Введение к работе
~^?:5 /
Актуальность теш. Разработка эффективных систем автоматизированного проектирования плазово-технслогической подготовки производства представляет собой важную народнохозяйственную проблему. Эффективность систем автоматизированного проектирования ыагет быть существенно повышена за счет использования в них методов и средств искусственного интеллекта. Системы проектирования плазово-техноло-гической подготовки производства являются областьв приложений искусственного интеллекта, в особенности таких его разделов, как:
формальное представление геометрических знаний,
логическое программирование,
восприятие и оценка информации при принятии решений,
пополнение знаний,
интеллектуальный интерфейс и др.
Логическое програшгарованне - это направление в компьзтерной науке (возникло примерно в конце семидесятых годов), основанное на идеях и методах, относящиеся к основаниям математики.
В основе методов логического ^^ог^атл^т^оп^пгя лег^нт і'"ся описания задачи совокупностью утверздений в некотором формальном логическом языке и получение решения построением вывода в некоторой дедуктивной система.
В зависимости от классов форчул, кспользуеж для представления знаний о предметной области, нзтодов определения их семантики, моделей вычислений, основанных на разлггчных с;:сте:.'>гс вывода и преобразования форіул, различают несколько видов програьзягроЕания.
Различают хорковское и рззолюциенноэ программирование. Саыьми известными системами, основаншлпі на этом стиле, являются различные реализации язнка Пролег и его кодификаций и расширений. Пролог является языком програгмироЕзния, заикствовакям осноекыз конструкции из логики. Кроне хорновского и революционного программирования существуют зквациональкое и функциональное программирование (программирование с помодью равенств и подстановок).
Важными методами в логическом программировании для решения практических задач являются логические спецификации и иетоды ївто.чатяческого вывода. Эти методы тесно связаны с понятием сянтэ-за програші.
Синтез программ определяется нак конструктивные методы построения по спецификациям задачи конкретных алгоритмов, pea эупцих эти спецификации. Таким образом,проблема автоматически порождения программ состоит в построении программы, удовлетво рятадей некоторым спецификациям, если порождающей среде задать эти спецификации.
Для синтеза программ используются методы конструктивной математики. Основной тезис конструктивной математики - "сущее вовать - значит быть построенным". Таким ббразом, если взять конструктивное доказательство сущзствсьшші объекта и в качес уточнения понятия "способ построен ція" взять понятие алгоритма то это позволяет получать программы из доказательств (изелєчє ниє программ из доказательств или дедуктивны''; синтез програш Таким образом, актуальной задачей является создание авте ыатичесхого генгратора программ, позволяющего порождать цьпо* ку, программ, реализующих конкретный вычислительный метод.
Последовательность программ, получаемая с помощью генерг тора программ, должна реализовывать в себе диалоговый рекиы (и/или сценарий диалога пользователя с системой). Сценарий ді лога, порождаемый таким образом, мояно называть динамическим. Диалоговый реши является одним из основных режимов работы с кетами САПР.
Иногда в информационной среде системы проектирования nps нят способ представления информации,- в силу которого некогорі 'данные в базе данных или отсутствует воебще, или не могут бы' Еыдаиы, хотя имеются в системе, или определена недостаточно точно. В этом случае говорят о неполноте информации в среде і зы данных системы. Естественно потребовать, чтобы модуль геи ратср грограым (интеллектуальный дхалогог;;іі редактор) "умел" определять нодостаслаїє дагагые с помошьо процедур логическое к срифметкчзской обработки имзгжейся 1 системе информации. Ъ случае если модуль отказывается это сделать с помощь» имею сг. у пего знаний о предметной области, то пользователь долне пополнить информацию в режиме диалога.
Паль работы. Цельв работы является проектирование и раз ботка универсального программного средства - "интеллектуалы!
генератора диалоговых программы, предназначенного для получения последовательности программ, реализующих конкретный вычислительный метод.
Модуль обладает аледутажлг свойствам:.
ко дуль реализует функциональную модель предметной области,
список определенчй входных параметров может быть неполным,
значения еходных параметров могут Сыть заданы некорректно,
полнота списка входных параметров проверяется методом вербального анализа,
для насыщения списка входных параметров модуль инициирует диалоговое взаимодействие с пользователем,
диалог с пользователем строится на основе динамически порождаемого сценария,
сценарий диалога строится на основе состояния насыщенности списка параметров,
сценарий диалога оптимизируется по близости входного списка параметров к функциональной модели.
Научная новизна.
Предложен метод вербального анализа, основанный на представлении знаний в виде символьных цепочек, включающих терминальные символы, литеральные к вербальные переменные, на которых определены понятия расстояния и близости. С помоцьп этого метода ре- сазтся задачи разрешения функциональных моделей, динамически формируется оптимальные'сценария диалога, з ходе которого определяется корректность и полнота входной информации решааной задачи.
Разработаны алгоритмы организации среды автоматического генератора программ, вырабатывавшего по спецификации задачи последовательность програш, реализутаих вычислительный кетод.
На базе вербального метода анализа й'представления знаний разработан метод организации гибкого диалога, ориентированней на создание систем геометрического моделирования, з частности, системы автоматизации ллазово-техгологичзсксй подготовки производства.
Разработана схема зялючения модуля "Вербаляэатор" s срэду системы. Результаты работы применялись з методе кззаспслмэгс
производства изготовления обводообразукщей оснастки агрегатов изделий авиа и судостроения.
Практическая ценность.
Разработан пакет системы проектирования, предназначенной для автоматизации технологической подготовки производства при проведении плазовых работ, проектировании и изготовлении обводообрэзу-щей оснастки, обеспечиватаей увязку, собираемость и взаимозаменяемость деталей, узлов и агрегатов летательных аппаратов.
Методы построения программного продукта использовались при выполнении научно-исследовательских р;.бот "Автоматизация плазово-технологической'подготовки производстве для судов с ДПП","Атомати запия плазовых работ и изготовление обводообразующей оснастки с применением ЕС и СМ ЭЗя в режиме диалога я коллективного пользования". Результаты были внедрены на предприятиях отрасли.
На зашкту выносятся:
реализация процедурно-параметрического (вербального) метода организации и представления знаний в системах проектирования,
обоснование использования вербальных алгоритмов организации среды автоматического генератора программ, реализующих конкретный вычислительный метод,
структура, алгоритмическое и программное обеспечение пропе-дурно-парэметрического метода организации интеллектуального пакета прикладных программ.
Апробагая работы.
Основные результаты работы докладывались на Всесоюзном семинаре "Интерактивные диалоговые системы в вычислительных комплексах и сетях ЗЕГ Шостеа, МИФИ 1986г.), на Всесоюзном научном, семинаре "Информатика н вычислительная техника (Москва, 1985г), на семинарах 1935г.,1985г.,1987г. научного совета АН УССР по проб леые "Кибернетика" (семинар 20.2 "Математические методы моделирования и автоматизация обработки информации"), на Всесоюзном семинаре "Автоматизация плазовых работ, проектирование и изготовление обводообразукзей оснастки" (Москва, НИАТ), на Всесоюзной кокферен или "Теория и практика разработки интеллектуальных интегрировали них САПР РЭА и БИС", (Москва, МАИ), на Международной конференции "Многокритериалпные задачи математического программирования" 'и'др.
Публикации. Основные научные результаты диссертационной работы отражены в публикациях 1-Ю .
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы (80 наименований) и содержит 115 страниц машинописного текста.