данных о предметной области подлежащих решению задач, а основной путь преодоления этих проблем - поиск и сбор до­ полнительной информации, позволяющей находить различия между рассматриваемыми альтернативами. Известные из ли­ тературы методы формализации и анализа исходной инфор­ мации освещены в подразд. 1.6. Опыт решения задач выбора по тематике сварочного производства позволил разработать ряд дополнительных методов и приемов преодоления встре­ чающихся трудностей, о которых будет сказано ниже.

3.2. Проблемы моделирования задач выбора

Основы теории моделирования задач изложены в главе 2 и в начале данной главы. Показано, что в целях анализа мо­ дель любой задачи можно представить как совокупность мо­ делей ее постановки и решения. В качестве универсальной формы моделей постановки задач выбора предложено ис­ пользовать таблицы соответствий. Алгоритмы решения задач обычно представляют в виде блок-схем, то есть графических моделей.

Ранее были отмечены многие достоинства таблиц соот­ ветствий, такие как применимость к разным задачам выбора независимо от их тематики, простота построения, возмож­ ность лаконичного представления очень больших объемов разнообразных знаний. Тем не менее ТС не получили замет­ ного распространения ни при разработке автоматизирован­ ных систем, ни в исследовательской практике. Очевидно, на это есть причины. Г.К. Горанский, как автор теории построе­ ния и использования ТС, при проектировании САПР техно­ логической подготовки производства в машиностроении за­ метил недостатки ТС как формы моделирования задач. В свя­ зи с этим им были предложены нормализация исходных ТС,

оценка и корректировка таблиц с помощью минимизирован­ ных граф-схем алгоритмов выбора решений [19, 3], переход

куказанию соответствий в матрице не единицами и нулями,

абаллами эффективности, модернизация ТС в виде таблиц образов и исходных данных [20, 21]. Несмотря на это боль­ шой потенциал идей Г.К. Горанского в дальнейшем не был использован.

Ниже рассмотрены основные проблемы моделирования задач выбора. Для удобства анализа они условно разделены на две группы. Проблемы иллюстрируются примерами, взя­ тыми из опыта построения моделей задач сварочного произ­ водства.

3.2.1. Проблемы построения таблиц соответствий

Построение таблицы соответствий производится в по­ следовательности: формирование области прибытия - фор­

мирование области отправления - указание соответствий в матрице таблицы. На каждом из перечисленных этапов су­ ществуют свои проблемы.

Формирование области прибытия обычно не вызывает больших затруднений. Перечень возможных альтернатив сначала составляют, исходя из целей задачи, по какомунибудь источнику информации - справочнику, каталогу и т.д., а впоследствии при необходимости вносят в него кор­ рективы. Так, в примере выбора марки электрода для сварки коррозионно-стойких сталей альтернативами являлись взя­ тые из справочника [80] 14 марок электродов (см. табл.9). Впоследствии при построении ТС электроды ОЗЛ-14А иОЗЛ-36, ЭА-400/10У и ЭА-400/10Т попарно объединили. В задачах выбора типа сварного соединения альтернативами служили типы из соответствующих ГОСТов.

В некоторых задачах подбор альтернатив изначально не очевиден и тогда приходится собирать данные из нескольких источников. Однако основные проблемы при построении таблиц соответствий связаны с формированием области от­ правления, в которой необходимо указывать влияющие на выбор факторы и варианты их возможных значений. В усло­ виях задач эти факторы не приводятся, в литературе готовых решений этого вопроса не существует. Поэтому определение состава области отправления ТС полностью зависит от зна­ ний и опыта разработчиков моделей.

Часть проблем построения таблиц соответствий связана с особенностями этого вида моделей, а именно: необходимо­ стью определения дискретных значений входных параметров

инеобходимостью указания соответствий только единицами

инулями. На эти особенности накладывается специфика предметной области.

Всварочном производстве при решении многих конструк­ торско-технологических задач необходимо учитывать толщину

имарку свариваемого металла, длину сварных швов и другие факторы, которые могут принимать множество значений. Если вводить в модель все возможные значения, она станет огром­ ной. Возникает вопрос, какие из возможных значений следует вводить в область отправления ТС.

Очевидно, необходимо исходить из обстановки и целей задачи и принимать компромиссные решения. Это можно показать на специально упрощенном примере построения модели выбора способа сварки. В задаче предполагается воз­ можность выбора из четырех способов сварки - ручной дуго­ вой, механизированной в углекислом газе, автоматической под флюсом и электрошлаковой в зависимости от четырех

факторов группы металла, толщины металла, длины шва и его положения при сварке.

Исходные данные задачи приняты условно, только для

иллюстрации применяемой методики моделирования. В принципе перечисленные способы сварки могут быть аль­ тернативными, например, если они используются на какомлибо предприятии. При выборе оптимального способа сварки необходимо учитывать большое количество разных факторов. В данной модели, в целях упрощения задачи, ограничились четырьмя перечисленными факторами. С учетом указанных соображений была построена таблица соответствий (табл. 15).

Таблица 15

Таблица соответствий для выбора способа сварки

Коды входных параметров (факторов) и их значений:

X) - группа металлов: 1- углеродистые стали; 2 - легированные стали;

При построении модели для каждого фактора необходи­ мо в области отправления ТС указать его возможные значе­ ния. Они очевидны только для фактора X* - пространствен­ ное положение шва: нижнее, вертикальное, горизонтальное,

потолочное. Для фактора Х\ нет смысла перечислять все воз­ можные марки основного металла (их сотни) и целесообраз­

дистые стали, хц - легированные стали, хц - цветные металлы. Наибольшие затруднения вызывает выбор значений толщин и длин швов (параметры Хг и Хг). В данном случае их задали в виде числовых интервалов, а количество и границы интервалов назначили, ориентируясь на известные из литера­

туры данные.

Границы интервалов толщины металла выбирались при­ менительно к сварке сталей. Значения 2 и 10 мм приняты как границы области применения ручной дуговой сварки, наибо­ лее часто указываемые в литературе. 20 мм соответствует понятию о толщинах, для которых целесообразен переход от ручной сварки к механизированным методам, а 60 мм - поня­ тию о «толстом» металле, для которого наиболее предпочти­ тельна автоматическая сварка на больших токах - под флю­ сом и электрошлаковая.

Граничные значения толщины можно было принять и несколько иными, например, 12 мм вместо 10 мм; 18 или 25 вместо 20; 50 или 70 вместо 60, при этом вид модели остался бы неизменным. Большей определенности можно достичь только при учете многих других факторов, таких как требования к сварному соединению, условия производ­ ства и т.д.

Обратим внимание и на то, что на выбор значений пара­ метров в ТС могут влиять виды решений, находящихся в об­ ласти прибытия таблицы. Так, ручная дуговая сварка стали рекомендуется для толщин, начиная с 2 мм, для никеля, - на­ чиная с 1,5 мм, для алюминия - с 4 мм. Автоматическая

сварка под флюсом может оказаться рациональной для свар­ ки швов длиной меньше 1 м при серийном и массовом произ­ водстве, а больше 1 м - для единичного случая.

В литературе по сварке сварные швы часто подразделя­ ют по длине на короткие, средние и длинные. Большинство авторов относит к длинным швы протяженностью свыше 1 м. Что касается разграничения между короткими и длинными швами, то приводятся разные значения, в пределах от 250 до 500 мм. В данной ТС граничным приняли значение 500 мм. Дополнительно ввели интервал длин до 100 мм.

Заключительным этапом построения ТС является запол­ нение матрицы соответствий единицами и нулями (нули обычно не проставляются). Эту процедуру осложняет неоп­ ределенность многих прнятий предметной области, относя­ щихся к задаче. Например, невозможно точно указать интер­ валы свариваемых толщин металла и интервалы длин швов, выполняемых тем или иным способом. Из-за этого решения, принимаемые разработчиками моделей, носят субъективный характер и отражают их предпочтения.

В данной модели при заполнении матрицы единицами исходили из принятых у специалистов-сварщиков понятий: что ручной дуговой сваркой и автоматической под флюсом можно сваривать большинство марок черных и цветных ме­ таллов, а основной объем сварки в углекислом газе прихо­ дится на углеродистые стали; что ручной дуговой и сваркой в С02 можно выполнять швы во всех пространственных по­ ложениях, сваркой под флюсом - только в нижнем положе­ нии, а электрошлаковой - только вертикальные швы, и т.д.

Часть проблем построения моделей задач связана с тем, что за основу берут данные из различного рода таблиц, имеющихся в литературе. Однако составители таких таблиц