Разработка интеллектуальных информационных систем автоматизированного проектирования технологического оборудования. Мокрозуб В.Г. - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

В CAЕ-системах также используется трёхмерная модель изделия, созданная в CAD-системе. CAE-системы ещё называют
системами инженерного анализа.
В настоящее время разработчики прикладных автоматизированных систем уделяют большое внимание приданию им
интеллектуальных функций. Существуют предпосылки, что следующим шагом в развитии автоматизированного проек-
тирования технических объектов будет создание интеллектуальных систем, позволяющих генерировать различные вари-
анты технический решений, исходя из сведений о технологическом назначении проектируемого объекта [26, 28].
Ниже рассматриваются существующие подходы к созданию подобных интеллектуальных автоматизированных сис-
тем.
Существуют два основных направления конструирования технических объектов: поисковое и типовое. Результатом
поискового конструирования является оригинальная конструкция, претендующая на получение патента. Результат типо-
вого конструирования – технический объект, со-бранный из типовых элементов.
Автоматизации процесса поискового конструирования посвящен ряд работ А.И. Половинкина [36, 37].
Исследования в области создания автоматизированных систем, обладающих интеллектуальными свойствами, начались
ещё в 60-е годы ХХ века.
В работах [36, 38] рассматривается подход к автоматизированному проектированию технических объектов, исходя
из сведений о выполняемых объектом функциях. Здесь также проведён анализ, из каких элементов состоят большинство
технологических объектов, какие физические эффекты лежат в основе их работы, рассмотрены различные способы пред-
ставления структуры объектов и взаимодействия их элементов.
Для автоматизации типового конструирования имеется множество систем автоматизированного проектирования, по-
зволяющих получать конструкторскую и технологическую документацию. Фирмы разработчики известных программных
продуктов (SolidWorks, Inventor, Компас) постоянно совершенствуют свою продукцию, добавляя новые возможности (3D
моделирование, параметризация графических объектов, библиотеки типовых объектов и т.д.). Несмотря на это, в извест-
ных САПР в настоящее время отсутствует возможность получения технической документации автоматически или с ми-
нимальным участием человека, хотя предпосылки для этого существуют особенно в типовом конструировании.
Методология разработки прикладных автоматизированных систем на базе промышленного способа их создания,
обоснованного в работах Г.Д. Волковой [4, 5], включает:
− процесс разработки, состоящий из определённого набора этапов;
− методик выполнения этапов;
− средств представления исходной и результирующей информации каждого этапа.
Приведён процесс автоматизации предметных задач, на основе предлагаемой методологии и с учётом формируемых
модельных представлений, включающий в себя следующие этапы
Концептуальное моделирование предметных задач позволяет объективировать (выявлять) систему знаний выделен-
ной предметной области и зафиксировать её в определенной форме. Концептуальное моделирование в соответствии с
методологией промышленного создания САПР осуществляется на трёх уровнях абстрагирования: абстрактном, обеспе-
чивающем общее представление систем знаний; объектном, обеспечивающем представление специфики систем знаний
предметных областей; конкретном, описывающем множество конкретных фактов, событий, явлений реального мира в
процессе решения прикладных задач. При этом концептуальная модель любого уровня включает: множество элементов
(категорий); множество структурных связей на этих элементах; множество ограничений на связи и элементы. Под катего-
рией понимается обобщенный термин для понятий разных уровней абстрагирования.
Представление концептуальных моделей включает в себя две части: универсальное концептуальное представление и
концептуальные представления предметных задач. Универсальное концептуальное представление определяет общее
строение системы знаний на разных уровнях абстрагирования, а концептуальные представления предметных задач опре-
деляют строение системы знаний для конкретных предметных областей.
За последние несколько лет быстро вырос интерес к искусственным нейронным сетям. Специалисты из таких облас-
тей, как техническое конструирование, философия, физиология и психология, ищут приложение им внутри своих дисцип-
лин. Это возрождение интереса было вызвано как теоретическими, так и прикладными достижениями. Неожиданно откры-
лись возможности использования вычислений в сферах, до этого относящихся лишь к области человеческого интеллекта,
возможности создания машин, способность которых учиться и запоминать удивительным образом напоминает мыслитель-
ные процессы человека, и наполнения новым значительным содержанием критиковавшегося термина «искусственный ин-
теллект».
Эволюционные вычисления [17], синонимом которых в зарубежной литературе является термин «evolutionary
computation», доказали свою эффективность как при решении трудноформализуемых задач искусственного интеллекта
(распознавание образов, кластеризация, ассоциативный поиск), так и при решении трудоемких задач оптимизации, ап-
проксимации, интеллектуальной обработки данных. К преимуществам эволюционных вычислений относятся адаптив-
ность, способность к обучению, параллелизм, возможность построения гибридных интеллектуальных систем на основе
комбинирования с парадигмами искусственных нейросетей и нечеткой логики. Многообещающей выглядит предпосылка
создания единой концепции эволюционных вычислений, включающих генетические алгоритмы [7], генетическое про-
граммирование (ГП), эволюционные стратегии и эволюционное программирование (ЭП).
CALS-технологии. Одним из направлений повышения эффективности промышленного сектора экономики является
применение современных информационных технологий для обеспечения процессов, протекающих в ходе всего жизнен-
ного цикла продукции и её компонентов. Жизненный цикл (ЖЦ) продукта, как его определяет стандарт ISO 9004-1, – это
совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции до
удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта.
В отличие от интегрированной автоматизированной системы управления производством (ИАСУ), CALS-система ох-
ватывает все стадии ЖЦ [16, 30]. Предметом CALS являются технологии совместного использования и информации (ин-

Страницы