Введение к работе
Актуальность работы. Современный уровень развития общества и ускорение темпов научно-технического прогресса характеризуются высокими требованиями к срокам и качеству проектирования новых технических объектов.
На начальных этапах проектирования технических объектов принятие проектных решений приходится осуществлять в условиях неполной и нечеткой информации. От принятых проектных решений на этих этапах во многом зависит качество будущего изделия. При этом производительность труда проектировщиков во многом определяете* тем, несколько эффективно он обеспечен инструментальными средствами проектирования, усиливающими его интеллектуальные возможности, автоматизирующими процессы принятия проектных решений, поиск и обработку необходимой информациии.
В настоящее время известны ряд эвристических и компьютерных подходов, использующихся для автоматизации начальных этапов проектирования технических объектов.
Однако, использование этих подходов часто затруднено из-за отсутствия экспертной поддержки выбора проектных решений и методов моделирования и анализа структур технических объектов на качественном уровне.
В настоящей работе практическое использование предложенных моделей, алгоритмического, программного, информационного и других видов обеспечений рассматривается на области измерительных устройств-твердомеров, предназначенных для определения физико-механических свойств металлов.
Выбор измерительных устройств твердомеров обусловлен современным состоянием, перспективой развития и использования этого класса технических объектов, так как в езязн с предъявляемыми высокими требованиями к качеству и надежности изделий, является актуальным решение задач автоматизированного проектирования новых измерительных устройств с высокими показателями качества и расширенными
Цель работы. Целью диссертационной работы является создание моделей и инструментальных средств- для автоматгоацка начальных
этапов проектирования технических объектов, обеспечивающих экспертную поддержку процессов принятия проектных решений, и проверка полученных результатов для решения задач в области проектирования измерительных устройств - твердомеров.
Основные задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
-
Разработать формальное описание технического объекта в виде качественной модели, язык описания и рекомендации по ее построению.
-
Разработать алгоритмы анализа качественных моделей.
-
Разработать модель и алгоритмы работы ЭС выбора проектных решений.
-
Разработать инструментальные средства для автоматизации начальных этапов проектирования измерительных устройств-твердомеров.
5. Проверить работоспособность инструментальных средств на
примерах решения проектных задач в области измерительных устройств
- твердомеров.
Методы исследования. При решении поставленных задач использовался математический аппарат теории систем, теории вероятностей, теории принятия решений, теории качественного анализа, теории построения систем автоматизированного проектирования, теории системного анализа, теории графов.
Научная новизна. В диссертации разработаны и вынесены на защиту следующие основные положения:
-
Модель представления знаний о техническом объекте, позволяющая анализировать качественное поведение технических объектов на начальных этапах проектирования.
-
Модель представления знаний о структуре технического объекта в виде И-ИЛИ дерева с набором экспертных систем для поддержки процессов выбора альтернатив на ИЛИ-вершинах.
-
Формальный язык описания качественной модели и соответствующий транслятор, рекомендации по построению модели.
-
Постановки задач анализа качественного поведения технических объектов и алгоритмы их решения.
5. Инструментальные средства в виде экспертных систем для анализа и выбора структуры технического объекта на начальных этапах проектирования.
Практическая ценность. Разработанные модели и инструментальные средства реализованы в виде программно-информационного комплекса автоматизации начальных этапов проектирования измерительных устройств-тверломеров. Работоспособность комплекса проверена при решении конкретных задач проекзировашія твердомеров.
Результаты работы могут быть использованы при решения задач анализа и выбора структур технических объектов на начальных этапах проектирования.
Реализация научных результатов. Теоретические и практические результазы диссертационной работы использованы в научно - исследовательской работе Волгоградского государственного технического университета, выполняемой в соответствии с планом госбюджетной ПИР по теме І АСНТИ 14.01.21.14.35.00 "Разработка автоматизированных контрольно-обучающих систем по разделам учебных курсов" (N 39.179), подтема "Разработка автоматизированных контрольно-обучающих систем по САПР, методам инженерного творчества, экспертным системам" (N39.179.03).
Результаты исследований диссертационной работы и разработанное программное обеспечение используются в учебном процессе ВолгГТУ.
Апробация работы. По основным результатам диссертационной работы сделаны доклады на научных семинарах по автоматизации проектирования ВолгГТУ (Волгоград 1993-1998 гг.); на научных конфере-ниях профессорско-преподавательского состава ВолгГТУ (Волгоград 1-993 - 1998 гг.); на областной конференции молодых ученых Волгог-град,1994); на международной научно-методической конференции по САПР (Волгоград, 1995); на международной конференции по САПР (Астрахань.1995); межвузовской региональной конференции научного общества (Камышин, 1997); всероссийской научной конференции студентов и аспирантов (Таганрог, 1997).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, приложений, списка использованной литературы из '57 наименований и содержит /-& страниц основного текста. *&~ рисунков. Общий объем работы Л/Л страниц.
Похожие диссертации на Модели и инструментальные средства для автоматизации начальных этапов проектирования технических объектов : На примере измерительных устройств-твердомеров
