Підсистема автоматизації проектування на етапі “Узгодження технічного завдання”

С. Л. Козенко, Росія, Санкт-Петербург
Університет аерокосмічного приладобудування
Основними завданнями роботи є:
– аналіз існуючих підходів до автоматизації трудноформализуемых етапів проектування, з метою використання системи автоматизації проектування (САПР) ;
– формалізація процесу прийняття рішень на етапі узгодження технічного завдання (ТЗ);
– дослідження і розробка математичного, інформаційного, лінгвістичного та програмного забезпечень підсистеми САПР “Узгодження ТЗ”.
Проведений аналіз в даній області показав, що до теперішнього моменту не існує єдиного підходу до автоматизації трудноформализуемых етапів процесу проектування (ПП), зокрема, етапи узгодження ТЗ. В роботі пропонується використовувати семіотичний підхід до моделювання процесу прийняття рішень на даному етапі.
В самому загальному вигляді будь-яка реалізація системи підтримки прийняття рішень (СППР) містить дві основні складові: інформаційну модель (ІМ) та модель прийняття рішень (МПР). Виходячи із завдань, які передбачається вирішувати за допомогою СППР, до складу ЇМ повинні входити такі компоненти: формалізоване подання обговорюваного варіанти ТЗ (модель ТЗ – Мтз), формалізоване представлення об’єктів-аналогів (модель аналога – Ма), формалізоване уявлення ресурсів підприємства (модель ресурсу – Мрес), формалізоване подання типового процесу проектування (модель процесу – Мпр). МПР повинна включати в себе формалізований опис процедури пошуку об’єктів-аналогів (Мппа) і процедури експрес-оцінки витрат на проектування (Мзат). Результатом роботи процедури пошуку аналога буде визначення змінюваної та незмінною частин ТЗ. З урахуванням цих результатів з допомогою процедури Мзат проводиться попередня оцінка витрат на реалізацію конкретного ТЗ. При цьому виявляються “конфліктні” ситуації, пов’язані з виконанням тих пунктів ТЗ, за якими немає готового рішення. У цьому разі виникає необхідність передбачити можливість вибору варіанта вирішення конфліктної ситуації.
Таким чином, основними завданнями, які потрібно вирішити при побудові СППР, є задачі формалізації опису предметної області та процедур прийняття рішень. Вирішення завдань формалізації, у свою чергу, пов’язано з вирішенням проблеми представлення знань, тобто побудови моделі подання знань (МПЗ). Для розробки ЇМ у роботі використовується МПЗ типу семантичної мережі спеціального виду – семантичного графа (СГ), а для МПР – моделі, що поєднують в собі систему продукцій логічні моделі.
Особливістю СГ є можливість його описи з допомогою формул обчислення предикатів першого порядку. Таким чином, ЇМ можна представити в наступному вигляді
Sm = ,
де Mm – носій моделі, що представляє собою сукупність понять (вершин СГ), що використовуються для опису об’єкта проектування (ОП); Pm – сигнатура, що представляє собою безліч интенсиональных відносин (предикатів), заданих на Mm.
Аналогічним чином будується МПЗ процесу проектування і ресурсів підприємства. Пропонований підхід має наочністю подання, дозволяє досить компактно зберігати знання бази знань (БЗ) і, крім того, організувати ефективну процедуру пошуку аналога ОП.
В роботі запропоновано спосіб визначення ступеня аналогічності на основі використання представлень функцій належності відповідних лінгвістичних змінних у вигляді стандартної пі-функції, що дозволяє автоматизувати процедуру ранжування виробів за ступенем аналогічності ОП.
Процедура пошуку аналога ОП дозволяє визначити, за якого з шляхів піде процес проектування: оригінальне проектування, модифікація існуючих типових рішень, запозичення проектних рішень з перевіркою їх придатності для конкретного ОП.
Очевидно, що для кожного з можливих способів проектування потрібні певні ресурси. Вихідною інформацією для процедури експрес – оцінки витрат на проектування є результати процесу пошуку аналога ОП. Для цього необхідні модель типового ПП і модель ресурсів підприємства. Результатами використання процедури є попередня оцінка вартості проекту і час його виконання.
Для уточнення деяких параметрів ПП пропонується використовувати спільно з семіотичної моделлю імітаційну модель. При цьому попередньо, з допомогою семіотичної моделі, оцінюється принципова можливість реалізувати ТЗ силами конкретного підприємства. Після цього з допомогою ЇМ вибираються найбільш кращі варіанти процесу проектування.
Використання запропонованої СППР дозволить виявити і усунути дорогі помилки проектування на початкових етапах, а також підвищить ефективність і якість прийнятих проектних рішень.
1. С. Л. Козенко, Н. С. Бурмістрова. Інформаційні технології на початкових етапах проектування. Каталог-статей.рф, 2017.