7. Лингвистическое обеспечение систем автоматизированного проектирования: обобщенная классификация применяемых языков

Различают следующие языки, применяемые при взаимодействии специалиста и САПР:

1)Язык программирования, которые делятся на:

а) машинно-ориентированные, которыми являются автокады (программирование в кодах, а также языки типа ASSEMBLER)

б) алгоритмические языки программирования или языки высокого уровня.

2) языки проектирования:

а) входные языки, которые делятся на языки описания объектов и языки описания заданий; и те и другие могут быть схемными, графическими, либо языками программирования;

б) выходные языки предназначенные для отображения пользователю и оформления результатов проектирования с помощью САПР;

в) языки сопровождения процессов проектирования обеспечивающими интерактивность, обмен информацией с пользователем объяснение действия САПР.

Языки видов а), б) и в) являются диалоговыми т.е. пользователь в них учавствует.

г) промежуточные языки проектирования которые обеспечивают трансляцию/компиляцию и др. действия по переводу проектной информации во внутреннее представление для ЭВМ;

д) внутренние языки проектирования, обеспечивающие работу с информацией в процедурах и базах данных САПР, а также аппаратно-технической части данных.

3) языки представления знаний:

а) ролевые (проблемно ориентированные);

б) реляционные (структурные);

в) логические языки представлений знаний основанные на вероятностном подходе теории множеств и математической логике.

4) языки управления:

а) языки управления объектами;

б) языки управления процессами.

1. У каждого языка должна быть симантика, которая регламентируе совокупность символов и знаков допустимых в использовании (алфавит, арифметика), а также правил сочетаний этих элементов, их чтение и обмена информации (+ - нелльзя);

2. Синтаксис, т.е. совокупность правил, регламентируемых построение фраз, выражений и др. массивов информации

Симантика, отвечает на вопрос «что?», а синтаксис на вопрос «как?»

8. Классификация информационного, программного и методического обеспечения автоматизированных систем

Информационное прог. об.

1. базы данных и СУБД (система управления базами данных);

2. банки знаний;

3. искусственный интеллект;

4. композиция предыдущих средств обеспечения.

Программное прог. об.

1. общесистемное;

2. базовые;

3. прикладное.

Методическое прог. об.

1. методики создания САПР;

2. методическое обеспечение по работе пользователь с САПР

9. Основные методы работы со знаниями в системах моделирования: правила, семантические сети, фреймы

Представление знаний с использованием правил:

Правила представляют собой цепочку выводов, которая может применяться в одном из двух направлений: 1) прямая цепочка рассуждений; 2) обратная цепочка рассуждений.

Основные преимущества метода правил:

Сопоставление

1. соответствие логике рассуждений, применяемой в инженерной деятельности;

2. приспособленность к алгоритмизации и программированию;

3. возможность применения при неполной информации об объекте моделирования;

4. применимость для решения задач оптимизации объектов моделирования.

Недостатки:

1. не всегда метод правил в полной мере соответствует структуре объекта моделирования;

2. относительное несоответствие данного метода в структуре аппаратно-технических средств ЭВМ, применяемым в процессе моделирования;

3. сложность данного метода при моделировании сложных технических систем и устройств.

Представление знаний с использованием семантических сетей.

Семантическая сеть представляет собой графическое описание объекта моделирования, в котором можно выделить 2 множества объектов: а) узлы семантической сети; б) дуги сети.

В семантических сетях могут применяться дуги различных типов (тип дуги оговаривается заранее):

1) дуги типа «агент», которые трактуются в семантической сети, как «является частью»;

2) дуги типа «объект», которые трактуются, как «включает (состоит из)»;

3) дуги типа «реципиент», которые трактуются в семантической сети, как «действует на (оказывает влияние);

д3

д2

д4

д5

д6

д. 7

дуга 1

Узел 2

Узел 4

Узел 7

Узел 6

Узел 5

Узел 3

Узел 1

Достоинства:

1. максимальная наглядность и полнота информации;

2. хорошая приспособленность для разработки баз данных, банков знаний и т.д.;

3. приспособленность метода к решению расчетных задач (каждый узел и каждая дуга может характеризоваться своей группой параметров, которые увязываются между собой с помощью применяемых методик расчетов);

4. приспособленность в технической отрасли для разработки структурных принципиальных, функциональных и других схем объектов моделирования

Недостатки:

1. большие трудности при моделировании с применением сложных расчетных методик;

2. высокая трудоемкость при составлении семантической сети для сложных технических объектов;

3. возможные трудности при алгоритмизации и разработке программного обеспечения для систем моделирования.

Представление знаний с помощью фреймов:

Фреймовая структура в общем виде представляет собой совокупность слотов (полей значений), в которых регистрируются значения исследуемых характеристик. Далее каждому конкретному значению (либо диапазону значений) соответствует фиксированная процедура автоматически выполняемая при моделировании. В общем случае инициируемые в разных слотах фрейма процедуры могут быть как индивидуальными (неповторяющимися), так и унифицированными. Возможен также другой случай, когда автоматически реализуемая процедура по определенному слоту фрейма «запускает» при моделировании фрейм нижестоящего уровня. Это называется вложенными фреймами. Уровней вложения может быть необходимое количество.

Достоинства:

1. максимальная автоматизация процесса моделирования;

2. наглядность и компактность представления;

3. наибольшая приспособленность по отношению к аппаратно техническим средствам систем моделирования;

Недостатки:

1. неполное соответствие логике моделирования, удобной для человека;

2) данный метод затруднительно применять при моделировании на ранних стадиях проектирования объектов;

3) наряду с максимальным быстродействием при использовании фреймов имеет место высокая трудоемкость их разработки.