Введение к работе
Актуяпміп<~гь nafirvru. Гйреход Республики Узбекистан на новый уровень рыночных реформ обуславливает приоритет государственной политики информатизации как ключевой сферы высоких технологий. С""".: из основных мялпяплриия которой является создание и применение нового и совершенствование существующего прографлю го обеспечения программно-технических комплексов, систем и срелстз специального и общего назначения, в качестве основных элементов которых являются вычислительные машины. При этом наиболее перспективным является исследование и разработка программного обеспечения систем искусственного интеллекта, прикладных систем и комплексов, баз данных и знания, средств интеллектуальной поддержи процессов исследования и проектирования. В области машиностроения - ведущей отрасли современной техники - обширная номенклатура разрабатываемых механизмов, высокий уровень сложности проектируемых механических систем, в частности, робототехнических систем и комплексов, высокая стоимость и длительный срок создания опытных образцов, возникающие в процессе проектирования и исследования интеллектуальные задачи требуют разргботки программных средств специального назначения на основе принципов искусственного интеллекта.
Использущиеся в настоящее время интеллектуальные и неинтеллектуальные программные средства специального назначения для моделирования в проблемной области "механика роботов" не могут предложить универсального и эффективного ратания множества как прямых , так и обратных задач кинематики . задач кинетики в числовой и символьной Форме. Основными причинами являются: длг неинтеллектуальных систем - невозможность Формализации интеллектуальных задач механики роботов... с априори неизвестным алгоритмом решения . а для интеллектуальных - узко специализированные модели знаний и объектов моделирования , используемые этими системами. В то же время современная логмкв - сетевая технология разработки систем моделирования механики роботов и механизмов позволяет создавать и исследовать эффективные и универсальные системы поддержки принятия чтений, интеллектуальной поддержки процессов исследования и проектирования, базы данных и знаний, средств диалового взаимодействия.
В этой связи проведение исследований, связанных с разработкой и применением логико-сетевой технологии, принципов, методов и практических приемов для проблемной области "механика роботов".
актуально.
Стрпрнъ и-чуцрниз прлЯпрум В настоящее время достигнуты определенные результаты в создании интеллектуальных и неинтеллектуальных систем моделирования механики роботов на вычислительных машинах. Исследования в области кинематического и кинетического анализа роботов проводились К.Фу . Р. Гонсалесом . 3.В.Пейсахом . М. Шахинпуром , К.В.Фроловым , С.А.Поповым , В.М.Дмитриевым .Е.И.Воробьевым, А.Г.Оаакумовым. Л.Ф.Верещагиным . Е.П.Поповым.. Сущзственный вклад в области применения принципов искусственного интеллекта к решению задач механики роботов внесли П. Ф. Хасанов, К.Раизан . Дж. Дж.Мирей , в области представления объектов для мо-делировання-Г. Крон . И. П. Норенков . М. Свам . И. М. Тетельбаум , Д-Маїиі , К. Райзан . Дж.Дж.Мирей . а в области представления зна-ний-Д.А.Поспелов.Э.В.Попов . Г.Р.Фирдман . Н.Нильсон . Э.Кьюсиак. Фундаментальные исследования в области теории системной алгоритмизации задач механики проводились В. К. Кабуловым . М.М.Камиловьм, Г. Ш. Закировым . Ф. Б. Абуталиевым , Ш. Бобомурадовым , О. Б. Бадаловым, Т.Буриевым . Б. Курманбоевым. Т. С. Нусратовым. В.АЛолоком. Исследования последних лет доказали перспективность привлечения методов искусственного интеллекта к решению. задач механики. Сущег^-твушие интеллектуальные системы решения задач механики в большинстве случаев используют модели объектов, требукщие промежуточного представления при моделировании на вычислительных машинах, и узко-проблемно ориентированы. В этих системах модели знаний не позволяют решать задачи как кинематики . так и кинетики, .и преобразовывать Формы представления знания, эти модели недостаточно приспособлены к применению регулярных процедур поиска решения интеллектуальных задач и в них отсутствует полный набор операций эквивалетного преобразования знания. Традиционные технологии программирования, применяемые при создании интеллектуальных систем . либо затягивают процесс их создания , либо вообще приводят к отрицательным результатам, т. к. не позволяют универсально представлять и выводить знания в интеллектуальных системах и роботах, а также эффективно представлять решение вычислительных задач.
Очевидно, что проблема разработки универсальной и эффективной системи решения задач механики требует более детального изучения и творческой проработки.
Ирпь иггпрплвпцид Целью настоящей диссертационной работы является разработка базы знаний и программного обеспечения интеллектуального решателя задач механики роботов, обеспечивасиих зф-
Сективный поиск решения интеллектуальных задач на основе логи-ко-сетевоп технологии представления и вывода знания.
Мр-тлм иогпрппванчп. В диссертации использованы методы логики , теории графов, системной алгоритмизации и теории искусственного интеллекта. Применена разработанная в ТПУ проф. Хасановым П. О. лйГйк.о-ст5вал техполог'/.л рссрабо"'. xci/nbisrcpi'.ts: спетом !'. роботов и логико-сетевая система полюсных схем.
Няучняя нпвмчня мгггпепований заключается в следующих полученных результатах:
-
Адаптирована и развита логико-сетевая модель для описания лексической грамматики языка программирования Borland C++.
-
Программно реализовано представление и ввод полюсных схем в базу данных системы решения задач механики.
-
Разработано и программно реализовано представление аксиом эквивалентного преобразования полюсных схем в базе знания системы решения задач механики.
-
Разработано и программно реализовано представление универсальных и специализированных правил вызода в интеллектуальный решатель задач механики роботов.
-
"еализовані. стратегии решения типовых классов задач механики роботов на основе логико-сетевой системы полюсных схем.
Практическая пначшюгтъ ряб"" Разработанное программное обеспечение интеллектуального решателя задач механики роботов может быть использовано для решения интеллектуальных и вычислительных задач механики роботов и механизмов при моделировании на вычислительных машинах с целью определения их работоспособности и качества Функционирования, а также для интеллектуальной поддержи процессов исследования и проектирования^
Дптб^шя-ШЙотіи Результаты работы апробированы: на Международной конференции "Математическое моделирование'и вычислительный эксперимент" в 1994г.; на ІУ-Мзяшународноп конференции "Системный анализ-94" в 1994г: на Республиканской научной конференции "Проблем информатики . управления, перспективы их г мнения": на студенческой НТК ТашПУ в 1992г.: научно-технический семинарах кафедры "Робототехнические и информационные системы" Ташкентского Государственного технического университета.
Реализация np-w.nvrnrnn nafimy, Разработанная база знания и программное обеспечение интеллектуального решателя задач механики роботов на основе логико-сетевой технологии использована в ТО НИИМЭ и ТНШ с суммарным экономическим эффектом 202 тыс. сум, а также в учебном процессе ТПУ им. Беруни.
Пубпмкппцц. Основное содержание диссертации отражено в 7 опубликованных научных работах. Программное обеспечение интеллектуального решателя задач механики роботов и механизмов зарегистрированы в агенстве по правовой охране программ для ЭВМ и баз знаний при Государственном Патентном ведомстве, заявка N ED GU 9500006 , получено свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ N 6 от 27.02.1996г.
Структура м пбтрм пкггрптятши. Диссертационная работа состоит ;:з введения, четырех глав, заключения, приложений и списка использованной и цитированной литературы из 111 наименований. Работа изложена на 141 страницах машинописного текста, содержит 33 рисунка и 7 таблиц.
