Применение ЭВМ в технологии переработки полимеров

Таблица 2.5

Фрагмент инверсной таблицы свойств пластмасс. Прочность при растяжении (по ГОСТ 11262-80, 14236-81)

Комбинированное использование прямых и инверсионных таблиц позволяет найти требуемый материал на уровне укрупненной группы. Это первый этап поиска. Если ни одна из групп не удовлетворяет предъявляемым требованиям, то результаты проведенного поиска и анализа свойств ПМ, наиболее близких к поисковому образу, могут стать обоснованием для разработки нового материала (например, можно определить группу, в пределах которой следовало бы осуществлять модификацию объекта).

Вторым этапом поиска является более детальное рассмотрение фрагмента полного марочного ассортимента с использованием нормативно-технической документации.

Сходную классификацию пластмасс дают Э.Л. Калинчев и М.Б. Саховцева [23]. Они выделяют следующие системы классификации: 1) по направлениям применения; 2) по совокупности параметров эксплуатационных свойств; 3) по значению отдельных параметров эксплуатационных свойств.

Анализ предложенных классификаций показывает их малую информативность, так как для характеристики материала используется ограниченное количество атрибутов. Так, в классификации по совокупности параметров эксплуатации

51

используется всего 5 характеристик [23]. Увеличение числа характеристик приводит к увеличению «ветвей» иерархического дерева и затруднению отнесения многих марок к отдельным типам на низших ступенях иерархии. Это связано с многофункциональностью эксплуатационного назначения большинства пластмасс. На наш взгляд, наиболее эффективной будет классификация, построенная по следующей схеме: основная физическая функция материала (верхний уровень иерархии) - основа материала (тип полимера) - совокупность физико-механических и эксплуатационных параметров конкретных марок материала. С точки зрения построения информационных систем с мощными СУБД, наиболее важным является описание каждого конкретного материала множеством атрибутов. При этом возможно описание объекта как количественными, так и качественными характеристиками. Используя мощность автоматизированных систем, можно построить множество различных классификаций и реализовать таким образом многомерную классификацию.

Предпринято несколько попыток провести классификацию резин, более совершенную по сравнению с ОКП. Одна из таких систем описана в работе [24] и основана на сочетании ОКП и отраслевой классификации. В основе этой классификации лежит 14-разрядный цифровой код. С 1-го по 6- й разряды этого кода совпадают с кодами ОКП; 7 и 8-й - кодируют тип каучука; 9-11-й - определяют марку резины; 12- 13-й - предназначены для конкретизации резины в пределах марки; 14-й - указывает на вид исполнения, например, тропическое исполнение. Эта классификация предназначена, прежде всего, для кодирования марок резин и содержит некоторую качественную информацию о составе резины. Она предназначена, прежде всего, для заполнения АБнД, оперирующих данными в цифровых кодах.

Более близкой к параметрической, а значит позволяющей

52

уже по коду выбрать резину применительно к определенным областям эксплуатации, является классификация по ТУ 38 1051082-76 [25]. Резиновые смеси, в зависимости от назначения и условий работы, подразделяются на группы, для которых установлены цифровые условные обозначения температурного интервала работоспособности резин. Предусмотренные температурные интервалы (° С) и их обозначения группах резин приведены в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Температурные интервалы и их обозначения в группах резин

Приведем пример условного обозначения при заказе резины ограниченной маслостойкости группы II 1-1а-17, работоспособной в интервале температур от - 40 до 100 ° С,

53

мягкой:

В некоторых случаях максимальная температура применения резин может быть повышена. Например, в среде перегретой воды резины группы V на основе этиленпропиленового каучука работоспособны до 170° С. Такого рода исключения, а также неполный охват всех условий эксплуатации говорят о неполноте классификации. Очевидно, что число групп резин в этой системе будет увеличиваться так же, как и число интервалов работоспособности. Учет дополнительных параметров (по набухаемости, деформационно-прочностным показателям) делает затруднительным «ручной» поиск необходимых резин в классификационных таблицах и требует использования автоматизированных информационно-поисковых систем.

При работе в более узкой области эксплуатации целесообразно применение «матриц работоспособности» [19]. Опыт работы с ними показал их Удобство. Для агрессивостойких резин «Матрица работоспособности» приведена в табл. 2.7.

Условия эксплуатации (среда, температура, концентрация) задаются в заголовках столбцов и строк. В каждой строке задаются также группы стойкости по ГОСТ 9.071-76. Марки резины, удовлетворяющие заданным требованиям, находятся на пересечении соответствующих строк и столбцов.

54

Таблица 2.7

Матрица работоспособности опытных резин (фрагмент)

Достоинством последних систем классификации является их параметрический характер, что удобно для использования их в информационно-поисковых системах с управляющими программами обработки данных

2.5Формирование тезаурусов для

информационных систем

Эффективность работы автоматизированного банка данных во многом зависит от мощности, точности и гибкости языковой системы.

Профессиональная терминология предметной области, являясь подмножеством естественного языка, имеет такие особенности, как многозначность (омонимия, полисемия и т. д.), избыточность (синонимия). Характерным примером являются различные названия одного и того же ингредиента в рецептуре резин. Так, оксид цинка имеет такие названия: окись цинка, белила цинковые, БЦО и иногда встречается даже его химическая формула. Наряду с отечественными названиями, употребляются и ставшие традиционными товарные названия иностранных фирм, например сульфенамид Ц часто имеет название сантокюр (название фирмы Монсанто).

Аналогичная ситуация с названиями показателей, несмотря на наличие ГОСТов. Так, наряду с гостированным названием «Условный предел прочности при разрыве» (ГОСТ 270-75), употребляются термины «предел прочности», «прочность при разрыве» или просто «прочность».

Анализ терминологии по наименованиям веществ и их свойств только в нормативной документации показал, что наименования объекта выражаются десятью способами, а наименования измеряемых свойств - восемью [26].

С целью упорядочения терминологии, однозначности описания в информационно-поисковых системах (ИПС) составляются указатели терминов, терминологические словари,

56

классификаторы. Так, ВИНИТИ разработал указатель терминов по физике и физикохимии полимеров [27]; известен терминологический справочник по резине [16].

С целью упорядочивания профессиональной терминологии разработан перечень свойств, представляющий возможность вводить мнемонически удобные сокращения наименований показателей. Сокращения позволяют ускорить заполнение базы данных и уменьшить длину записей, что важно для рациональной организации структуры файлов. Перечень содержит 13 групп различных показателей и при необходимости может пополняться [24].

В наибольшей степени потребностям ИПС соответствуют тезаурусы. Само слово «тезаурус» в переводе с греческого означает сокровище. В широком смысле тезаурус - это совокупность накопленных знаний. В узком смысле, используемом в информатике, это словарь для поиска слов по их смыслу. Тезаурус представляет собой множество смысловыражающих единиц некоторого языка с заданной на нем системой семантических (смысловых) отношений [17]. В информационно-поисковых тезаурусах выделяются специальные лексические единицы - дескрипторы, по которым можно осуществлять автоматический поиск. С каждым дескриптором сопоставляются синонимы и указываются семантические отношения: род-вид, часть-целое, цель-средство и т. д. Построение тезаурусов и языков индексирования описано

в [18, 26, 28-30].

Для формирования тезауруса ингредиентов резиновых смесей специалистами были проанализированы рецептурные карты различных заводов. На основе проведенного анализа были выработаны рекомендации по стандартизации названий. Эти рекомендации учитывали наиболее принятое употребление названий ингредиентов на основе товарных марок. Кроме того, в названиях, по возможности, исключались неинформативные

57

термины. Например, название «сера молотая» имеет явную избыточность, так как комковая сера не употребляется в рецептуре. Поэтому для поискового предписания достаточно одного слова «сера». Какие-либо особенности ингредиентов приводятся в специальном примечании к рецепту (необходимость просева, возможные замены и т. п.).

Для различных групп ингредиентов были разработаны рекомендации по составлению тезауруса наименований.

В соответствии с принятыми правилами стандартизованные для поиска названия дескрипторы (Д) записаны заглавными буквами, а синонимы строчными. В круглых скобках в необходимых случаях дается пояснение.

Словарная статья в тезаурусе обычно имеет следующий

вид-

ДЕСКРИПТОР (ПОЯСНЕНИЯ)

с синонимы и условные синонимы

ВВЫШЕСТОЯЩИЙ ДЕСКРИПТОР (ПОЯСНЕНИЯ)

ВДР. ВЫШЕСТОЯЩИЕ ДЕСКРИПТОРЫ

(ПОЯСНЕНИЯ)

Н НИЖЕСТОЯЩИЕ ДЕСКРИПТОРЫ

ААССОЦИИРУЕМЫЕ ДЕСКРИПТОРЫ (ПОЯСНЕНИЯ)

Например: НК

С натуральный каучук светлый креп смокед-шитс

ВКАУЧУК КАУЧУК ИЗОПРЕНОВЫЙ

58

ЭЛАСТОМЕР Н НК ПЛАСТИКАТ А КАУЧУК СКИ-3

С целью сокращения объема тезауруса, формирования подмножеств его лексикона, необходимого для заполнения базы данных, в рекомендациях дается в основном перечень синонимов, употребляемых в рецептурных картах. Можно продублировать поиск по дескриптору поиском по синониму. Для этого следует обратиться к специальной программе, которая выдает перечень всех употребляемых в банке синонимов используемого термина.

59

3. Закономерности строения и развития технических материалов

Рациональное применение технических материалов (ТМ) должно строиться не только на знании свойств существующих материалов, но и на знании тенденций развития их производства, а в более широком плане применение и разработка ТМ должны базироваться на законах строения и развития техники в целом.

Проблематикой общих законов строения и развития технических материалов является установление изоморфных закономерностей для технических объектов различной природы. Такая же задача, только в более широком плане стоит и перед общей теорией систем, изучающей строение, функционирование и развитие систем любой природы, любой сложности и назначения. По замыслу одного из создателей общей системы Л. Фон Берталанфи, эта теория представляет выражение существенных изменений в понятийной картине мира: от организационной простоты мира классической механики к неорганизационной сложности статической физики и, наконец, к организованной сложности, изучаемое комплексом современных естественных и технических наук [31]. Общесистемные исследования, начиная с основополагающих и фундаментальных работ А.А. Богданова [32] (знаменитая ныне тектология), позволили выявить глубокие аналоги в формировании, функционировании и развитии любых систем. Эти аналогии основаны на общих принципах организации отдельных элементов в целостную систему. А.А. Богданов, вероятно, одним из первых показал, что, несмотря на фантастическое разнообразие материала, существующего в природе, количество архитектурных или организационных форм невелико. Это с еще большим основанием можно отнести к такой более ограниченной части

60