Интегрированная система морфологического анализа и синтеза концептуальных технических решений

• Автор: Киселев, Андрей Станиславович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 143 с. : ил

Оглавление
Введение.

Глава 1. Анализ работ в области синтеза технических решений на

начальных стадиях проектирования

1.1. Методы поиска новых технических решений .

1.2. Методы и программные средства, основанные на комбинаторноморфологическом подходе.

1.3. Интеллектуальные системы исследовательского проектирования .

Глава 2. Автоматизированная система морфологического синтеза

новых технических решений

2.1. Обобщенная структура и основные функции автоматизированной системы морфологического синтеза.
2.2. Алгоритм работы проектировщика с автоматизированной системой морфологического синтеза
Глава 3. Автоматизированные процедуры морфологического анализа и синтеза технических решений
3.1. Способы построения морфологических таблиц с различной степенью конкретизации функциональноструктурных поня тий.
3.2. Общие подходы к решению задач анализа и синтеза комбинаторноморфологическим методом
3.3. Морфологический синтез технических решений на основе нечетких моделей теории принятия решений.
3.4. Процедуры синтеза рациональных решений с последовательным наращиванием проектируемой системы
3.5. Анализ морфологических множеств по различным комбинациям критериев.
3.6. Процедура морфологического синтеза с учетом ресурсных ограничений .
3.7. Процедура синтеза многофункциональных систем с переменной структурой .
3.8. Процедура синтеза технических решений, выполняющих основные и дополнительные функции
3.9. Процедура морфологического синтеза многофункциональных систем при снятых ограничениях на число и характер выполняемых ими функций.
ЗЛО. Морфологический синтез на основе гипотезы о законе гомологических рядов технических объектов . 1
3 Эволюционный синтез новых технических систем с учетом
наследования элементов на основе морфологических таблиц.
Глава 4. Проверка эффективности процедуры эволюционного
синтеза
4.1. Эволюционный синтез виброзащитных систем операторов дорожных машин
Основные выводы по диссертации.
Список литературы


Конструирование ТР начинается с формулирования в абстрактном виде задания на проектирование и построения функциональной структуры. При построении функциональной структуры Роденакер предполагает, что в проектируемой системе осуществляется только разделение и связь энергии, вещества и (или) сигналов. После установления функциональной структуры ТР ищут так называемые «физические зависимости», под которыми подразумеваются физические эффекты, с помощью которых обеспечивается реализация функциональной структура. При этом решаются задачи выбора лучших физических эффектов для реализации функциональной структуры. Методическое конструирование по Роденакеру позволяет осуществлять синтез не только в направлении конкретизации технического задания и функциональной структуры, но и в обратной последовательности, то есть отыскивать для известной совокупности физических структур новые сферы их применения. Алгоритмический избирательный метод конструирования по каталогам, предложенный К. На фазе формулирования задания производится анализ взаимоотношений «проектируемый объект - среда, окружающая объект». В результате анализа определяется необходимое функционирование, список технических требований и необходимая стоимость разрабатываемого технического объекта. Фаза функционирования состоит из ряда рабочих шагов, предназначенных для отыскания общих и специфических функциональных структур, а также для сравнения имеющихся функций с требуемыми. Фаза формирования также состоит из ряда рабочих шагов, позволяющих осуществить геометрическо-вещественное формирование объекта и его техническую подготовку. Отличительной особенностью алгоритмического избирательного метода конструирования является то, что на отдельных рабочих шагах необходимая информация заимствуется из специальных каталогов с помощью критериев выбора, т. В методике конструирования, разработанной Е. Паалем и В. Байтцем [-,], процесс конструирования расчленяется также, как и в методике К. Рота, на три фазы: «конструирование концепций», «проектирование» и «выработка». В работе [] приведено описание алгоритма генерирования случайных ассоциаций. Недостатком разработанной человеко-машинной программы является то, что с ее помощью синтезируются как допустимые, так и нереализуемые варианты ТР. Кроме того, ЭВМ выдает решения в весьма общем виде, что затрудняет их оценку и выбор из них рационального. Процедура генерирования случайных ассоциаций является ключевой в методах фокальных объектов и гирлянд случайностей и ассоциаций. Суть этих методов состоит в перенесении признаков случайно выбранных объектов на совершенствуемый объект, который лежит как бы в фокусе переноса и поэтому называется фокальным. Этот метод дает хорошие результаты при поиске новых модификаций известных систем. Метод синтеза на основе процедуры генерирования случайных ассоциаций реализуется по следующему алгоритму. Перед началом работы алгоритма задается следующая информация: А - список объектов; В - список признаков; С - матрица связей А и В, причем Сд = 1, если 1-й объект обладает у-м признаком, в противном случае Су = 0. Далее выполняются следующие процедуры. Случайный выбор из списка А объекта а. Выбор из списка В всех признаков объекта а. В результате получаем список Ва. Случайный выбор из списка Вл признаков Ь. Выходные данные: а, Ва, Ь. Выбор из списка А всех объектов, обладающих признаком Ь. Результат - список А/,. Случайный выбор из списка Аь объекта а. Перейти к раз на шаг 2. Конец. На каждой итерации алгоритма пользователю выводится очередная случайная ассоциация ‘‘объект - признаки - случайный признак”. Результатом работы является гирлянда ассоциаций длины к. Последовательность объектов в гирлянде характерна тем, что соседние объекты имеют общий признак. Оригинальность и допустимость идей, получаемых на основе случайных ассоциаций, существенно зависит от входных списков А и В. При этом, чем больше пересечение признаков фокального объекта со списком В, тем больше вероятность получения допустимой идеи и меньше - оригинальной.