CC BY
40
удк 004822 + 6219 С.Е.Каминский, О.Ф. Лукьянец
ВАК 55.13.00 + 20.15.05 ’ 3 ^
РИНЦ 55.13.15 + 81.00.00
Практика применения в учебном процессе экспертной системы решения задач технологического проектирования
Рассматривается простая экспертная система, предназначенная для автоматизации решения расчетных и логических задач. Для представления знаний предметной области используется естественный язык и общепринятые формы нормативно-справочных документов. Предлагается методика использования средств формализации знаний в учебном процессе.
Ключевые слова: экспертные системы, продукционные правила, естественный язык, терминологический словарь, информационные блоки, поиск решений, технология машиностроения.
EXPERIENCE OF USING EXPERT SYSTEM FOR SOLVING TECHNOLOGICAL TASKS IN EDUCATION
We consider a simple expert system to automate calculations and logic problems. To represent the domain knowledge using natural language and common forms of regulatory and reference documents. The technique is used for the formalization of knowledge in education process.
Keywords: expert systems, production rules, natural language, dictionaries, information blocks, search for solutions, technology engineering.
Одним из действенных способов приобретения и закрепления знаний является решение реальных прикладных задач. Решение таких задач связано с проведением трудоемких многовариантных расчетов, использующих большие объемы технической информации. Однако, учитывая недостаточный практический опыт студентов и ограниченный ресурс времени, постановка учебных заданий часто носит упрощенный характер. Изменить ситуацию может внедрение в учебный процесс новых методик и программных средств, позволяющих повысить качество и производительность решения практических задач.
В статье представлена технология разработки автоматизированных систем, ориентированная на её применение прикладными специалистами. Они могут самостоятельно создавать автоматизированные системы для решения своих прак-
тических задач. Используется программное обеспечение, которое по своей структуре и функциональным возможностям представляет оболочку простой экспертной системы [1] - Решатель инженерных задач. Система является «простой» в том смысле, что предназначена для автоматизации использования известных знаний, а не для генерации по ним новых. Привлекательность использования технологии экспертных систем - в том, что эта технология не требует подробной алгоритмизации решения всей прикладной задачи, а простой язык описания задач для Решателя инженерных задач позволяет отказаться от услуг программистов и инженеров по знаниям. Эти особенности являются предпосылкой для сокращения сроков и затрат на разработку прикладных систем автоматизации, повышения их качества, а также позволяют использовать данную систему в учебном процессе
Уточним смысл некоторых понятий, используемых в статье.
Знания (технические знания, технологические знания) - общие понятия, включающие различные сведения, позволяющие находить решения различных прикладных задач. Форма представления этих знаний - традиционная (справочные таблицы, расчетные формулы, методики и т.п.).
Поиск решения - процесс применения знаний для нахождения решения конкретной прикладной задачи с помощью машины вывода. Поиск решения применительно к рассматриваемой методике автоматизации предполагает существование на каждом шаге однозначного решения и выполняется по простым формальным правилам. Формализация знаний с помощью правил является основной для большинства задач технологического проектирования. Она построена на использовании выражений вида:
Сергей Евгеньевич Каминский,
руководитель направления Тел.: 8 (917) 501-39-11, Эл. почта: kam@trtl-ln.com TRTL http://trtl-ln.ru
Sergey E. Kaminsky,
development manager Tel.: 8 (917) 501-39-11 E-mail: kam@trtl-ln.com TRTL http://trtl-ln.ru
Олег Федорович Лукьянец,
к. т. н., доцент кафедры Технологии машиностроения Эл. почта: oleg.fedorovich@mail.ru МГТУ им. Н.Э. Баумана http://www. bmstu.ru/ Oleg F Lukyanets, PhD in Technical Sciences, Associate Professor of Manufacturing Engineering E-mail: oleg.fedorovich@mail.ru Moscow State Technological University named N.E. Bauman http://www. bmstu.ru/
ЕСЛИ (условие), ТО (решение).
Сопоставление частей правил “ЕСЛИ” с накопленными в системе данными порождает цепочку выводов. Цепочка выводов, образованная последовательным применением правил, показывает, как система использует правила для нахождения решения задачи. Правила обеспечивают естественный способ описания процессов управления ходом решения задачи.
Отметим, что в программе традиционного типа схема передачи управления и использования данных предопределена в самой программе: обработка данных здесь осуществляется последовательными шагами, а ветвление алгоритма имеет место только в заранее выбранных точках. При решении реальных задач технологического проектирования ветвление алгоритма, скорее, норма, чем исключение, и, в связи с этим, традиционный способ разработки программ малоэффективен. Поэтому в автоматизированной системе, предназначенной для решения задач такого рода, ход решения задачи должен управляться самими данными. Правила дают возможность на каждом шаге поиска решения оценивать данные и предпринимать соответствующие действия. Использование правил упрощает объяснение того, что и как сделала программа и каким способом она пришла к конкретному результату при решении задачи.
Параметры - названия свойств объектов предметной области, применяемые в процессе автоматизированного поиска решений. Текст, описывающий параметр, может полностью совпадать с текстом соответствующего термина. Совокупность параметров определяет терминологию предметной области в системе автоматизированного проектирования. При формальном описании процесса поиска решений параметр является переменной величиной и имеет свои значения.
Проектная процедура - совокупность действий по определению значений одних параметров по значениям других. Проектная процедура является составной частью процесса поиска решений. Как
формальный, так и неформальный поиск решений может быть разделен на отдельные проектные процедуры. Проектная процедура характеризуется наборами входных и выходных параметров, а также условиями, ограничивающими ее применение.
Контекст (область контекста) -информация, уточняющая и сужающая область применения проектных процедур. При решении конкретной прикладной задачи контекст описывается определенным набором параметров (влияющих факторов) и их значений, задающих применимость отдельной проектной процедуры.
Как же традиционно представлен основной объем знаний, с которыми работает инженер-технолог и которые надо формализовать для использования в автоматизированной системе? Прежде всего, это нормативы, представляющие собой совокупность таблиц. Для технологических знаний таблицы (карты) - это привычная и естественная форма записи правил использования, содержащихся в них данных (фактов).
На первый взгляд, нормативные таблицы - наиболее формализованная часть представления информации, но это не совсем так. Если таблицы имеют произвольную структуру и дополнительно сопровождаются многочисленными комментариями и пояснениями по использованию содержащихся в них данных, то непосредственно использовать такую информацию для автоматизированного поиска решений становится невозможным. В связи с этим одной из основных задач формализации технологических знаний является переработка сложных исходных таблиц и пояснений к ним в несколько более простых таблиц: фрагментов решения задачи и условий применимости этих фрагментов.
Расчеты по формулам - неотъемлемая часть любого процесса технологического проектирования. Последовательность применения формул определяется алгоритмом расчета и достаточностью данных для выполнения расчетов. Расчетные формулы используют дан-
ные, полученные из нормативных таблиц, а также сами являются источником получения промежуточных данных, необходимых для выбора значений параметров из других таблиц. Описание процедуры получения тех или иных расчетных данных является основой методики расчетов. Иногда это достаточно четкий алгоритм, но распространено и неявное описание последовательности действий, которые необходимо выполнить для получения конечного результата. Часто вместо четкой методики приводится только пример расчета, поясняющий возможное использование таблиц и формул. Для автоматизированного решения задачи расчетная методика должна быть представлена набором небольших взаимосвязанных фрагментов, которые затем формализуются в виде комплекта двухвходовых таблиц с фрагментами расчета и логически взаимосвязанными условиями их применения. Работа с методиками и уточнение последовательности выполнения расчетов способствует развитию у студентов инженерного логического мышления.
Практика формализации технологических знаний для систем автоматизированного проектирования показывает, что основные проблемы формализации связаны с невысоким качеством исходной информации: неопределенностью понятий, нечеткостью формулировок, методик, наличием описок и ошибок. При неавтоматизированном проектировании эти проблемы разрешаются квалифицированным специалистом непосредственно в ходе решения прикладной задачи. Для автоматизированного решения задач знания должны быть строго формализованы по специальным правилам на этапе разработки информационного обеспечения. Одной из ключевых особенностей предлагаемой методики формализации знаний является использование естественного языка и терминологии предметной области, что дает в руки квалифицированных специалистов инструмент создания автоматизированных систем без посредников в лице программистов (инженеров по знаниям).
Термины и определения понятий - важная часть представления технических (технологических знаний) знаний. Для того чтобы специалисты могли понимать друг друга, они должны:
1) применять одну и ту же терминологию;
2) вкладывать в используемые понятия один и тот же смысл.
Термины современного машиностроения во многом устоялись, а их определения в виде соответствующих текстов и графических иллюстраций представлены в широко известных источниках: международных, государственных и отраслевых стандартах, энциклопедических и специализированных технических словарях и справочниках, специальной технической литературе и учебниках [6-12].
Чтобы описание задачи в системе автоматизированного поиска решений было доступно прикладному специалисту, оно должно быть выражено в явном виде. Для этого в качестве наименований параметров используются непосредственно сами наименования терминов, принятые в предметной области. Важность этой особенности системы, основанной на знаниях, трудно переоценить. Формализованные знания приобретают такую же ценность, как и любая справочно-техническая литература, и могут распространяться посредством книг и лекций.
Одной из задач, которую студенты должны решать в процессе создания автоматизированной системы, является разработка терминологического словаря.
Терминологический словарь. В системе автоматизированного поиска решений это набор словарных статей. Примерный состав словарной статьи:
• иллюстрация (рисунок, схема, чертеж, фотография);
• классификационная принадлежность термина;
• термин (наименование параметра предметной области);
• синонимы (возможные дополнительные наименования параметра предметной области);
• тип значений параметра, определяемого термином предметной области;
• возможные значения параметра (перечень возможных значений для текстовых параметров);
• описание контекста в свободной форме;
• толкование термина;
• дополнительные сведения, связанные с термином.
Работа над формированием или уточнением словарных статей -важная составляющая часть процесса формализации знаний, которая способствует расширению технического кругозора студентов.
Основным требованием к формализации технологических знаний (а также более широко - технических знаний) является их представление в форме, удобной как для восприятия человеком, так и для машинной обработки. Для использования знаний в прикладных автоматизированных системах способ их формального представления должен обладать возможностью применения к ним процедуры авто-магического поиска решений. Анализ технологических знаний, представленных в различных источниках, показывает, что большинство из них может быть формализовано с помощью одной простой универсальной формы. Условимся называть такую универсальную форму информационным блоком.
Информационный блок - это естественная форма представления правил применения технологических знаний, построенная на использовании выражений вида: ЕСЛИ (значения входных параметров информационного блока удовлетворяют условиям в таблице применимости),
ТО (для выходных параметров информационного блока выполняется действие, записанное в соответствующей ячейке таблицы решений).
Информационный блок (пример приведен на рис. 1) состоит из заголовка (всё, что находится между идентификатором блока и таблицей решений) и процедурной части (всё, что находится ниже заголовка).
ЗАГОЛОВОК определяет возможность использования блока и содержит справочную часть, таблицы входных параметров и усло-
Блок: Н\Л/01
Входные параметры
Наименование параметра Значение Имя
1. Вид обработки Точение продольное
2. Стадия обработки Получистовая; Чистовая; Отделочная
В. Диаметр обрабатываемой поверхности, мм (0; 320 ]
Выходные параметры
Наименование параметра Значение Имя
1. Глубина резания, мм
Таблица решений
Диаметр обрабатываемой поверхности, мм Стадия обработки
Получистовая Чистовая Отделочная
(0;18] 0.90 0.50 0.20
(18;30] 1.00 0.60 0.20
(30;50] 1.30 0.70 0.30
(50;80] 1.50 0.80 0.30
(80; 120] 1.70 0.90 0.30
(120;180] 2.00 1.00 0.40
(180;250] 2.20 1.10 0.40
|250;320] 2.40 1.20 0.50
Рис. 1. Пример информационного блока
вий существования решения, а также таблицу выходных параметров.
Справочная часть заголовка
должна содержать идентификатор информационного блока, а также может включать краткое наименование информационного блока, краткое неформальное описание области применения блока, ссылку на источник информации, сведения о разработчике информационного блока.
Таблица входных параметров и условий существования решения (таблица входных параметров, таблица применимости). Содержит перечень входных параметров и одновременно описывает формальные условия применимости информационного блока (контекст использования информационного блока). В качестве формальных условий применимости выступают логические утверждения, ограничивающие диапазоны данных. Таблица применимости включает минимально необходимое количество параметров, достаточное для обоснования выбора блока в рассматриваемом контексте.
Таблица выходных параметров. Служит для записи наименований выходных параметров информационного блока.
ПРОЦЕДУРНАЯ ЧАСТЬ содержит процедуру получения решения на основе известных данных и состоит из таблицы решений, которая может быть представлена как таблица традиционной формы или как таблица принятия решений.
Таблица традиционной формы - обычная прямоугольная таблица с двумя входами, в которой указываются возможные варианты элементарных решений в зависимости от значений входных параметров.
Таблица принятия решений -
таблица специальной формы для записи логических правил.
Практика работы со студентами показывает, что на начальном этапе изучения системы наибольшую трудность представляет объяснение принципов работы системы с формализованной информацией и правил рационального представления информации в виде комплекта информационных блоков. Остановимся на этом более подробно.
Преобразование исходных технологических знаний в форму информационных блоков выполняется по определенным правилам и в определенной последовательности. Вначале осуществляется декомпозиция справочных таблиц и ме-
тодик расчета. Основная цель декомпозиции - представить информацию так, чтобы её можно было поместить в стандартные таблицы информационных блоков и задать условия применимости этих блоков.
Рассмотрим пример декомпозиции. На рис. 2 приведена Карта 3, Лист 1 из справочника [2] для определения подачи на оборот на черновой стадии токарной обработки. Данная карта представляет собой композицию (объединение) нескольких таблиц: по карте определяют подачу на оборот и два поправочных коэффициента. Карту необходимо разделить на три отдельные двухвходовые таблицы: таблицу для определения величин подачи на оборот и две таблицы для определения величин каждого из поправочных коэффициентов. Далее для каждой таблицы необходимо составить свой информационный блок, записав в таблицах применимости условия использования информационных блоков. Это и будет являться результатом декомпозиции исходных технологических знаний (фактов).
Студенты должны усвоить основную идею, на которой базируется работа машины вывода (решателя), и понимать алгоритм выбора информационных блоков и построения цепочек вывода.
Для поиска решений используется простое и очевидное правило, которое лежит в основе ручного процесса проектирования: всё начинается с конечной цели (результата проектной процедуры). Если известна цель, то можно определить, какие данные для ее достижения необходимы.
С формальной точки зрения конечная цель (на любом этапе расчета) - это определение значения ещё неизвестного промежуточного или выходного параметра. Для его получения (вычисления) необходимо знать значения заданного набора входных параметров.
На рис. 3 приведены несколько информационных блоков. Для определения значения параметра «Подача на оборот табличная, мм/ об» предназначен блок «В002», полученный декомпозицией норма-
Рис. 2. Пример карты с нормативной информацией
тивного документа (см. рис. 2). Кроме входных параметров в блоке заданы значения ограничивающих условий, характеризующих область его применения. Только в таком виде информационный блок может служить полноценным фраг-
ментом формализованных знаний, пригодным для использования в экспертной системе.
Когда у студентов появляется понимание, для чего нужны информационные блоки и почему именно в таком виде, - процесс формализа-
ции знаний становится простым и естественным.
При преобразовании исходных технологических знаний в информационные блоки студентам рекомендуется придерживаться следующей последовательности действий:
Рис. 3. Примеры информационных блоков
• составить общий перечень терминов (наименований параметров, используемых в процессе решения технологической задачи);
• разделить исходную задачу на отдельные фрагменты, позволяющие представить промежуточные решения в виде процедур с одним выходным параметром;
• определить области применимости и составить списки параметров, влияющих на принятие решений для каждого из фрагментов задачи;
• для каждого параметра, влияющего на решение, определить область допустимых значений;
• для текстовых фрагментов описания решений сформировать таблицы принятия решений;
• для нормативных таблиц - выполнить декомпозицию, т.е. разделить их на простые двухвходовые таблицы;
- разделить нормативные таблицы на несколько, если выбор определяют несколько (больше двух) входных параметров;
• для текстовых описаний выделить используемые термины и определить логические связки;
• разделить текст на фрагменты обозримого объема (с количеством одновременно учитываемых логических условий не более трёх);
- составить перечень возможных изменений значений первого параметра;
- составить перечень возможных изменений значений второго параметра;
- составить перечень возможных изменений значений третьего параметра;
• определить решения для всех возможных комбинаций значений первого и второго входных параметров. А для таблиц принятия решений и с учетом третьего параметра. Формализованные таким образом знания оформляются в виде специальных документов - информационных блоков.
Используя информационные блоки и применив к ним формальную логику, можно в режиме руч-
ного проектирования проследить всю последовательность автоматизированного поиска решений для небольших задач (составных частей реальной задачи). Понимание логики автоматизированного процесса поиска решений необходимо для обеспечения надежного функционирования сложной системы технологического проектирования.
Машина вывода (решатель) повторяет в цикле следующие действия: выяснение, имеется ли информационный блок для очередного определяемого параметра, что необходимо для определения значения выходного параметра, чего недостает для выполнения информационного блока. Если данных достаточно, то определение, удовлет-
воряют ли известные данные ограничивающим условиям и условиям применимости блока. Если все условия соблюдены, предпринимается попытка «выполнить» блок и дополнить имеющуюся информацию найденными значениями. Затем процесс поиска информационных блоков с учетом вновь появившихся промежуточных параметров повторятся до тех пор, пока не будет найдено значение выходного параметра, или за очередной цикл поиска решений не появится новых промежуточных параметров, или не изменятся значения каких-либо параметров (промежуточных или выходных).
Проиллюстрируем изложенное выше примером типового задания
Рис. 4. Структура связей информационных блоков, поясняющая процесс
поиска решений
Рис. 5. Блок-схема программы традиционного типа
для студентов. Необходимо автоматизировать фрагмент методики назначения режимов резания в части определения параметра «Подача на оборот табличная, мм/об.» [5].
Заданы входные параметры и их значения: «Вид обработки» = «Точение продольное», «Стадия обработки» = «Черновая», «Вид обрабатываемого материала» = «Сталь», «Вид стали» = «Конструкционная углеродистая», «Марка инструментального материала» = «Т14К8», «Квалитет точности обрабатываемого размера» = «1Т14». Также будут заданы параметры «Диаметр обрабатываемой поверхности, мм» = 31.2 и «Диаметр поверхности до обработки, мм» = 40. Последние два параметра в полном расчете будут определяться как промежуточные, в соответствующих информационных блоках, но для тестирования фрагмента решения заданы как входные.
На рис. 3 показаны информационные блоки, используемые для поиска решений. Блоки были получены в процессе декомпозиции нормативной карты из [5], фрагмент которой был представлен на рис. 2. На рис. 4 показано, как информационные блоки, в результате работы алгоритма поиска решений, оказались связаны с входными параметрами и друг с другом.
Поиск начинается с информационного блока В002, который содержит правило определения искомого параметра «Подача на оборот табличная, мм/об.». Часть значений входных параметров известна, поскольку эти параметры заданы как входные. Не известны значения параметров «Вид материала режущей части» и «Глубина резания, мм». Вид материала режущей части инструмента можно определить по его марке в информационном блоке С002. Глубина резания для черновой обработки определяется в информационном блоке HW02.
Глубина резания рассчитывается по-разному в зависимости от стадии обработки. Для черновой стадии обработки глубина резания рассчитывается как разница между диаметром заготовки (диаметр до обработки) и диаметром, определяемым припуском, необходимым для
выполнения всех последующих стадий обработки (диаметр обрабатываемой поверхности). Для других стадий обработки глубина резания может быть определена в информационном блоке HW01 (см. рис. 1).
Последовательность действий, необходимых для определения параметра «Подача на оборот табличная, мм/об.», может быть представлена блок-схемой, приведенной на рис. 5.
Легко заметить, что только очень укрупненная блок-схема обозрима и понятна. Если же попытаться представить в виде блок-схемы все логические условия хотя бы одного информационного блока, то задача окажется очень трудоемкой, а блок-схема сложной и непонятной.
Для целей обучения методике формализации предметных знаний весь процесс от постановки задачи до работающего фрагмента приложения разделен на 11 шагов (последовательных этапов). На каждом шаге решается одна, самостоятельная, задача формализации.
Шаг 1. Постановка задачи. Четкое формулирование целей и задач работы. Краткое описание метода решения. Ожидаемые результаты и способы контроля их достоверности. Исследовательская часть работы может включать раздел сравне-
ния данных из разных источников с целью выявления наиболее достоверных данных и определения оценочных характеристик качества нормативов.
Шаг 2. Подготовка терминологического словаря. Ознакомление с отраслевыми стандартами и международными классификаторами. Ознакомление с имеющейся версией словаря. Подробное раскрытие смысла одного-двух используемых терминов (уточнение смысла уже имеющихся в словаре понятий). Всегда можно найти, что уточнить либо иллюстрировать подходящим примером или дополнительной схемой, чертежом, картинкой.
Шаг 3. Обобщенное логическое описание задачи (аналог блок-схемы, но без излишней детализации). Описание поиска решений по пунктам. Каждый пункт должен одной фразой характеризовать конкретную вычислительную или логическую процедуру либо поиск в одной таблице. Если фрагмент решения можно описать одной короткой фразой, то данный фрагмент информации может быть легко формализован средствами Решателя инженерных задач.
Шаг 4. Разделение задачи на отдельные фрагменты в виде таблиц традиционной формы (ТТФ)
и таблиц принятия решений (ТПР). Подготовка информационных блоков. Разделение больших таблиц на простые двухвходовые таблицы. Описание в виде таблиц принятия решений логики текстовых описаний.
Шаг 5. Реализация сложных расчетных фрагментов задачи. Разработка расчетных процедур. Учащимся может потребоваться использовать на практике свои знания, полученные при изучении дисциплин, связанных с программированием.
Шаг 6. Уточнение условий применимости фрагментов задачи. Перечисление условий, которые определяют однозначный выбор каждого информационного блока на подмножестве параметров конкретной задачи.
Шаг 7. Разработка тестов. Анализ комплекта разработанных информационных блоков и определение граничных условий их применения. Определение наборов входных и выходных данных для тестирования. Одним из возможных способов анализа связей информационных блоков является построение вручную схемы взаимосвязей и поиск решений по этой схеме.
Шаг 8. Разработка внешних интерфейсов пользовательского ввода данных. Разработка макетов интерфейсов ввода данных. Особое внимание необходимо уделить контролю ввода. Здесь учащимся снова придется обратиться к знаниям, полученным при изучении других специальных дисциплин.
Шаг 9. Разработка интерфейсов для обмена данными с внешними системами. Составление перечня входных и выходных параметров, необходимых для обращения к Решателю инженерных задач.
Шаг 10. Ввод формализованных данных в базу знаний. Ввод полного набора информационных блоков для своей задачи, используя инструментальные средства Решателя. Возможно, что при формировании электронных документов будут выявлены ошибки и неточности, допущенные при выполнении предыдущих этапов, и потребуется вернуться назад и что-то исправить или переделать.
Шаг 11. Отладка и тестирование работоспособности автоматизированной системы. Составление поискового запроса, демонстрирующего работоспособность и правильность автоматического построения цепочек выводов для разработанного комплекта информационных блоков.
Таким образом, в ходе рассмотренных выше шагов формализации знаний предметной области выполняется полный цикл разработки прикладного приложения, автоматизирующего реальную задачу проектирования.
Данная методика используется в МГТУ им. Н.Э. Баумана на кафедре технологии машиностроения при изучении курса «Автоматизация проектирования технологических комплексов».
На теоретических занятиях студенты под руководством преподавателя выполняют поэтапную формализацию задачи и учатся представлять полученные предметные знания в виде терминологического словаря и информационных блоков. Затем на практических занятиях выполняется отладка информационных блоков на рабочих станциях с установленной оболочкой экспертной системы.
Заключение
Информационные блоки позволяют описать значительную часть объема технологических знаний, представленную в технической нормативно-справочной документации. Технология формализации знаний предметной области с использованием информационных блоков универсальна, поскольку позволяет создавать автоматизированные системы технологического проектирования различной направленности. Технология формализации знаний предметной области с использованием информационных блоков удобна, поскольку позволяет создавать системы автоматизированного проектирования по понятной для прикладных специалистов методике. Процедура поиска решений, использующая информационные блоки, не требует ручной алгоритмизации этого процесса, а сама предоставляет средства для поиска
и устранения проблем неточности и несогласованности методических рекомендаций, расчетов и данных нормативно-справочной документации, позволяет определить области для дополнительных исследований. Основной задачей специалистов предметной области, при разработке информационных блоков, является выявление недостоверной информации, поиск неопределенностей и устранения проблем связанных с этим.
Подход к формализации знаний предметной области с использованием информационных блоков предполагает разделение проектной задачи на части, образующие иерархическую структуру подзадач с ограниченными областями использования (контекста), что позволяет сузить и сделать обозримыми решения практических задач.
Хорошо поддаются формализации с использованием технологии информационных блоков расчетные процедуры, требующие привлечения больших объемов разнородной нормативно-справочной информации. В том числе расчеты, содержащие в себе итерации, связанные с подбором значений параметров по ограничивающим условиям. В условиях решения конкретных частных задач специалист предметной области может сразу оценить результат и при необходимости оперативно внести коррективы в информационное наполнение.
Подготовка информационных блоков в рамках учебного процесса естественным образом активизирует знания, полученные в ходе обучения по профильным и, что не менее важно, по смежным дисциплинам. Решение проблем, возникающих в процессе подготовки информационных блоков, требует творческого подхода и способствует развитию инженерного мышления и технического кругозора.
Навыки формализации решения инженерных задач, полученные при подготовке информационных блоков в составе автоматизированных процедур, пригодятся выпускникам в будущем не только при решении задач автоматизации, но и в условия проектирования без применения средств вычислительной техники.
Литература
1. Каминский С.Е., Лукьянец О.Ф., Жумаев С.А. Решатель инженерных задач // Труды Международной научно-методической конференции «Информатизация инженерного образования» ИНФОРИНО-2012 (Москва, 10-11 апреля 2012 г.). - М.: Издательский дом МЭИ, 2012. - 552 с.: ил.
2. Евдокимов С.А., Каминский С.Е. Автоматизированная система создания гибких программых комплексов для определения режимов резания // III Всесоюз. совещание по робототехническим системам. - Воронеж, 1984.
- Ч. 4. - С. 115-116.
3. Kaminsky S., Lukjanets O. Engeneering of tabular description of machinebulding design process. Moscow : EAST
- WEST International Conference INTERNATIONAL TECHNOLOGY IN DESIGN EWITD'94, proceedings, 1994. Т 1.
4. Джарратано Дж., Райли Г. Экспертные системы: принципы разработки и программирование. - 4-е изд. - М.: Вильямс, 2006. - 1152 с.
5. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. - М.: Экономика, 1990. - 356 с.
6. ГОСТ 25762-83 Обработка резанием. Термины, определения и обозначения общих понятий.
7. ГОСТ 2.105 - 95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
8. ГОСТ 25751 Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий.
9. ГОСТ 3.1702-79 Правила записи операций и переходов. Обработка резанием.
10. ОК 021-95. Общероссийский технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения. - М.: ВНИИМНА111. 1995.
11. ГОСТ 25761-83 Виды обработки резанием. Термины и определения общих понятий.
12. ГОСТ 17420-72 Операции механической обработки резанием. Термины и определения.
13. Решатель инженерных задач. - URL: http://trtl-ln.ru (дата обращения: 25.08.2012).
