Научная статья на тему 'ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ НОВЫХ ОБЪЕКТОВ'

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ НОВЫХ ОБЪЕКТОВ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
130
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ / МЕХАНИКА / КОНСОЛЬНАЯ БАЛКА / НАГРУЗКА / ОПТИМАЛЬНОСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ / РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Кравченко П.Д., Косогова Ю.П., Ольховская Р.А.

Искусственный интеллект в настоящее время используется в многочисленных научных и литературных источниках, в том числе и документальных. Обобщающий информационный материал, освещающий проблему сокращения потери времени при создании новых объектов, подводит к необходимости использовать элементы искусственного интеллекта. В статье рассмотрены преимущества и недостатки применения искусственного интеллекта при конструировании консольной балки, находящейся под нагрузкой.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Кравченко П.Д., Косогова Ю.П., Ольховская Р.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

POSSIBILITIES OF USING ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN THE DESIGN OF NEW FACILITIES

Artificial intelligence is currently used in numerous scientific and literary sources, including documentaries. Summarizing information material, highlighting the problem of reducing the loss of time when creating new objects, leads to the need to use elements of artificial intelligence. The article discusses the advantages and disadvantages of using artificial intelligence in the design of a cantilever beam under load.

Текст научной работы на тему «ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ НОВЫХ ОБЪЕКТОВ»

Возможности использования искусственного интеллекта при проектировании новых объектов

П.Д. Кравченко, Ю.П. Косогова, Р.А. Ольховская Волгодонский инженерно-технический институт -филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»

Аннотация: Искусственный интеллект в настоящее время используется в многочисленных научных и литературных источниках, в том числе, и документальных. Обобщающий информационный материал, освещающий проблему сокращения потери времени при создании новых объектов, подводит к необходимости использовать элементы искусственного интеллекта. В статье рассмотрены преимущества и недостатки применения искусственного интеллекта при конструировании консольной балки, находящейся под нагрузкой.

Ключевые слова: искусственный интеллект, механика, консольная балка, нагрузка, оптимальность проектирования, ресурсосбережение.

Идея использования интеллектуальных алгоритмов и других технологий, основанных на искусственном интеллекте, уже не кажется такой неправдоподобной, как когда-то. Суть не в том, чтобы иметь компьютер, который возьмет на себя обязанности архитектора или инженера, а в том, что искусственный интеллект будет играть роль ассистента для этих профессий, предлагая варианты и предоставляя разъяснения в течение всего периода работы над проектом. 70 лет назад Джон Маккарти определил искусственный интеллект (ИИ) как некую систему, устройство или их сеть, которые способны решать интеллектуальные задачи [1-3]. Появление системы ИИ связано с активным освоением средств вычислительной техники и сети Интернет, и необходимостью ресурсосбережения человеческой деятельности [4-6].

Рассмотрим возможность использования ИИ на примере решения задачи конструирования консольной балки, как неотъемлемого элемента новой среды. Заметим, что ИИ может решать подобные задачи, связанные с вычислениями, значительно быстрее, чем даже высокопрофессиональные инженеры-конструкторы, поскольку ИИ обладает значительно большим

и

объёмом исходных значений в базе данных и может сделать расчёты во всех отраслях при проектировании новых объектов. На рисунке 1 представлена исходная схема расчётной модели консольной балки 1, нагруженной силой F, обозначенной направлением 3. Консольная балка заделана в стенку 2 сплошной среды С. Размеры балки по длине АВ =а, свободный край с, глубина заделки Ъ. Точки А и В являются местами концентрации наиболее интенсивных местных напряжений в консольной балке 1.

Рис. 1. - Схема расчётной модели

Решить такую задачу ИИ самостоятельно не способен, нужны базовые исходные данные и задание на получение желательного результата, причём только человеческий интеллект может учитывать ограничения, особенно связанные с безопасностью. Балка 1 заделана в стенку 2 массива и в состоянии выдержать нагрузку силой F, приложенной по вертикали в направлении 3. Балка 1 - металлическая, массив 2 - бетонная стенка, сила F - постоянная нагрузка по вертикали. Возникает множество вопросов, которые необходимо решать, теперь уже с помощью ИИ:

1. Необходимо выбрать материал балки с учётом величины силы F и расстояния а. Из курса сопротивления материалов, одного из базовых строительных и машиностроительных дисциплин, известно, что

определяющим параметром будет величина изгибающего момента М=¥-а. В условии задачи сила F - величина постоянная. А если величину силы увеличивать плавно, ступенчато или мгновенно?

2. Материал балки может быть любой: сталь, чугун, цветные металлы и сплавы, дерево, пластмасса, композиционные материалы и т.д. Предположим, путем перебора многочисленных вариантов ИИ выбрал материал - сталь прокатного профиля. Далее требуется определить химический состав, механические характеристики, форму профиля, прочностные параметры... Эту часть задачи необходимо решать при условии рассмотрения процесса взаимодействия силы F с балкой в точке А: нагрузка распределенная или сосредоточенная?

3. Под воздействием силы F балка деформируется в пределах упругости. В месте А при этом происходят изменения в связи с местными деформациями материала балки под действием силы F. Имеется множество вариантов решений и ИИ может выбрать оптимальный вариант.

4. Деформация балки в точке В будет происходить в зависимости от глубины Ъ заделки и характеристик материала массива С. Для ИИ в базе данных есть только примеры теоретических способов определения деформации. Массивная стенка 2 может быть облицована металлическим листом. В этом случае заделка балки в массив С длиной Ъ может не играть существенной роли, если стальной лист будет достаточной толщины, чтобы балку 1 можно было сварить с листом при обеспечении прочности и качества сварного соединения. Какой толщины в этом случае должен быть лист облицовки?

5. Критерий оптимальности проектирования на каждом этапе процесса создания нового объекта для ИИ представлен как результат деятельности человеческого интеллекта. Оценку надёжности и вероятности безотказной работы системы ИИ не может производить самостоятельно, т.к. ограничения назначает человек. Проектируемая система не может быть

ликвидируема самим ИИ, кроме особых условий - терроризма, войны, ЧС. В этом случае ИИ может принять свои критерии, тогда необходимо обеспечить условия безопасности для человека.

Успехи современной науки с использованием ИИ в технических системах довольно значительны: создание беспилотных летательных объектов, самонаводящихся ракет, космических летательных аппаратов -свидетельствуют об одном сильном параметре ИИ - быстродействии. Однако алгоритмы и программы для работы ИИ созданы человеческим интеллектом [7, 8]. Согласование параметров в системе «ресурсосбережение - время создания - время эксплуатации объекта» подвластно пока только человеческому интеллекту [9, 10], ИИ это может освоить очень быстро, однако цель проектирования задаётся человеком. В вышеуказанном тексте можно найти неучтённые моменты в логике и последовательности изложения и недостаток параметров из фактов прикладной математики, проектной логики и инженерной психологии при создании нового объекта. Однако, можно утверждать, что ИИ в настоящее время является только дополнением к человеческому интеллекту, самостоятельное создание нового сложного объекта ему не под силу. Искусственный интеллект не является моделью естественного человеческого интеллекта, поэтому искусственный интеллект помогает людям, но не заменяет их, особенно в строительстве, где каждый проект уникален и зависит от многих внешних факторов, учесть которые и оперативно обрабатывать сложно даже самой совершенной информационной системе.

Литература

1. Безлепкин Е.А. Искусственный интеллект: философские основания и перспективы // Философия науки. 2019. №4(83). С.134-146.

2. Анохин К.В., Новоселов К.С., Смирнов С.К., Ефимов А.Р., Матвеев Ф.М. Искусственный интеллект для науки и наука для искусственного интеллекта //Вопросы философии. 2022. №3. С.93-105.

3. Магомадов В.С. Квантовые вычисления, квантовая теория и искусственный интеллект // Инженерный вестник Дона, 2018, №4. URL: ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_253_magomadov.pdf_43061345a0.pdf.

4. Vesnina А. А. An approach to unification of application programming interfaces of gaming platforms for artificial intelligence // Международная научно-практическая конференция преподавателей, аспирантов и студентов «Язык в сфере профессиональной коммуникации» Екатеринбург, 28 мая 2020 года. С. 468-473.

5. Терехина Е.А., Селюкова Г.П. Об искусственном интеллекте // Актуальные вопросы науки и хозяйства: новые вызовы и решения. Тюмень, 17-19 марта 2021 года. С.581-584.

6. Golenkov V., Guliakina N., Golovko V., Krasnoproshin V. The standardization of intelligent computer systems as a key challenge of the current stage of development of artificial intelligence technologies // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем. 2020. №4. С.73-88.

7. Дружин Д.С., Фролова М.А. Пути использования искусственного интеллекта в атомной энергетике // Будущее атомной энергетики -ATOMFUTURE 2019. Тезисы докладов XV Международной научно-практической конференции. 2020. С.124-126.

8. Пылов П.А., Кудаева И.В. Человек управляет искусственным интеллектом или искусственный интеллект управляет человеком? //Сборник материалов XIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Кемерово 2021. С. 94703.1-94703.5.

9. Кравченко П.Д., Косогова Ю.П., Пирожков Р.В. К вопросу создания тяжеловесных энергетических объектов: в симбиозе живой природы, механики и искусственного интеллекта // Инженерный вестник Дона, 2021, №7. URL: ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_15_1_Kravchenko.pdf_37ffaf2207.pdf

10. Кравченко П.Д., Косогова Ю.П. Оценка фактора времени в технических системах на примере изготовления изделий тяжелого и атомного машиностроения // Инженерный вестник Дона, 2020, №3. URL:

ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_60_2_Kravchenko.pdf_4141f50924.pdf

References

1. Bezlepkin E.A. Filosofija nauki. 2019. №4 (83). рр.134-146.

2. Anohin K.V., Novoselov K.S., Smirnov S.K., Efimov A.R., Matveev F.M. Voprosy filosofii. 2022. №3. рр. 93-105.

3. Magomadov V.S. Inzhenernyj vestnik Dona, 2018, №4. URL: ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_253_magomadov.pdf_43061345a0.pdf.

4. Vesnina А.А. Mezhdunarodnaja nauchno-prakticheskaja konferencija prepodavatelej, aspirantov i studentov «Jazyk v sfere professional'noj kommunikacii» Ekaterinburg. [International scientific and practical conference of teachers, graduate students and students "Language in the field of professional communication"]. рр. 468-473.

5. Terehina E.A., Seljukova G.P. Aktual'nye voprosy nauki i hozjajstva: novye vyzovy i reshenija. Tjumen'. рр.581-584.

6. Golenkov V., Guliakina N., Golovko V., Krasnoproshin V. Otkrytye semanticheskie tehnologii proektirovanija intellektual'nyh sistem. 2020. №4. Рр. 73-88.

7. Druzhin D.S., Frolova M.A. Budushhee atomnoj jenergetiki -Atomfuture 2019. Tezisy dokladov XV Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. [The Future of Nuclear Energy - Atomfuture. 2019. Abstracts of the XV International Scientific and Practical Conference]. 2020. рр.124-126.

8. Pylov P.A., Kudaeva I.V. Sbornik materialov XIII Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. [Collection of materials of the XIII All-Russian scientific-practical conference with international participation]. Kemerovo 2021. рр. 94703.1-94703.5.

9. Kravchenko Р.Б., Kosogova ^.Р., Pirozhkov Я.У. Inzhenernyj vestnik Бош, 2021, №7. ШЬ: ivdon.ru/uploads/article/pdf/iyD_15_1_Kravchenko.pdf_37ffaf2207.pdf

10. Kravchenko Р.Б., Kosogova Ju.P., Inzhenernyj vestnik Dona, 2020,

№3.

ivdon.ru/uploads/article/pdf/iyD_60_2_Kravchenko.pdf_4141f50924.pdf

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.