Направления поискового конструирования
Поисковое конструирование – это направление теории проектирования, разрабатывающее эвристические и машинные методы поиска новых технических решений и решений изобретательских задач.
В 60-х годах прошлого века Альтшуллер сформулировал 40 эффективных эвристических приемов, которые использовались в алгоритме решения изобретательских задач. В 90-х годах на основе методов искусственного интеллекта и принятия решений в условиях неопределенности и риска исследования в области автоматизации процесса поиска новых технических решений разделились на три направления:
- Первое направление связано с созданием информационного, методологического и программного комплексов на основе кластерного анализа, принятия и синтеза рациональных решений в условиях неопределенности.
- Второе направление ориентировано на программирование и формализацию алгоритма решений изобретательских задач.
- Третье направление связано с развитием и совершенствованием автоматизированных систем поискового конструирования.
Автоматизированные системы поискового конструирования
В настоящее время существуют следующие автоматизированные системы поискового конструирования:
- Автоматизированная система «Новатор». Данная изобретающая программа решает задачу комплекса вопросов разработки концепции технологий и устройств различного функционального назначения. Система «Новатор» состоит из подсистем аналитических и изобретательских функций управления базами данных по физическим эффектам, фонда описания физических эффектов, инженерного справочника, глоссария, словаря терминов, таблиц свойств объектов, а также подсистемы поиска. Достаточно указать название проблемы, после чего система находит прямые обходные решения проблемы, а также способы реализации и улучшения найденных решений. Решения, которые находит система, являются концепциями устройств и технологий, которые представляют собой новые способы использования известных устройств, что является предметом изобретения.
- Автоматизированная система «Информационный поиск по физическим эффектам». Данная система предназначена для централизованного сбора, накопления и обработки информации о физических эффектах, организации автоматизированного поиска, выдачи пользователю необходимой информации, нахождения применения на различных этапах проектирования изделий.
- Автоматизированная система «Поиск технических решений». Данная система используется для организации физических принципов действия изделий, она позволяет пользователю получить фактографическую информацию о физических эффектах, которые входят в состав синтезируемой структуры. В данном случае под физическими принципами действия понимается структура совместных и объединенных физических эффектов, которые обеспечивают преобразование заданных входных воздействий в выходное воздействие.
- Автоматизированная система поиска новых технических решений «Интеллект». У данной автоматизированной системы имеются три режима работы: синтез технических решений, просмотр банка данных и проработка идей. В этом случае исходной информацией является совокупность данных, которые организованы в виде отдельных текстовых и графических файлов. Информация о физических эффектах компонуется в виде паспортов, в которых содержится систематизированные экспертные и фактографические сведения, названия эффектов, формулы физических эффектов, формула коэффициента зависимости, параметрическая элементарная схема, морфологическая таблица с эксплуатационными характеристиками, физические формулы, описания обозначений в формулах, описания особенностей физических эффектов, графические приложения и соответствующая литература. Каждому физическому эффекту приписаны эксплуатационные, фиксированные характеристики: чувствительность, диапазон чувствительности, нелинейность, надежность, цена, вес, экологичность, быстродействие, относительная погрешность. Эксплуатационные характеристики физических эффектов численные и считаются независимыми, определяющимися группой экспертов.