 |
4.2. Системы автоматизированного проектирования (САПР)
|
|
|
|
4. 2. Системы автоматизированного проектирования (САПР)
Системы автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для выполнения проектных работ с применением математических методов и компьютерной техники.
Системы САПР широко используются в архитектуре, электронике, энергетике, механике и др. В процессе автоматизированного проектирования в качестве входной информации используются технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, уточняют результаты, проверяют полученную конструкцию, изменяют ее и т. д. Кроме того, в САПР накапливается информация, поступающая из библиотек стандартов (данные о типовых элементах конструкций, их размерах, стоимости и др. ). В процессе проектирования разработчик вызывает определенные программы и выполняет их. Из САПР информация выдается в виде готовых комплектов законченной технической и проектной документации.
4. 3. Автоматизированные системы научных исследований
Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) предназначены для автоматизации научных экспериментов, а также для осуществления моделирования исследуемых объектов, явлений и процессов, изучение которых традиционными средствами затруднено или невозможно. В настоящее время научные исследования во многих областях знаний проводят большие коллективы ученых, инженеров и конструкторов с помощью весьма сложного и дорогого оборудования. Большие затраты ресурсов для проведения исследований обусловили необходимость повышения эффективности всей работы. Эффективность научных исследований в значительной степени связана с уровнем использования компьютерной техники.
|
|
|
Компьютеры в АСНИ используются в информационно-поисковых и экспертных системах, а также решают следующие задачи: управление экспериментом; подготовка отчетов и документации; поддержание базы экспериментальных данных и др.
В результате применения АСНИ возникают следующие положительные моменты:
в несколько раз сокращается время проведения исследования; увеличивается точность и достоверность результатов; усиливается контроль за ходом эксперимента; сокращается количество участников эксперимента; повышается качество и информативность эксперимента за счет
увеличения числа контролируемых параметров и более тщательной обработки данных;
результаты экспериментов выводятся оперативно в наиболее удобной форме — графической или символьной (например, значения функции многих переменных выводятся средствами машинной графики в виде так называемых «горных массивов»). На экране одного графического монитора возможно формирование целой системы приборных шкал (вольтметров, амперметров и др. ), регистрирующих параметры экспериментального объекта.
Каждая из систем АСНИ и САПР, конечно, имеет свою специфику и отличается поставленными целями и методами их достижения. Однако очень часто между обоими типами систем обнаруживается тесная связь, и их роднит не только то, что они реализуются на базе компьютерной техники. Например, в процессе проектирования может потребоваться выполнение того или иного исследования, и, наоборот, в ходе научного исследования может возникнуть потребность и в конструировании нового прибора и в проектировании научного эксперимента.
Такая взаимосвязь приводит к тому, что на самом деле «чистых» АСНИ и САПР не бывает: в каждой из них можно найти общие элементы. С повышением их интеллектуальности они сближаются. В конечном счете и те и другие должны представлять собой экспертную систему, ориентированную на решение задач конкретной области.
|
|
|
4. 4. Базы знаний и экспертные системы
База знаний (knowledge base) - совокупность знаний, относящихся к некоторой предметной области и формально представленных таким образом, чтобы на их основе можно было осуществлять рассуждения.
Базы знаний чаще всего используются в контексте экспертных систем, где с их помощью представляются навыки и опыт экспертов, занятых практической деятельностью в соответствующей области (например, в медицине или в математике). Обычно база знаний представляет собой совокупность правил вывода.
Экспертная система — это комплекс компьютерного программного обеспечения, помогающий человеку принимать обоснованные решения. Экспертные системы используют информацию, полученную заранее от экспертов - людей, которые в какой-либо области являются лучшими специалистами. Экспертные системы должны: хранить знания об определенной предметной области (факты, описания событий и закономерностей); уметь общаться с пользователем на ограниченном естественном языке (т. е. задавать вопросы и понимать ответы); обладать комплексом логических средств для выведения новых знаний, выявления закономерностей, обнаружения противоречий; ставить задачу по запросу, уточнять её постановку и находить решение; объяснять пользователю, каким образом получено решение. Желательно также, чтобы экспертная система могла: сообщать такую информацию, которая повышает доверие пользователя к экспертной системе; «рассказывать» о себе, о своей собственной структуре.
Экспертные системы могут использоваться в различных областях — медицинской диагностике, при поиске неисправностей, разведке полезных ископаемых, выборе архитектуры компьютера и т. д.
|
|
|
