Delist.ru

МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНСТРУКТОРСКОЙ СЕМАНТИКИ (10.09.2007)

Автор: Барков Игорь Александрович

Барков Игорь Александрович

УДК 658.512.011.56

МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНСТРУКТОРСКОЙ СЕМАНТИКИ

В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ САПР

Специальности: 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

05.13.18 – Математическое моделирование, численные

методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Ижевск, 2007

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет» (ИжГТУ)

Научные консультанты:

доктор технических наук, профессор Кучуганов Валерий Никанорович,

заслуженный изобретатель Российской Федерации,

доктор технических наук, профессор Лялин Вадим Евгеньевич

Официальные оппоненты:

академик РАН,

доктор технических наук, профессор Липанов Алексей Матвеевич

(Институт прикладной механики УрО РАН),

доктор технических наук, профессор Малина Ольга Васильевна

(Ижевский государственный технический университет),

доктор технических наук, профессор Арасланов Анвар Мидхатович

(Казанский государственный технический университет),

Ведущее предприятие:

Казанский филиал конструкторского бюро ОАО «Туполев»

Защита состоится 1 ноября 2007 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д212.065.01 в ИжГТУ по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7.

Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, просим направлять по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИжГТУ.

Автореферат разослан «____»_______________2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор ________________ А.В.Щенятский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Применение автоматизированного проектирования (АП) в различных отраслях инженерии привело к значительному повышению эффективности труда проектировщика. В развитии АП заметную роль сыграли работы Дж.Джонса, М. Принса, И. Сазерленда, И.П. Норенкова, В.А. Осипова, А.И. Половинкина, Ю.М. Соломенцева и многих других ученых.

Современное проектирование и производство приводят к изменениям в окружающей человека среде, зачастую затрагивающим интересы многих членов общества. Поэтому проектирование становится сферой интересов не только конструкторов, технологов и других «профессиональных» проектировщиков, но также экономистов, законодателей, администраторов, публицистов, ученых, участников движений охраны окружающей среды, политиков, потребителей - всех тех, кто стремится предъявить свои требования к форме, содержанию, производству и эксплуатации изделий. Перед создателями САПР возникла очень трудная задача автоматизации разнопланового по своей сущности и приемам труда специалистов. Постепенно осознается необходимость в явном виде размещать в САПР результаты естественных и прикладных наук для последующего использования их в процессе АП. Информация и проектные приемы должны поступать в САПР от первоисточника, а не через посредника - программиста, следовательно, необходимо обеспечить системы АП специальными инвариантными средствами сбора и обработки профессиональных, научных и потребительских представлений об изделии. Создание САПР изделия должно стать привилегией специалистов по проектируемому изделию. Специалистам различных профессий необходимы теоретические, методические, инструментальные средства, с помощью которых их знания и пожелания могут быть учтены при создании САПР интересующего изделия.

В настоящее время наметилась тенденция создания интеллектуальных автоматизированных систем. Известно, что конструкция является ядром, вокруг которого объединяются различные миры: технологические, эргономические, экономические и т.д. Представление о подобных множественных мирах и управление им являются теми новыми функциями, которыми должна обладать интеллектуальная САПР.

Предпочтение исследователей и разработчиков САПР отдается моделированию формы изделия. В результате, основой большинства систем АП является геометро-графическая подсистема. Задачи проектирования изделий реализуются как дополнительные возможности системы машинной графики. Метафорой методологии АП является: «от формы к содержанию изделия». Суть такого проектирования состоит в обосновании конечного результата с помощью большого числа профессиональных приемов. Построенная по данной метафоре САПР представляет собой конгломерат различных профессиональных подсистем. При этом неизбежны трудности согласования структур данных и алгоритмов. Возникает противоречие между желанием увеличить функциональные возможности САПР и лавинообразным возрастанием сложности САПР.

В настоящей работе показано, что заслуживают внимания и другие методологии АП: «от содержания к форме изделия» и «содержание одновременно с формой». Совместное моделирование в системах АП формы и содержания изделия отражает философское единство этих двух категорий, переходящее друг в друга.

Объект и предмет исследования. Исследование ориентировано на создание интеллектуальных САПР, характерной чертой которых является использование смысловых моделей изделия, отражающих единство формы и содержания. В содержании изделия выделены и систематически исследованы категории свойства и особенности изделия (СиОИ) как объекты моделирования и неотъемлемые составляющие САПР, отражающие профессиональные, научные и потребительские представления о проектируемом изделии. Концептуальной основой моделирования СиОИ и решения конструкторских задач анализа и синтеза является конструкторская семантика, позволяющая расширить системы АП смысловыми конструкторскими моделями. Поэтому конструкторская семантика является основным объектом исследования и средством решения поставленных задач смыслового анализа, автоматизированного и автоматического синтеза конструкторских моделей путем обработки СиОИ. Включение в АП моделей СиОИ и разработка на этой основе методов смысловой обработки проектно-конструкторских данных рассматривается как следующий шаг повышения интеллектуального уровня САПР. Исследование содержания изделия позволяет по-новому взглянуть как на модели изделия, так и на процедуры решения проектных задач.

Состояние проблемы. Анализ действующих САПР, тенденций развития и методов их построения показал, что до настоящего времени основной акцент ставился в направлении автоматизации труда инженера-конструктора и инженера-технолога. Большинство других профессиональных задач проектирования (оценка эргономичности, теплозащищенности, экономичности и т.д. изделия) решается за пределами САПР. Всесторонняя оценка потребительских свойств будущего изделия традиционно осуществляется путем экспертизы готового проекта или отдельных его этапов. Однако используется при этом пассивный способ фиксации свойств изделия, интерпретация СиОИ в конструкции остается пока прерогативой человека. Структурный синтез изделия алгоритмизируется и программируется, как правило, с учетом свойств и особенностей конкретного изделия.

загрузка...