Вопрос 13. Искусственный интеллект как основа повышения интеллектуальности подсистем проектирования. Интеллектуальные системы автоматизированного проектирования.

Повышение интеллектуальности подсистем проектирования осуществляется путём использования эвристического программирования, экспертных систем, путем перехода от режима диалога к пакетному режиму более высокого уровня.

Объектом изучения искусственного интеллекта являются метапроцедуры, используемые при решении человеком задач, традиционно называемых интеллектуальными, или творческими. Но если психология мышления изучает эти метапроцедуры применительно к человеку, то искусственный интеллект создает программные (а сейчас уже и программно-аппаратные) модели таких метапроцедур.

Основными методами, используемыми в искусственном интеллекте, являются разного рода программные модели и средства, эксперименты на ЭВМ и теоретические модели. Однако современные ЭВМ уже мало удовлетворяют специалистов по искусственному интеллекту. Их конструкция не имеет ничего общего с тем, как устроен человеческий мозг. Поэтому идёт интенсивный поиск новых технических структур, которые будут способны лучше решать задачи, связанные с интеллектуальными процессами. Сюда относятся исследования по нейроподобным искусственным сетям, попытки построить молекулярные машины, работы в области голографических систем и многое другое.

Классические САПР используются в тех случаях, когда при проектировании изделий данного класса накоплен достаточный опыт. Интеллектуальные САПР необходимы проектировщикам тогда, когда отсутствуют достаточно проработанные методики проектирования или изделие принципиально новое и требует значительных затрат творческого труда.

Как и всякая другая система искусственного интеллекта, ИСАПР имеет в своем составе базу знаний, в которой хранится вся необходимая для её работы информация о предметной области, в которой решается задача проектирования. В этой базе знаний собран и тот опыт, который накоплен проектировщиками, и экспертная информация о возможных путях поискового конструирования — она опирается на методы моделирования рассуждений, типичные для специалистов, которые работают в данной области.

Общая схема ИСАПР может быть такой, как она показана на рис.

Рис. 1 Типовая САПР Рис.2 Интеллектуальная автоматизированная

нформационная система

Когда на вход системы поступает задание на проектирование, которое в ИСАПР может формулироваться на естественном профессиональном языке, оно с помощью естественно-языкового интерфейса и других диалоговых средств понимается системой, уточняется у пользователя и переводится в специальное внутреннее представление. После этого делается попытка свести процесс проектирования к стандартным процедурам, реализуемым в классических САПР. Если эта попытка оказывается безуспешной, то логический блок передаёт задачу на вход экспертной системы, ориентированной на решение задачи проектирования в данной предметной области. Взаимодействуя с базой знаний и САПР, экспертная система ищет решение задачи.

В процессе работы ИСАПР решаются все основные задачи технического проектирования.

1. Составляется обоснованное техническое задание — это внешнее проектирование.

2. Анализируется техническое задание — это внутреннее проектирование.

3. Проект планируется.

4. Повышается эффективность и качество инженерного анализа благодаря планированию вычислений и обучению пользователя владению пакетом прикладных программ. Проводится имитационное моделирование, выбираются численные методы расчёта, результаты контролируются.

5. Проверяется соответствие отраслевым стандартам.

6. Готовятся рабочие чертежи и документация и многие др.

Каждая из этих задач требует сложного программного и информационного обеспечения. Поэтому ИСАПР — это дорогостоящие и сложные системы, но без них вряд ли возможно создавать такие сложнейшие технические изделия, как современные самолёты или подводные лодки, атомные электростанции или космические корабли.