Автореферат (Автоматизированный контроль качества текстов проектной документации на предприятиях топливно-энергетического комплекса)

На правах рукописиКалачёв Ярослав БорисовичАвтоматизированный контроль качества текстов проектнойдокументации на предприятиях топливно-энергетического комплексаСпециальность: 05.13.12 – Системы автоматизации проектирования(в промышленности)Авторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукСанкт-Петербург – 2015Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальныйисследовательский университет «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ)Научный руководитель:Кандидат технических наук, доцент, доценткафедры «Информационные технологии иавтоматизированные системы»Московского института электроники иматематики НИУ ВШЭКлышинский Эдуард СтаниславовичОфициальныеоппоненты:Доктор технических наук, профессор,директор по развитию бизнеса ООО «ВиттеКонсалтинг» (ГК ЗАО «Ай-Теко», г.

Москва)Сарафанов Альберт ВикторовичКандидат технических наук, доцент кафедрыГосударственного казённогообразовательного учреждения высшегопрофессионального образования«Академия Федеральной службы охраныРоссийской Федерации» (г. Орел)Скурнович Алексей ВалентиновичВедущая организация:Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшегопрофессионального образования «Тверскойгосударственный технический университет»(г. Тверь)Защита состоится 25 июня 2015 г. в 15 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.238.02 при Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» им.

В.И. Ульянова (Ленина) по адресу:197376, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 5.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета и на сайтеwww.eltech.ru.Автореферат разослан 24 апреля 2015 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 212.238.02к.т.н., доцентСафьянников Н.М.2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы. Россия является крупной энергетической державой,энергетика которой играет важную роль в поддержании надежной экономической ситуации и укреплении места России на международной арене. Топливноэнергетический комплекс (ТЭК) РФ отвечает за добычу и переработку топлива,производство и распределение электроэнергии.

Особенностью ТЭК РФ является его прямая взаимосвязь с государственными структурами, сложная структураотраслей промышленности и географический разброс предприятий. Всё этотребует постоянного проектирования и разработки новых методов и систем сучетом взаимосвязи различных отраслей.Проектирование объекта или системы начинается с документа, описывающего назначение, условия эксплуатации и требования к выходным параметрам,называемым техническим заданием (ТЗ). В соответствии с работами НоренковаИ.П.: «Разработку ТЗ на проектирование называют внешним проектированием,а реализацию ТЗ – внутренним проектированием». Внешнее проектированиесистемы представляет собой описание предметной области, формирование основного назначения системы и определение требований к системе и разработкеТЗ.

Результатом внутреннего проектирования является набор проектной документации (ПД), отвечающей требованиям ТЗ.Развитые стандарты разработки (например, CALS-технология) требуютоформления полной документации. Основные спецификации представленыпроектной, технологической, производственной, маркетинговой, эксплуатационной документацией. На этапах утверждения эскизного проекта, утверждениятехнического проекта, разработки документации и приемочного испытанияопытного образца (или испытаний программы) разрабатываются текстовые документы, такие как пояснительная записка (ПЗ), инструкция (И) и программа иметодика испытаний (ПМ), которые должны использоваться для отслеживанияобщего прогресса и контроля качества.

Проверка выполнения требований ТЗ входе проектирования помогает вовремя выявить несоответствия в разработке.Особенностью документации в ТЭК, разрабатываемой в ходе внутреннегопроектирования, является использование знаний из нескольких предметных областей. В ходе разработки ситуация мягче: для выполнения многопрофильныхзадач пишутся собственные монотематичные ТЗ и документация. В связи с этимдля проверки ПД по большому проекту необходима работа группы специалистов, чьи области знаний полностью покрывают тематику проекта. На практикене всегда имеется возможность выделить необходимое количество ресурсов напроверку отчетов.

Зачастую проверкой занимается один человек, проверяющийлишь общую тематику и разделы отчета, анализируя основные понятия и данные, что снижает качество приемки. В связи с этим возникают задачи разработки методов автоматизации приемки текстовой ПД, позволяющих на основе анализа ТЗ проверить полноту покрытия списка требований ТЗ в отчетной документации и сократить временные затраты на такую проверку.

Эта задача решается путем разработки автоматизированной системы поддержки процессов приемки. Такая система должна выявлять блоки итоговой документации, тематически сходные с ТЗ, выполнять визуализацию данных, необходимых для приня3тия решения, являться дополнительным инструментом первоначальной проверки, выявляющим грубые ошибки и нарушения в тексте и содержании текстовойПД. Ее внедрение должно повысить качество сдаваемой ПД.Объектом исследования являются техническое задание, выработанное входе внешнего проектирования, и текстовые документы проектной документации, в частности, пояснительная записка, программа и методика испытаний, атакже инструкция, разрабатываемые в ходе внутреннего проектирования напредприятиях топливно-энергетического комплекса.Предметом исследования является метод приемки проектной документации, разработанной на этапах внутреннего проектирования на предприятияхтопливно-энергетического комплекса, основанный на определении полноты изложения требований, представленных в техническом задании.Целью диссертационной работы является снижение временных затрат напроверку текстовой проектной документации на завершающих этапах внутреннего проектирования за счет автоматизации оценки степени ее соответствиятехническому заданию.

Для реализации поставленной цели необходимо решитьследующую общую задачу: необходимо разработать автоматизированный метод определения степени покрытия списка требований технического задания втекстах проектных документов.Для этого необходимо решить следующие частные научные и практические задачи:1. разработка алгоритма выделения требований из текстов техническогозадания с использованием лексико-синтаксических шаблонов;2. разработка метода поиска описаний выделенных требований в текстепроектного документа и метода определения степени покрытия списка требований технического задания;3. разработка метода визуализации полученных результатов;4.

проектирование и разработка программного комплекса для анализа отчетных документов на полноту описания;5. проведение вычислительных экспериментов по тестированию разработанного метода и определению границ применимости метода.Методы исследования. При решении поставленных задач использовалисьосновные методы теории формальных языков, компьютерной лингвистики,теории дискретной математики, алгоритмы и методы обработки данных, а также методы объектно-ориентированного программирования.На защиту выносятся следующие основные положения.1. Метод автоматического поиска в тексте технического задания описаниятребований, относящихся к различным предметным областям.2. Метод автоматического поиска и визуального отображения найденныхтребований в текстах проектной документации, снижающий временные затратына принятие решения экспертами предприятий ТЭК в ходе приемки текстовпроектной документации.Одной из задач экспертов, принимающих текстовую документацию, подготовленную в ходе внешнего проектирования системы, является проверка ее4соответствия поданному на вход этапа проектирования ТЗ.

Увеличение объемаотчетов приводит к нелинейному росту сложности приемки и вероятности пропуска ошибок. Существующие автоматические методы работы с текстовой документацией не позволяют быстро перестраиваться на новые предметные области, характерные для ТЭК. В связи с этим возникает необходимость разработки новых методов определения полноты текстовой проектной документации.Из разрешения полученного противоречия вытекает научная новизнадиссертационной работы: в диссертационной работе разработан новый методопределения степени покрытия списка требований из ТЗ в текстах проектнойдокументации на завершающих этапах внутреннего проектирования, учитывающий особенности документов ТЭК.

В отличие от существующих, предложенный метод использует в качестве входных данных только тексты технического задания и проектной документации и не нуждается в предоставлении дополнительных словарей и баз данных. Разработанный метод визуализации результатов проверки проектной документации позволяет сэкономить время лица,принимающего решения (ЛПР), на поиск и проверку выделенных требований входе рассмотрения и утверждения эскизного или технического проекта.Практическая значимость результатов. Предложенный метод можетприменяться как часть системы безбумажного документооборота техническойдокументации и использоваться ЛПР для принятия решения о приемке или доработке документации, разработанной в ходе внешнего проектирования. В соответствии с предложенным методом был разработан программный комплексна языке C++, использовавшийся для оценки корректности получаемых результатов.

Практика использования программного комплекса показала применимость разработанного метода к решению задач, возникающих в крупных организациях. Проведенные эксперименты и полученные результаты подтверждаютточность и работоспособность метода при нахождении требований ТЗ в отчетном документе.Соответствие паспорту научной специальности.

Основная область исследования соответствует паспорту специальности 05.13.12 – «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», в частности, пункту 4 – «Разработкапринципиально новых методов и средств взаимодействия проектировщик – система»и пункту 7 – «Разработка научных основ построения средств автоматизации документирования, безбумажного документооборота, процессов работы электронных архивов технической документации, взаимодействия с изготовителеми потребителем изделий».Апробация работы. Основные положения и материалы диссертационнойработы докладывались на научно-практическом семинаре «Новые информационные технологии в автоматизированных системах» (2012, 2013, Москва) внеосновной программы, а также на ежегодной научно-технической конференциистудентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ НИУ ВШЭ (2012, 2013,2014, Москва).5Достоверность и обоснованность полученных результатов подтверждается:корректностью использования математического аппарата и методов испытаний;апробацией и публикациями основных результатов исследований;результатами внедрения разработанных методов и рекомендаций в практику.Реализация и внедрение результатов.