Введение к работе
Актуальность теыы. Возрастащие требования к Функциональным системам двигателей внутреннего сгораіпія (системам подачи топлива, зажигания и запуска ДЗС), а также к приводам машин, вызванные как требованиями экологической безопасности к безопасности эксплуатации, так и динамизмом развития всего автомобилестроения, приводят к необходимости автоматизации начальных этапов проектирования, этапов, где закладываются функциональная структура (ОС) и конструкция будущего объекта, а значит, н его основные достоинства и недостатки. Такие характерные особенности процесса проектирования функциональных систем ДВС, как открытость к интеграции достижений в сменных областях п&укя и техники и большой объе?! пространства возможных технических рэионий (ТР), что подтверждается постоянным активным ростом соответствующих патентных фондов, наряду с противоречивостью требований к синтезируемым ТР требуют от проектировщика обработки большого количества информации.
Противоречие между необходимостью стремительного роста числа конкурентноспосебягх разработок, в которых интэгриро-евяы достатняя различных направлений науки и техники, и интуитивными и гмшрическикя методами поязка технического рвиокая на начальном этапе проектирования - этапе выбора структура будущего изделия - отлмулировало рост значительного чиолз разработок в области методологии технического творчества и методов синтеза структуры технического объекта.
Однако до настоящего времени создание автоматизированных оистем поиска технических решений было вне рамок интенсивных научных исследований. Успехи в этом направлении связаны с развитием теории, а затем и появлением работающих систем искусственного интеллекта (НИ) и, в частности, экспертных систем (ЭС), способных работать со слабо структурированными данными и плохо формализуемыми задачами.
1 .осте с гем, существующие системы автоматизации поиска ТР ориентирована на использование методологии известных методов и подходов, е которых, главным образом, решается задача выбора і'гкомого решения из некоторым образом заданного
-2-числа альтернати!) (комбинаторный подход) либо задача сводится к изменению по определенным правилам известного прототипа к требуемому решению (трансформационний подход). При этом, как правило, предполагается заданность или известность ФС проектируемого изделия и, тем самым, одна из наиОолеэ сложных задач начального этапа проектирования - синтез ФС, не находит своего решения. Таким образом, пробует решения задача поиска методов, моделей и алгоритмов синтеза ТР, расширяющего рамки известных подходов и их объединяющих.
Методы компактного представления множества альтернативных вариантов (И-ИЛИ-деревья, морфологические таблицы, комбинаторный фчйл и т.п.) пригодны лишь в рамках использования, их в известных иомб.чнзторных приемах поиска ТР и требуют дальнейшего развития. Вопросы разработки проблемно - ориентированного информационного и лингвистического обеспечения для систем автоматизации поиска структурных схем функциональных систем ДВО в литературе практически не освещены, что свидетельствует о необходимости их решения.
Б работе изложен подход к решению перечисленных проблем на единой концептуальной основе и описана программная система, его реализующая. Цель работы: исследование и разработка моделей представления предметных знаний в САПР и алгоритмов синтеза структуры технических сбъектов(ТО) для автоматизации процесса проектирования схем функциональных систем ДВС и приводов машин.
Методы исследований: аппарат теории технических систем, системного программирования, теории искусственного интеллекта, элементов сис-'темного а- члиза, методы и средства формализованного представления в ЭВМ сложных структур данных, теория графов, теория множеств, теория исследования операц>«$.
Научная новизна:
разработаны нечеткая гиперографовая модель структуры ТО для автоматизации синтеза схем функциональных систем ,,$а и Ф-.рмализм представления пространства тонических решений в виде R-списков;
разработаны алгоритмы, базирующиеся на предложенных моделях, для автоматизированной системы структурного синтеза
функциональкых систем ДБС и приводов КСЕИН. Практическая ценность:
- исследованч вопросы методического, информационного
и лингвистического обеспечения систем автоматизации
начальных этапов проектирования функциональных систем ДВС
и приводов машин;
- разработали и внедрены в практику в виде програвшого
обеспечения алгоритмы синтеза структуры технических
устройств;
- в результате практического использования предложенных
подходов получены три авторских свидетельства на
ис .^этения.
Внедрение результатов работы:
- работа является частью научно-исследовательских работ,
выполненных в НТК АЛБ по теме 'Исследование моделей
формализованного синтеза структуры тяговых и транспортных
машин" (ГР к-01.680041548, разделы 1,2,3,5);
полученные в работе научные результаты и разработанное на их основе программное обеспечение внедрены на Павловском автобусном заводе (г. Павлово);
разработанное nporpcwjico обеспеченна вошло в программный комплекс, проведший експертизу и регистрацию во Всесоюзном и республиканском фондах алгоритмов и программ.
Апробация работы. Основные научные и практические результаты работы докладывались и обсуждались на международных конференциях ИНТЕРТЕХНО-90 (1990, Будапешт), ICED-90 (1990, Дубровник), "Программное обеспечение ЭВМ" (1990, Тверь), на всесоюзных конференциях и семинарах "Проблемы энергетики транспорта" (1988, Москва), "Применение микропроцессорной техники в системе управления автомобилем" (1988, Минск), "Интегрированные системы автоматизированного проектирования" (IS89, Москва), "Проблемы интеллектуализации информационных технологий научных исследований сложных объектов" (1990, Севастополь), "Программное обеспечение инженерных прочностных расчетов п САПР машиностроения" (1990, Москва), "Программное обеспечение новых информационных технологий" (1991, Тверь), Лібриднне экспертное системы в задачах проектиропа кия сложны? технических объектов" (1992, Ленинград), на межотраслевом нчучно-техгичоском семинаре "Современные iuvm-
-4-ции в построении Сенков данных" (ISS7, Гомель), на семинарах в Институте технической кибернетики АНБ в І986-І99І гг.
Публикации. По теме работы опубликованы 22 печатные работы, е которых автору принадлежат результаты ао исследовании и разработке алгоритмов формализованного синтеза структуры технических устройств, модели представления пространства ТР и информационного фонда автоматизированной системы структурного синтеза, исследованию вопросоз методического, информационного и лингвистического обеспечения систем автоматизации начальных этапов проектирования функциональных систем ДВС и приводов машин.
Структура и объем ргботы. Работа изложена на 209 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунка и состоит из введения, шести глав, заключения, списка литератури и приложения. Библиография Еключает 139 наименовании.
