Введение к работе
- Тдол і .
1.1, Актуальность. Одной из областей, где комплексная авто
матизация научных исследовании и производства наиболее
эффективна, является исследование сложных технологических про
цессов в атомном энергетическом машиностроении, - ведущим из
которых является сварка. В настоящее время технология сварки
является зрелой технической наукой, в которой накоплен большой
обьем теоретических и экспериментальных знаний, значительными
эмпирическими знаниями обладают высококвалифицированные специ
алисты, однако, в научных исследованиях и на производстве эти
знания используются недостаточно, что приводит к снижению их
эффективности.
Одним из путей решения этой проблемы является компьютеризация знаний по технологии сварки, позволяющая автоматизировать использование этих знаний специалистами - исследователями и практиками на протяжении всего цикла "исследование - производство", а также в составе автоматизированных систен проектирования, управления, прогнозирования, контроля качества сварки и т.д. в качестве концептуальных моделей предметной области. Такого рода модель вместе с программными средствами ее создания, модификации и использования в приложениях образуют интеллектуальную систему моделирования технологии сварки. В создании таких систем решающую роль играет наличие инструментальной системы Формализации и представления знаний по технологии сварки, разработке которой посвядена данная работа.
в соответствии с планами в отрасли тяжелого машиностроения проводятся теоретические и практические работы по созданию комплексных автоматизированных систем научных исследований и технологической подготовки сварочного производства. Данная работа является частью этих исследований.
1.2. Цель работы заключается в создании инструментальной
системы Формализации и представления знания для разработки ин
теллектуальных систем моделирования технологии сварки, откры
вающих возможность комплексной автоматизации цикла "исследования
- производство" и обеспечивающих повыаение эффективности научных
исследований и технологической подготовки сварочного производства в целом.
-
методы исследования основаны на использовании системного подхода, семиотики, теории формальных грамматик и языков, моделей данных, методов проектирования Саз данных и знаний, искусственного интеллекта, логического программирования, базируются на современных достижениях вычислительной техники.
-
Научная новизна. Разработана инструментальная система формализации и представления знаний, которая послужила основой для создания интеллектуальных систем моделирования технологии сварки в составе автоматизированных систем научных исследований и технологической подготовки сварочного производства в отраслях тяжелого машиностроения. При этом:
-
Определена архитектура интеллектуальных систем моделирования технологии сварки на базе архитектуры информационной системы, где с целью единообразного представления интенсиональной и экстенсиональной информации различной степени общности и обеспечения эволюционирования концептуальной модели в процессе Формализации знаний число уровней представления информации должно быть увеличено до трех: данных, знаний и мета-знаний, а каждый уровень состоит из схемы и расширения. Уровни модели частично пересекаются, т.е. схема уровня данных входит в расширение уровня знаний, а схема уровня знаний - в расширение уровня мета-знаний. Разработана обьектная модель данных для представления знаний о технологии сварки в виде трехуровневых эволюционирующих концептуальных моделей, в которых используется единственная информационная структура - о О ь е к т.
-
Разработаны лингвистические средства представления и манипулирования знаниями, рассматриваемые с единой предикатной точки зрения, состоящей в том, что во-первых, пзык описания обьектов ODL использует единственную структуру данных предикатного типа, экземплярами которой оперируют операции языка описания транзакций TDL, и во-вторых, в TDL выполнен переход от функциональной Формы яредстзвлрни* операций, операторов и транзакций к предикатной.
-
Организацию общения пользователей с интеллектуальной системой моделирования предложено реализовать как синтаксически
управляемый процесс обработки языка Формализации знаний с помощью класса атрибутных транслирующих- грамматик, в которых атрибуты нетерминалов получают значения путен наследования или вычисления с помощью семантических функций и эти значения влияют на процесс вывода по грамматике. Наследуемые атрибуты позволяют учитывать контекстные зависимости, связанные с Формой, а семантические Функции - контекстные зависимости, связанные с содержанием Формализуемых знаний.
1.4.4. Предложен критерий количественной оценки противоречивости концептуальной модели, представляющий собой отношение числа свойств с нарушениями ограничения целостности к общему числу свойств в текущем состоянии концептуальной модели, позволяющий оценивать адекватность модели. Установлено, что нарушения ограничений целостности концептуальной модели позволяют контролировать неполноту Формализованных знаний и могут служить в качестве эффективного эвристического механизма, направляющего процесс Формализации.
-
Практическая ценность и внедрение результатов. Разработан.! инструментальная система, состоящая из двух частей: системы управления базой знаний (СУБЗ) и системы общения с СУВЗ на синтаксически-ограниченном естественном языке, система реализована на языке TurboFroIog v.г.О в операционной системе MS-DOS v.3.30 на персональных ЭВИ IBM PC/XT/AT. Система использована при создании интеллектуальных систем моделирования в автоматизированных системах научных исследований НПО ЦНИИТМаш (г.Москва) и Волгодонском Филиале ВНИИАИ, В ПО "Атоммаш" создается интеллектуальная автоматизированная система технологической подготовки сварочного производства, в которой существенное повышение технического уровня проектируемых технологических процессов сварки достигается за счет использования формализованных научных знаний по технологии сварки.
-
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции "Автоматизированные системы управления в сварочном производстве" (г.Киев, 1982), конференции "Автоматизация проектирования технологических процессов" общества "знание" МВТУ им.Н.Э.Баумана (г.Москва, 1982), Всесоюзной научно- технической конференции
Проблемы сознания и использования мини- и микро-ЭВМ" (г.Вильнюс, 1985), Межотраслевой конференции "Разработка, внедрение и использование баз данных и баз знаний ЭВМ машиностроительного комплекса СССР" (р.Ростов-на-Дону, 1968), Всесоюзной конференции по искусственному интеллекту (г.Переяславдь-Залесский. 1966).
-
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных трудов.
-
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех плав и заключения ( 137 страниц машинописного текста, списка литературы (95 наименований на Id листах), восьми приложений на 45 страницах, 13 рисунков на 11 страницах.
