Онтология проектирования самолета
В статье рассматривается проблема дальнейшей интеллектуализации проектной деятельности, в частности, на этапе разработки технических предложений. В качестве предметной области рассматривается дозвуковой пассажирский самолет. На основе онтологического подхода предлагается осуществить интеграцию баз...
Gespeichert in:
| Datum: | 2011 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
2011
|
| Schriftenreihe: | Штучний інтелект |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60433 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Онтология проектирования самолета / Н.М. Боргест // Штучний інтелект. — 2011. — № 4. — С. 260-265. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-60433 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-604332014-04-16T03:01:49Z Онтология проектирования самолета Боргест, Н.М. Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений В статье рассматривается проблема дальнейшей интеллектуализации проектной деятельности, в частности, на этапе разработки технических предложений. В качестве предметной области рассматривается дозвуковой пассажирский самолет. На основе онтологического подхода предлагается осуществить интеграцию баз данных, знаний и проектных процедур с современными робототехническими технологиями. У статті розглядається проблема подальшої інтелектуалізації проектної діяльності, зокрема, на етапі розробки технічних пропозицій. Як предметна область розглядається дозвуковий пасажирський літак. На основі онтологічного підходу пропонується здійснити інтеграцію баз даних, знань і проектних процедур із сучасними робототехнічними технологіями. The article further addresses the problem of intellectualization of project activities, in particular, during the development of technical proposals. As a subject area is considered subsonic aircraft. On the basis of the ontological approach is proposed to integrate databases, knowledge and design procedures with modern robotics technology. 2011 Article Онтология проектирования самолета / Н.М. Боргест // Штучний інтелект. — 2011. — № 4. — С. 260-265. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1561-5359 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60433 004.89:004.93 ru Штучний інтелект Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений |
| spellingShingle |
Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений Боргест, Н.М. Онтология проектирования самолета Штучний інтелект |
| description |
В статье рассматривается проблема дальнейшей интеллектуализации проектной деятельности, в частности, на этапе разработки технических предложений. В качестве предметной области рассматривается дозвуковой
пассажирский самолет. На основе онтологического подхода предлагается осуществить интеграцию баз
данных, знаний и проектных процедур с современными робототехническими технологиями. |
| format |
Article |
| author |
Боргест, Н.М. |
| author_facet |
Боргест, Н.М. |
| author_sort |
Боргест, Н.М. |
| title |
Онтология проектирования самолета |
| title_short |
Онтология проектирования самолета |
| title_full |
Онтология проектирования самолета |
| title_fullStr |
Онтология проектирования самолета |
| title_full_unstemmed |
Онтология проектирования самолета |
| title_sort |
онтология проектирования самолета |
| publisher |
Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України |
| publishDate |
2011 |
| topic_facet |
Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60433 |
| citation_txt |
Онтология проектирования самолета / Н.М. Боргест // Штучний інтелект. — 2011. — № 4. — С. 260-265. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Штучний інтелект |
| work_keys_str_mv |
AT borgestnm ontologiâproektirovaniâsamoleta |
| first_indexed |
2025-07-05T11:32:00Z |
| last_indexed |
2025-07-05T11:32:00Z |
| _version_ |
1836806434481766400 |
| fulltext |
«Искусственный интеллект» 4’2011 260
5Б
УДК 004.89:004.93
Н.М. Боргест
Самарский государственный аэрокосмический университет
им. акад. С.П. Королева (национальный исследовательский университет), г. Самара
borgest@yandex.ru
Онтология проектирования самолета
В статье рассматривается проблема дальнейшей интеллектуализации проектной деятельности, в частности,
на этапе разработки технических предложений. В качестве предметной области рассматривается дозвуковой
пассажирский самолет. На основе онтологического подхода предлагается осуществить интеграцию баз
данных, знаний и проектных процедур с современными робототехническими технологиями.
Введение
Достижения в области создания интеллектуальных систем с каждым годом становятся
все заметнее. Активно используются программы распознавания образов, текстов, речи, баз
данных и знаний, онтологических систем и систем 3D моделирования. Все это позволяет
приступить к созданию интеллектуальных помощников проектировщика, так называемых
«роботов-конструкторов». Проектирование как процесс и область знаний об артефакте
является предметом онтологического анализа ученых-исследователей и узких специалистов.
Целью данной работы является разработка на основе онтологического подхода
концепции робота-конструктора самолета на этапе подготовки технических предло-
жений на проект самолета.
Онтология проектирования
Онтология проектирования как научное направление включает в себя: исследо-
вание понятийного аппарата и разработки на его основе тезауруса, анализ критериев
и моделей проектируемого объекта, методов и сценариев проектирования, сбор и
обработку информации об объекте как системы и составляющих его элементах.
Онтология проектирования – это структурированное знание об объекте и методах
его проектирования, это совокупность тезауруса, баз данных и процедур, алгоритмов
оптимизации и учета проектной неопределенности.
Онтология проектирования – это также формализованное описание знаний
субъектов проектирования о процессе проектирования новых или модернизаций уже
известных артефактов, включая знания о самом объекте проектирования и близких к
нему по свойствам артефактов, а также тезаурус предметной области [1].
В проектировании всегда присутствуют объект и субъект проектирования.
Субъект формулирует цель, определяет методы, средства и подбирает ресурсы для
создания конкретного артефакта – объекта проектирования. Личностные характеристики
(предпочтения, пристрастия, представления, понимание) не только формируют потреб-
ность и критерии оценки будущего объекта проектирования, но и определяют выбор
исполнителей с их методами, подрядчиков с их комплектующими и даже потребителей
и рынок. От идеи, возникшей в голове у гения, до покупателя, сориентированного
менеджером, человеческий фактор играет решающую роль. Онтология проектирования,
ее понятийный аппарат, ее базовые принципы инвариантны к предметной области, в
Онтология проектирования самолета
«Штучний інтелект» 4’2011 261
5Б
то время как само проектирование, как деятельность, всегда предметно, всегда
объектно-ориентировано. Развиваясь как научная дисциплина, онтология проектирования
вбирает и обобщает накопленный опыт из разных предметных областей.
Объекты проектирования – реальные и виртуальные сущности, разрабатываемые
субъектами проектирования. К объектам проектирования относятся: материальные
объекты, системы, машины, механизмы, компьютеры, а также программное обеспечение.
Субъекты проектирования – разумные сущности, участвующие в процессе создания
артефакта – объекта проектирования. К ним относятся: специалисты (онтолог, когни-
толог, психолог, маркетолог, проектант, конструктор, прочнист, аэродинамик, технолог,
экономист, эксплуатационник, исполнитель), организованная группа специалистов (пред-
приятие, проектное бюро, институт, лаборатория), заказчик (потребитель, пользователь,
клиент), Бог (Создатель, Творец, Абсолют). Субъекты проектирования являются
носителями знаний, а также обладают свойством передавать, получать и обрабатывать
знания. В состав субъектов проектирования включен и Бог, как виртуальный Создатель
всего и вся. Его незримое присутствие ощущается рядовыми творцами, которые счи-
тывают по крупицам знания о мироздании, малую часть из которых направляют на совер-
шенствование среды обитания и самосовершенствование.
Рисунок 1 – Структурная схема робота-конструктора
Среда проектирования – окружение, в котором осуществляется таинство создания
новых артефактов – объектов проектирования. Помимо объектов и субъектов
проектирования, в среде проектирования присутствуют и активно используются
различные инструментарии (другие объекты: реальные и виртуальные) и ресурсы
(материальные, интеллектуальные, финансовые).
Движущей силой в проектировании является потребность, которая неразрывно
связана с субъектом проектирования – с человеком (заказчиком, проектировщиком).
Формирование ее трудно предсказуемо, но всегда или почти всегда опирается на
прошлое: на опыт, порождающиеся различные ассоциации на базе хранимой
информации того же прошлого и случайной комбинации всего и вся. Психология
Боргест Н.М.
«Искусственный интеллект» 4’2011 262
5Б
проектирования, как раздел онтологии проектирования, изучает взаимоотношения
субъекта и объекта проектирования, мотивы взаимоотношения применяемых средств,
сам процесс трансформации потребности в проект через техническое задание.
На рис. 1 приведен состав инструментария и баз знаний робота-конструктора.
Интеллектуальный помощник проектанта обладает совокупностью знаний его
разработчиков [2] и способен, в том числе, и в автоматическом режиме получить
первый чертеж проектируемого объекта, в данном случае – самолета (рис. 2 и 3).
Рисунок 2 – 3D модель самолета, построенная роботом-конструктором
(внутренняя компоновка салона)
Рисунок 3 – 3D модель самолета, построенная роботом-конструктором
(конструктивно-силовая схема)
Онтология проектирования самолета
«Штучний інтелект» 4’2011 263
5Б
«Довольствуясь» полученным заданием, робот «находит» все решения в прошлом
опыте, который «зашит» в него в виде баз данных, правил и эвристик. При этом «послу-
шный» робот готов отдать предпочтение рекомендациям более опытного проектанта.
Рисунок 4 – Фрагмент структуры БД предметной области «самолет»
в оболочке phpMyAdmin
«Интеллект» робота-конструктора базируется на интеграции баз данных (рис. 4),
знаний, включая тезаурус (рис. 5) и эвристики, проектных процедур, включая модели
в CAD (рис. 2 и 3), и сценариев проектирования (рис. 6) с робототехническими техно-
логиями распознавания и генерирования образов и речи.
Рисунок 5 – Фрагмент тезауруса предметной области «самолет»
в виде семантической сети (построен на основе [3])
Боргест Н.М.
«Искусственный интеллект» 4’2011 264
5Б
Рисунок 6 – Фрагмент визуализации сценария проектирования самолета
в редакторе онтологий Protégé
В основе модели диалога человека с роботом лежит модель упрощенного
специализируемого псевдо естественного языка.
«Понимание» роботом декларируемых потребностей и требований со стороны
человека осуществляется на основе поиска и идентификации в распознаваемом речевом
вводе слов, соответствующих понятиям, которые адекватны конкретному этапу диалога.
Целью диалогового взаимодействия субъектов проектирования (человека и ро-
бота) является определение и уточнение требований к будущему самолету.
В связи с этим сценарий диалога, «глубина» его проникновения в детали проекти-
рования самолета существенно зависят от количества требований, которые формулирует
Заказчик, от его личного предпочтения тем или иным решениям.
Автоматическая идентификация пользователя с помощью программы распознавания и
общение субъектов проектирования на естественном языке позволяет создать полную
иллюзию взаимодействия с «разумным существом». Поиск «смысла» в речевом общении со
стороны робота ведется в распознаваемом тексте лишь по ключевым терминам и их
синонимам, которые встроены в тезаурус. Семантика всего текста не анализируется.
Заготовленные формы уточняющих вопросов, задаваемых роботом, позволяют реализовать
«живое» общение.
Выводы
Онтологический анализ позволяет формализовать сложные процедуры выбора на
этапе предварительного проектирования самолета. Создаваемые базы данных самолетов
и двигателей, отрабатываемые сценарии проектирования, расчетные модули и разраба-
тываемый тезаурус предметной области позволят построить онтологию проектирования
самолета, которая может вобрать в себя накопленные в предметной области знания.
Онтология проектирования самолета
«Штучний інтелект» 4’2011 265
5Б
Литература
1. Боргест Н.М. Онтология проектирования: теоретические основы / Н.М. Боргест // Понятия
и принципы: учеб. пособ. / Н.М. Боргест. – Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2010. –
Ч. 1. – 88 с.
2. Боргест Н.М. Автоматизация предварительного проектирования самолета: учеб. пособ. /
Н.М. Боргест. – Самара: САУ, 1992. – 92 с.
3. Боргест Н.М. Краткий словарь авиационных терминов / Н.М. Боргест, В.А. Комаров,
А.И. Данилин. – М.: Изд-во МАИ, 1992. – 224 с.
Literatura
1. Borgest N.M. Ontologiya proektirovaniya: teoreticheskie osnovy / N.M. Borgest // Ponyatiya i principy:
ucheb. posob. / N.M. Borgest. – Samara: Izd-vo Samar. gos. aerokosm. un-ta, 2010. – Ch. 1. – 88 s.
2. Borgest N.M. Avtomatizaciya predvaritel'nogo proektirovaniya samoleta: ucheb. posob. / N.M. Borgest.
– Samara: SAU, 1992. – 92 s.
3. Borgest N.M. Kratkii slovar' aviacionnyh terminov / N.M. Borgest, V.A. Komarov, A.I. Danilin. – M.:
Izd-vo MAI, 1992. – 224 s.
Н.М. Боргест
Онтологія проектування літака
У статті розглядається проблема подальшої інтелектуалізації проектної діяльності, зокрема, на етапі
розробки технічних пропозицій. Як предметна область розглядається дозвуковий пасажирський літак. На
основі онтологічного підходу пропонується здійснити інтеграцію баз даних, знань і проектних процедур із
сучасними робототехнічними технологіями.
N.M. Borgest
Ontology of designing aircraft
The article further addresses the problem of intellectualization of project activities, in particular, during the
development of technical proposals. As a subject area is considered subsonic aircraft. On the basis of the ontological
approach is proposed to integrate databases, knowledge and design procedures with modern robotics technology.
Статья поступила в редакцию 26.08.2011.
|