gl1-2beg (Лекции по БЖД), страница 10

' Итак, наличие в машинном арсенале формальных указате лей СУПР НПКЗ (интеллектуальных поддержек) способствуе содержательной ориентировке конструктора и, но существу эквивалентно выявлению с помощью ЭВМ четких ориентира (смысловых опор) в разрешаемой им нечеткой проблемной си туации. Такая организация процесса целенаправленного поиск! рациональных ПК.Р в САПР силовых конструкций подкрепляе «эвристический выход конструктора» и стимулирует его творческук активность.

В соответствии с этим обеспечиваются благоприятные условщ для- развития (тренировки) неформальных умений и навыко! нахождения эффективных путей компромисса при решении конкрет ных НПКЗ. Поэтому организация ПКД с «нежестким» управление! со стороны ЭВМ может быть названа супервизорным конструирова нием которое понимается как конструирование с управлением, контролем и структурным унифицированном процедур неформаль'

ного поиска. 1 *

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ К ГЛАВЕ 1 < }. Вентцель Е. С. Исследование операций. — М.: Наука, 1980. — 155 с.

2. Zadeh L. A. Fuzzy sets-Information ап<1 Control. — 1965.—Vol. 8, № 4.-Р, 338—353.

3. Яглол» И. М. Булева структура и ее модели. — М.: Советское ради( 1980. — 175 с.

4. Вентцель Е. С„ Овчаров Л. А. Прикладные задачи теории верояти( стей. — М.: Радио и связь, 1983. — 408 с.

5. Брахман. Т. Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике,-М.; Радио и связь, 1984. — 285 с.

6. Евланов Л. Г. Теория и практика принятия решений. —М.: Экономик 1984.— 165 с.

7. Ломов Б. Ф. Справочник по инженерной психологии. — М.: Машим строение, 1982. — 365 с.

8. Шибанов Г. П. Количественная оценка деятельности человека в система] человек—техяика. —М.: Машиностроение, 1983. — 285 к..

9. Автоматизация поискового конструирования / Под ред. А. И, Половщ кина. — М.: Радио и связь, 1981. — 340 с. ^;

10. Пихтарников Я- М. Вариантное проектирование и оптимизация стальнц . конструкций. — М.: Стройиздат, 1979. — 315 с. | .;,. 11. Махотенко Ю. А. Информационное обеспечение новой техники // НТК Сер. 2. — 1983. — № 11. — С. 1—8. 1

12. Пономарев Я. А. К вопросу об исследовании психологического мехг низма <принятия решения» в условиях творческих задач // Проблем принятия решений: Сборник. —М.: Наука, 1976. — С. 82—104.

13. .Бунге М. И. Интуиция и наука. — М.: Прогресс, 1967. — 211 с,

14. Саркисян С. А. и др. Анализ и прогноз развития больших технически „.'•- систем. — М.: Наука, 1983. — 280 с. ;;

15. Мищин. В. П.. Осин М. И. Введение в машинное проектирование лея} . тельных аппаратов.'—М.: Машиностроение, 1978.—128с. ;

40

16 Miller К Ь Hansen д. и; л""и"й""" "• •->• " ан. ^usi i^iict-iivcucoo ui ' interated analyses systems // AIAA. - 1976. - P. 74-960.

17 Половинкин А И Автоматизация поискового конструирования // Вопро-

• ' сы кибернетики: Сборник, - М.: АН СССР, 1980. - С. 37-60.

18. Грязное Б. С. Логика, рациональность, творчество. — М.: Наука, 1982—

254с.

19. Исследование и моделирование деятельности человека-оператора / Под

• •' ред. Забродина Ю. М. — М.: Наука, 1981.— 150 с.

20.Майданов А. С. Процесс научного творчества. — М.: Наука, 1983.—

•" 205 с.

21. Мотков А. А, Обучение техническому творчеству в педвузе. — Киев;

Высшая школа, 1981. — 112 с.

22. Богоявленская Д. С. Об эвристической функции модели проблемной ситуации // Проблемы эвристики: Сборник. — М.: Наука, 1983. —

180 с.

23. Дункер Д. А., Крячевский И. Б. О процессе решения задач // Психоло-

;" гия мышления: Сборник. — М.: Наука, 1985. — 130 с.

24. Брушлинский А. В. Мышление: процесс, деятельность, общение. — М.:

Наука, 1982. — 270 с.

25. Ирина В. Р., Новиков А. А. В мире научной интуиции. — М.: Наука,

1978. — 182 с.

26. Елисеев В. Н., Сачков Ю. В.. Белов Н. В. Потоки идей и закономерно­сти развития естествознания. — Л.: Наука, 1982. — 300 с.

27 Чавчанидзе В. В. Проблемы управления интеллектуальной деятельно­стью. — Тбилиси: Мецниереба, 1974. — 250 с.

28. Завалишина Д. Н., Ломов Б. Ф., Рубахин В. Ф. Уровни и этапы приня­тия решений // Проблемы принятия решений: Сборник. — М.: Наука,

1976—312 с. .29. Дружинин В. В., Канторов Д. С. Системотехника. — М.: Радио и

связь, 1985. — 200 с.

30 Орфеев Ю. В. Возможности моделирования образного и понятийного мышления на ЭВМ // Интеллект человека и программы ЭВМ: Сбор­ник. - М.: Наука, 1979. — 230 с.

31. Кашапов М. М.. Урванцев Л. П. Пространственное представление как средство решения конструкторской задачи // Проблемы мышления в производственной деятельности: Сборник. — ЯГУ, 1980. — 147 с.

32. Мазилов В. А. О деятельности локации ограничений в решении мысли­тельных задач // Проблемы мышления в производственной деятельно­сти: Сборник. — ЯГУ, 1980. — 150 с.

33. Добряков А. А„ Тарасов В. Б. Эффективность целенаправленной дея­тельности // Вопросы кибернетики: Сборник. — М.: АН СССР, 1982—

С. 111—130.

34. Добряков А. А. Влияние упругих констант на запасы устойчивости и весовые характеристики стеклопластиковых оболочек // Известия ву­зов. — М.: Машиностроение, 1976. — № 6.— С. 12—14.

35. 'Хертель Г. Н. Тонкостенные конструкции. — М.: Машиностроение,

1965.—220с.

36. Венда В. Ф. О новой теории обучения // Будущее науки: Сборник. —

М.: Знание, 1983. — 270 с.

. ⁴¹

fe¹

37. Добряков А. А. Соединение элементов // Бюллетень изобретений. —М ГК СМ СССР изобретений и открытий, 1978. — № 7. — 70 с.

38. Васильев В. В., Добряков А. А. и др. Основы проектирования и изгс топления конструкций летательных аппаратов из композиционных мата риалов. — М.: МВО СССР, МАИ, 1985. — 220 с.

39. Царахов Ю. С. Конструирование соединений элементов ЛА из компози ционных материалов. — М.: МФТИ, 1980. — С. 78.

40. Глазкова В. А. Обратная биологическая связь как важный механнм в успехе обучения человека управлению // Методика и техника экспери ментальных исследований операторской деятельности: Сборник. — М. Наука, 1982. — 106 с.

г ГЛ А В А 2

Нечеткая формализация процедур многокритериального выбора

2.1. МЕТОД НЕЧЕТКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ПКР

2.1.1. Особенности «размытой» постановки задачи поискового конструирования

Специфические особенности НПКЗ (НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ, НЕФОРМАЛИЗУЕМОСТЬ, МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОСТЬ и МНОГОВАРИАНТНОСТЬ, см. п. 1.1.1) обусловливают необходи­мость их учета при разработке методов формального анализа, предназначаемых для использования в человеко-машинных проце­дурах, обслуживающих процесс поискового конструирования. Рас­смотрим в связи с этим некоторые отличительные признаки и связанные с ними требования, которым должны удовлетворять такие поисковые процедуры и методы. '" При решении конструкторских задач, требующих лишь парамет­рического анализа (см. п. 1.1.2), предполагается, что структура проектируемой конструкции и ее математическая модель формаль­но определены и имеют метрическое выражение. В такой постановке решение ПК.З сводится к поиску результата, удовлетворяющего количественным критериям, что, в свою очередь, и обусловливает формальную разрешимость задачи. При решении же задач, требую­щих структурной оптимизации, конструктор имеет дело с формаль­но неопределенными связями, неметрическими признаками, качест­венными критериями, а зачастую и с неформальным описанием 'требований ТЗ. Для многих НПКЗ имеет место пограничная ситуа­ция, требующая учета как формальных, так и неформальных факторов в их совокупности. В тех случаях, когда одна часть доставляющих многокомпонентного ТЗ имеет количественный, а 'другая—не количественный, но в то же время формальный харак­тер, НПКЗ могут быть отнесены к классу формально разрешимых

в определенном смысле.

Дело в том, что понятия «формальное» и «количественное» не тождественны, точнее всякое количественное описание является формальным, но не всякое формальное описание должно быть обя­зательно количественным. В соответствии с этим наличие в НПКЗ 'различного вида неопределенностей, обусловленных нечисловой природой качественных факторов, ведет к необходимости их фор-1 мального учета и в проектных критериях. Именно учета, а не \ устранения как неких помех, которых не должно быть. Иными сло­вами неопределенность «входа» должна иметь свое отражение и на 43

«выходе», так как никакими математическими операциями ее устра нить нельзя. Наоборот, при поиске рационального ПКР неопреде ленность, присущую рассматриваемой НПКЗ, надо сохранить, даб) не обеднить состав исходной информации, например, посредство) балльного шкалирования параметров, не содержащих в своей осно ве количественных характеристик. В последнем случае фактичесга подменяется реально существующая нечеткая действительное! детерминированной моделью. Такая подмена в конечном сче'п может привести к потере оптимального решения, находящегося зоне неопределенности.

Таким образом, при поиске решения НПКЗ надо стремиться наиболее достоверному выражению уровня присущей этой задач неопределенности в формально фиксируемом виде с тем, чтоб! сохранить ее как неотъемлемую часть НПКЗ. Применительно рассматриваемому случаю принцип соответствия (см. п. 1.1.3) мо жет быть сформулирован так — чем сложнее анализируемая сие тема, тем меньше потребность в ее четком количественном описании Это утверждение согласуется с известным положением: чем сильна техническая система приспособлена к внешним условиям, тем он| критичнее к их изменению. С такой точки зрения наличие в систем «определенного уровня неопределенности» несомненно полезно. tbi как за счет этого может быть повышена ее функциональная присгщ собляемость (способность к адаптации).

Если поиск решения НПКЗ ведется при условии сохранени имеющегося уровня неопределенности, то и окончательную цель н имеет смысла точно фиксировать. В соответствии с этим формаль ное описание цели (ТЗ), параметров разрешаемой проблемно ситуации, а также значений качественных факторов, выражаемы! в терминах цели, можно представить в виде нечетко определенны) предпочтений, например, РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ хороша^ ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ простая и т. д. Такое представление горазд) проще, чем задание четкой целевой функции, так как в этом случа) требуется не численная оценка конечного результата, а лишь ег< качественное ранжирование. Способ формализованного описан^ параметров НПКЗ, являясь более общим по своей природе и в iij же время более простым с логический точки зрения, позволяет npi использовании специальных нечетких метрик (см. п. 2.1.3) получат] формально обоснованные решения, учитывающие влияние и кол« нественных и качественных факторов.

В общем случае формализованное описание нечеткой проблем ной ситуации может быть представлено в виде структуры тип <^ «дано . , . », «требуется найти . . . »> (слева от вертикально черты расположены символы, обозначающие известные, а справа-неизвестные элементы, характеризующие решаемую НПКЗ):

<П,Т,С\А^,А, 0,X.L, Y>, ^!

где П == (/7ь .... 77,) — множество условий (ситуаций), определяю щих характер решаемой НПКЗ (см. п. 1.1.1.); Т—время, отводимо

.44

для решения НПКЗ; С == (Ci, ..., С/) — средства (расчетные проце­дуры и методы), необходимые для решения НПКЗ (см. п. 1.1.1);

А,^³ == (Л¹³,,..,/!⁷³) — множество целей, предусматриваемых при решении НПКЗ (ТЗ, параметры функции полезности); А = (Ai,..., An)—совокупность характеристик, отражающих служебные свой­ства и потребительские качества альтернативных вариантов ПКР;

0= (Oi,..., On)—множество ограничений на характеристики Л;

Х= (Xi,...,Xn)—множество альтернативных вариантов ПКР; ^== ==Ф (Q, X) —обобщенный критерий эффективности (потери относи­тельно требований ТЗ); Q=f(A⁷³, Y) —функция связи между характеристиками ПКР и целями (оценка предпочтений, весовые коэффициенты); У= (Yi,.„, Yn) —множество факторов, определяю-,щих назначение ПКР.

Итоговая формулировка постановки поисковой задачи зависит

•от вида критерия эффективности и функций, характеризующих