Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» |
Школа: Инженерная школа энергетики (ИШЭ)
Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Подразделение: Отделение электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ)
Промт-инжиниринг. Введение в ИИ
ИДЗ №2 " Сферы применения promt engineering"
Выполнил студент гр. (Дата, подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: ассистент ОИТ ИШИТР Сапегин Арсений Антонович
(Степень, звание, должность) (Дата, подпись) (Ф.И.О.)
Томск 2025 г
Цель работы: Формирование навыка в сфере анализа и работы с текстовыми данными. Практическая работа с подходами Chain-of-Thought, Instruction-based, Role prompting.
Ход работы.
Задание 2.1 Анализ текстов и статей
Я выбрал научную статью инженерной направленности: "Оптимизация топологии деталей аэрокосмического назначения с использованием аддитивных технологий (3D-печати)". https://materials.international/wp-content/uploads/2022/02/Materials33.005.pdf
Промт 0 (Предварительный, для предотвращения преждевременного ответа):
«В этом чате мы будем работать с научной статьей по инженерному проектированию и аддитивным технологиям. Я прикрепил файл со статьей. Пока ничего писать не нужно, скоро я задам вопросы.»
Ответ ассистента:
«Принято. Сообщение обработано. Готов к вашим вопросам.»
1. Промт для выделения основных идей (Instruction-based):
«Используя подход Instruction-based prompting, выдели из прикрепленной статьи 5 основных идей.»
Ответ ИИ-ассистента:
Топологическая оптимизация (ТО) позволяет радикально снизить массу критических деталей (например, кронштейнов летательных аппаратов) при сохранении или повышении механической прочности за счет оптимального перераспределения материала.
Аддитивные технологии (3D-печать металлом, SLM/DMLS) являются ключевым инструментом для производства геометрически сложных конструкций, полученных в результате ТО, которые невозможно изготовить традиционными методами (фрезерование, литье).
Процесс проектирования представляет собой итеративный цикл: CAD-моделирование → топологическая оптимизация в CAE-пакетах (ANSYS, nTopology) → доработка и подготовка модели для печати (генерация поддерживающих структур) → выбор режимов печати.
Основная инженерная проблема — учет специфики аддитивного производства на этапе оптимизации (ориентация детали на платформе, минимизация поддерживающих структур, учет анизотропии свойств материала вдоль оси построения).
Результатом внедрения такого подхода является создание легких, прочных и функционально интегрированных деталей, что напрямую ведет к снижению расхода топлива, увеличению полезной нагрузки и ресурса изделия в аэрокосмической отрасли.
2. Промт для формулировки тезисов (Instruction-based):
«Сформулируй 4 ключевых тезиса статьи в виде кратких утверждений.»
Ответ ИИ-ассистента:
Синергия методов топологической оптимизации и аддитивного производства открывает путь к созданию нового поколения облегченных высоконагруженных деталей для авиации и космонавтики.
Эффективное применение топологической оптимизации требует учета технологических ограничений 3D-печати металлом уже на этапе постановки задачи CAE-расчета.
Выбор оптимальной ориентации детали на платформе построения является критически важным инженерным решением, влияющим на механические свойства, качество поверхности и объем отходов.
Внедрение сквозного цифрового процесса (CAD-CAE-CAM) для проектирования деталей под аддитивное производство позволяет сократить цикл разработки и получить изделия с недостижимыми ранее характеристиками.
3. Промт для критического анализа с использованием Chain-of-Thought (Instruction-based + CoT):
«Проведи критический анализ прикрепленной статьи. Сначала распиши шаги своего рассуждения, а затем представь анализ в четкой структуре:
Краткое содержание.
Ключевые выводы.
Методология исследования.
Практическая значимость.»
Ответ ИИ-ассистента:
Шаги рассуждения:
Содержание: Определю предмет исследования — какую конкретную инженерную проблему решают авторы (например, облегчение узла крепления). Выявлю структуру повествования: от постановки задачи до демонстрации результата.
Выводы: Обобщу инженерно-технические итоги работы: на сколько процентов снижена масса, как изменилась прочность, какие технологические выводы сделаны.
Методология: Проанализирую инструментарий: какое ПО использовалось для ТО и симуляции (ANSYS, Siemens NX), на каком оборудовании печатали (EOS M 290, SLM Solutions), какие материалы (титан Ti6Al4V, алюминиевый сплав AlSi10Mg), как проводились механические испытания.
Значимость: Оценю прикладную ценность работы для отрасли, возможные ограничения (высокая стоимость, размеры камеры построения) и предложу направления для развития (гибридные технологии, генеративный дизайн).
Критический анализ в структуре: