Другие предметы \ Автоматизированное проектирование систем и средств управления

Автоматизированное проектирование систем и средств управления. Системы автоматизированного проектирования нижнего уровня. Автоматизация структурного синтеза, страница 4

3. Необходимо выбрать вариант бесконечного множества структур. Но 2 условия:

                     1) количество вариантов не позволяет осуществить полный перебор

                     2) большая (высокая) сложность структур.

4. Синтез сложных структур с выбором из неограниченного количества вариантов

5. Необходимо принять техническое решение, основанное на заранее неизвестных принципах работы.

Независимо от уровня сложности. Для того, чтобы автоматизировать процесс синтеза, необходимо получить математическую модель на 3-х уровнях:

  1. Базовый элемент условно неделимая часть объекта.
  2. Макроэлемент.

Признаки: совокупность базовых элементов, выполняющих одинаковую функцию

Сборочная единица (редуктор) – в машиностроении.

Логическая схема в ЭВМ.

  1. Системный уровень (или завершенная структура) - описание отдельных элементов и связей между ними.

Система искусственного интеллекта  базируется на 3-х понятиях

  1. Фрейм
  2. Семантическая сеть
  3. Предикаты

Фрейм – упорядоченная структура данных об объекте.

Может служить для описания базового элемента и макроэлемента и отражать иерархию объекта, т.е. уровни соподчиненности объекта.

< название: а1 = р1, аi = рi, … аn = рn, q1, qi, … qn>

ai – атрибуты (т.е. св-ва объекта);

pi – знач-я атрибутов (в символьном или численном виде);

qi – ссылки на др фреймы.

Слоты – вложенные фреймы.

Символические:

Слот №1.

<резистор Х, номинал Х1, мощность Х2, класс точности Х3, ГОСТ Х4, электрическая схема 1>

Слот№2.

<конденсатор у, номинал у1, напряжение у2, класс точности у3, ГОСТ у4, электрическая схема 1>

Фрейм.

<RC – цепочка, резистор Х, конденсатор у, электрическая схема 1>

В конкретных слотах и фреймах атрибутам присваивается числовое значение.

<резистор МЛТ 0.5, номинал 0.5 Ом, мощность 5 Вт, класс точности 1, ГОСТ…, q1>

Семантические сети – это способ представления значений, основаный на понятиях и отношениях, относящихся к определеной одл-ти.

Понятие опр-ет составные части объекта.

Отношение опр-ет связи м\у составными частями.

Вариантом семантической сети явл-ся И, ИЛИ дерево, в к-м содержится 2-а типа вершин:

1) Вершины И – отражают структуру объекта.               – вершина.

2) Вершина ИЛИ – отражают варианты формировния стр-р.

Р\м стр-ру управления расходом (с помощью сетей)

 


И – с-ма упр-я расходом.

Два варианта выбора: автоматическое и ручное управление.

1 – первичный преобразователь

2 – вторичный.

Процесс синтеза с помощью семантических сетей явл-ся процессом выбором варианта из обощенной стр-ры. При этом возможен расчет (оценка) промежуточного варианта.

Предиктаты – это стр-ра правил, к-я отображает отнош-я м\у объектами.

СПОСОБЫ АВТОМАТИЗАЦИИ СТРУКТУРНОГО СИНТЕЗА.

1.  Полный перебор законченных стр-р (возможен только для задач 2-го ур-я слож-ти).

Частичный перебор стр-р (для задач 3-го ур-я слож-ти).

Решается задача дискретно-семантического программирования.

Extr F(x)

X Є X(D)

X – вектор управляемых параметров;

F(X) – целевая ф-я (задается разработчиком, ее необх-мо оптимизировать);

X(D) – допустимая обл-ть значений управляемых параметров.

X(D)=X{φ(x)≥0, ψ(x)=0}

φ(x) и ψ(x) – ограничение.

φ(x) – производительность сети, надежность сети, мощность компьютера и т.д.

ψ(x) – кол-во отказов.

2.  Наращивание стр-ры.

К исходной стр-ре постепенно добавляется новые  эл-ты с оценкой промежуточных рез-ов.

Способ более быстродействующий чем первый.

Н-р, разводка печатной платы.

3.  Выделение из обобщенной стр-ры.

4.  Трансформация описания.

Если задано описание объекта, соотв-е одному ур-ю или аспекту проект-я и необ-мо получить описание этого же объекта, соотв-го др-у ур-ю или аспекту проектирования.

Для реализации трансформации описания исп-ся дедуктивная с-ма:

S={Б, Х, А, П}

Б – алфавит дедук-й с-мы;

Х – обозн-е переменных, к-е не должны совпадать с алфавитом;

А – аксиомы и теоремы (з-ны функц-я с-мы);

П – правила трансформации.

Б=<0, 1, V, Λ, Г, …>

Г – логическое отрицание;

*         - ф-я предназначенности;

V – логическое сложение;

Λ – логическое умножение.

Х=<a, b, c, … >

А=<>

П=<т Де-Моргана>

Трансформ-е описания применяется не только для автоматизации стр-го синтеза, но и для автоматизации процедуры варификации.

Для автоматизации синтеза от обобщенного описания переходят к более детальному.

При верификации – от отд-го описания переходят к обобщенному описанию.

Н-р, RS – триггер.

                                                                     

Трансформация описания исп-ся для неслож-х с-м, для к-х сущ-ют правила перехода от одного вида описания к др-му. Чаще всего этот метод исп-ся для автоматизации синтеза объекта 2-го и 3-го ур-ня сложности, но м б испол-н для исследования св-в объекта и на 5-ом ур-не сложности, т.е. для моделирования.

Скачать файл