Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. - Проектирование нестандартного оборудования (1037551), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Сложные процессы формирования интересов наблюдаются и на более низких уровнях,например, при определении технической политики предприятия,при решении вопросов разработки новой техники и др, Интересы формируются при наличии Ограничений: недостатке знаний, опыта, ресурсов времени, финансов; при инерционности мьппления, разных идеологиях, давлении авторитетов и др. Особенность интереса— четко выраженная направленность.
Вершина интереса — определение цели и постановка задачи на ее достижение. ПО мере Возрастания количестВа информации снижается неопределенность в формировании познавательного образа (проекта). Подход к проектированию с позиций теории отражения позволяет отнести этот процесс к расиознаванию.
Под распознаванием вообще по- нимается принятие решения о принадлежности того или иного конкретного объекта или явле~и~ к определенному классу. Предварительная классификация существующих объектов составляет связную информацию, которой располагает субъект проектирования до начала распознавания. По ходу проектирования определяются признаки (параметры) познавательного образа. Информация о них в отличие от предыдущей может быль названа сВободноЙ. Вообще под инФормацией согласно ~36) понимается воспроизведение одной системой (субъект проектирования) структуры ~разнообразия и т.д,) другой (объект проектирования), при котором она функционально выделяется и включается отражающей системой В процесс управления, жизнедеятельное~~ и практики. По мере возрастания количества информации снижается неопределенность в формировании познавательного образа.
Распознавание при проектировании — многоуровневый процесс. Он характеризуется последовательными э~анями, на каждом из которых Объект проектироВания получает Описание на языке признакоВ, образующее некоторое пространство. На каждом этапе это пространство сужается, и поэтому проектирование можно рассматривать как процесс последовательных приближений. Каждый этап характеризуется своим собственным оператором, содержащим анализ и синтез. Стремление изучить прзцесс проектирования приводит к необходимости выяснить роль символов для формирования познавательных образов в актах творчества.
Символизация является способом опосредованного отражения деЙс~вител~н~с~и и ~~еское с тем своеобразным Ориентиром, выра- жающим н~~~~орые стороны дина~и~~ ~озна~а~~льны~ Образов, ~~алии их формирования, намечающим новые пути подхода к исследуемым объектам.
Диалектика и логика символов позволяют установить связь между интуицией и логикой; между метафорическими образами и аналогиями, аллегориями, создаваемыми воображением, и строгими научными понятиями. Какие же особенности проектирования вызывают потребность в символах? Прежде всего это необходимость передачи информации об объекте, Возникнув первоначально на этой основе, символы в дальнейшем стали выступать как «орудие труда» и в процессе преобразования познавательного Образа (модели). Графические изображения, находящиеся в изоморфном, т,е. во взаимно одиозна~и~~ отображении двух сово~упностей, сохраняющем их структурные свойства в соответствии с объектом проектирования и несущем полную информацию о нем„называются иконическими знаками. К ним относятся чертежи рабочей документации, С оперированием знаками связано проектирование на завершающих этапах — конструирование объекта.
На более высоком уровне символы уже не оказываются копиями проектируемого объекта, а обозначают его сущнос~ь, имея чу~ствен~онаглядную форму ~рис. 9.4). К таким символам можно отнести принципиальные и кинематические схемы, с которыми оперируют на этапах выбора параметров и ре~~мо~ дей~~в~~ об~ек~а., ~~а~иза принятого решения. Кинематические схемы„хотя представляют абстрактные идеи и понятия, однако связаны с конкретньпи классом объектов, Роль иконических знаков выполняют языки компьютерного проектирования (АП~ОСАО, «Компас», Т-Нех, ЯО1Ы%ойз, «Космос» и многие другие). Этапы проектирования еще более высо~ого уровня *ребуют использования с~~~ол~~ с борщей абстракцией, На э~ап~ по~с~а решений и *ем более определения целей проектирования необходимо обозначить всю область технических решений и ориентироваться в ней.
Единственным средством выполнения этих этапов до недавне~~ времени был естественный язык. Кстати, пояснительные записки как сОставная часть проекта вьшолнялись и будут выполняться на обычно~ языке с элементами иконических знаков, Язык проектирования, как и язык нау~~, призванный слу~кить истинному познанию вещей, должен быть очищен от недостатков естест~е~~~го языка.
Потребносгь в создании иску~ст~е~~о~~ ~зыка проектирования диктуется в настоящее время и стремлением к 1пирокому использованию компьютерных технологий, ЭВМ. Под искусственным языком про- ЧАСТЬ К Основы теории проектирования ектирования понимается некоторая система записи сообщений об объективной действительности. К языку проектирования предъявляются следующие требования: недвусмысленность, т.е.
каждая запись должна допускать однозначное толкование; удобство для формализации различных действий, связанных с хранением, передачей и преобразованием информации; униВерсальность при Описании информации В пределах поставленных задач; гибкость„допускающая внесение отдельных изменений и дополнений без ущерба для общей методики и позволяющая учитывать специфичес~ие Особенности техники; целенаправленность и прикладной характер, т.е. Отсутствие всякой избыточности; тесная связь с методикой проектирОВания'„прОстота и доступность, пОзВоляющие легко ОсваиВать их специалистами средней квалификации; возможность механизации про- цессОВ кодирования, Сформулировать определение искусственного интеллекта, что всем известно, сложно даже специалистам в этой области знаний.
В электронной энциклопедии БЭКМ 2001 года ® Кирилл и Мефодий) приведено следующее определение: «Искусственный интеллект — это раздел ииформатики, занимающийся разработкой методов моделироваиия и воспроизведения с помои~ью ЭВИ творческой деятельности человекаи. Следовательно, создание искусственного интеллекта связано с разработкой кибернетических моделей интеллектуальной деятельности.
Какие достижения в этой области могут быль полезны уже сейчас для методики проектирования? Широта использования такого поведенческого акта не остается без внимания специалистов, занимающихся разработкой искусственного инте~~екта. Ими Выделены некоторые процедуры, сопровождающие планирование и другие, близкие к проектированию процессы. В ближайшее время компьютеризация проектирования не только должна освободить человека от рутинной работы, но и оказать ему помощь тйм, где проявляется его сознательная деятельность. Среди всех операций проектирования можно выделить широкий класс алгоритмических, для которых уже созда~~ или могут быль созданы формальные модели, К ним относятся все расчеты, выполненные по ГОСТам; расчет деталей машины на прочность, надежность, тепловые расчеты, а также кинематический и динамический анализы.
Сюда же мОжнО Отнести и расчеты по частным методикам: расчет силовых оболочек ракетных двигателей, усилий резания при механической обработке и т.п. Однако алгОритмические Операции и процедуры составляют лишь часть процесса проектирования. Кроме них в процессе применяются и эвристические процедуры, отличающиеся от алгоритмических неопределенностью в постановке задачи, методе решения и в окончательном результате.
К таким процедурам можно отнести, например, поиск вариантов технических решений, выбор из них оптимально~о, Эвристические процедуры пока чаще выполняются человеком, но уже есть примеры их реализации с помощью компьютеров по так называемым эвристическим программам. Все процедуры по области их использования можно разделить: 1) на специальные, 2) общетехнические, 3) применяемые в любой области человеческой деятельности. 1'ретий тип процедур проектирования по содержанию можно отнести к метапроцедурам, играющим немаловажную роль и при создании систем искусственного интеллекта.
Остановимся на некоторых из них— д~ко~~озиц~и, по~с~с в ~абир~н~е возможное~ей, семиотическом моделировании. Декомпозиция означает разделение задачи на подзадачи. В практике проектирования эта метапроцедура уже ис~о~~зу~~~~ давно О~но~и~~ задача декомпозиции — разработка проектной документации, необходимой и досгаточной для изготовления технического объекта — разбивается на подзадачи, составляющие стадии разработки: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочая документация.
Каждая стадия разработки связана с определенным этапом проектирования. Декомпозиция способствует тому, что на определенной ее ступени задачи переходят в разряд ЙлгОритмических, Под лабиринтом возможностей с позиций проектирования следует понимать возможные варианты технических решений. Целенаправленный поиск должен сократить путь в лабиринте к достижению поставленной ! цели. Одной из реализаций этой метапроцедуры в области разработки систем ис~ус~т~~нно~о интеллекта является «Общий репгатель задач», пред- ложенный А. Ньюэллом, Дж. Шоу и Г. Саймоном и развитый в работах А.И. ПолОвинкина. Основным инструментом «Общего решателя задач» можно считать таблицу различий.
Она содержит столько столбцов, сколько вьщелено различий между объектом„и ~~~лько строк, сколь~о предусмотрено преобразований, Ячейки на пересечении строк и столбцов помечаются через знак «+», который означает, что соответствующее преобразование способно полностью устранить или уменьшить различие между целевым объектом и рассматриваемым, Отметим попутно, что некоторые эвристические приемы проектирования используют основную концепцию «Общего решателя задач». Интересно направление работ, называемое семиотическим моделированием.
В память компьютера в форме базы данных закладывают основные понятия и конструкции из них, используемые в процессе проектирования, созда~а~ тем самым базу знаний. Семио*ические программы должны реализовать специальную систему управления комплексом фиксированных знаний и обеспечить возможность логического вывода. В основу разработки таких программ может быть положена гипотеза о наличии в каждой области интеллектуальной деятельности некоторых инвариантных структур, называемых фреймами (т.е. данных„описьпиющих фрагмент знаний человека о мире или представляющих какую- нибудь стандартную ситуацию).
Если фрейм наполнить конкретными объектами, то образуется определенная композиция, Однако возникает большое препятствие — как вскрыть фреймы? Как найти наиболее оптимальный из них? Пока ОтветОВ на эти Вопросы нет. Можно утверждать, что программы, построенные на основе уже разработанных методов, способны создавать технические решения на уровне подавляющего большинства зарегистрированных изобретений„лишь совершенствующих известное устройство, способы или вещество. Для ознакомления, получения общего представления об автоматизации проектирования некоторые материалы будут изложены в части Ш пособия. Более детально изучение процессов автоматизированного проектирования конструкций производится в рамках другого специального курса. 130 Любая изучаемая дисциплина должна достаточно четко определить предмет сВОих исследований, Основные понятиЯ и принципы, Не ЯВлЯетсЯ исключением и данная дисциплина.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
