2.3.3. Блоки принятия решений и вычислительные модели

Решение задач автоматизации проектирования с помощью ЭВМ опирается на отображение знаний, накопленных в предметной области, в программную среду. В нашем случае единицей представления знаний предметной области выступает блок принятия решений. В совокупности множество БПР представляет собой описание предметной области, которое с большей или меньшей степенью детализации охватывает проблему.

Набор БПР, который предназначен для решения определенной задачи с применением ЭВМ, будем называть вычислительной моделью (рис.2.15). Поиск решений на основе вычислительной модели выполняет специальная программа-планировщик. Работа планировщика строится на следующих предпосылках:

1. Имеется словарь понятий, отражающий свойства объектов предметной области:

{A1, A2, ..., An}.

2. Имеется набор БПР, в которых зафиксированы взаимосвязи между отдельными свойствами объектов предметной области:

(Ai,…Aj) = Bk(Al,…Am), …

3. Для каждого блока принятия решений известно его имя, список входных и выходных параметров, условия применения. Последние три компонента определяются в терминах словаря понятий.

4. Постановка задачи для планировщика формулируется в терминах, что 'ДАНО' и что 'ТРЕБУЕТСЯ ПОЛУЧИТЬ' и осуществляется в виде набора входных и выходных атрибутов словаря понятий. Эти наборы атрибутов представляются для планировщика в виде входной и выходной таблицы. При этом входная таблица содержит необходимые значения, которые являются исходными данными для расчета, а выходная таблица представляет результаты расчетов.

На основе указанных пользователем исходных данных и параметров, которые требуется определить, планировщик автоматически строит план действий в виде последовательности блоков вычислительной модели, которые следует выполнить для достижения поставленной цели (рис.2.16). Планировщик автоматически реализует состав­ленный план действий и сохраняет значения результатов вычислений в выходной таблице. Если результата достигнуть не удается, то планировщик позволяет получить информацию о полноте накопленных знаний и последовательности применяемых БПР при решении задачи. Эта информация доступна пользователю после работы планировщика в форме протокола вычислений.

Использование планировщика дает следующие преимущества в разработке систем:

1. Разработчики прикладных систем могут сосредоточиться на существе решаемых задач и формализации знаний предметной области, а не на программировании.

2. В 5 - 10 раз сокращается время создания прикладной системы потому, что отпадают проблемы составления алгоритмов и написания программ, упрощается отладка и подготовка документации.

3. Значительно облегчается сопровождение созданных систем. Для внесения изменений в систему достаточно изменить БПР, составляющие вычислительную модель, а не исправлять и вновь отлаживать программы.

H

Упорядоченные по алфавиту атрибуты словаря понятий, входящие в вычислительную модель

* * *

Hdel F7.2 Припуск на обрезку по высоте, мм

bvh02

<H <ds

Hds Hdel

Имя блока, в котором определяется значение атрибута

Hds F7.2 Отношение H/ds, мм

bvh02

<H <ds

Hds Hdel

Входные параметры вычислительной модели (имя блока отсутствует)

K m F5.3 Коэффициент свойств материала

* * *

Mmn F5.3 Наименьший коэффициент операции вытяжки

Входные параметры блока

(атрибуты помечены уголком)

<TPO <PR <Nv <a1

Mmn

bvt024

Выходные параметры блока

Mmn

Рис. 2.15. Фрагмент содержимого вычислительной модели

Выходная таблица

Вычислительная модель

A3

A4

A5

A6

A15

A7

A8

Рис. 2.16. Пример схемы расчета по вычислительной модели