Рис.5 Экран формирования онтологии задач

На рис.5 представлен экран инструментального средства СПРУТ-технологии, предназначенного для формирования онтологии задач. Имена входных, выходных и управляющих переменных выбираются из общего словаря. В качестве неделимого элемента онтологии задач в СПРУТ-технологии принят модуль инженерных знаний (МИЗ), соответствующий функциональному блоку стандарта IDEF0 (рис.2). В качестве механизмов (Mc) реализации функций в МИЗ могут использоваться формулы (рис.5), таблицы, выбор из баз данных, программные модули и т.п. На основе выбранной совокупности МИЗ производится генерация метода.

Каждое понятие связывается с определенным методом, представляющим собой подсистему онтологии задач. Такая пара носит название агент. Машина вывода inf онтологической системы инженерных знаний опирается на сетевое представление агентов, образующих метасистему. Функционирование ее связано с двумя процессами: структурным синтезом и синтезом параметрическим. Структурный синтез обеспечивает выбор и активизацию одного из разновидностей понятий во всех родовидовых отношениях. Параметрический синтез формирует экземпляры выбранных понятий путем вычисления выходных переменных с помощью метода и приравнивая их значения свойствам понятия.

Практическое применение инструментальных средств СПРУТ-технологиии, разработанных в соответствии с описанными теоретическими положениями, показало их истинность и высокую эффективность. На основе этой информационной технологии были созданы интеллектуальные системы автоматизированного конструирования (редукторы, электродвигатели) и проектирования технологических процессов (механообработка). При этом в десятки раз по сравнению с традиционными информационными технологиями была сокращена как трудоемкость создания специализированных прикладных систем, так и трудоемкость проектирования с их помощью.

7. Методы и программные средства автматизации конструирования

Согласно наиболее обобщенной модели системы, модели "черного ящика", система автоматизированного конструирования изделий представляет собой средство преобразования входной информации в выходную (рис.7.1). Процесс разработки проекта изделия складывается из двух основных этапов: этапа проектирования, на котором изделие представляется как формальная система с оформлением соответствующих схем и эскизной проектной документации, и собственно конструирования с формированием данных общих видов и рабочей документации. Входной информацией этого процесса является дескриптивное описание проектируемого объекта, которое обычно содержится в техническом задании. Выходная информация в соответствии с функциональным назначением системы определяет конструктивное описание проектируемого объекта, общепринятой формой представления которого является проектная и конструкторская документация, а компьютерной формой . графические модели, текстовые документы, реляционная и графическая базы данных. Сама система автоматизированного конструирования реализует с помощью технических и программных средств вычислительной техники процесс преобразования входной информации в выходную. Управляет процессом преобразования информации пользователь. Отсюда следует, что первыми шагами системного анализа данной проблемной ситуации является системологическое исследование двух основных компонент: проектируемых объектов и процессов проектирования. Исследование первых двух компонент относится к проблематике анализа проектируемых объектов и форм их представления, а последняя - к проблематике анализа собственно проектных действий.

Методы автматизации конструирования

Система автоматизированного конструирования, представленная в самом общем виде на рис.7.1 описывается такой формулой

Xu: Iu Ou (1)

Таблица 7.1 Методы автоматизации проектных работ

Объект проектирования, рассматриваемый также как черный ящик, может иметь такое формализованное представление

Sm: Iw Ow (2)

Здесь Sm технический объект как система, Iw входной операнд реализуемого этой системой технического процесса, а Ow выходной операнд технического процесса.

Для составляющих проектных действий Xu, Iu, Ou введем общее обозначения Z [4]:

Zr использование одного из многих известных решений;

Zj использование единственного известного решения;

Zp использование нового решения.

В табл.7.1 представлены результаты системного анализа методов автоматизации проектных работ.

Первая группа методов относится к классу проектирования по аналогам с поиском их и последующим редактированием для выпуска рабочей документации.

Iju Oju Xju метод, основанный на отборе готовой информации Oju (проектной, конструкторской или технологической) по заданным исходным данным Iju, определяющим критерии отбора. Метод основывается на стереотипных информационно-поисковых операторах Xju, допустимых в используемой информационно-поисковой системе.

Iju Oru Xju метод, аналогичный предыдущему, но обеспечивающий информационный поиск одновременно нескольких вариантов выходной информации Oru, удовлетворяющих критериям отбора Iju.

Следующая группа методов автоматизации проектирования принадлежит к классу типового вариантного проектирования. Она базируется на использовании различных операторов проектирования Xru, основанных на наборе эвристических методов, логических или математических

алгоритмов, описанных в литературе либо на собственной или коллективной практике [4] и заложенных в базу знаний системы автоматизированного проектирования:

Iju Oju Xru метод, где входной информацией служат данные Iju, содержащие однозначное описание входных и выходных данных проектируемого изделия или процесса. С использованием известных методов проектирования Xru в проект Oju закладываются известные технические решения.

Iju Oru Xru метод типового вариантного проектирования с получением нескольких альтернативных проектных решений для выбора из них наилучшего.

Iru Oru Xru метод типового проектирования, аналогичный предыдущему, но с варьированием исходных данных.

Следующие две группы методов представляют творческие действия с замыслами [4]. Они направлены на поиск того, что еще не известно.

Iju Opu Xru метод поискового проектирования с использованием известных способов Xru. Метод направлен на поиск новых входов и выходов Opu для известного технического средства или технологического процесса, информация о котором содержится в Iju. Соответствует изобретению на применение.

Iru Opu Xru метод поискового проектирования, аналогичный предыдущему, но с варьированием исходных данных.

Ipu Opu Xru метод поискового проектирования, направленный на синтез принципиально новых проектных решений (способ, устройство) с использованием существующего проектно-конструкторского или проектно-технологического потенциала. Относится к аппарату изобретательских действий.

Последний метод Iu Ou Xpu относится к области исследования новых методов проектирования Xpu.

Программные средства автоматизации конструирования

Разработка интеллектуальных систем типового вариантного проектирования связана с созданием банка знаний. Функциональная схема этого процесса представлена на рис.7.2.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26