& R1-32 Предусматривают (x1, x3) &

& R3-12 Отвечают (x3, x1) &

& R1-42 Оговаривают (x1, x4) &

& R4-12 Отвечают (x4, x1)&

& R1-72 Предусматривают (x1, x7) &

& R7-12 Отвечает (x7, x1) &

& R1-102 Оговаривают (x1, x10) &

& R10-12 Отвечает (x10, x1) &

& R1-132 Сводят к минимуму (x1, x13) &

& R13-12 Должны соответствовать (x13, x3)&

& R1-152 Оговаривают (x1, x15) &

& R15-12 Должны соответствовать (x15, x3))

Третий уровень иерархии:

$x2x8x14x16 (W23 Доработка под потребителя(x2) &

& W83 Возможность усовершенствования (x8) &

& W143 Минимальное время настройки (x14) &

& W163 Многопользовательская система (x6) &

& R16-143 Реализуется (x16, x14) &

& R14-163 Должно стремиться к (x14, x16) &

& R2-143 Обусловлена (x2, x14) &

& R14-23 Реализуется по заказу (x14, x2) &

& R2-183 Реализуется (x2, x18) &

& R18-23 Соответствует (x18, x2))

Четвёртый уровень иерархии:

$x9x11x13x14x16 (W94 Минимальная стоимость(x9) &

& W114 Наличие гибкого вычислительного аппарата (x11) &

& W134 Наименьшие затраты на ТО (x13) &

& W144 Минимальное время настройки (x14) &

& W164 Многопользовательская система (x16) &

& R9-164 Обусловливает (x9, x16) &

& R16-94 Увеличивает(x16, x9) &

& R9-144 Влияет (x9, x14) &

& R14-94 Снижают (x14, x9) &

& R9-134 Влияет (x9, x13) &

& R13-94 Увеличивают (x13, x9)

& R9-114 Обусловливает (x9, x11) &

& R11-94 Увеличивает (x11, x9))

4. Когнитивное моделирование процесса принятия решений

Когнитивное моделирование процессов принятия решений основано на применении когнитивных моделей, таких как модель Сергеева-Цембурского, модель Жана Пиаже, модель Пьера Жане. Отдельные модели и их назначение мы рассмотрим подробнее далее. Необходимо отметить, что сочетание возможностей моделей, теории парадигмы и когнитивного моделирования, позволяет избежать значительного числа концептуальных ошибок и именно на ранних стадиях проектирования.

4.1.Когнитивная модель принятия решений.

Модель имеет три фундаментальных блока “модель мира”, “ценности” и “средства”. Иногда в их составе рассматривается блок “поведенческие гештальты” (стереотипы поведения). Эти блоки последовательно порождают блоки “возможности”, “интересы”, “цели”, “сценарии”. Завершающим является блок “задача”,  в которой заложен смысл цели со сценарием ее достижения. Решить задачу –  значит изменить “мир” в свою пользу. Если менять содержательное наполнение фундаментальных блоков, то модель будет порождать новые цели и генерировать сценарии их достижения. Если нам удастся выяснить причины сложившейся ситуации или цели, которым она соответствует, то можно считать, что субъект существенно продвинулся в понимании объекта.

Когнитивная модель принятия решений помогает определить цели и наметить сценарии их достижения.

Парадигма

САПР предназначена для моделирования напряжённо-деформированного состояния газового стыка (ГС) дизеля. Её создание направлено на внесение вклада в решение проблемы ГС, которая заключается в том, чтобы добиться равномерной затяжки болтов крепления деталей ГС, которая при этом максимально препятствовала бы разгерметизации двигателя.

Аксиомы

1. Расчёт, производимый системой, позволяет продвинуться в решении проблемы газового стыка;
2. Расчёты с использованием стандартных методов не всегда точны;
3. На когнитивные структуры субъекта эффективно воздействует интерактивная компьютерная графика;

Ценности

1. Система должна иметь возможность пользовательских настроек;
2. Система должна включать в себя возможность представления результатов работы при помощи интерактивной графики;
3. Система должна уметь обрабатывать информацию как верную, так и нет;
4. Система должна иметь гибкий вычислительный аппарат;
5. Система должна быть обеспечена справочной информацией;
6. Система должна обеспечить построение 3D-модели;
7. Система должна обеспечивать проведение расчёта на основе построенной 3D-модели.

Средства

1. Компьютерная поддержка (hardware, software (SolidWorks, Cosmos DS));
2. Методики расчёта НДС;
3. Математический аппарат, который может быть приложенным к проблемной области;
4. Информация о предметной области (литература, знания экспертов);
5. Информация о традиционных методиках решения поставленных задач (литература, эксперты);
6. Аппарат интерактивной компьютерной графики (SolidWorks, Cosmos DS);
7. Справочная информация по используемому программному обеспечению;
8. Доступ к знаниям экспертов по данной проблеме (расчётно-аналитическое бюро АО «Алтайдизель»).

Интересы

1. Необходимо, чтобы субъект нуждался в разрабатываемой системе;
2. Необходимо, чтобы система имела возможность пользовательских настроек;
3. Необходимо, чтобы результаты расчёта представлялись как в графическом, так и в текстовом режимах;
4. Необходимо наличие достаточно гибкого для решения поставленной задачи вычислительного аппарата;
5. Необходимо наличие справочной информации по максимальному количеству интересующих пользователя вопросов;
6. Необходимо, чтобы визуализация результатов расчёта была достаточно наглядной и понятной для возможности сделать какие-либо выводы относительно решаемой проблемы.
7. Необходимо, чтобы была построена 3D-модель деталей газового стыка;
8. Необходимо проведение расчёта на основе этой модели.

Возможности

1. Имеется возможность автоматизации процесса расчёта НДС ГС путём внедрения в этот процесс компьютерной техники;
2. Имеется возможность использования графической визуализации результатов расчёта;

Цели

1. Обеспечить создание пользовательского интерфейса системы;
2. Обеспечить визуализацию результатов расчёта;
3. Обеспечить возможность накопления информации по предметной области;
4. Обеспечить релевантность доступа к справочной информации внутри системы;
5. Обеспечить возможность максимально точного расчёта путём оптимального выбора программного обеспечения для создания системы.
6. Обеспечить построение 3D-модели сборки деталей газового стыка;
7. Обеспечить проведение расчёта на основе этой модели.

Поведенческие гештальты

1. Использование методик создания интеллектуального интерфейса;
2. Графическое представление результатов работы системы;
3. Использование математических моделей, могущих быть примененных в данной работе.
4. Настройка параметров системы под пользователя;
5. Использование МКЭ;
6. Подбор ПО с учётом его времени работы и производительности.

Выбор доминирующих целей

Альтернатива 1

Альтернатива 2

Так как проектируемая система должна одним из факторов иметь точность расчёта, то выбираем из двух приведённых выше альтернатив первую.

Выбранная цель

1. Пользовательский интерфейс;
2. Визуализация результатов расчёта;

Сценарии достижения цели

1.      Изучить требования пользователя к системе.

2.      Изучить возможные варианты общения пользователя с системой.

3.      Изучить на заводе основные понятия проблемной области (проблема газового стыка).

4.      Реализовать целесообразную схему поведения САПР при возможных сценариях поведения пользователя.

5.      Обеспечить выполнение всех требований пользователя.

4.2. Символизация парадигмальной модели принятия решений средствами первопорядковой логики

Ai(xi) – описание некоторого объекта с номером i, представляющее собой конъюнкцию признаков;

1.Блок “Модель мира” A1(x1),

Cущности, принятые в предыдущем пункте как аксиомы, будут символизироваться как A11(x1), A12(x1), A13(x1), A14(x1), A15(x1), A16(x1), A17(x1), A18(x1), A19(x1).

2.Блок “Ценности” A2(x2).

A2(x2 ) =  A12(x2)& A22(x2)& A32(x2)& A42(x2)& A52(x2)& A62(x2)& A72(x2)

Aj2(x2) – некоторые идентификаторы качеств предмета рассмотрения

3.Блок “Средства” A3(x3 ).

A3(x3 ) =  A13(x3)& A23(x3)& A33(x3)& A43(x3)& A53(x3)& A63(x3)

Aj3(x3) – значимые факторы, влияющие на решение задачи.

4.Блок “Интересы” A4(x4 ).

5.Блок “Возможности” A5(x5 ).

6.Блок “Цели” A6(x6 ).

7.Блок “Поведенческие гештальты” A7(x7 ).

 8.Блок “Сценарии” A8(x8 ).

9.Блок “Задача” A9(x9 ).

Блок “Задача” A9(x9) представляется той же формулой, что A8(x8). Он носит символический характер и означает, что мы достигли цели, то есть изменили “Модель мира” в свою пользу.

5. Когнитивное структурирование проектной деятельности

Шаг первый: S пытается понять P

На данном этапе на основе информации о предметной области (проблема газового стыка)  формируется образ будущей системы: цели, преследуемые созданием системы квазидинамического моделирования напряжённо-деформированного состояния газового стыка дизеля (далее в работе - СКМНДСГС), возможности решения данной проблемы, степень необходимости решения данной проблемы. Необходимость такая имеет место, поскольку налицо проблема, а автоматизированной системы для её решения как таковой не существует.

Шаг второй: S пытается думать об альтернативах P

На основе имеющегося образа будущего изделия необходимо рассмотреть как можно больше возможных реализаций проектируемой системы. В предыдущей лабораторной работе было проведено рассмотрение двух таких альтернатив, а именно:

• СКМНДСГС, основной и главной особенностью которой является точность расчёта при сравнительно больших временных затратах;
• СКМНДСГС, основной и главной особенностью которой является быстрота расчёта, т.е. экономия важнейшего ресурса – временного.

Шаг третий: S пытается думать о критических оценках P

На данном шаге происходит оценка выявленных альтернатив и выбор одной альтернативы. В результате из этой пары альтернатив была выбрана первая, поскольку такой фактор, как точность расчёта был принят более важным, нежели быстрота расчёта.

Кроме того, оценивая альтернативы, на данном этапе происходит вывод следствий из альтернатив, на основе и в результате которых и получаются искомые оценки. Проектируемая система, независимо от выбора конкретной альтернативы, должна иметь возможность пользовательских настроек, возможность графической визуализации результатов расчёта, наличие гибкого вычислительного аппарата и релевантную справочную систему.

Шаг четвёртый: S предлагает экспериментальную проверку P

На этом шаге выбранная альтернатива исследуется на предмет соответствия определенным требованиям. Исследование происходит при помощи эксперимента. Здесь можно использовать модели П.Жане, Э.Клапареда и К.Левина. Эти модели исследуют природу воздействия субъекта на объект и таким образом выясняют результаты эксперимента.

Применяя модель П. Жане, субъект воздействует на объект, оценивает результаты и на основе их опять воздействует до тех пор, пока воздействие будет иметь смысл. Использование модели П. Жане применительно к данной работе представлено в Приложении 1.

Шаг пятый: S пытается аксиоматизировать P

Построив или получив экспериментально образ будущего изделия мы проверяем удовлетворяет ли он аксиомам текущей парадигмы проблемной области. Частное пытаемся привести к общему. Для этого используем парадигмальную модель, т.е. берем аксиомы из первого фундаментального блока и проверяем полученный образ в свете этих аксиом.

Шаг шестой: S пытается вывести P из Q

Так как мы все же выявили аксиому, которая конфликтует с сформированным образом, то необходимо как-то изменить образ САПР для устранения конфликтной ситуации. Все это делается опять же в рамках парадигмы, поэтому используем парадигмальную модель. Конфликтующую аксиому необходимо нейтрализовать путем добавления новых аксиом. Мы фактически изменяем "модель мира" посредством расширения или смешения  проблемной области. Также можно изменить наполнение фундаментального блока "средства", чтобы в блоке "возможности" не было влияния конфликтующей аксиомы.

Страницы: 1, 2, 3, 4