WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

В первой главе диссертационной работы рассматриваются вопросы, посвященные особенностям развития современных схемотехнических САПР РЭА. Показано, что системы автоматизированного проектирования все в большей мере приобретают характер распределенных информационных систем. Современные САПР характеризуются комплексностью, сложностью объекта проектирования, постоянной сменой номенклатуры проектируемых объектов, технологий и процессов, необходимостью параллельно выполнять несколько проектов. Как в любой распределенной информационной системе в САПР возникают задачи организации взаимодействия коллектива пользователей. Разрабатываемый инструмент, обеспечивающий функции коллективного взаимодействия, должен обладать такими возможностями, как: коллективная работа над документами, единая процедура аутентификации, возможность удаленного доступа, гранулярное управление уровнем доступа к информации, адаптация к изменениям сетевой инфраструктуры, возможность встраивания дополнительных компонентов, интеграция с пакетами автоматизированного проектирования, наличие подсистемы поиска по всем информационным ресурсам, механизмы персонализации. Кроме того, он должен иметь универсальный, удобный и легкий в использовании пользовательский интерфейс. В результате проведенного анализа, показана актуальность информационных, организационных и методических аспектов разработки и внедрения специализированных инструментальных средств поддержки схемотехнического проектирования изделий РЭА. В качестве инструментального средства применения инженерных знаний выбран корпоративный портал.

Показано, что эффективная организация совместной работы проектировщиков и конструкторов достигается за счет инструментов управления задачами и проектами, удобной организации информации и доступа к ней, средств контроля исполнения задач и анализа выполненной работы.

Проанализированы различные подходы к созданию портальных решений. Проведена классификация порталов. Выделен особый тип порталов – портал знаний. Показано, что именно этот тип порталов в наибольшей степени позволяет обеспечить практическое применение концепции управления знаниями для решения задач автоматизированного проектирования. Приведена типовая структура портала знаний, состоящая из сервера приложений, базы данных объектов портала, базы знаний, web-клиента, подсистемы интеграции с внешними приложениями.

В целях разработки архитектуры портала выделены базовые функции систем этого класса и проведен их анализ, на основе результатов которого сделан вывод о том, что корпоративный портал является инструментальным средством, обеспечивающим единое информационное пространство процесса проектирования.

На основе типовой структуры порталов знаний и архитектурной модели для современных порталов разработана архитектура подсистемы PortalCAD. Подсистема PortalCAD состоит из модулей: интеграции со сторонними информационными системами; оперативного персонифицированного оповещения пользователей; администрирования и управления порталом; управления пользователями и ролями; авторизации и идентификации пользователей; поиска, индексирования, фильтрации и сортировки документов; автоматизации процесса потокового утверждения документов; архива проектов. Разработанная архитектура является основой для создания общесистемного ядра корпоративного портала, инвариантного к используемым проблемно-ориентированным подсистемам САПР В работе представлена схема взаимодействия корпоративного портала и проектирующих подсистем САПР.

Рассмотрены концепции управления знаниями и возможности их применения к проектной деятельности. В данной работе под термином «Управление знаниями» понимается установленный в организации формальный порядок работы с информационными ресурсами для облегчения доступа к знаниям и совместного их использования с помощью современных информационных технологий. В качестве реализации концепции управления знаниями выбрана корпоративная память, которая по аналогии с памятью человека позволяет применять предыдущий опыт и избегать повторения ошибок. Информационные компоненты корпоративной памяти могут быть представлены в разных формах таких, как документы, базы данных и базы знаний. Применение корпоративной памяти для компаний, занимающихся проектной деятельностью, очень важно, так как позволяет сохранить опыт проектирования изделий и применить его в будущих проектах.

Для реализации информационной поддержки коллективной работы над схемотехническим проектом предложено использовать технологии инженерии знаний. Показаны особенности применения инженерных знаний в процессе автоматизированного проектирования. Для этого выполнена концептуализация предметной области автоматизированного проектирования РЭС. Для концептуализации предметной области выбран онтологический подход. Предложена многоуровневая структура представления инженерных знаний в области автоматизированного проектирования. Разработаны предметные онтологии: онтология схемотехнического проектирования и онтология информационных компонентов портала.

В данной работе под онтологией подразумевается концептуальная система, которую мы можем использовать в качестве основы определенной БЗ. Под формальной моделью онтологий будем понимать упорядоченную тройку вида:, где – конечное непустое множество концептов предметной области, которую представляет онтология ; – конечное множество отношений между концептами заданной предметной области; – конечное множество функций интерпретации (аксиоматизация), заданных на концептах и/или отношениях онтологии.

Показано, что применительно к предметной области автоматизированного проектирования целесообразно рассматривать два вида онтологий, содержащих, во-первых, конкретные классы и объекты этих классов, а, во-вторых, – абстрактные классы, соответствующие обобщенным понятиям предметной области. На определенном уровне абстракции может быть выделена обобщенная онтология, инвариантная к типу объекта проектирования и виду процесса проектирования и описывающая проектную деятельность в абстракциях, которые в дальнейшем позволяют конкретизировать и адаптировать ее представление к любой области автоматизированного проектирования. Предложено использовать унифицировать процесс разработки САПР и входящего в нее портала знаний и создать единую сетевую онтологию, порождаемую единственной обобщенной онтологией. Такой подход к созданию онтологии обеспечивает разрабатываемой на ее основе базе знаний гибкость и масштабируемость. А это, в свою очередь, позволяет создать общесистемное ядро корпоративного портала, инвариантное к используемым проблемно-ориентированным подсистемам САПР. Для создания любой предметной онтологии, в том числе и процесса проектирования радиоэлектронных схем (РЭС), необходимо проанализировать данную предметную область и выявить ее особенности. В качестве примера создания предметной онтологии предложено рассмотреть этап функционального проектирования РЭС, как наиболее интеллектуальноемкий и трудноформализуемый в процессе проектирования РЭС.

Во второй главе на основе анализа предметной среды и операционных компонентов схемотехнического проектирования РЭС выполнена классификация типовых вычислительных моделей автоматизированного проектирования: информационно-поисковый, вычислительный, последовательных приближений, гибридный. В качестве основной модели на этапе функционального проектирования РЭС выбран информационно-поисковый способ установления атрибутивно-функционального соответствия.

Проанализированы различные способы получения проектных решений в автоматизированном проектировании. Представлена модель процесса поискового схемотехнического проектирования. Описан способ определения состава объекта проектирования. Выделены и систематизированы атрибутивные и функциональные компоненты объекта проектирования на примере линейного стабилизатора напряжения. Проведена структуризация целей и критериев проектирования. Результат структуризации представлен в виде дерева целей и дерева критериев. Представленные иерархические структуры используются для формирования смысловой модели предметной области проектирования электронных схем.

Разработан базовый набор типовых проектных процедур и операций, на основе которого построен обобщенный интерактивный алгоритм поискового схемотехнического проектирования радиоэлектронных устройств. Показано, что наиболее важным этапом в процессе иерархического проектирования является разработка структуры проектируемого объекта. Выделены следующие задачи, характерные для этого процесса: выделение функционально однородных иерархических уровней; выделение функциональных модулей, соответствующих элементарным действиям на данном иерархическом уровне; организация информационных связей; организация функционирования системы.

Рассмотрены особенности использования инженерных знаний в системах функционального проектирования РЭС. Обосновывается выбор информационной основы для построения семантических моделей данной предметной области. Выделены особенности формирования семантических моделей радиоэлектронных схем, рассматриваются формы представления принципиальных схем в САПР.

Показано, что для обеспечения соответствия системы представления инженерных знаний в базе знаний (БЗ) радиоэлектронных схем структуре и содержанию знаний, которыми обладают специалисты-схемотехники, целесообразно организовать смысловую модель предметной области схемотехнического проектирования в виде совокупности моделей. Эти модели должны быть организованы на основе семантических отношений, описывающих отдельные аспекты проектирования РЭС и взаимосвязи между ними.

Проведен анализ различных способов представления знаний: логические, продукционные, сетевые, фреймовые. Предложена организация семантической модели предметной области схемотехнического проектирования РЭС в виде системных рабочих моделей, организованных на основе определенных семантических отношений и описывающих отдельные аспекты автоматизированного проектирования и взаимосвязи между ними. В результате проведенного исследования предложено в качестве модели предметной области для представления неформализованных схемотехнических знаний использовать онтологический подход.

Рассмотрены основные типы связей, которые применяются при построении онтологии. Первый тип отношений это родо-видовые отношения классификационного типа. Использование этого типа связей в онтологии позволяет организовать электронные схемы в иерархию. Наличие иерархии объектов обеспечивает хорошие классификационные свойства онтологии. При проведении поиска объектов, представленных в БЗ, доминирующими являются родо-видовые отношения, главная особенность которых заключается в «наследовании» свойств понятий. Второй тип составляют отношения, играющие в процессе поиска вспомогательную роль и позволяющие соотнести одно схемотехническое решение с множеством других, являющихся компонентами первого, связать схемы, относящиеся к разным классам, но имеющие какие-либо общие свойства.

Первый тип отношений играет главную роль в процессе выделения участка онтологии, так как с их помощью в онтологии образуются иерархические структуры. Отношения второго типа используются для конкретизации поиска в выделенном участке онтологии.

Показано, что процесс схемотехнического проектирования может быть представлен в виде иерархической модели предметной области, основанной на базовом наборе типовых проектных процедур и операций схемотехнического проектирования радиоэлектронных устройств.

Генерация проектных решений, прогнозирование и оценка свойств объекта проектирования, анализ промежуточных проектных решений и другие типовые проектные процедуры представляют собой различные функциональные аспекты проектной деятельности, образуя своего рода «срезы», единой системы знаний коллектива проектировщиков. Каждый из перечисленных аспектов характеризуется собственными условиями, целями, способами осуществления. Выделение взаимосвязей между базовыми компонентами предметной области проектирования РЭС и формализация их в виде множества семантических отношений R дает возможность осуществить содержательную декомпозицию инженерных знаний данной предметной области. Для реализации этой задачи разработана многоуровневая структура представления инженерных знаний схемотехнического проектирования, используемая для построения предметной онтологии.

В третьей главе рассмотрены вопросы информационной поддержки взаимодействия всех подсистем, осуществляющих преобразование схемотехнической информации, с базой типовых схемотехнических решений. Описаны процедуры подготовки проекта в базу и организации связи с ней. Рассмотрены вопросы обеспечения формирования, редактирования и синтеза принципиальной схемы, поддержки схемотехнической корректности используемой информации на всех этапах жизненного цикла системы проектирования от включения информации в базу до формирования принципиальной схемы.

Проектирование схемотехнических объектов выполняется на основе данных, сформированных в результате поисковых операций первого этапа процесса проектирования, которые производятся в базе схемотехнической информации. Поиск данных в базе производится по основным типам отношений, представленных в модели предметной области в процессе подготовки проекта. Процедура поиска основывается на смысловых аспектах модели предметной области.

На основе проведенного анализа различных способов представления знаний предложена организация семантической модели предметной области схемотехнического проектирования РЭС в виде системных рабочих моделей, организованных на основе определенных семантических отношений и описывающих отдельные аспекты автоматизированного проектирования и взаимосвязи между ними.

Одной из важных задач в обеспечении информационной поддержки процесса проектирования является подготовка проекта в базу данных типовых схемотехнических решений.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»