Экспертная система «Паттерны проектирования» Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Секция «Информатика и вычислительная техника»

Расчетно-аналитический метод определения припусков (РАМОП) представляет собой систему, включающую методики обоснованного расчета припусков, увязку расчетных межоперационных припусков с предельными размерами в зависимости от геометрической точности и качества обрабатываемой поверхности, погрешности закрепления детали. В данном методе учитываются все основные параметры обработки, которые не зависят от степени износа инструмента или станка.

На основе РАМОП разработана программа, рассчитывающая припуски на механическую обработку деталей. Рассмотрим ее применение на примере детали «вал сетевого насоса» (см. рисунок).

Исходные данные: деталь - «вал сетевого насоса»; масса - 300 кг; материал - сталь 45; КИМ - не менее 0,5; наибольший диаметр - 0130И6 с шероховатостью Яа2,5; суммарная габаритная длина - 2018Ы4 с общей шероховатостью Я^40.

В результате имеем следующие параметры:

- заготовка: прокат обычной точности;

- для обеспечения наиболее точного размера применяем следующий порядок операций:

- обдирочное точение до 0131,9-0130,9;

- черновое точение до 0130,4-0130,8;

- чистовое точение до 0130,18-0130,34;

- черновое шлифование до 0130,06-0130,123;

- чистовое шлифование до 0130-0130,06;

- тонкое шлифование до 0129,955-0130, что является заданным размером по чертежу 130И6.

Согласно программе получаем длину проката с округлением до ближайшего: 2020мм., диаметр проката - 135 мм.

Исходя из размеров заготовки и марки материала (сталь 45) масса заготовки составляет 227 кг. Экономический эффект составляет 24 %.

КИМ составляет 0,66 (масса детали 149 кг)

Библиографическая ссылка

1. Богодухов С. И., Схиртладзе А. Г Основы проектирования заготовок в автоматизированном машиностроении. М. : Машиностроение, 2009.

© Краев В. В., Кашубский А. Н., Крушенко Г. Г., 2011

УДК 004.457

Т. С. Линник Научный руководитель - В. В. Вдовенко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА «ПАТТЕРНЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ»

Предлагается решение проблемы выбора паттернов проектирования в зависимости от их назначения и области применения, при помощи экспертной системы. Данный программный продукт (ПП) разработан в виде м>вЬ-сайта.

В настоящее время для разработки программного обеспечения с целью повышения производительности труда программиста можно использовать паттерны (шаблоны проектирования). Процесс выбора подходящего паттерна проектирования опирается только на квалификацию программиста и не формализован.

Актуальной представляется задача разработки программной системы, позволяющей формализовать процесс выбора подходящего паттерна проектирования. Предоставить информацию о каждом паттерне проектирования, указать его сильные и слабые стороны. Помочь в поиске и выборе, а так же указать область применения и пример использования.

Программа представляет собой экспертную систему, которая позволит быстро повысить эффективность выбора паттерна проектирования. Данная система строится на основе знаний полученных из общей базы знаний, которая хранит информацию о более чем ста паттернах проектирования с их подробным описанием, областью применения, достоинствами и недостатками и примерами кода. Такая система позволит в кратчайший срок освоить большое количество информации о различных паттернах.

На рынке существуют следующие коммерческие экспертные системы: Wolfram Alpha, CLIPS. Основные функции Wolfram Alpha: сложение, вычитание,

умножение, деление, возведение в степень, решение уравнений, рисование любых графиков функций, решение неравенств, решение систем уравнений, нахождение интегралов, производных, дефференциалов и пределов с полным описанием решения данного примера. В данный момент экспертные системы уже очень хорошо развиты. Однако ни одна из рассмотренных систем не является действительно удобным и мощным инструментом. Каждая экспертная система, имеет совсем небольшое количество действительно мощных и полезных функций. Минусов у таких систем гораздо больше. В основном все существующие экспертные системы не являются удобными в использовании обычным пользователям. К тому же ни одна из этих систем не работает с разнородными данными и не использует большие текстовые данные в качестве атомов базы знаний. Такие системы очень ограничены в функционале логического вывода и не могут работать с большим объёмом данных без лишнего продумывания алгоритма данной операции. Более того, на сегоднящний день не существует ни одной экспертной системы работающей с паттернами проектирования. Именно это упущение и исправлено в предлагаемой экспертной системе.

Алгоритм действий пользователей данной системы следующий:

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Информационные технологии

1) вход под администратором позволяет добавить, отредактировать или удалить имеющиеся паттерны; выход из ПП.

2) вход на сайт со стороны пользователя позволяет просмотреть помощь по работе на сайте; добавить паттерн; найти паттерн; воспользоваться экспертной системой; выход из ПП.

Стадии прохождения паттернов проектирования:

1) создание паттерна;

2) принятие паттерна модератором системы, занос информации в базу знаний;

3) формирование отдельных атомов базы знаний по определённому алгоритму, с целью использования данного материала в модуле логического вывода экс-перной системы;

4) хранение паттерна в базе данных;

5) подбор, поиск необходимого паттерна проектирования по заданным критериям;

6) отображение паттерна проектирования, наиболее релевантного поисковым критериям.

Программная реализация экспертной системы выполнена как кроссплатформенное web-приложение. В качестве СУБД выбрана MySQL, как бесплатная СУБД, часто использующаяся для построения средних программных продуктов. Главным преимуществом этой СУБД является то, что она является абсолютно бесплатной и может использоваться в различных ОС, как в Windows, Unix, OSX.

При разработке программы были использованы основные классы и функции ZendFramework. Для работы с ZendFramework, понадобился интерпретатор программного кода - PHP. Интерфейс программы разработан как полнофункциональный web-сайт с панелью управления, с использованием стандартных модулей ядра Zend-Framework. Плюсы такого подхода - очевидны:

1) кроссбраузерность, кроссплатформенность;

2) доступ к проекту из любого уголка мира, где есть интернет;

3) красивый, комфортный пользователю интерфейс;

4) удобство представления текстовой информации.

Для разработки web-сайта были выбраны следующие программные языки и технологии:

- HTML 5;

- jQuery;

- CSS 3;

- PHP 5.3;

- MySQL 5;

- XML.

Для написания, контекстных элементов управления, таких как меню, подменю и вложенные категории страниц паттернов был использован Javascript Framework - jQuery.

Для создания графического интерфейса пользователя, был создан макет в программе растровой графики AdobePhotoshop CS 4, после чего макет был разрезан на куски и свёрстан в HTML страницу, с использованием стилизации с применением каскадных таблиц стилей и шестнадцати колоночной модульной сетки, для реализации которой потребовался CSS Framework. Web-сайт построен на основе общего шаблона, повторяющегося на всех страницах, что позволило объединить статическую информацию и динамическое содержание, за которое отвечают блоки управления.

© Линник Т. С., Вдовенко В. В., 2011

УДК 004.932

М. М. Мухачёв Научный руководитель - А. Г. Зотин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ПОДБОРА КОНФИГУРАЦИИ РАБОЧЕЙ СТАНЦИИ

Рассмотрена технология построения экспертных систем. Предложено применения для частного случая подбора конфигурации рабочей станции (компьютера).

В настоящее время проблема выбора конфигурации компьютера достаточно актуальна, так как рынок перенасыщен аппаратными составляющими, предназначенными для решения разного рода целей и задач. Особенно негативно это сказывается на рядовых пользователях, которые плохо знакомы с этой самой аппаратной частью. Поэтому целесообразно применение экспертных систем. Слабая формализуемость процесса принятия решений, его нечеткость и альтернативность, качественная природа используемых знаний, быстрые темпы изменения предметной области обуславливают большую сложность и трудоемкость разработки.

При создании любой экспертной системы выделяют следующие этапы проектирования!!]:

- идентификация предметной области;

- концептуализация предметной области;

- формализация базы знаний;

- реализация базы знаний;

- тестирования базы знаний.

На завершающем этапе возможен возврат к предыдущим этапам для переформулирования требований, перепроектирования моделей или уточнения структуры экспертной системы. И только после успешного тестирования начинается опытная эксплуатация данной системы.