
- •Оглавление
- •1. Общая характеистика задач и методов проектирования 7
- •1. Математические методы проектирования 25
- •3. Эвристические методы проектирования 50
- •4. Использование методов искусственного интеллекта при проектировании 97
- •5. Задачи оптимизации 122
- •Введение. Основные положения, термины и определения
- •1. Общая характеистика задач и методов проектирования
- •1.1. Основные стадии и виды задач проектирования
- •1.2. Обоснование и оценка качества задач, решаемых рэс
- •1.3. Примеры системотехнического проектирования
- •1.3.1. Обоснование тактико-технических характеристик радиолокационных систем
- •1.3.2. Защита от активных помех
- •1.4. Организация проектирования
- •1.5. Основные этапы проектирования рэс
- •1.5.1. Основные этапы научно-исследовательской работы
- •1.5.2. Основные этапы опытно-конструкторской работы
- •1.6. Методы моделирования
- •Математические методы проектирования
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Виды критериев качества
- •2.3. Нехудшие и худшие системы. Диаграммы обмена.
- •2.4. Методы отыскания нехудших систем
- •2.4.1. Метод рабочих характеристик
- •2.4.2. Весовой метод отыскания Мнх
- •2.4.3. Комбинированный метод отыскания Мнх
- •2.5. Применение условного критерия предпочтения
- •3. Эвристические методы проектирования
- •3.1. Тенденции развития бортового радиоэлектронного оборудования
- •3.2. Основные направления развития перспективных комплексов бортового оборудования
- •Архитектура системы «Pave Pillar»
- •3.3. Основные направления развития интерфейсов межмодульного обмена для сопряжения рэс
- •3.3.1. Основные понятия и определения
- •3.3.2. Модель взаимодействия открытых систем
- •3.3.2.1. Физический уровень
- •3.3.2.2. Канальный уровень
- •3.3.2.3. Сетевой уровень
- •3.3.2.4. Транспортный уровень
- •3.3.2.5. Сеансовый уровень
- •3.3.2.6. Представительский уровень
- •3.3.2.7. Уровень приложений
- •3.3.3. Классификация каналов межмодульного обмена
- •3.3.3.1. Управление обменом в сети типа «звезда»
- •3.3.3.2. Управление обменом в сети типа «кольцо»
- •3.3.3.3. Управление обменом в сети типа «шина»
- •3.3.4. Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей (гост 26165.52-87)
- •3.3.4.1 Физическая организация мультиплексных каналов
- •3.3.4.2. Принцип управления обменом информации
- •3.4. Коммутируемые сети
- •3.4.1. Сети с коммутацией сообщений
- •3.4.2. Сети с коммутацией каналов
- •3.4.3. Сети с коммутацией пакетов
- •3.4.4. Модель взаимодействия открытых систем
- •3.4.4.1. Физический уровень
- •3.4.4.2. Канальный уровень
- •3.4.4.3. Сетевой уровень
- •3.4.4.4. Транспортный уровень
- •3.4.4.5. Сеансовый уровень
- •3.4.4.6. Представительский уровень
- •3.4.4.7. Уровень приложений
- •4. Использование методов искусственного интеллекта при проектировании
- •4.1. Бортовые экспертные системы
- •4.1.1. Классификация экспертных систем
- •4.2. Структура и принципы построения экспертных систем
- •4.3. Методы представления экспертных знаний
- •4.3.1. Логические исчисления
- •4.3.2. Фреймовая модель
- •4.3.3. Модель семантической сети
- •4.3.4. Продукционные правила
- •4.3.5. Нечеткие множества
- •4.4. Распознавание образов
- •4.4.1. Основные термины и определения
- •4.4.2. Качественное описание задачи распознавания
- •4.4.3. Основные этапы построения системы распознавания
- •4.4.3.1. Изображающие числа и базис
- •4.4.3.2. Восстановление булевой функции по изображающему числу
- •4.4.3.3. Булевы уравнения
- •5. Задачи оптимизации
- •5.1. Задача о наилучшей консервной банке
- •5.2. Одномерные задачи оптимизации
- •5.3. Численное решение одномерных задач оптимизации
- •5.3.1 Метод равномерного распределения точек по отрезку
- •5.3.2. Метод распределения точек по отрезку, учитывающий результаты вычисления целевой функции
- •5.3.3. Специальные методы
- •5.4. Многомерные задачи оптимизации
- •5.4.1. Метод покоординатного спуска
- •5.4.2. Метод градиентного спуска
- •5.4.3. Метод наискорейшего спуска
- •5.4.4. Проблема «оврагов»
- •5.4.5. Проблема многоэкстремальности
- •5.5. Линейное программирование.
- •5.5.1. Траекторная задача
- •5.5.2. Задача об использовании ресурсов
4.1.1. Классификация экспертных систем
По классам задач, эффективно решаемым ЭС можно выделить следующие 6 основных классов:
интерпретация данных, т.е. анализ поступающих в систему данных с целью идентификации (оценки) ситуации в предметной области;
диагностика, т.е. идентификация критических ситуаций в предметной области на основе интерпретации данных;
контроль, т.е. слежение за ходом событий в предметной области с целью определения момента возникновения критической ситуации на основе непрерывной интерпретации данных (отличается от диагностики наличием метки времени у каждой критической ситуации);
прогнозирование, т.е. предсказание возникновения в предметной области тех или иных ситуаций в будущем на основе моделей прошлого и настоящего;
планирование, т.е. создание программ действий, выполнение которых позволит достичь поставленной цели;
проектирование, т.е. разработка объектов, удовлетворяющих определенным требованиям.
По назначению ЭС делятся на:
консультационные или информационные – предназначены для получения пользователем квалифицированных советов;
исследовательские – призваны помогать пользователю квалифицированно решать научные задачи;
управляющие – служащие для автоматизации управления процессами в реальном масштабе времени.
По сложности и объему базы знаний:
неглубокие (простые);
глубокие.
Реализация ЭС на основе технологии ИИ в конкретной предметной области – в авиационных комплексах – основывается на использовании ЭС как «электронных членов экипажа». Возможные уровни взаимодействия летчика и электронных членов экипажа определяются условиями решения боевых задач:
летчик анализирует альтернативные решения, принимает и выполняет решение;
ЭС предлагает группу альтернативных решений, летчик может игнорировать их при принятии и выполнении решения;
ЭС предлагает ограниченное множество альтернативных решений, летчик принимает одно из них и выполняет решение;
ЭС дает ограниченное множество альтернативных решений, предлагает одно, летчик может принять или отвергнуть его, принимает одно решение и выполняет его;
ЭС дает ограниченное множество альтернативных решений, предлагает одно, которое система будет выполнять, если летчик примет это решение;
ЭС принимает решение и информирует летчика о нем. Летчик, если считает необходимым, отменяет это решение;
ЭС принимает решение, выполняет его и информирует летчика о том, что решение выполнено;
ЭС принимает решение, выполняет его и информирует летчика о том, что решение выполнено только в случае запроса от летчика;
ЭС принимает решение, выполняет его, информирует летчика о том, что решение выполнено, если система считает, что летчика необходимо информировать.
При высокой рабочей нагрузке или при выполнении «тривиальных» задач «электронные члены экипажа» будут работать на уровне 8. При более важных решениях или большом располагаемом запасе времени система будет работать на уровнях 2-7. Уровень 1 соответствует неавтоматизированной системе и поэтому не представляет интереса. Уровень 9 соответствует чрезмерному и очень сложному управлению со стороны системы и поэтому может быть реализован только в исключительных случаях (например, при серьезном ранении или гибели летчика).