Разработка САПР. Подходы и методы, используемые при автоматизации интеллектуальных и информационных процессов. Основы представления информации и знании о производственных процессах в технике, страница 6

Методы и методологии информационных технологий ориентированы на жесткую процедурность и структурность функциональной составляющей автоматизированной системы. Но анализ традиционных процессов решения интеллектуальных задач, трудно поддающихся автоматизации такими методами, позволил сделать вывод о необходимости пересмотра парадигмы моделирования интеллектуальной деятельности от данных и процедур их обработки к категориям данных, к знаниям и стратегиям решения интеллектуальных задач на этих знаниях.

Переход к этапу новых информационных технологий, основанному на моделировании и обработке знаний, характеризовался бурным ростом создания автоматизированных интеллектуальных систем. Исследования в области работы со знаниями показали, что тех знаний, которые создаются в источниках информации и отчужденных от специалиста не достаточно для автоматизированного решения задачи. Значительную часть своего профессионального опыта специалисты не могут четко изложить. Извлечение знаний из памяти специалиста – это часть проблемы. Представление этих знаний в автоматизированной среде на основе модели не менее трудная проблема. Основным подходом к моделированию знаний является декларативный и процедурный подход. Эти подходы взаимно дополняют друг друга.

В декларативном подходе различают модели семантических сетей и фреймов. В основе моделирования знаний в  виде семантических сетей лежит идея описания необходимой информации в виде бинарных связей между понятиями. При этом отношения могут иметь различную природу.

В задачах ситуационного управления временные, пространственные и казуальные (причинные) связи между объектами.

В системах планирования могут быть связи:

Ø  цель – средства

Ø  цель – подцель (дерево целей)

В системах классификации отношения:

Ø  род – вид

В системах функционирования связи:

Ø  вход – выход

Ø  аргумент – функция

Теория семантических сетей не завершена. Появились растущие, ассоциативные семантические сети.

Представление знаний в виде фрейма существенно трансформировалось от минимального описания, которое предложил Минский, содержащего существенную информацию – до гибкой конструкции «имя фрейма» - «имя слота» - «значение слота», позволяющей подставлять в значение слота любые константы, выражения и другие фреймы.

В процедурном подходе

Опирается на классическую логическую модель вывода, которая представляет либо логическое исчисление (типа исчисление предикатов и его расширение) либо системы продукций, задающих элементарные шаги преобразования и умозаключений.

Сводная характеристика перечисленных методов и методологий приведена в таблице 1.3.

Анализ перечисленных методов и методологий показывает, что практически все вышеуказанные методы ориентированы на работу с предметными задачами средней сложности или размера. Поэтому техника диаграмм для представления концептуальных структур (ER-структур) наиболее эффективна.

Однако, во всех методах и методологиях очень сложной остается проблема взаимодействия между заказчиком, аналитиком и программистом прикладных систем.

Обработка и совершенствование методов и методологий обеспечивает становление технологии и инструментальных средств. Создание программных продуктов:

  • от технологий традиционного программирования через структурное программирование к логическому и объектно-ориентированному, причем с точки зрения интерфейса разработки;
  • от пакетного, через диалоговый к графическому и визуальному программированию;
  • от отдельных программ через наборы (инструментальные пакеты программ) к сложному инструментальному комплексу.

На первом этапе – электронная обработка данных – инструментарий сводился лишь к наладочным средствам для конкретных языков программирования конкретной операционной системы.

На втором этапе – информационных технологии – идея структурной организации данных и структурного построения программ получила свое инструментальное воплощение в виде программ или пакетов программ облегчающих как визуализацию структурной организации данных и программ (имеются в виду различное документирование результатов и т.д.)