Классификационная компонента проектной среды принятия решений в сапр. Обоснование необходимости присутствия классификационной компоненты в информационных системах сапр.
Существует два подхода к классификации всех объектов окружающего нас мира:
фасетная классификация. При таком способе классификации каждый объект имеет жестко определенные набор признаков, которые никогда не изменяются. Наиболее ярким примером такой классификации является периодическая таблица химических элементов Менделеева;
многоаспектная классификация. В этом случае каждый объект имеет множество наборов признаков, характеризующих его с определенных точек зрения.
Классификация оснастки - это сложная система, которая позволяет разделить все многообразие оснастки на группы, классы, подгруппы по каким-либо признакам. Провести классификацию оснастки достаточно сложно из-за того, что ее номенклатура насчитывает десятки, сотни тысяч наименований от простейших стандартных инструментов до сложнейших специальных переналаживаемых приспособлений.
Оснастка классифицируется по ряду аспектов, например, в высшей классификационной группировке вся оснастка разделяется на подклассы:
инструмент режущий;
станочные приспособления;
оснастка для сборочных и сварочных работ и процессов покрытий.
Внутри каждого класса оснастка разделяется на группы подгруппы и виды, характеризующие назначение, вид выполняемых работ и некоторые укрупненные конструктивно-технологические параметры. Естественно, что каждая конечная группировка характеризуется своим набором атрибутов (дескрипторов), т.е. своей структурой базы данных .
Как уже ранее говорилось, существуют различные аспекты классификации оснастки и, следовательно, различные классификаторы. В качестве детального примера рассмотрим один из классификаторов приспособлений. Основные признаки классификации выделены жирным шрифтом.
Тип конструкции приспособления:
универсальные безналадочные;
универсальные наладочные;
Группа оборудования:
к зубообрабатывающим станкам;
к протяжным;
к заточным.
Расположение оси шпинделя:
вертикальное;
горизонтальное;
Установка приспособления на станке:
на шпиндель;
на центры;
на суппорт;
Назначение приспособления:
для разметки и маркировки;
для увеличения кинематических и технологических возможностей станков за пределами их основных характеристик;
Далее могут следовать другие признаки, а вышеприведенные корректироваться и дополняться.
Естественно, что данный пример не является исчерпывающей классификацией приспособлений, он лишь подчёркивает необходимость альтернативного реляционному способа описания объектов.
Замечание. В приведенном примере содержится несколько аспектов классификации, каждый из которых представлен самостоятельным классификационным деревом.
Главная цель этого примера – показать, что классическая древовидная структура не может быть непосредственно представлена реляционной моделью. Недостатки реляционной модели преодолевается путем обращения к истине, что новое - это хорошо забытое старое. В самом деле, следует вспомнить, что первые СУБД базировались на иерархическом, а затем сетевом подходе к созданию логических структур баз данных.
Для решения поставленной задачи нужно добавить к реляционному подходу и сетевой подход, при котором поисковый образ объекта формируется не набором полей базы данных, а совокупностью вершин дерева. Это позволяет динамически настраивать и изменять поисковый образ, не затрагивая саму структуру базы данных. Т.е. фактически каждая вершина дерева эмулирует поле базы данных, а каждая ветвь дерева – запись базы данных.
Путем моделирования сетевого подхода средствами реляционной СУБД, с одной стороны, создается возможность удобного манипулирования классификациями, а с другой – произвольная модификация образов объектов в режиме “run-time”.
Рассмотрим другой аспект применения классификационных моделей. Одна из проблем создания моделей в САПР состоит в том, чтобы два различных пользователя данной системой в разные моменты времени, не контактируя между собой, могли создать одинаковое описание одного и того же объекта, явления или процесса. Более того, смогли одинаковым образом определить характеристику одного объекта наблюдения в качестве выходной, и такую же по физической сущности характеристику, но принадлежащую другому объекту наблюдения и являющейся входной для него. И они должны это сделать в разные моменты времени. Лишь в этом случае Система сможет оказаться полезной в качестве интеллектуального помощника инженеру, изобретателю, поскольку сможет автоматически формировать причинно-следственные цепочки явлений, составляющие физико-технические принципы действия новых машин и приборов, другими словами, автоматически формировать семантическую сеть проектных решений.
Еще одним принципиальным замечанием является то, что практически невозможно заблаговременно создать полный надлежащий язык для формализованного структурного описания проектных решений, даже в рамках ограниченной области знания. Процессы создания правил описания объектов и сами процессы описания и ввода сведений о них в базу данных должны идти параллельно.
Главные трудности структурного описания явлений состоят в огромном многообразии, синонимии, омонимии объектов наблюдения, окружающей среды, входов и выходов, причем при описании выходных эффектов зачастую употребляют другие термины, нежели при описании той же физической сущности, но в качестве входной для другого объекта наблюдения.
Естественные науки применяют в таких случаях различного рода классификации, например, класс энергии, разделяют на подклассы: механическая, электрическая, химическая, тепловая, магнитная, электромагнитная; класс веществ делят, в свою очередь, на следующие подклассы: материалы сплошные бесформенные (например, почва), материалы сплошные ограниченные по форме, материалы сыпучие (например, зерно), совокупность однородных тел, жидкости, газообразные вещества и т.п.
На рис. 3 иллюстрируется связь дескрипторной компоненты, представленной в виде плоской таблицы и классификационных компонент, одна из которых служит для классификации объектов, представленных записями таблицы, а другая используется для формирования значений атрибутов классифицируемых объектов.