Глава 8. Способы интеллектуализации сапр

До последнего времени все САПР работали по «жестким» алгоритмам, в которых строго регламентирована постановка задачи и ее реализация. Однако такой подход не позволяет решать ряд важных для автоматизации проектирования вопросов: например, обеспечивать реализацию опыта пользователя в процессе проектирования, формализовать постановку разнообразных по содержанию задач проектирования в рамках одной САПР, обеспечивать взаимодействие ЭВМ и пользователя на языке, близком к естественному, и др. В связи с этим в САПР начинали получать распространение «мягкие» ал­горитмы проектирования, в которых основная роль принадлежит не логике вычислений по цифровым, логико-математическим моделям, а семантике и прагматике семиотических, логико-лингвисти­ческих моделей. Теоретическую основу логико-лингвистических моделей и алгоритмов их обработки составляют методы ИИ.

Под интеллектуализацией САПР понимается разработка и программная реализация этих моделей и алгоритмов с целью решения задач автоматизированного проектирования. Интеллектуализация САПР возможна тремя способами:

1. Внешняя универсальная интеллектуализация с помощью инструментальных систем ИИ (ИСИИ). В этом случае к САПР подключается ИСИИ, настроенная на соответствующую предмет­ную область (конструирование, технология и т. д.). В качестве ИСИИ могут использоваться различные оболочки экспертных, диалоговых, обучающих систем и т. д. Главное достоинство этого способа интеллектуализации  высокая скорость разработки и ма­лые финансовые затраты. Однако практика показала, что качество таких систем (скорость работы, требуемая память, надеж­ность, мощность, учет всех особенностей предметной области) не­высокое и ими можно пользоваться лишь как прототипами реаль­ных систем на начальных этапах их разработки.

2. Внешняя специализированная интеллектуализация с помощью специализированных программных приставок, работающих на принципах ИИ. Этот способ целесообразно применять как раз­витие предыдущего в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к качеству работы интеллектуальной приставки либо когда нет соответствующих инструментальных интеллектуальных систем, с помощью которых можно было бы сгенерировать нужную приставку, либо когда сложно или невозможно состыко­вать САПР и инструментальные средства ИИ.

Данный способ, как и предыдущий, обычно не требует существенного изменения внутренней структуры и алгоритмов ин­теллектуализируемой САПР, поскольку внешняя интеллектуализа­ция сводится, как правило, к улучшению сервисных характерис­тик САПР  возможности формулировки типовой задачи проекти­рования на предметно-ориентированном языке (языке «деловой прозы»), более близком к естественному, чем обычные языки про­ектирования САПР, организации интеллектуального диалога с пользователем в процессе проектирования, организации обучения пользователя и т. д. Совокупность средств общения пользователя с САПР на предметно-ориентированном языке называется интел­лектуальным интерфейсом.

3. Внутренняя интеллектуализация с помощью встроенных в САПР алгоритмов и методов ИИ. В отличие от двух предыдущих этот способ интеллектуализации затрагивает глубинные свойства САПР, прежде всего ее функциональные возможности проектирования, в том числе возможности синтеза, адаптации, самооргани­зации, работы с нечеткой формулировкой задачи и т. д. В этом случае САПР с самого начала должна разрабатываться с учетом требований ее интеллектуализации, т. е. с применением соответ­ствующих способов представления знаний и методов их обработки.