Критические вопросы теории и практики систем - К. Эллис

процесс создания набора описаний артефакта, удовлетворяющих заданным требованиям и ограничениям. Параметры требований к производительности называются Ppr. Требования к производительности называются Pr, которые должны быть определены заказчиком.

3. Представление знаний о домене

Знания о домене можно охарактеризовать с помощью утверждений о сопоставлении различных фактов. Эти отображения позволяют нам получать новые факты из существующих. Существует множество способов представления этих отображений. Одним из них является определение правил, которые можно классифицировать следующим образом:

3.1. Технические правила (Tech). Знания, устанавливающие соответствие между атрибутами деталей и параметрами эксплуатационных требований, называются техническими правилами.

3.2. Правила проектирования (Des). Эти правила содержат стратегии, которые следуют за процедурой решения задачи. В профессиональной практике для ограничения пространства решений определяется ряд первичных правил проектирования.

3.3. Реляционные правила (Rlt). Реляционные правила связаны с присоединением частей друг к другу. Отношения, представляющие собой метки, прикрепленные к группам информационных единиц (объектам проектирования), могут также отображаться на то, что мы считаем отношениями между физическими объектами, такими как "рядом", "внутри", "длиннее, чем" и т.д.

 

МОДУЛЬ АНАЛИЗА ЗАТРАТ

3.4. Иерархические правила (Hrc). Правила об иерархической структуре деталей (правила, используемые для определения классов, подклассов и экземпляров) называются иерархическими правилами. Рамки деталей, используемые при проектировании (Frm), относятся к классам, список деталей (Ls-c), согласующий их атрибуты с параметрами эксплуатационных требований, относится к подклассам. Rough и P{ относятся к экземплярам.

3.5. Правила устранения и конфигурирования. Правила, связанные с устранением альтернатив (Elm), определяют стратегии устранения, а правила подгонки (Fit) определяют соответствующие действия для конфигураций производителя.

СТРУКТУРИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ

WIND разработан путем объединения нескольких модулей, таких как опорный, база данных, база знаний, механизм вывода (SYNTHESIZER), модуль анализа производительности, графический модуль (PEN) и модуль анализа затрат.

Каждый модуль имеет свою задачу по поддержке проектировщика в процессе проектирования. Процесс проектирования, выполняемый человеком-экспертом, моделируется программным обеспечением. Знания можно структурировать по следующим этапам (Kavakli and Bayazit, 1994):

1. Вход

Заказчик определяет требования к производительности (Pr), предоставляя фирме спецификации. Эксперт исследует внутренние и внешние условия проблемной области (Dc) и определяет факты (D!). Чертежи представляют собой перечень деталей (Lc) и физическое описание окна, такое как высота (We), разрез (Ws) и план окна (Wp).

2. Определение параметров требований к производительности

Получив от заказчика входные данные, касающиеся требований к производительности (Pr), или задав необходимые условия для проблемной среды, эксперт рассчитывает параметры требований к производительности (Ppr).

3. Соответствие атрибутов оконных профилей параметрам требований к производительности

Атрибуты оконных профилей (Att) совпадают с параметрами эксплуатационных требований (Ppr). Перечни деталей (Ls-c), атрибуты которых совпадают с параметрами эксплуатационных требований, определяются экспертным путем.

4. Выбор частей системы

Оценивая внутренние и внешние условия проблемной области (Dc), а также факты (D!), эксперт отбирает из списка деталей (Dh-c) базу данных деталей (Ls-c), атрибуты которых соответствуют параметрам эксплуатационных требований. Таким образом, извлекаются реальные детали (Dh-c).

5. Синтез деталей изделия

В WIND исходный проект генерируется СИНТЕЗАЙЗЕРОМ, который перечисляет требования к производительности, запрашивая у конечного пользователя их приоритеты. Сначала производится поиск правил проектирования по отношению к основному требованию производительности. Таким образом, создается примерное графическое представление частей (Rough), соответствующих основному требованию производительности (Pr-I) размещаются в графическом представлении исходной конструкции (Cd) с помощью иерархических (Hrc) и реляционных правил (Rlt). Приближенное графическое представление деталей (Rough) имеет одинаковые атрибуты (Ratt), совпадающие с атрибутами в базе данных деталей (Db-c). Пользователь определяет, продукция какой фирмы будет использоваться. Затем детали изделия классифицируются и структурируются иерархически. Связи деталей, которые могут быть использованы совместно, формируются в иерархических структурах типа Link1, Link2 и т.д. Возможные связи перечисляются. Части (Linkl(Db-c)) первой связи (Link!) совпадают с атрибутами (Ratt) в грубых представлениях (Rough). Грубые представления частей (Rough) заменяются на Linkl профилей одной фирмы (Pf). Эта процедура генерирует решение для первичного требования к производительности (Sprl-ll) и представляет собой выходной мониторинг на графическом интерфейсе PEN. Операция повторяется для всех возможных связей, после чего генерируются другие решения, такие как

 

ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА

6. Принятие решений

В WIND альтернативные решения расположены по отношению к уровням удовлетворения эксплуатационных требований, например, Sprl-ll лучше, чем Sprl-13, и т.д. Но наиболее важным является решение архитектора, проектирующего фасад окна. Поэтому необходима совместная работа или согласование с архитектором. В этой работе используются правила исключения альтернатив (Elm). Затем запускаются правила подбора альтернативных решений (Fit).

Существует два вида метода синтеза для получения окончательного дизайна:

I. При параллельной обработке перечисляемые, но не оцененные альтернативные решения по каждому требованию производительности объединяются друг с другом (например, SprI-II + Spr2-11, Spr1-12 + Spr2-12 и т.д.) по правилам подгонки выбранных альтернативных решений (Fit). Формируется морфологическая матрица, представляющая все возможные решения: SI, S2, S3, S4,...,Sn. В качестве окончательного варианта выбирается S.

2. При последовательной обработке наиболее эффективное решение для первичного требования к производительности (например, Sprl-ll) пытаются объединить с альтернативными решениями для вторичных требований к производительности (Spr2-11, Spr2-12 или Spr2-1n). Если они сочетаются, то получается первичное решение для окончательной конструкции (Sn), и оцениваются альтернативные решения для третьего требования к производительности. Если оно не подходит, то модифицируется SprI-II и делается попытка подогнать его под Spr2-11, используя правила подгонки выбранных альтернативных решений (Fit). После этого получается значение Sn.

 

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА

Временное решение для окончательного проекта (Sn-l) получается из Sn. В конце концов, из этих временных решений формируется окончательный проект (S). Это эволюционный процесс.

Для получения одобрения архитектора графический модуль рисует высоту окна по отношению к окончательному проекту и оценивает, совпадают или не совпадают высота окончательного решения и эскиз архитектора (We). Если они не похожи, то аналогичным образом оценивается другое решение.

7. Расчет стоимости всей системы

Значения атрибутов по отношению к стоимости в частях конечного решения (S) используются для определения реальной стоимости окна. Некоторые фирмы уже используют компьютерную программу для расчета стоимости, получая данные из базы данных деталей изделия.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Синтез деталей (профилей) оконной системы в профессиональной практике моделируется с помощью представленного подхода структурирования знаний в механизме вывода WIND. WIND разрабатывается как система, анализирующая спецификацию конструкции и фиксирующая примерную компоновку проектного решения. Эта система, основанная на знаниях, может синтезировать детали изделия, затем генерировать альтернативные решения для каждого требования к характеристикам, чтобы получить окончательное решение. Хотя теоретически можно создать множество звеньев для каждого требования производительности, практически, в производственной фирме существует несколько звеньев профилей и пространство решений не так велико. Наконец, проверяется реализуемость решения-кандидата. Таким образом, действиям человека-эксперта на каждом этапе проектирования соответствует компьютерная программа, и, наконец, система завершается объединением тех программ, которые решают различные задачи проектирования.

 

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ

Эта