Министерство образования Российской Федерации

Алтайский Государственный Технический Университет

имени И.И. Ползунова

Инженерно-физический факультет

Кафедра САПР

Курсовая работа

по дисциплине

«Разработка САПР»

Выполнил студент группы САПР-92

Боенко К.А.

Проверил Козлов Л.А.

Барнаул 2003

Введение

3

1. Исследование предметной области 4

1.1. Основание для разработки 4

1.2. Назначение разработки 4

1.3. Формирование кортежа 4

1.4. Реализация схемы вывода «СОРИТ» 4

1.5. Анализ построенного сорита 11

2. Категориальный анализ 12

2.1. Иерархия семантических сетей 12

3. Символизация когнитивно-ориентированной иерархии семантических сетей 15

4. Когнитивное моделирование процесса принятия решений 17

4.1. Когнитивная модель принятия решений 17

4.2. Символизация парадигмальной модели принятия решений 20

5. Когнитивное структурирование проектной деятельности 22

Заключение

26

Приложение 1 27

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Предметной областью данной работы является автоматизация квазидинамического расчёта напряженно-деформированного состояния газового стыка дизельного двигателя.

Детали газового стыка — это блок картера, головка цилиндров, прокладка и болты крепления.

Принцип работы газового стыка состоит в следующем. Сила газов растягивает головку. Под действием этих сил болты растягиваются (т.е. их длина увеличивается), что вызывает ослабление прокладки. Так как при затягивании болтов усилие было больше, то усилие в газовом стыке уменьшается. Это уменьшение рассчитывается по определенным выражениям. После уменьшения силы давления газов деформация болтов по длине уменьшается, а давление на прокладку снова увеличивается, так как болт начинает сжимать детали газового стыка с силой предварительной затяжки.

В дальнейшем сила, возникающая в момент вспышки при разгружении газового стыка, дополнительно растягивает болт и сжимает головку на определенную величину. Таким образом, получается суммарная деформация. Толщина прокладки уменьшится. Таким образом, можно сделать вывод, что движение в газовом стыке появляется за счёт деформации элементов.

Проблема газового стыка заключается в определении оптимальной силы затяжки болтов, которая позволить максимально уменьшить пропускание газов в систему охлаждения двигателя.

Автоматизация решения вышеозначенной проблемы состоит из двух этапов. Это, во-первых, автоматизация построения твердотельной модели сборки деталей газового стыка рассчитываемого дизеля, и, во-вторых, автоматизация моделирования НДС, которое производится при помощи построенной твердотельной модели газового стыка. Оба этапа реализуются путём применения для каждого из них соответствующих программных пакетов: для первого этапа это пакет твердотельного моделирования (например, SolidWorks2001), для второго этапа это CAE-система, способная выполнить необходимые для решения проблемы расчёты (например, COSMOSDesign STAR 3.0). Совокупность этих пакетов и будет составлять проектируемую систему.

1. Исследование предметной области

1.1. Основание для разработки

Основанием для разработки является задание на курсовую работу, выданное преподавателем дисциплины «Разработка САПР» Козловым Л.А.

Автоматизация квазидинамического расчёта напряженно-деформированного состояния газового стыка дизельного двигателя позволит сэкономить временные ресурсы и исключит возникновение некоторых ошибок в процессе расчёта.

1.2. Назначение разработки

Использование разработанной системы для расчёта НДС газового стыка в расчётно-аналитическом бюро АО «Алтайдизель».

1.3. Формирование кортежа

При разработке систем компьютерной поддержки любой интеллектуальной деятельности, включая проектирование, как правило возникают трудности, связанные с вхождением системотехника в предметную область. Обычно говорят о специфике понятий, терминологии и т. д. Вхождение в когнитивные структуры профессионала процесс болезненный и не всегда успешный.

В данной работе, на основе используемой литературы и бесед со специалистами, был построен список унарных высказываний, где роль субъекта определена сущностью «Система квазидинамического моделирования напряжённо-деформированного состояния газового стыка дизеля"(далее — СКМНДСГС), а в качестве предикатов выступают характеристики и качества данной сущности.

Использованные унарные высказывания:

0 — СКМНДСГС

1 — СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя

2 — СКМНДСГС требующая доработки под потребителя

3 — СКМНДСГС дающая наиболее точные характеристики и величины

4 — СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК

5 — СКМНДСГС обладающая максимальным быстродействием

6 — СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью

7 — СКМНДСГС обладающая универсальностью

8 — СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования

9 — СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью

10 — СКМНДСГС обладающая простотой в использовании

11 — СКМНДСГС с гибким вычислительным аппаратом

12 — СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности

13 — СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО

14 — СКМНДСГС с минимальным временем настройки

15 — СКМНДСГС с минимальным количеством единиц ПО

16 — СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Реализация схемы вывода «Сорит»

СОРИТ

/————————-1 — уровень ——————-/

(1)Некоторый СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (O, 1,13)

(2)Некоторый СКМНДСГС требующая доработки под потребителя Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 2,1)

(3)Всякий СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью Не есть СКМНДСГС обладающая универсальностью (E, 9,7)

(4)Некоторый СКМНДСГС Есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (J, 0,12)

(5)Некоторый СКМНДСГС с минимальным количеством единиц ПО Есть СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью (J, 15,9)

(6)Всякий СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (A, 12,1)

(7)Всякий СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (E, 16,13)

(8)Всякий СКМНДСГС с гибким вычислительным аппаратом Есть СКМНДСГС дающая наиболее точные характеристики и величины (A, 11,3)

(9)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС обладающая максимальным быстродействием (O, 6,5)

(10)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Есть СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК (J, 8,4)

(11)Некоторый СКМНДСГС с минимальным временем настройки Не есть СКМНДСГС дающая наиболее точные характеристики и величины (O, 14,3)

(12)Некоторый СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Есть СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью (J, 16,9)

(13)Всякий СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью Не есть СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК (E, 9,4)

(14)Всякий СКМНДСГС обладающая максимальным быстродействием Не есть СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью (E, 5,9)

(15)Некоторый СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (J, 16,6)

(16)Некоторый СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Есть СКМНДСГС обладающая простотой в использовании (J, 16,10)

(17)Всякий СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (A, 6,13)

(18)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (J, 13,8)

(19)Всякий СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (E, 13,8)

(20)Всякий СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (E, 13,12)

(21)Некоторый СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью Есть СКМНДСГ обладающая максимальной надежностью (J, 9,6)

(22)Всякий СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (A, 8,6)

(23)Всякий СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (A, 1,8)

/————————-2 — уровень —————-—/

(24,s=23,p=1)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (O, 8,13)

(25,s=5,p=3)Некоторый СКМНДСГС с минимальным количеством единиц ПО Не есть СКМНДСГС обладающая универсальностью (O, 15,7)

(26,s=12,p=3)Некоторый СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть СКМНДСГС обладающая универсальностью (O, 16,7)

(27,s=21,p=3)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС обладающая универсальностью (O, 6,7)

(28,s=6,p=4)Некоторый СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Есть СКМНДСГС (J, 1,0)

(29,s=2,p=6)Некоторый СКМНДСГС требующая доработки под потребителя Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (O, 2,12)

(30,s=4,p=6)Некоторый СКМНДСГС Есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (J, 0,1)

(31,s=23,p=6)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (J, 8,12)

(32,s=12,p=7)Некоторый СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (O, 9,13)

(33,s=15,p=7)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (O, 6,13)

(34,s=16,p=7)Некоторый СКМНДСГС обладающая простотой в использовании Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (O, 10,13)

(35,s=17,p=7)Всякий СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (E, 6,16)

(36,s=18,p=7)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (O, 8,16)

(37,s=11,p=8)Некоторый СКМНДСГС с минимальным временем настройки Не есть СКМНДСГС с гибким вычислительным аппаратом (O, 14,11)

(38,s=17,p=9)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть СКМНДСГС обладающая максимальным быстродействием (O, 13,5)

(39,s=22,p=10)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Есть СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК (J, 6,4)

(40,s=5,p=13)Некоторый СКМНДСГС с минимальным количеством единиц ПО Не есть СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК (O, 15,4)

(41,s=10,p=13)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Не есть СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью (O, 8,9)

(42,s=12,p=13)Некоторый СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК (O, 16,4)

(43,s=21,p=13)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК (O, 6,4)

(44,s=5,p=14)Некоторый СКМНДСГС с минимальным количеством единиц ПО Не есть СКМНДСГС обладающая максимальным быстродействием (O, 15,5)

(45,s=12,p=14)Некоторый СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть СКМНДСГС обладающая максимальным быстродействием (O, 16,5)

(46,s=17,p=15)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (J, 13,16)

(47,s=1,p=17)Некоторый СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (O, 1,6)

(48,s=7,p=17)Всякий СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (E, 16,6)

(49,s=15,p=17)Некоторый СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (J, 16,13)

(50,s=19,p=17)Всякий СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (E, 8,6)

(51,s=20,p=17)Всякий СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (E, 12,6)

(52,s=21,p=17)Некоторый СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (J, 9,13)

(53,s=22,p=17)Всякий СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (A, 8,13)

(54,s=22,p=18)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (J, 6,13)

(55,s=10,p=19)Некоторый СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (O, 4,13)

(56,s=17,p=19)Всякий СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (E, 6,8)

(57,s=23,p=19)Всякий СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (E, 1,13)

(58,s=4,p=20)Некоторый СКМНДСГС Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (O, 0,13)

(59,s=17,p=20)Всякий СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (E, 6,12)

(60,s=18,p=20)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования — Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (O, 8,12)

(61,s=17,p=21)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Есть СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью (J, 13,9)

(62,s=10,p=22)Некоторый СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК Есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (J, 4,6)

(63,s=18,p=22)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (J, 13,6)

(64,s=23,p=22)Всякий СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (A, 1,6)

(65,s=6,p=23)Всякий СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (A, 12,8)

(66,s=19,p=23)Всякий СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть СК МНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (E, 13,1)

(67,s=22,p=23)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (J, 6,1)

/————————-3 — уровень ——————-/

(68,s=52,p=3)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть СКМНДСГС обладающая универсальностью (O, 13,7)

(69,s=65,p=4)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Есть СКМНДСГС (J, 8,0)

(70,s=31,p=6)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (J, 8,1)

(71,s=64,p=6)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (J, 6,12)

(72,s=52,p=7)Некоторый СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (O, 9,16)

(73,s=53,p=7)Всякий СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (E, 8,16)

(74,s=54,p=7)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (O, 6,16)

(75,s=53,p=10)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Есть СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК (J, 13,4)

(76,s=39,p=13)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью (O, 6,9)

(77,s=52,p=13)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК (O, 13,4)

(78,s=24,p=17)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (O, 8,6)

(79,s=32,p=17)Некоторый СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (O, 9,6)

(80,s=34,p=17)Некоторый СКМНДСГС обладающая простотой в использовании Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (O, 10,6)

(81,s=39,p=17)Некоторый СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (J, 4,13)

(82,s=55,p=17)Некоторый СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (O, 4,6)

(83,s=57,p=17)Всякий СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (E, 1,6)

(84,s=58,p=17)Некоторый СКМНДСГС Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (O, 0,6)

(85,s=64,p=17)Всякий СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (A, 1,13)

(86,s=67,p=17)Некоторый СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (J, 1,13)

(87,s=31,p=19)Некоторый СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (O, 12,13)

(88,s=46,p=19)Некоторый СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (O, 16,8)

(89,s=52,p=19)Некоторый СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (O, 9,8)

(90,s=54,p=19)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (O, 6,8)

(91,s=65,p=19)Всякий СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (E, 12,13)

(92,s=46,p=20)Некоторый СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (O, 16,12)

(93,s=52,p=20)Некоторый СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (O, 9,12)

(94,s=53,p=20)Всякий СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (E, 8,12)

(95,s=54,p=20)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (O, 6,12)

(96,s=31,p=22)Некоторый СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (J, 12,6)

(97,s=35,p=22)Всякий СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (E, 16,8)

(98,s=47,p=22)Некоторый СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (O, 1,8)

(99,s=51,p=22)Всякий СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (E, 12,8)

(100,s=65,p=22)Всякий СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (A, 12,6)

(101,s=28,p=23)Некоторый СКМНДСГС Есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (J, 0,8)

(102,s=50,p=23)Всякий СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (E, 6,1)

(103,s=53,p=23)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (J, 13,1)

(104,s=64,p=23)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (J, 6,8)

/————————-4 — уровень ——————-/

(105,s=6,p=31)Некоторый СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (J, 1,8)

(106,s=17,p=35)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (O, 13,16)

(107,s=17,p=50)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (O, 13,8)

(108,s=18,p=50)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (O, 13,6)

(109,s=17,p=51)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (O, 13,12)

(110,s=18,p=57)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 8,1)

(111,s=23,p=64)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (J, 8,6)

/————————-5 — уровень ——————-/

(112,s=100,p=4)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Есть СКМНДСГС (J, 6,0)

(113,s=85,p=6)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (J, 13,12)

(114,s=75,p=7)Некоторый СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (O, 4,16)

(115,s=85,p=7)Всякий СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (E, 1,16)

(116,s=86,p=7)Некоторый СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (O, 1,16)

(117,s=75,p=13)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть

СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью (O, 13,9)

(118,s=71,p=17)Некоторый СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (J, 12,13)

(119,s=87,p=17)Некоторый СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (O, 12,6)

(120,s=100,p=17)Всякий СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (A, 12,13)

(121,s=104,p=17)Некоторый СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (J, 8,13)

(122,s=75,p=19)Некоторый СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (O, 4,8)

(123,s=85,p=19)Всякий СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (E, 1,8)

(124,s=75,p=20)Некоторый СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (O, 4,12)

(125,s=85,p=20)Всякий СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (E, 1,12)

(126,s=86,p=20)Некоторый СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (O, 1,12)

(127,s=69,p=22)Некоторый СКМНДСГС Есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (J, 0,6)

(128,s=70,p=22)Некоторый СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя Есть СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью (J, 1,6)

(129,s=80,p=22)Некоторый СКМНДСГС обладающая простотой в использовании Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (O, 10,8)

(130,s=84,p=22)Некоторый СКМНДСГС Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (O, 0,8)

(131,s=73,p=23)Всякий СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть

СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (E, 16,1)

(132,s=88,p=23)Некоторый СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 16,1)

(133,s=89,p=23)Некоторый СКМНДСГС обладающая минимальной стоимостью Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 9,1)

(134,s=90,p=23)Некоторый СКМНДСГС обладающая максимальной надежностью Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 6,1)

(135,s=94,p=23)Всякий СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (E, 12,1)

/————————-6 — уровень ——————-/

(136,s=17,p=83)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Не есть

СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 13,1)

(137,s=22,p=83)Всякий СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (E, 8,1)

/————————-7 — уровень ——————-/

(138,s=120,p=4)Некоторый СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО Есть СКМНДСГС (J, 13,0)

(139,s=115,p=6)Всякий СКМНДСГС являющаяся многопользовательской Не есть

СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (E, 16,12)

(140,s=113,p=7)Некоторый СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (O, 12,16)

(141,s=120,p=7)Всякий СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (E, 12,16)

(142,s=112,p=17)Некоторый СКМНДСГС Есть СКМНДСГС с наименьшими затратами на ТО (J, 0,13)

(143,s=113,p=19)Некоторый СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС с возможностью её усовершенствования (O, 12,8)

(144,s=122,p=23)Некоторый СКМНДСГС требующая минимальных ресурсов ПК Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 4,1)

(145,s=129,p=23)Некоторый СКМНДСГС обладающая простотой в использовании Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 10,1)

(146,s=130,p=23)Некоторый СКМНДСГС Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 0,1)

/————————-8 — уровень ——————-/

(147,s=145,p=6)Некоторый СКМНДСГС обладающая простотой в использовании Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (O, 10,12)

(148,s=146,p=6)Некоторый СКМНДСГС Не есть СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности (O, 0,12)

(149,s=138,p=7)Некоторый СКМНДСГС Не есть СКМНДСГС являющаяся многопользовательской (O, 0,16)

(150,s=143,p=23)Некоторый СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 12,1)

1.4. Анализ построенного сорита

Как видно из предыдущего пункта, сорит трижды вынес на последний уровень понятие W12 (СКМНДСГС, удовлетворяющий требованиям безопасности). Однако не все выводы, в основе которых лежит это понятие, имеют для нас практической важности. Речь идёт о первом (О, 10,12) и втором (О, 0,12) выводах последнего уровня сорита. Информация первого вывода не является важной для нас, поскольку безопасность использования СКМНДСГС не зависит от простоты использования входящего в систему ПО. Второй же вывод просто не является информативным высказыванием, поскольку его смысл является констатацией само собой разумеющегося факта.

Аналогичным второму выводу является и третий (О, 0,16).

Анализируя четвёртый вывод последнего уровня сорита (Некоторый СКМНДСГС удовлетворяющая требованиям безопасности Не есть СКМНДСГС наиболее полно удовлетворяющая требованиям потребителя (O, 12,1)), можно заключить, что так оно и есть. Однако учёт требований безопасности при работе за компьютером (а именно такой характер имеет работа при эксплуатации проектируемой системы) не является решающим в сравнении с учётом требований пользователя при разработке системы. Поэтому требованиями безопасности можно в какой-то степени пренебречь.

2. Категориальный анализ

Категориальный анализ служит для того, чтобы заострить внимание на наиболее значимых понятиях конкретной предметной области. Он базируется на стремлении сбавить количество основных сущностей и тем самым добиться обозримости изучаемых структур. Комплекс категориальных понятий представляет особый интерес, так как именно он составляет основу когнитивных структур профессионала-проектировщика. Задача представляется в виде иерархии семантических сетей. Каждый уровень иерархии включает набор присущих ему категориальных понятий. Категориальные понятия в конкретной ситуации связаны отношениями, каждое понятие характеризуется атрибутами. Переход на следующий уровень иерархии осуществляется по диссонирующему звену, которое по каким-либо основаниям требует особого к себе интереса.

2.1. Иерархия семантических сетей

Уровень первый

Уровень второй

Уровень третий

Уровень четвёртый

3. Символизация когнитивно-ориентированной иерархии семантических сетей

Раскроем содержательное наполнение одного из уровней иерархии, а именно «Модель мира», и осуществим его символизацию.

Первый уровень иерархии:

x₀x₂x₉x₁₂ (W₀¹ СКМНДСГС (x₀) &

& W₂¹ Требования потребителя (x₂) &

& W₉¹ Стоимость (x₉) &

& W₁₂¹ Требования безопасности (x₁₂) &

& R₀₋₂¹ Должна соответствовать (x₀, x₂) &

& R₂₋₀¹ Должны учитываться (x₂, x₀) &

& R₀₋₉¹ Стремится снизить (x₀, x₉) &

& R₉₋₀¹ Определяет жизнеспособность (x₉, x₀) &

& R₀₋₁₂¹ Должна удовлетворять (x₀, x₁₂) &

& R₁₂₋₀¹ Должны учитываться (x₁₂, x₀))

Второй уровень иерархии:

x₁x₂x₃x₄x₇x₁₀x₁₃x₁₅ (W₁² Требования потребителя (x₁) &

& W₂² Доработка под потребителя (x₂) &

& W₃² Максимальная точность (x₃) &

& W₄² Минимальные ресурсы ПК (x₄) &

& W₇² Универсальность (x₇) &

& W₁₀² Простота эксплуатации (x₁₀) &

& W₁₃² Затраты на ТО (x₁₃) &

& W₁₅² Количество единиц ПО (x₁₅) &

& R₁₋₂² Предусматривает (x₁, x₂) &

& R₂₋₁² Должна отвечать (x₂, x₁) &

& R₁₋₃² Предусматривают (x₁, x₃) &

& R₃₋₁² Отвечают (x₃, x₁) &

& R₁₋₄² Оговаривают (x₁, x₄) &

& R₄₋₁² Отвечают (x₄, x₁)&

& R₁₋₇² Предусматривают (x₁, x₇) &

& R₇₋₁² Отвечает (x₇, x₁) &

& R₁₋₁₀² Оговаривают (x₁, x₁₀) &

& R₁₀₋₁² Отвечает (x₁₀, x₁) &

& R₁₋₁₃² Сводят к минимуму (x₁, x₁₃) &

& R₁₃₋₁² Должны соответствовать (x₁₃, x₃)&

& R₁₋₁₅² Оговаривают (x₁, x₁₅) &

& R₁₅₋₁² Должны соответствовать (x₁₅, x₃))

Третий уровень иерархии:

x₂x₈x₁₄x₁₆ (W₂³ Доработка под потребителя (x₂) &

& W₈³ Возможность усовершенствования (x₈) &

& W₁₄³ Минимальное время настройки (x₁₄) &

& W₁₆³ Многопользовательская система (x₆) &

& R₁₆₋₁₄³ Реализуется (x₁₆, x₁₄) &

& R₁₄₋₁₆³ Должно стремиться к (x₁₄, x₁₆) &

& R₂₋₁₄³ Обусловлена (x₂, x₁₄) &

& R₁₄₋₂³ Реализуется по заказу (x₁₄, x₂) &

& R₂₋₁₈³ Реализуется (x₂, x₁₈) &

& R₁₈₋₂³ Соответствует (x₁₈, x₂))

Четвёртый уровень иерархии:

x₉x₁₁x₁₃x₁₄x₁₆ (W₉⁴ Минимальная стоимость (x₉) &

& W₁₁⁴ Наличие гибкого вычислительного аппарата (x₁₁) &

& W₁₃⁴ Наименьшие затраты на ТО (x₁₃) &

& W₁₄⁴ Минимальное время настройки (x₁₄) &

& W₁₆⁴ Многопользовательская система (x₁₆) &

& R₉₋₁₆⁴ Обусловливает (x₉, x₁₆) &

& R₁₆₋₉⁴ Увеличивает (x₁₆, x₉) &

& R₉₋₁₄⁴ Влияет (x₉, x₁₄) &

& R₁₄₋₉⁴ Снижают (x₁₄, x₉) &

& R₉₋₁₃⁴ Влияет (x₉, x₁₃) &

& R₁₃₋₉⁴ Увеличивают (x₁₃, x₉)

& R₉₋₁₁⁴ Обусловливает (x₉, x₁₁) &

& R₁₁₋₉⁴ Увеличивает (x₁₁, x₉))

4. Когнитивное моделирование процесса принятия решений

Когнитивное моделирование процессов принятия решений основано на применении когнитивных моделей, таких как модель Сергеева-Цембурского, модель Жана Пиаже, модель Пьера Жане. Отдельные модели и их назначение мы рассмотрим подробнее далее. Необходимо отметить, что сочетание возможностей моделей, теории парадигмы и когнитивного моделирования, позволяет избежать значительного числа концептуальных ошибок и именно на ранних стадиях проектирования.

4.1.Когнитивная модель принятия решений.

Модель имеет три фундаментальных блока «модель мира», «ценности» и «средства». Иногда в их составе рассматривается блок «поведенческие гештальты» (стереотипы поведения). Эти блоки последовательно порождают блоки «возможности», «интересы», «цели», «сценарии». Завершающим является блок «задача», в которой заложен смысл цели со сценарием ее достижения. Решить задачу — значит изменить «мир» в свою пользу. Если менять содержательное наполнение фундаментальных блоков, то модель будет порождать новые цели и генерировать сценарии их достижения. Если нам удастся выяснить причины сложившейся ситуации или цели, которым она соответствует, то можно считать, что субъект существенно продвинулся в понимании объекта.

Когнитивная модель принятия решений помогает определить цели и наметить сценарии их достижения.

Парадигма

САПР предназначена для моделирования напряжённо-деформированного состояния газового стыка (ГС) дизеля. Её создание направлено на внесение вклада в решение проблемы ГС, которая заключается в том, чтобы добиться равномерной затяжки болтов крепления деталей ГС, которая при этом максимально препятствовала бы разгерметизации двигателя.

Аксиомы

1. Расчёт, производимый системой, позволяет продвинуться в решении проблемы газового стыка;

2. Расчёты с использованием стандартных методов не всегда точны;

3. На когнитивные структуры субъекта эффективно воздействует интерактивная компьютерная графика;

Ценности

1. Система должна иметь возможность пользовательских настроек;

2. Система должна включать в себя возможность представления результатов работы при помощи интерактивной графики;

3. Система должна уметь обрабатывать информацию как верную, так и нет;

4. Система должна иметь гибкий вычислительный аппарат;

5. Система должна быть обеспечена справочной информацией;

6. Система должна обеспечить построение 3D-модели;

7. Система должна обеспечивать проведение расчёта на основе построенной 3D-модели.

Средства

1. Компьютерная поддержка (hardware, software (SolidWorks, Cosmos DS));

2. Методики расчёта НДС;

3. Математический аппарат, который может быть приложенным к проблемной области;

4. Информация о предметной области (литература, знания экспертов);

5. Информация о традиционных методиках решения поставленных задач (литература, эксперты);

6. Аппарат интерактивной компьютерной графики (SolidWorks, Cosmos DS);

7. Справочная информация по используемому программному обеспечению;

8. Доступ к знаниям экспертов по данной проблеме (расчётно-аналитическое бюро АО «Алтайдизель»).

Интересы

1. Необходимо, чтобы субъект нуждался в разрабатываемой системе;

2. Необходимо, чтобы система имела возможность пользовательских настроек;

3. Необходимо, чтобы результаты расчёта представлялись как в графическом, так и в текстовом режимах;

4. Необходимо наличие достаточно гибкого для решения поставленной задачи вычислительного аппарата;

5. Необходимо наличие справочной информации по максимальному количеству интересующих пользователя вопросов;

6. Необходимо, чтобы визуализация результатов расчёта была достаточно наглядной и понятной для возможности сделать какие-либо выводы относительно решаемой проблемы.

7. Необходимо, чтобы была построена 3D-модель деталей газового стыка;

8. Необходимо проведение расчёта на основе этой модели.

Возможности

1. Имеется возможность автоматизации процесса расчёта НДС ГС путём внедрения в этот процесс компьютерной техники;

2. Имеется возможность использования графической визуализации результатов расчёта;

Цели

1. Обеспечить создание пользовательского интерфейса системы;

2. Обеспечить визуализацию результатов расчёта;

3. Обеспечить возможность накопления информации по предметной области;

4. Обеспечить релевантность доступа к справочной информации внутри системы;

5. Обеспечить возможность максимально точного расчёта путём оптимального выбора программного обеспечения для создания системы.

6. Обеспечить построение 3D-модели сборки деталей газового стыка;

7. Обеспечить проведение расчёта на основе этой модели.

Поведенческие гештальты

1. Использование методик создания интеллектуального интерфейса;

2. Графическое представление результатов работы системы;

3. Использование математических моделей, могущих быть примененных в данной работе.

4. Настройка параметров системы под пользователя;

5. Использование МКЭ;

6. Подбор ПО с учётом его времени работы и производительности.

Выбор доминирующих целей

Альтернатива 1

Альтернатива 2

Так как проектируемая система должна одним из факторов иметь точность расчёта, то выбираем из двух приведённых выше альтернатив первую.

Выбранная цель

1. Пользовательский интерфейс;

2. Визуализация результатов расчёта;

Сценарии достижения цели

1. Изучить требования пользователя к системе.

2. Изучить возможные варианты общения пользователя с системой.

3. Изучить на заводе основные понятия проблемной области (проблема газового стыка).

4. Реализовать целесообразную схему поведения САПР при возможных сценариях поведения пользователя.

5. Обеспечить выполнение всех требований пользователя.

4.2. Символизация парадигмальной модели принятия решений средствами первопорядковой логики

A_i(x_i) — описание некоторого объекта с номером i, представляющее собой конъюнкцию признаков;

1.Блок «Модель мира» A₁(x₁),

Cущности, принятые в предыдущем пункте как аксиомы, будут символизироваться как A₁¹(x₁), A₁²(x₁), A₁³(x₁), A₁⁴(x₁), A₁⁵(x₁), A₁⁶(x₁), A₁⁷(x₁), A₁⁸(x₁), A₁⁹(x₁).

2.Блок «Ценности» A₂(x₂).

A₂(x₂) = A¹₂(x₂)& A²₂(x₂)& A³₂(x₂)& A⁴₂(x₂)& A⁵₂(x₂)& A⁶₂(x₂)& A⁷₂(x₂)

A^j₂(x₂) — некоторые идентификаторы качеств предмета рассмотрения

3.Блок «Средства» A₃(x₃ ).

A₃(x₃) = A¹₃(x₃)& A²₃(x₃)& A³₃(x₃)& A⁴₃(x₃)& A⁵₃(x₃)& A⁶₃(x₃)

A^j₃(x₃) — значимые факторы, влияющие на решение задачи.

4.Блок «Интересы» A₄(x₄ ).

Существует такое состояние модельного мира и некоторых средств, что они в комплексе составляют интересы, важные для решения проблемы, и что они обеспечат возможность решения задачи.

5.Блок «Возможности» A₅(x₅ ).

Существует такое сочетание состояния модельного мира и некоторых ценностей, что они обеспечат возможность решения задачи.

6.Блок «Цели» A₆(x₆ ).

Существуют такие интересы и возможности, что если они совместимы, то существуют цели, направленные на решение задачи.

7.Блок «Поведенческие гештальты» A₇(x₇ ).

Любая организация имеет набор свойственных ей стереотипов поведения. Цели проходят через них, как через фильтр, отсеивающий несвойственные организации цели. На этом этапе решается задача выбора цели на основе некоторых критериев.

8.Блок «Сценарии» A₈(x₈ ).

Понятие сценария носит явно выраженный характер процессности, то есть оно характеризуется в рамках интервала последовательных различных состояний. Имеет состояние модели мира A₁(x₁), допускающее или инициирующее подобную деятельность. Имеются средства A₃(x₃), позволяющие реализовать выбранную установку.

9.Блок «Задача» A₉(x₉ ).

Блок «Задача» A₉(x₉) представляется той же формулой, что A₈(x₈). Он носит символический характер и означает, что мы достигли цели, то есть изменили «Модель мира» в свою пользу.

5. Когнитивное структурирование проектной деятельности

Шаг первый: S пытается понять P

На данном этапе на основе информации о предметной области (проблема газового стыка) формируется образ будущей системы: цели, преследуемые созданием системы квазидинамического моделирования напряжённо-деформированного состояния газового стыка дизеля (далее в работе — СКМНДСГС), возможности решения данной проблемы, степень необходимости решения данной проблемы. Необходимость такая имеет место, поскольку налицо проблема, а автоматизированной системы для её решения как таковой не существует.

Шаг второй: S пытается думать об альтернативах P

На основе имеющегося образа будущего изделия необходимо рассмотреть как можно больше возможных реализаций проектируемой системы. В предыдущей лабораторной работе было проведено рассмотрение двух таких альтернатив, а именно:

· СКМНДСГС, основной и главной особенностью которой является точность расчёта при сравнительно больших временных затратах;

· СКМНДСГС, основной и главной особенностью которой является быстрота расчёта, т. е. экономия важнейшего ресурса — временного.

Шаг третий: S пытается думать о критических оценках P

На данном шаге происходит оценка выявленных альтернатив и выбор одной альтернативы. В результате из этой пары альтернатив была выбрана первая, поскольку такой фактор, как точность расчёта был принят более важным, нежели быстрота расчёта.

Кроме того, оценивая альтернативы, на данном этапе происходит вывод следствий из альтернатив, на основе и в результате которых и получаются искомые оценки. Проектируемая система, независимо от выбора конкретной альтернативы, должна иметь возможность пользовательских настроек, возможность графической визуализации результатов расчёта, наличие гибкого вычислительного аппарата и релевантную справочную систему.

Шаг четвёртый: S предлагает экспериментальную проверку P

На этом шаге выбранная альтернатива исследуется на предмет соответствия определенным требованиям. Исследование происходит при помощи эксперимента. Здесь можно использовать модели П. Жане, Э. Клапареда и К.Левина. Эти модели исследуют природу воздействия субъекта на объект и таким образом выясняют результаты эксперимента.

Применяя модель П. Жане, субъект воздействует на объект, оценивает результаты и на основе их опять воздействует до тех пор, пока воздействие будет иметь смысл. Использование модели П. Жане применительно к данной работе представлено в Приложении 1.

Шаг пятый: S пытается аксиоматизировать P

Построив или получив экспериментально образ будущего изделия мы проверяем удовлетворяет ли он аксиомам текущей парадигмы проблемной области. Частное пытаемся привести к общему. Для этого используем парадигмальную модель, т. е. берем аксиомы из первого фундаментального блока и проверяем полученный образ в свете этих аксиом.

Шаг шестой: S пытается вывести P из Q

Так как мы все же выявили аксиому, которая конфликтует с сформированным образом, то необходимо как-то изменить образ САПР для устранения конфликтной ситуации. Все это делается опять же в рамках парадигмы, поэтому используем парадигмальную модель. Конфликтующую аксиому необходимо нейтрализовать путем добавления новых аксиом. Мы фактически изменяем «модель мира» посредством расширения или смешения проблемной области. Также можно изменить наполнение фундаментального блока «средства», чтобы в блоке «возможности» не было влияния конфликтующей аксиомы.

В рамках первого метода можно предложить подключить аксиомы каких-нибудь нетрадиционных наук, в парадигмах которых нет проблемы в понимании механизма мышления человека (может быть религия, экстрасенсорика и т. п.). Для второго метода действия тривиальны. Выделить средства для исследования когнитивных структур человека.

Шаг седьмой: S пытается показать, что P не выводится из Q

На этом шаге мы пытаемся показать, что решение нашей проблемы на основе методов, предложенных на предыдущем шаге, невозможно. Здесь, по сути дела, мы доводим до конца работу, начатую на предыдущем шаге. Т. е. модель порождает новые цели на основе измененных фундаментальных блоков. Если цели будут невыполнимы, то мы покажем, что «P не выводится из Q» .

Попытаемся рассмотреть новую измененную САПР с помощью парадигмальной модели.