其生活所需均由社区工作者进行统一调配。而这一情况会使得人员管理难度加大，管理工作也很繁琐。除此之外，社区居民数量较多，众口难调，甚至还有部分居民需要医疗服务，这些问题均给社区管理工作加大了难度。因此，本文所探究的用于改善社区物资供应的社区管理软件，能够提高人员管理效率，彰显人文关怀，从而减轻社区工作者的工作压力，实现社区的有效管理。

二、软件设计思路

（一）软件功能设计

该软件的主要开发目的在于满足特殊时期的社区居民生活需求，对此，在客户端界面，主要设计了以下八大功能：

1、用户注册：可采用居民身份证号码、手机号码及家庭编号等进行注册;密码必须采用大小写字母、数字及特殊符号进行混合设定采用PBKDF2算法进行加密，并过滤常见弱口令，防止暴力破解。另外，可通过安全问题、手机号验证、邮箱验证及收货地址和常用收件人验证等方式进行密码找回。

2、物资订购：主要包含肉品生鲜类，休闲食品类，冷冻速食类，酒水饮料类，主食类及家庭生活物资。

3、健康打卡：通过健康码进行每日打卡。

4、医疗保健：为年迈老人及慢性病患者提供求医问诊及药物订购服务。

5、心理健康：通过连线心理危机咨询热线，为社区居民提供心理健康服务。

6、便捷服务：可解决家庭网络宽带、数字电视的上门维护维修。

7、生活缴费;可实现水电燃气费用缴纳。

8、其他服务。

同时，在服务端开发了八大功能对应的管理模块，用于社区工作人员响应社区居民的服务要求。

考虑需要实现的软件功能，以及交互通信等特点，基于JAVA编程语言编写了该软件的服务端控制程序，同时分别开发了IOS版本与安卓版本的客户端App方便社区居民下载使用。

（二）数据库设计

考虑到应用人工智能技术与大数据，本软件采用MySQL数据库用于存储大量的社区家庭数据。MySQL是一种开放源代码的关系型数据库管理系统，该数据库可称为目前上运行速度最快的SQL语言数据，它能够快捷、有效和安全地处理大量数据。相对于Oracle等数据库而言，其使用更为方便简单。

（三）通信模块设计

在本软件的通信模块设计中，其基本原理是利用TCP/IP通信协议，将数据存储在云端网络服务器中，并构建人工智能与大数据服务平台，用于分析社区家庭日常物资订购及生活服务等相关数据，实现精准识别社区各个家庭的不同情况，对社区的整体情况进行预判。同时，将该服务平台与社区应急管理与后勤保障部门进行联网，其优点在于能够提高后勤保障部门物资采购效率，同时能够对社区每户家庭进行准确分析，在特殊时期对于该社区中需要帮助扶持的家庭进行精准帮扶与救助。

三、基于人工智能技术与大数据的社区高效管理

在本社区管理软件的使用过程中，会产生大量的社区居民生活物资采购等数据，若能够合理利用这些数据，则可实现高效管理社区，也能提高社区对某些家庭的关注程度及帮扶力度。为实现这一目的，引入支持向量机与人工神经网络构建人工智能与大数据服务平台，对社区居民消费信息进行挖掘分析，从而提高社区管理的效率。

（一）支持向量机

支持向量机属于监督学习方式的数据二元分类广义线性器，它的基本理论立足于结构风险最小化，即在保证分类精度的同时，降低算法学习的Vapnik-Chervonenkis维度。支持向量机能够实现高精度分类，并能求得全局最优解而非局部最优解。同时其参数设置较为简单，其基本功能可分为样本分类与回归预测。在此，结合实际问题需要，仅使用支持向量机的分类功能。

（二）人工神经网络

人工神经网络无须事先确定输入输出之间映射关系的数学方程，仅通过自身的训练学习某种规则，在给定输入值时得到最接近期望输出值的结果。其本质是以网络误差平方和为目标函数，不断调整多层前馈神经网络的权值和阈值，建立合适的神经网络，求解误差最小值的问题。在此仅介绍三层BP神经网络，该神经网络由输入层、隐含层和输出层三部分组成，可实现对大数据的预测与分类，可运用于社区管理中的数据挖掘。

（三）基于人工智能技术与大数据的社区家庭情况精准评估

从以上分析可知，支持向量机与人工神经网络均可实现数据的快速分类，但支持向量机对少量数据的快速分类，其计算效率更高;而神经网络更适用于大量数据的分类挖掘。根据二者的区别，社区工作人员可根据社区大小，用户数量进行自行设置。对此，在人工智能技术与大数据服务平台，可定期将社区用户的周消费水平、月消费水平、购买不同种类物品的金额、生活缴费金额等作为训练样本输入支持向量机（或人工神经网络），选取消费额度相对较高的家庭定义其标签为高消费家庭（以数据标签1来表示），消费额度中等的家庭列為中等消费家庭（以数据标签2来表示），消费额度较低的家庭可列为低消费家庭（以数据标签3来表示）。至此，可通过一段时间的数据采集，对社区家庭进行精确分类识别，在识别结果的基础之上可进行下列工作：

1、针对高消费家庭，社区可研究其消费规律，如了解高消费家庭对生活品质的要求，从而增加对应的高品质商品。同时针对该类家庭，也可推送相关高品质商品的供应信息，满足该类家庭的需要。

2、针对中等消费家庭，社区可保持稳定的商品供应水平，维护此类家庭的供求关系稳定，并有效控制社区物资数量，避免货物压舱、堆积等情况的出现。

3、针对低消费家庭，社区应重点关注该类家庭，当某一家庭出现长期低消费水平，社区应考虑上门家访，了解该住户家庭经济情况，是否存在因病致贫困、失业致贫等现象。对于低消费家庭中出现的经济困难住户，可考虑协助其申请就业帮扶，失业补助或采取其他方式对其进行帮扶等。

4、基于人工智能与大数据分析技术，社区可针对不同类别的家庭提供不同类别的服务，切实充分考虑到每个住户的经济情况，设身处地服务住户，体现出更多的人文关怀。

此外，除以上提及的内容，基于人工智能技术与大数据分析这一服务平台，还能挖掘出更多实用信息，开发更多功能如强化医疗保健与优化快递投送等。

四、结论

本文针对特殊时期的复杂社区管理问题，开发出相对应的社区服务管理软件，涵盖了居民从日常生活到医疗保健及便捷服务的各方面需求。同时，立足于该软件的基本功能，创意性地引入支持向量机与人工神经网络，构建人工智能技术大数据服务平台，将社区居民物资采购信息进行分析处理，总结出相关结论用于指导社区工作人员的管理工作，提高社区管理的效率，明确社区管理中针对各个家庭的不同措施。该软件能够在特殊时期简化社区繁杂的事务，让社区工作者专注于提升服务的质量，同时在大数据分析的指导下，突显社区的人文关怀。综上所述，通过结合人工智能技术与大数据服务平台，并配合线下相关服务，能够为特殊时期社区管理工作提供一种切实可行的思路与方法，该软件展现出极强的实用价值与发展潜力。