Моделирование конструкторской семантики в интеллектуальных САПР

• Автор: Барков, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.13.12, 05.13.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 406 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Разработка концепции конструкторской семантики

1.1. Анализ состояния и тенденций развития автоматизированного проектирования

1.2. Анализ логики автоматизированного конструирования

1.3. Анализ семантических исследований

1.4. Разработка принципов моделирования конструкторской семантики

Глава 2. Разработка семантических средств моделирования свойств и особенностей изделия

2.1. Семантика свойств и особенностей изделия

2.2. Семантическая сочетаемость конструкторских понятий

2.3. Разработка концептуальных средств моделирования свойств и особенностей изделия

Глава 3. Разработка теории декларативной конструкторской семантики
3.1. Формализация задачи моделирования конструкторской семантики
3.2. Структуры конструкторских данных и конструкторских понятий
3.3. Операции над конструкторскими данными
3.4. Исследование свойств конструкторских теорий Выводы
Глава 4. Разработка теории операционной конструкторской семантики
4.1. Формализация задачи вычисления конструкторской семантики
4.2. Конструкторские модели в многозначной логике
4.3. Построение конструкторских моделей в многозначной логике
Глава 5. Разработка информационной технологии семантического конструирования
5.1. Конструкторские модели
5.2. Анализ структурного конструкторского решения
5.3. Синтез структурного конструкторскою решения
5.4. Универсум семантических конструкторских моделей Выводы
Глава 6. Экспериментальные исследования
6.1. Описание семантики задачи конструирования с помощью
аппарата позитивнообразованных формул
6.2. Разработка языка описания конструкторской семантики
6.3. Описание программной реализации
6.4. Описание экспериментальных результатов
Выводы
Заключение
Литература


Грамматические правила языка вносят систематический характер в упорядочение слов и тем самым обеспечивают возможность точного описания отношений реального мира. Семантические правила языка приписывают грамматически правильным конструкциям языка смысловое содержание мира, описываемого языком. Например, слова языка соответствуют некоторым сущностям («предохранитель», «зазор»), атрибутам сущностей («плавкий», «температурный»), явлениям и действиям над сущностями («установлен», «предусмотрен»). Смысл этих предложений состоит в том, что в некоторой конструкции, которая здесь неявно подразумевается, присутствует сущность, обладающая определенным свойством. Таким образом, семантика представляет собой отношение соответствия знаковых последовательностей, созданных при заданных морфемах языка и синтаксических правилах (правила грамматики), и реалиями того мира, который описывается этим языком. Конечно, нельзя утверждать, что семантика предложений в языке сводится лишь к отношениям и явлениям, действительно возникающим в описываемом мире. Если грамматические правила определены, то в диапазоне этих правил можно составлять предложения, описывающие и такие явления, которые не имеют места (являются логической ложыо или вообще неопределенны). Описательная мощность языка гораздо шире, чем диапазон познания человеком описываемого мира. Следовательно, необходимо указывать, соответствует ли написанное предложение реальным явлениям. Если оно им соответствует, то такое предложение принимается за истину. Предложение будет ложью, если данное им описание ошибочно. Например, в элементах конструкции, не имеющих температурного зазора, предложение «предусмотрен температурный зазор» будет ложно, а предложение «температурный зазор имеет номинал 0. Синтаксические структуры, какими бы средствами мы ни пользовались для их представления, всегда, в конечном счете, определяются смыслом и предназначаются для того, чтобы помочь нам понять механизм выражения этого смысла в данном предложении. Чем полнее структура отражает смысл, тем лучше она выполняет свою задачу. АС должна строиться таким образом, чтобы без вмешательства человека могла бы обнаружить в структурах данных (структурных моделях конструкции) наличие или отсутствие температурного зазора в случае, если к конструкции предъявлено соответствующее требование: предусмотреть температурный зазор. Большинство проблем, решаемых с помощью современных компьютеров, различаются по внешней форме проявления, но сводятся примерно к одной и той же схеме []. Дело в том, что семантика представления проблем, возникающих в реальном мире, отличается от семантики представлений, воспринимаемых компьютером, и преобразование между этими представлениями способен выполнить только человек. Сегодня ясно, что для улучшения положения в этой области преобразование должен делать сам компьютер. Это приводит к возникновению новых задач в технологии обработки информации, и, прежде всего это проблема обработки непроцедурных языков. Все без исключения языки, ориентированные на обрабатывающие механизмы компьютера модели фон Неймана, являются языками явно выраженного процедурного типа. Переход к решению интеллектуальных задач потребовал применения языков непроцедурного тина - декларативных языков. Концепции структур данных в декларативных языках обусловливают элементы, принципиально отличающиеся от элементов структур языков процедурного типа. Эти отличия определяются относительным различием семантики языков. В языках процедурного типа содержатся базовые элементы, которые образуют структуру данных в компьютере. Особенность языков декларативного типа заключается в том, что их элементы обладают семантикой, суть которой - непосредственное соответствие с описываемыми объектами. Если сказать кратко, то процедурный язык определяет «что» и «как» сделать, а декларативный язык формулирует только «что» нужно сделать. Преобразование языков должно осуществляться семантически []. Обычно преобразование языков с различающейся семантикой сопряжено с множеством трудностей. Семантика процедурного языка заложена в написанных в этом языке обрабатывающих процедурах и, поэтому, полностью соответствует миру компьютера.