Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов
В работе рассматриваются вопросы автоматического заполнения матрицы проекта на основе синтеза данных из баз данных прототипов. Исследуются различные прогнозные стратегии проектанта. Приведенные примеры разрабатываемых формализмов реализуются в интеллектуальном роботе-проектанте (РП)....
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
2013
|
| Назва видання: | Искусственный интеллект |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/85176 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов / Н.М. Боргест, Г.С. Канчер // Искусственный интеллект. — 2013. — № 4. — С. 273–276. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-85176 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-851762015-07-22T03:02:02Z Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов Боргест, Н.М. Канчер, Г.С. Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений В работе рассматриваются вопросы автоматического заполнения матрицы проекта на основе синтеза данных из баз данных прототипов. Исследуются различные прогнозные стратегии проектанта. Приведенные примеры разрабатываемых формализмов реализуются в интеллектуальном роботе-проектанте (РП). У роботі розглядаються питання автоматичного заповнення матриці проекту на основі синтезу даних з баз даних прототипів. Досліджуються різні прогнозні стратегії проектанта. Наведені приклади розроблюваних формалізмів реалізуються в інтелектуальному роботі-проектанті (РП). In the article tasks of automatic filling in the design matrix on basis of data synthesis from the prototypes data base are considered. Different forecasting strategy are researched. Given examples of the developing formalities are realized in the intellectual “robot-designer”. 2013 Article Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов / Н.М. Боргест, Г.С. Канчер // Искусственный интеллект. — 2013. — № 4. — С. 273–276. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1561-5359 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/85176 681.3:519.68 ru Искусственный интеллект 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. Канчер, Г.С. Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов Искусственный интеллект |
| description |
В работе рассматриваются вопросы автоматического заполнения матрицы проекта на основе синтеза данных
из баз данных прототипов. Исследуются различные прогнозные стратегии проектанта. Приведенные
примеры разрабатываемых формализмов реализуются в интеллектуальном роботе-проектанте (РП). |
| format |
Article |
| author |
Боргест, Н.М. Канчер, Г.С. |
| author_facet |
Боргест, Н.М. Канчер, Г.С. |
| author_sort |
Боргест, Н.М. |
| title |
Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов |
| title_short |
Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов |
| title_full |
Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов |
| title_fullStr |
Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов |
| title_full_unstemmed |
Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов |
| title_sort |
проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов |
| publisher |
Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/85176 |
| citation_txt |
Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов / Н.М. Боргест, Г.С. Канчер // Искусственный интеллект. — 2013. — № 4. — С. 273–276. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Искусственный интеллект |
| work_keys_str_mv |
AT borgestnm proektnyjsintezdannyhsložnyhsistemnaosnoveprototipov AT kančergs proektnyjsintezdannyhsložnyhsistemnaosnoveprototipov |
| first_indexed |
2025-07-06T12:20:20Z |
| last_indexed |
2025-07-06T12:20:20Z |
| _version_ |
1836900072714928128 |
| fulltext |
ISSN 1561-5359 «Штучний інтелект» 2013 № 4 273
4Б
УДК 681.3:519.68
Н.М. Боргест1,2, Г.С. Канчер1
1Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева
(национальный исследовательский институт), Россия
Россия, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34
2Институт проблем управления сложными системами РАН
Проектный синтез данных сложных систем
на основе прототипов
N.M. Borgest1,2, G.S. Kancher1
1Samara State Aerospace University, Russia
Russia, 443086, c. Samara, Moscovskoe shocce, 34.
2Institute for the Control of Complex Systems Sciences RAS
Design Data Synthesis of Complicated Systems
on Basis of Prototypes
Н.М. Боргест1,2, Г.С. Канчер1
1Самарський державний аерокосмічний університет
(національний дослідницький інститут), Росія
Росія, 443086, м. Самара, Московське шосе, 34
2Інститут проблем управління складними системами РАН
Проектний синтез даних складних систем
на основі прототипів
В работе рассматриваются вопросы автоматического заполнения матрицы проекта на основе синтеза данных
из баз данных прототипов. Исследуются различные прогнозные стратегии проектанта. Приведенные
примеры разрабатываемых формализмов реализуются в интеллектуальном роботе-проектанте (РП).
Ключевые слова: синтез, прототипы, матрица проекта.
In the article tasks of automatic filling in the design matrix on basis of data synthesis from the prototypes data
base are considered. Different forecasting strategy are researched. Given examples of the developing formalities
are realized in the intellectual “robot-designer”.
Key words: synthesis, prototypes, design matrix.
У роботі розглядаються питання автоматичного заповнення матриці проекту на основі синтезу даних з баз
даних прототипів. Досліджуються різні прогнозні стратегії проектанта. Наведені приклади розроблюваних
формалізмів реалізуються в інтелектуальному роботі-проектанті (РП).
Ключові слова: синтез, прототипи, матриця проекту.
Необходимость создания робота-проектанта (РП), являющегося совместным
комплексом аппаратного и программного обеспечения и включающего СУБД, CAD
системы, речевые программы, тезаурус, базу знаний, появилась давно.
Предполагается, что РП будет работать в автоматическом режиме или в режи-
ме интеллектуального помощника проектанта-человека. При этом степень участия
человека в процессе расчёта не является постоянной величиной и зависит от желания
конкретного пользователя. Иными словами, для каждого оператора предварительно
или динамически в процессе работы создается сценарий общения, включающий в
себя степень автоматизации расчета, выбор предпочтительных устройств ввода-вы-
вода данных, необходимость выполнения тех или иных этапов расчёта.
Боргест Н.М., Канчер Г.С.
«Искусственный интеллект» 2013 № 4 274
4Б
Описание объекта, соответствующее определенному этапу проектирования, хра-
нится в виде матрицы проекта [1]. Заполнение матрицы проекта (МП) осуществляется
одновременно двумя методами. Первый метод предполагает использование базы дан-
ных, содержащей справочную информацию и данные о прототипах, для построения
трендов и принятия решений по ним. В основе второго метода лежат физические зави-
симости и закономерности параметров проектируемой системы, по которым идет вы-
числение и заполнение пустых «ячеек» матрицы проекта.
После процесса заполнения матрица проекта будет содержать всё описание
этого объекта или системы. Заполнения матрицы в начале этапа концептуального
проектирования начинается с ввода «внешних» параметров из технического задания
(ТЗ) на проектирование системы (рис. 1). Например, первая строка – это данные ТЗ
на проектирование системы, остальные строки – результат выбора и расчета основ-
ных параметров и характеристик проектируемой системы.
Рисунок 1 – Матрица проекта
Практически всегда «начальных» данных недостаточно для запуска формали-
зованных и алгоритмизированных проектных процедур и операций, которые способ-
ны вычислить потребные характеристики проектируемой системы. В такой ситуации
обычно для определения, оценки, назначения «недостающих» данных обращаются к
прошлому опыту, к статистическим графикам и трендам параметров прототипов, по
которым проектант может принять решение о величине неизвестного параметра.
После того, как все имеющиеся выверенные проанализированные на синтаксис и
семантику статистические данные введены в базу данных прототипов, необходимо со-
здать действенные инструменты синтеза информации, такие как нахождение трендов и
физически обоснованных зависимостей для определения неизвестных параметров. Это
позволит РП принимать решения по выбору параметров новой системы в автомати-
ческом режиме или рекомендовать проектанту возможные решения в режиме активного
пользователя.
Статистика по прототипам позволяет получать статистические графики зависимо-
стей параметров и характеристик от тех или иных интересующих проектанта факторов.
Если в качестве фактора (аргумента) принять текущее время t, то графики будут пока-
зывать динамику изменения параметров по годам выпуска прототипов. Обычно прогно-
зирование базируется на предположении, что закономерности развития данного типа
систем и их основных параметров в ретроспективном и в перспективном периодах
времени сохраняются неизменными [2]. Поэтому для получения прогноза достаточно
интерполяцией ретроспективного ряда выявить основную тенденцию изменения пара-
метра за время tр и экстраполяцией распространить эту тенденцию на перспективу
вплоть до времени tп.
Важно найти зависимость параметров не только от времени, но и от факторов,
которые напрямую влияют на удовлетворение всех требований в ТЗ и имеют физиче-
ски обоснованную связь. В автоматическом режиме РП может принять решение о
выборе значения параметра, используя следующие стратегии:
Проектный синтез данных сложных систем на основе прототипов
«Штучний інтелект» 2013 № 4 275
4Б
тренд развития значения параметра по годам;
коридор допустимых значений параметра, определённый пользователем;
физическая закономерность или зависимость параметра от другого параметра;
значение параметра выбранного пользователем прототипа.
Основой для синтеза данных при проектировании являются данные:
из технического задания;
отобранные из баз данных (БД);
полученные в результате выполнения логических, расчетных модулей и их
комбинаций;
ограничения, например, уровень развития науки и т.д.
Из практики предварительного проектирования самолета типичным примером
выполнения логического модуля (одного из правил базы знаний проектанта) и запол-
нения одной строки или ячейки в матрице проекта может быть правило, предназна-
ченное для оценки возможности использования авиационных колес из БД (если такой
вариант найдется):
ЕСЛИ
1. Размер шин (БД) >= потребной размера шин для самолёта
2. Допустимая скорость при взлёте (БД) >= потребной скорости при взлёте
самолёта
3. Допустимая скорость при посадке (БД) >= расчетной скорости при посадке
4. Ресурс колеса (БД) >= потребный ресурс колеса
5. Наименование колеса =! NULL
ТО
С определенностью (0.95) можно применить правило, которое анализирует си-
туацию, если вариант колёс в выборке не один, а несколько. В противном случае пере-
дается управление другому правилу.
Другим примером может быть модуль по определению стреловидности крыла по
другому параметру самолёта (например, крейсерской скорости), который определён
ранее или задан в ТЗ или по заданному прототипу:
ЕСЛИ
1. Крейсерская скорость = заданное значение в ТЗ, ИЛИ Крейсерская
скорость = найденное значение в МП, ИЛИ Крейсерская скорость = диапазон
значений, введенный проектантом.
2. ИЛИ Наименование самолёта = «Выбранный прототип».
3. Выбранное значение стреловидности крыла должно лежать около или на
линии тренда («Стреловидность крыла – Крейсерская скорость»).
ТО
С определенностью (0.9) можно применить правило, которое анализирует си-
туацию, если вариант стреловидности крыла не один, а несколько. В противном
случае передается управление другому правилу.
Алгоритм доопределения недостающих параметров для запуска расчетных мо-
дулей может опираться на регрессионный анализ данных из БД и тех соотношений,
которые проектант вносит в виде нестрогих правил. Результаты выполнения оптими-
зационных процедур, сами по себе являющиеся синтезом данных, оцениваются на пред-
мет соответствия их проектным ограничениям и комплексу формализованных тре-
бований [3].
Боргест Н.М., Канчер Г.С.
«Искусственный интеллект» 2013 № 4 276
4Б
Литература
1. Боргест Н.М. Автоматизация предварительного проектирования самолета : учебное пособие /
Боргест Н.М. – Самара : САУ, 1992. – 92 с.
2. Комаров В.А. Концептуальное проектирование самолета : учебное пособие / Комаров В.А. –
Самара : Изд-во Самар. гос. аэрокосм.ун-та, 2012. - 142с.
3. Рассел С. Искусственный интеллект: современный подход / С. Рассел, П. Норвиг ; Пер. с англ. [2-е
изд.]. – М. : «Вильямс», 2007. – 1408 с.
Literaturа
1. Borgest N.M. Automation of the aircraft predesigning stage: university-book. – Samara: SAU, 1992.-
S.92.
2. Komarov V.A. Conceptual aircraft design: university-book. – Samara:SSAU, 2012. – S.142.
3. Rassel S., Norving P. Artificial intelligence: current approach. Second edition: tran. From English. – M.:
«William», 2007. – S.1408.
RESUME
N.M. Borgest, G.S. Kancher
Design Data Synthesis of Complicated Systems on Basis
of Prototypes
In the article tasks of automatic filling in the design matrix on basis of data synthesis
from the prototypes data base are considered. Different forecasting strategies are
researched. Given examples of the developing formalities are realized in the intellectual
“robot-designer”.
The system description that corresponds with the certain design stage is stored in the
design matrix.
The strategies of filling in the design matrix are given. After the design matrix is
filled in, it consists of a whole description of the designing system or object.
The efficiency of the «robot-designer» depends on data synthesis tools that allow
getting appropriate data from the data base. Thus the «robot-designer» will be able to take
decisions of new system parameters or give all necessary data to a designer.
Статья поступила в редакцию 19.04.2013.
|