gl1-2beg (Лекции по БЖД), страница 6
Описание файла
Файл "gl1-2beg" внутри архива находится в следующих папках: Лекции по БЖД, 1.Конверсия. Теоретические положения, Анализ и синтез технического решения. Документ из архива "Лекции по БЖД", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "безопасность жизнедеятельности (бжд и гроб или обж)" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "безопасность жизнедеятельности (бжд)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "gl1-2beg"
Текст 6 страницы из документа "gl1-2beg"
Основное следствие, вытекающее из этого принципа, состоит в том, что конструкторская подсистема (КП) САПР, предназначенная для решения НПКЗ, должна строиться на основе так называемого антропоцентрического подхода («от человека—к машине»). В такой ЧМС конструктор также является ее функциональным элементом, однако при антропоцентрическом подходе к организации взаимодействия человека и машины он может к обязан выполнять функции не только пассивного информационного «звена», оценивающего решения, получаемые ЭВМ, но и активного (порождающего) «звена», направляющего автоматизированную систему на поиск решения задач (целей), формируемых им с се же помощью. 12
Рис. 1.1
Графическая интерпретация принципа соответствия:
/—выбор технического облика; И — структурная оптимизация; /// — параметрическая оптимизация; ОК.Р — оныт-•но-конструкторские работы: Д — детерминированность; Н - неопределенность (стадии ПКД); ! — подходы (АЦ — антропоцентрический; См — (.-мешанный;
МЦ—машиноцентрический); 2 — влия-дие качественных факторов (Б —большое; С —- среднее; М. — малое): 3 — ларактср оптимизационных методой (Э— эвристические: СС — структурного синтеза; Д — детерминированные); 4 — необходимая точность оптимизации (Н — низкая; С — средняя; В — нысокая);
5 — универсальность расчетных схем (Ш — широкая; С - средняя; УС — узко специализированная); 6 — тин языков описания (с- семантические; 110— проблемно ориентированные; А — алгоритмические); 7 — характер режнмон работы автоматизированной системы (ИА — интерактивный; д — диалоговый;
II — пакетный); 8 — активноеть пользователя (В — высокая; С — средняя;
Н — низкая); 9 — эффективность оптимизирующих методов (В—высокая; С— средняя; Н—низкая); 10 — стоимость программного обеспечения (Н — низкая;
С — средняя; В — высокая) (характеристики ПКД)
1.2. МОДЕЛИ ПКД 1.2.1. Феноменологическая модель
В соответствии с антропоцентрическим подходом к построению КП САПР возникает задача «симбиоза» человека и машины—их информационного и методического согласования. Поэтому при организации процедур машинной поддержки сопровождения процесса ПКД необходимо учитывать общие объективно существующие закономерности познавательной (поисковой) деятельности конструктора. Для выяснения этих закономерностей строятся феноменологическая и структурно-иерархическая модели ПКД и на основе их содержательного анализа выделяются наиболее характерные признаки, эталоны ситуаций, типичные схемы действий и другие предметно независимые'особенности ПКД, которые получили название инвариантов ПКД.
Структура феноменологической модели ПКД построена па основе обобщения ряда работ, в которых процессы познавательной деятельности рассматриваются с различных сторон Г18—28]. В целом в механизме творческой деятельности конструктора можно 13
выделить три содержательных этапа, включающих в себя семь функционально различимых позиций—составляющих ПКД
Этап I. Информационная подготовка, общий замысел (cтpaтe-гияПКД).
1 Факторный анализ проблемы и ситуации, выявление ключевых параметров, характеризующих ППКЗ (учет важных и отбрасывание ненужных факторов).
2. Выражение содержания ключевых параметров на едином языке, объединение проблемы и ситуации в общий замысел— стратегию ПКД (учет тенденций изменения функции полезности)
Этап II. Формирование структуры решения (тактика П КД)
3. Анализ прототипа и возможностей удовлетворения требований ТЗ: установление оценочных критериев (определение что «хорошо», что «плохо»).
4. Создание композиции: превращение общего замысла и упорядоченную совокупность элементарных npoeктно-конструкторских действий (ПКд)—тактику ПКД (объединение частей в целое с сохранением свойств частей).
5. Декомпозиция: структурирование общего замысла (деление целого на части с сохранением свойств целого).
6. Обобщение и идеализация: установление функциональных связей, нахождение доминирующего фактора—napavielpa «платежа» (упрощение до допустимого предела).
Этап III. Оценка результатов и корректировка (механизмы регуляции ПКД).
7. Корректировка стратегии и тактики ПКД, порождение и поиск множества приемлемых альтернатив и их оценка, нахождение эффективного решения (многопараме1рический выбор рационального ПКР).
Графическая интерпретация феноменологической модели ПКД, представленной в инженерно-психологических терминах, показана на рис- 12. Отметим, чго при решении ряда НПКЗ honcip\h.iop применяет перечисленные семь составляющих ПКД не развернуто во времени, а одномоментно, т. е. воснринимае! «вн\ ipemiiiM зрением» разрешаемую проблемную ситуацию целиком как сдиимо' совокупность («картину»). За доли сек\нш мозг конструктора успевает отобразить и оценить до тысячи вариантов, что сопает впечатление скачка в мышлении, инсайта, озарения i29, с. 1191. Оказывается, что такой параллельный способ обработки информации при достаточно сложных взаимообуславливающих друг друга составляющих ПКД является наиболее эффективным, так как упрощение за счет объединения сложных составляющих ПКД в единую «картину» становится более значительным, чем усложнение за счет поочередного использования каждой из них [29, с. 81].
Следовательно, догадку или новую идею относительно решения НПКЗ последовательный (машинный) способ обработки информации (мышления) породить не может. Огсюда легко сделачь практический вывод о том, что в условиях информационной неопределенности, требующей от конструктора интуитивно-логических действий
14
невычислительною xapaктера (озарении, многокомпонентных решений), наряду с поэтапной формой предъявления проектной информации должна ииюльзоваться и параллельная, полиэкранная или полифоническая форма с тем, чтобы создать для мозга конструкто-
Рис. 1 2 Феноменологическая модель ПКД:
1—информационная подготовка, общий замысел (стратегия ПКД) (перце-птивно образная фаза), II—формирование структуры решения (тактика ПКД) (рефлексивно-содержательная фаза), ///--оценка результатов и корректировка (механизмы регуляции ПКД) (сенсопреобразовательная фаза),
1—7—составляющие функциональные элеменгы ПКД (см п 12), ДВП н КВП—долговременная и кратковременная память, соответственно, ИД—исход-ные данные, \ - (степень поэтапного изменения ПКР, М—"расстояние до цели"
pa продуктивную обстановку. Конструктор должен пметь возможность видеть всю «картину» сразу и целиком.
Феноменологическая модель ПКД отражает содержательную сторону иознавачельиой (поисковой) деятельности коис]руктора и поэтому ее удобно использовав при методическом согласовании человеческой и машинной частей КП САПР. Для проведения информационного согласования этих частей структуру ПКД целесообразно представить в другой форме—иерархически упорядоченной.
1.2.2. Структурно-иерархическая модель
Иерархическая модель ПКД состоит из трех структурно-упорядоченных уровней декомпозиции (рис. 13). Первый смысловой уровень содержит наиболее крупные информационные блоки,
15
представляющие собой ключевые понятия. Эти блоки получили название операторов ПКД. Второй комбинационный уровень содержит функциональные блоки, различаемые по характеру перераба-
Зависят от предметной ориентации ПКД. Тем самым обеспечивается возможность рационального разделения всего объема информационного взаимодействия конструктора и ЭВМ на две разнохарак-
Рис. 1.3 Иерархическая модель ПКД:
/, II, 111—уровни декомпозиции; Тез п—тезаурус прототипа; Л— изменение; Мот — мотивация; ФМ, СИ, ПО — функционально-методологический, структурно-информационный и процедурно-организационный one раторы деятельности соответственно; а, б, в — синтактический, прагматический и семантический элементы и их соответствующие изменения г, д, е;
ж — функция потребностей; з, и, к, л, м, н, о, п — стратегический, тактический, регулирующий, понятийно-структурированный, наглядно-образный, "процедурный, декларативный и подсознательный операторы дейстннн соответственно; / — разнообразие элементной базы; 2 — типы конструктпнных элементов; 3 — параметры ПКЗ; 4—6 — изменение характеристик 1—3;
' 7,8 — рассогласование внешних условий и внутренних потребностей соответственно (характеристики ТЗ); 9—взаимосвязь ключевых параметров;
10 — число факторов Уя, определяющих ПКР; II — рассогласование с требованиями ТЗ У-гз—^пКР> ^ — доминирующее рассогласование dY;
13 — изменение доминирующего рассогласования d Л У; 14 — зависимость ПКР от предшествующих ПКд А R; 15 — информационная оценка сложности ПКР /энтр; 16—20 — характеристики восприятия: суммарные 16. временные 17, динамические 18, визуальные 19. звуковые 20; 21—2,5 — характер деятельности: поэтапный 21, ассоциативный 22, на основе опыта прошлого 23, регламентированный 24, интуитивный 25 (характеристики ПКД)
тываемого «информационного сырья». Эти блоки названы операто рами ПКд. В третий, структурный, уровень декомпозиции входя1 группы блоков, включающих в себя однородные по составу воспро изводящие операции — операторы исполнения.
1,2.3. Инварианты ПКД
На основе содержательного анализа моделей ПКД делается ряг предположений обобщающего характера, выделяются существен ные признаки, инвариантные структуры и процессы, которые н( 16
Рис. 1.4 Инварианты ПКД и «ответные детали» КП САПР:
ФМ — функционально-методологические инварианты: Стр — стратегический; Так-тактический; Кор-корректирующий; I-система управления поиском решения: УСН - указатель стратегической направленности; УТД - указатель тактических действии;
УСОС — указатели семантической обратной связи (Р — рассогласование- dp—изменение рассогласования; Л dp — тенденция изме. нения рассогласования); СИ - структурно-информационные инварианты ПС - понятийно-структурированный; БС - бит-секундный, НО — наглядно-образный; 2 — структура перерабатываемого информационного содержания: Агр - агрегирование; Разд - разделение- ЭО — экранное отображение; ПО - процедурно-организационные инварианты; Дек - декларативный (фактуальныи); Пр - процедурный (актуальный); Под - подсознательный (операционный);
3- типы поисковых процедур: ИБЗиО -информационная база знаний и опыта (ПФ — предметные файлы; ЭАП - элементы ассоциативного переноса; Э- эвристики); РП-рабочие процедуры;
НИП — неформальная информационная подготовка
терные составляющие — постоянную и переменную. Постоянная составляющая отражает характер деятельности (как делать), а переменная—предмет деятельности (что делать). Особенности этих составляющих соответственно обусловливают структуру "Редметн0-инвариантной и предметно-ориентированной частей КП САПР. В структуре постоянной и переменной информационных составляющих можно выделить функционально неизменяемые блоки (инварианты), которые по своей принадлежности разбиты на три группы
Первую группу составляют так называемые функционально-методологические инварианты ПКД, которые отражают закономерности смысловой структуры процесса решения НПКЗ и включают
кий» (рис. 1.5, а), комбинационный (рис. i.o, о) и «гиокии» (рис. 1.5, в).
Если ПКЗ формализуема и структурируема полностью, то разработка технологии ее решения сводится к созданию соответствующих алгоритмов, т. е. «жесткой» регламентации поисковых процедур и их последовательности. При такой организации поискового процесса ЭВМ выполняет функции ведущего звена. Конструктор (ЛПР) не. может вмешаться в процесс решения задачи и может лишь изменить «вход» на основании «выхода» (см. рис. 1.5, а).