Кроме того, дальнейшее развитие САПР, по мнению многих разработчиков, должно идти по пути создания вычислительных систем, которые "лояльны" к пользователю, легко тиражируются и обладают свойством развития.

В ближайшее время при построении САПР необходимо обеспечить решение следующих задач:

- обучение пользователя, которое сводится к обучению входным языкам, представлению справочной информации, адаптированной к характеру запроса, диагностике ошибок и сопровождению пользователя в процессе проектирования;

- обучение САПР, предполагающее настройку системы на конкретную предметную область или класс проектных процедур;

- организация диалога в процессе проектирования с целью описания объекта проектирования, технологического задания и заданий на выполнение проектных процедур;

- изготовление проектной и справочной документации, оформляющей проектные решения;

- контроль за функционированием системы и отображение статистических данных о количестве и качестве проектных решений.

Перечисленные задачи во многом совпадают с требованиями, которые предъявляются к обобщенной эксперной системе.

Дополнительно можно сформулировать две задачи:

- обеспечение возможности развития САПР в части совершенствования методов моделирования объектов проектирования и расширения числа проектных процедур, основанных на формализованных методах;

- обеспечение возможности накопления и обмена опытом проектантов в единой вычислительной среде.

Эти задачи не могут решаться в среде экспертной системы, структуру которой мы рассмотрели. Ясно, что ее ориентация на обработку не формализуемых, эвристических данных, определяющая структуру и принципы функционирования, не позволяет использовать ее для обработки моделей объектов проектирования, построенных на строгой или даже приближенной математической основе.

ВЫВОДЫ

1. Основное свойство вычислительных систем, называемых экспертными - менять свою структуру и содержание в процессе функционирования - отвечает основному требованию, предъявляемому к САПР - возможности адаптироваться к характеру проектных работ. Принцип обучаемости эксперных систем за счет изменений структуры и содержания должен сочетаться с принципом неизменной совокупности формализованных процедур, на котором строятся САПР с детерминированной структурой.

2. Реализация САПР, построенных на концепции развития с помощью проектантов, возможна на основе учета их мнений и опыта, накопленного в процессе проектных работ с применением технологических принципов, используемых при разработке экспертных систем. Способы учета экспертных оценок проектантов, методы сочетания формализуемых и эвристических алгоритмов связаны с предметной областью САПР в части моделирования объектов проектирования, организации диалога и принятия решений.

3. В зависимости от степени детализации описания объекта проектирования меняется сочетание эвристических и формализованных способов представления знаний. Чем выше иерархический уровень САПР, тем в большей мере необходимо использовать в качестве инструментальных средств вычислительные системы класса экспертных. На

уровнях, допускающих строгую формализацию в модельном представлении объекта проектирования, структура программного обеспечения может выполняться на основе четких алгоритмов. Если объект проектирования не всегда имеет адекватное модельное представление на определенном иерархическим уровне, структура соответствующей САПР должна сочетать четкие и нечеткие алгоритмы.

4. Направления в разработке САПР:

- использование экспертных систем непосредственно для автоматизации проектных работ, не поддающихся формализованному описанию (как правило, на высших иерархических уровнях);

- использование отдельных структурных компонент экспертной системы для интеллектуализации САПР с целью обеспечения большей лояльности к пользователю;

- разработка САПР с экспертными компонентами на основе сочетания формализованных и эвристических представлений знаний с целью обеспечения их развития пользователями и экспертами без участия разработчиков САПР.

ЛЕКЦИЯ №10

Тема: ”Процесс проектирования технологических операций”

1. Классификация моделей объектов проектирования

ОБЪЕКТ инженерного проектирования - материальный объект искусственной природы, который должен быть создан для разрешения определенной проблемы, возникающей или выделенной в одном из фрагментов действительности.

В машиностроении в качестве объекта инженерного проектирования выступают технологические операции определенных классов.

Совокупность СВОЙСТВ объекта проектирования делится на внешние Y и внутренние Х свойства.

ВНЕШНИЕ свойства объекта проектирования разделяются на два подмножества:

- существенные (функциональные или свойства назначения) Yн, которые подлежат непосредственной реализации при использовании объекта по прямому назначению,

- утилитарные (нефункциональные) - Yу, присущие любому реальному объекту (объем, масса, стоимость и др.).

Справедливо соотношение: Y = Yн U Yу.

ВНУТРЕННИЕ свойства проектирования характеризуют физический, химический и др. процессы, а также техническую форму его реализации как принцип действия данного объекта проектирования.

МОДЕЛЬ ОБЪЕКТА M(О) - приближенное описание какого-либо класса явлений, выраженное с помощью математической символики.

Модели объектов проектирования классифицируют по ряду признаков:

- способу построения,

- степени полноты отображения рассматриваемых сторон объекта,

- степени общности в отношении к объекту,

- пригодности для целей прогнозирования,

- назначению.

Кратко рассмотрим каждую из групп моделей.

А. По способу построения различают модели семиотические (знаковые) и материальные (предметные ).

Семиотические модели предназначены для отображения с помощью знаков объектов различной природы, свойств этих объектов, а также различных отношений между объектами свойствами и значениями свойств.

Материальные (предметные) модели включают натурные (экспериментальные, лабораторные, опытные образцы объектов); геометрически подобные (пространственные макеты); физически подобные (модели, обладающие механическим, кинематическим, динамическим и другими видами физического подобия с объектом); предметно-математические (созданными с помощью ЭВМ).

Б. По степени полноты отображения (представления) объекта модели могут быть полными - M(O); неполными (различной степени неполноты по содержанию или объему) - M'(O), M"(O), ., Mn (O).

B. По степени общности в отношении к оригиналу выделяют модели описания Mo(O) (отображают характерные стороны объектов); модели-интерпретаторы Mi(O) (представляют отдельные объекты, входящие в состав некоторого класса и учитывают особенности их частной реализации); модели - аналоги Ma(O) (различные по форме представления, но равные между собой степени общности в отношении оригинала).

Г. По характеру воспроизводимых сторон объекта проектирования выделяют субстанциональные модели SbM(O) (характеризуют пространство возможных состояний объекта, примеры: справочники, описания типовых проектных решений, технологических операций); функциональные модели FnM(O) (в отличие от моделей SbM(O) характеризуют объект только в аспекте определенных его отношений со средой или другими объектами. Отображают поведение объекта, его приспособленность к определенным воздействиям); структурные модели StrM(O) (характеризуют внутреннюю организацию объектов); смешанные модели.