Комплексное применение морфологического и онтологического анализа для принятия решений по выбору траекторий целевого обучения проектного прерсонала САПР

Автоматизированное проектирование (АПР) по своему определению предполагает непосредственное и активное участие человека в принятии решений на всех стадиях проектных работ [1]. А эффективность проектных работ в существенной мере определяется не только высокими характеристиками технических и программных средств автоматизации, но и выучкой персонала. Поэтому, не случайно, пункт «Разработка научных компетентностно-ориентированных основ обучения автоматизированному проектированию…» стоит далеко не на последнем месте в перечне направлений исследований научной специальности 2.3.7. «Компьютерное моделирование и автоматизация проектирования.

Подготовка и переподготовка персонала входит в обязательный набор этапов разработки и внедрения автоматизированных систем на предприятиях и в проектных организациях. Методическое обеспечение (МтО) САПР составляет обширный список разнообразных руководств, учебных пособий, демонстрационных примеров и упражнений, предлагаемых вендорами САПР [2]. В ведущих учебных заведениях всех уровней используют не только «Фирменные» методики и средства обучения, но и активно разрабатывают авторские МтО [3] с учетом различных предметных областей и целевых групп обучаемых. В последние годы активно набирают популярность различные формы целевой подготовки инженерных кадров в вузах по заказам индустриальных партнеров [4]. Наука и практика автоматизации проектных работ развивается по отраслям, поэтому в данной работе приводятся примеры проектно-конструкторских задач (ПКЗ) и описания компетенций персонала из области машиностроения (САПР-М).

МЕТОДЫ И СРЕДСВА ОБУЧЕНИЯ САПР

В соответствии с продвигаемым современной педагогикой компетентным подходом для профессиональной деятельности в среде САПР целевой персонал должен обладать комплексом качеств, в которые, помимо системы общетехнических и специальных знаний, должны входить некие умения и навыки, характеризующие способность специалистов к решению проектных задач [6]. Таким образом, в компетентностной модели специалиста в области инженерного дизайна (СM apr), в соответствии с актуальными описаниями конкурсов профессионального мастерства можно выделить две основных компоненты:

где Q1 ^apr = { q1 _i | i = 1

СM apr = {Q1 apr, Q2 aprr},

,a } – множество элементов, отражающих систему знаний, необходимых пользователю CAD – подсистемы САПР-М;

Q2 ^apr = { q2 _j | j = 1 ,…,b } – множество профессиональных умений и навыков владения соответствующими технологиями и средствами CAD.

Согласно принципам компетентностного подхода должно выполняться соответствие между моделью содержания обучения EМ apr и компетентностной моделью специалиста:

U ⊂ EМ ^apr × СM ^apr.                                         (2)

В общем случае соответствие не является функциональным, поскольку одной компетенции { CM_i ^apr } в частных методиках может соответствовать некий набор элементов EМ ^apr.

Полученное множество компонент DМ apr, определяющих содержательное наполнение процесса обучения АПР, также можно разделить на несколько подмножеств в соответствии с требуемым уров- нем подготовки:

EМ ^apr ⊂ EМ ^{apr 1} ∪ EМ ^{apr 2} ∪ EМ ^{apr 3}. (3)

Подмножество EМ apr 1 обеспечивает освоение CAD технологий и средств на процедурно-операциональном уровне. Прежде всего сюда войдут навыки работе с программно-техническими средствами САПР, сопряженными со знаниями по основам конструирования (ОК) и инженерной графики (ИГ).

Область обучения ОК и ИГ носит ярко выраженный предметный характер. Графо-аналитический язык изложения технических решений, преподаваемый машиностроителям в учебных курсах ИГ, опирается на стандарты ЕСКД. А учебные ПКЗ, используемые для формирования навыковых компонент компетенций, должны соответствовать ОК в относительно узкой предметной области, например «транспортное машиностроение». А в случае целевой подготовки или переподготовки персонала САПР при цифровизации процессов и производств на конкретных предприятиях требования к подбору специальных учебных ПКЗ становятся еще более важными и узко направленными. При их подборе необходимо проводить анализ соответствия определённой под-отрасли (например, авиационное двигателестроение) или даже особенностям характерных для производила изделий (например, лопатки и валы ГТД).

EМ apr 2 относятся к предметно-технологическому уровню, которые связывают операционные компетенции со знаниями, умениями и навыками из предметной области объектов проектирования, а EМ apr 3 необходимы на системном уровне, обеспечивающим эффективную деятельность персонала САПР в интегрированной информационной среде на различных этапах жизненного цикла продукции машиностроения.

В соответствии с традиционными для технических вузов учебными планами, в дисциплинах инженерно-графической подготовки (например, «Инженерная и компьютерная графика»), преподаваемых на общетехнических кафедрах, должны формироваться EМ ^{apr 1} , а второй и третий уровни владения САПР, осваиваются на старших курсах, в дисциплинах проводимых специальными и выпускающими кафедрами.

Знаниевым и навыковым компонентам компетентной ной модели специалиста могут быть поставлены в соответствие определенные учебные элементы, называемые дидактическими единицами ( Didactic unit - Du ), которые представляют собой определенные части учебного материала, в своей совокупности составляющие основу модели содержания области обучения ( DМ ^apr ).

Специалистами по дидактике [7] Du определяется как «локальная система понятий, объединённых на основе их смысловых логических связей и усваиваемых обучаемыми как единое целое». В данной работе будем использовать термин «элементы обучения автоматизированному проектированию» ( Du ^apr ).

На операциональном уровне Du apr должны быть связаны с трехмерным модельным функционалом CAD – подсистемы САПР-М (Gm) и дополнены развитыми умениями использования традиционных (плоских, чертежных) методов и средств компьютерной инженерной графики (Kg).

EМ ^{apr 1} = { DuGm ^apr, DuKg ^apr } , (4)

Для автоматизации оценки и обоснования выбора учебных ПКЗ предлагается применить метод морфологического анализа, хорошо зарекомендовавшего себя в теории и практике инженерного творчества [8, 9].

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Морфологический анализ (МА) технических объектов для информационной поддержки решения изобретательских задач был разработан и популяризирован в работах Ф. Цвики [10] еще в середине прошлого века. Составление морфологических таблиц основано на привлечении экспертов и позволяет формализовать и наглядно визуализировать структурный состав машин и механизмов. Современный МА, существенно компьютеризирован и применяется в самых различных сферах науки и техники при решении сложных проблем, которым невозможно или затруднительно дать точное математическое описание, т. е. невозможно количественно измерить и оценить объект ис- следования [11].

Основным достоинством морфологического подхода является возможность формализации процедур как морфологического анализа, позволяющего определить пространство поиска (множества альтернатив) инженерных решений, так и морфологического синтеза – формирована нового решения из набора выделенных экспертами элементов анализируемых объектов или процессов.

В нашем случае многомерные таблицы, образно называемые «Морфологическим ящиком» используются для обоснованного формирования целевых практикумов (сборников учебных ПКЗ), предназначенных для развития навыков геометрического моделирования в среде CAD – систем.

Содержание целевой предметной области обучения EМ apr 1 по предлагаемый методике МА будет формироваться в результате проецирования определенного набора Du apr учебных ПКЗ, характерных для предметной области проектирования, на общее пространство элементов определяющих функционала используемой инструментальной подсистемы САПР.

Рис. 1. Морфологическая модель предметной области обучения

Графически такую модель можно отобразить в форме трехмерного пакета таблиц (рисунок 1), составляющих «морфологический ящик».

По вертикали располагаются таблицы, описывающие структуру изделий, характерных для предметной области проектирования выделенной при обследовании конструкторско-технологических подразделений предприятий. В каждой таблице по оси абсцисс отмечены типовые конструктивы деталей и сборочных единиц (ДСЕ), а по оси ординат операции или библиотеки используемой для автоматизации проектирования CAD – системы. Проекции элементов морфологии ПКЗ на базовую горизонтальную плоскость формируют поле учебных элементов предметной области целевой подготовки. При этом интенсивность проекционных связей позволяет количественно оценить «Частоту использования» ( Ω ) соответствующего дидактического элемента в проектной деятельности данного предприятия и даже конкретного отдела конструкторского или технологического бюро. В соответствии с выявленной частой Du apr можно назначить объемы определенных разделов учебной программы целевой подготовки и переподготовки персонала. Например, задать пропорции в количестве практических упражнений задачника. Аналогичные таблицы можно построить и по другим критериям оценки учебных ПКЗ, например: «Сложность геометрических построений», «Трудоемкость», «Стандартизованность» и пр.

В таблице 1, качестве примера приведен морфологический анализ одного их характерных для технологического отдела двигателестроительного предприятия [4] объекта проектирования «Вал ГТД».

Дидактические элементы, относящиеся к компетенциям геометрического моделирования объектов машиностроения классификационно были разделены на навыки плоского (Du2D) и объёмного (Du3D) геометрического моделирования (рисунок 2а). В современных CAD –системах используется операции 3D моделирования, которые порождаются движением плоских (2D) контуров, и последовательность учебного процесса должна соответствовать приемам технических методик. Сюда же были отнесены и процедуры получения ассоциативных видов и проекций. Операции компьютерной инженерной графики, как показал анализ, потребовали большего числа квалификационных групп (рисунок 2б): операции компьютерного черчения (Dr), включая вспомогательные геометрические построения; операции нанесения размеров и обозначений на чертежах (Dim). Зачастую на чертежах информация в текстовой и табличной формах (Txt) может значительно превосходить графическую составляющую. Сюда же следует отнести содержание так называемой «основной над- писи», электронные подписи и многочисленную атрибутивную информацию, предусмотренную в конструкторских стандартах.

DuGm apr = { Du2D, Du3D }, DuKg apr = { DuDr, DuDim, DuTxt },

a - используются операции Г М: 2D - дл я эскизов;: 3D - для элементов Д С Е и т.д.

б - используются опе р ации КГ: Dr - для черте ж ей; : Dim - для размеров и обозначений; Txt - д ля техническ и х требований и таблиц и т.д.

Рис. 2. Пример учебного ПКЗ по целевой теме «Валы ГТД»

Результаты анализа могут быть визуализированы в форме графиков и гистограмм (рисунок 3).

Рис. 3. Фрагмент гистограммы визуализации результатов морфологического анализа учебных ПКЗ

Таблица 1. Макет морфологической таблицы анализа предметной области обучения прототипа ПКЗ

№	Конструтив ДСЕ	Операции ГМ (2D, 3D, ...) и КГ (Dr, Dim, Txt, ... )
		2D1	2D2		3D1	3D2		Dr1	Dr2		Dim1	Dim2		Txt1	Txt2
k1	Шестерня	1	1	0	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
k2	Шипы	1	1	0	1	0	1	0		1	0		1	0		1
k3	Резьба	1		0	0	0	1	1		1	1		1	1		1
k4	Пазы	1	1	0	1	1	1			1			1			1
k5	Отверстия	0	1	1	0	1	1			1	1		1			1
k6	Проточки	0	1	1	0	1	1			1	1		1	1		1
k7	Канавки		1			1	1			1	1		1	1		1
k8	Подшипники	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
k9	Винт	1	0	1	1	1	1			1			1			1
ki		i	i	i	i	I	i	i	i	i	i	i	i	i	i	i
2	Частота (О)	n1	n2	ni	m1	m2	mi	dr1	dr1	dri	dm1	dm2	dmi	t1	t2	ti

Разработанная методика морфологического анализ показывает хорошие результаты при решении задач выявления структуры ПКЗ, оценки их связи операциями ГИ и КГ, но при этом не позволяет установить последовательность освоения выделенных дидактических единиц.

ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

В настоящее время одними из самых перспективных направлений разработки средств и методов АПР, «основанных на знаниях», считаются онтологические подходы [12]. Онтологический ана- лиз (ОА) применяется различных предметных областях. С точки зрения прикладной информатики ОА можно рассматривать как часть общего системного анализа. В том числе под онтологией автоматизированного проектирования изделий машиностроения понимается объектно-ориентированную модель знаний о профессиональной деятельности проектировщиков, действующих в среде машиностроительных САПР [13]. Для создания онтологии обучения автоматизированному проектированию объектов машиностроения на современном этапе развития средств ОА - онтологических редакторов необходимо использовать экспертные методы и технологии формирования понятийных связей в заданной предметной области обучения.

В данном исследовании ОА предлагается использовать для анализа понятийного аппарата автоматизированного проектированного, заложенного в интерфейсы CAD – систем САПР-М. В качестве предварительных аксиом можно ввести следующие утверждения.

• 1.    Интерфейс инструментальных (проектных) подсистем САПР представляет собой определённый этап формализации первичной онтологии автоматизированного проектирования, отражающих, преимущественно, навыковые компоненты предметной области обучения.

• 2.    Понятийный аппарат (терминология), заложенная в интерфейсах прикладного ПО, соответствует содержанию «фирменного» МтО САПР.

• 3.    Интерактивный (человеко-машинный) интерфейс проектных подсистем САПР обеспечивает практическую реализацию методологии (комплекс технологий и приемов) проектирования, предусмотренную разработчиками прикладного ПО.

То есть разработчиками при формировании команд пользовательского интерфейса уже произведен предварительный отбор подлежащих освоению операций и переходов общей технологии проектной деятельности пользователей САПР.

В наиболее полном виде практическая реализация методики представлена в практических руководствах, текстовых и анимированных описаниях примеров решения ПКЗ. В наиболее полном, доступном для пользователей виде наименования и определения операций и их параметров, условных обозначений, пиктограмм и прочих элементов интерфейсов представлены в руководствах пользователей и встроенной справочно-поисковой подсистеме определенной версии ПО САПР.

Задачи данного исследования заключаются в более глубокой формализации онтологии проектирования и экспериментальной отработку методики выделения целевой предметной области обучения навыкам АПР в среде CAD – систем САПР-М. Объектом исследования выбраны процессы геометрического моделирования и разработки проектно-конструкторской документации в среде CAD – подсистемы САПР КОМАС 3D. А предметом выступает разработка методики выделения целевой области и формирования индивидуальной траектории обучения студентов беловиков в интересах одного из ведущих машиностроительных предприятий региона.

В качестве инструмента для автоматизации разработки целевой онтологии выбрано открытое ПО, доступное для выполнения научных исследований. Онтологический редактор Fluent Editor [14] обладает расширенными возможностями в области анализа. Он позволяет автоматизировать декомпозицию сущностей предметной области и установить связи между ними как в программном, так и графическом видах.

Онтология обучения САПР может быть представлена в ряде последовательных форм: в форме тезаурусов (Таблица 1) и таксономий (Таблица 2). С помощью онтологического редактора таблицы таксономии кодируются на формальных языках и визуализируются в форме ориентированного графа. Тезаурус пользовательского интерфейса CAD системы позволяет задать однозначные наименования и провести лингвистические упорядочение проектных операций и их параметров. Таксономия задает иерархический порядок выделенным сущностям и их классификацию. Нотация языка описания онтологий (рисунок 4) позволяет установить логические и условные связи между ними. Полученная в результате онтологическая модель теоретически содержит необходимый и достаточный объём информации, позволяющий предложить формальные алгоритмы формирования путей решения проектных задач, а также применить методы оптимизации траекторий обучения и тренажа для разных категорий персонала.

Для формирования целевых траекторией предложено проводить сокращение предметной области обучения за счет использования, выделенных в процессах морфологического анализа типовых учебных ПКЗ. На рисунке 5 приведен пример онтологической модели учебного ПКЗ «Лопатка турбины ГТД».

В экспериментальном исследовании общая таксономия интерфейса CAD-системы САПР КОМПАС была разделена ряд групп классификации. В первый уровень вошли основные «документы» (в соответствии с терминологией, принятой разработчиками) – классы отражающие основные режимы проектной деятельности пользователей CAD-системы: «Деталь», «Сборка», «Чертеж» и «Фрагмент» и пр. Каждый из них, в свою очередь, был разделен на подклассы: «menu, kit», «control-panel» и пр.

Таблица 2. Фрагмент тезауруса класса «Деталь-kit» CAD системы КОМПАС 3D

Наименование термина в таксономии	Название подкласса в нотации КОМПАС
system-sk	Системная
elements	Элементы
geometry	Геометрия
notation-sk	Обозначения
check-doc	Проверка документа

Таблица 3. Фрагмент таксономии класса «Деталь-kit» САПР КОМПАС 3D

Под класс	Фразаопределения (создания) экземпляра в подклассе	Операции (команды) КОМПАС, входящие в подкласс
system-sk	Every system-sk is a sketch-tools.	Создать, открыть, сохранить, сохранить как, печать, предварительный просмотр
elements	Every elements is a sketch-tools.	Элемент выдавливания, вырезать выдавливанием, ребро жесткости, сечение, разрезать
geometry	Every geometry is a sketch-tools.	Автолиния, окружность, прямоугольник, дуга, отрезок, вспомогательная прямая,точка, сплайн поточкам, коническая кривая, спроецировать объект, эллипс
notation-sk	Every notation-sk is a sketch-tools.	Автоосевая, надпись
check-doc	Every check-doc is a sketch-tools.	Проверка: наложения элементов, связей обозначений позиций, размеров

Comment: 'операции подкласса Инструменты эскиза для класса Деталь'.

Every system-sk is a sketch-tools.

Every elements is a sketch-tools.

Every geometry is a sketch-tools.

Every notation-sk is a sketch-tools.

Every check-doc is a sketch-tools.

Рис. 4. Пример программной формы представления таксономии

Экземплярами сущностей в подклассах выступает множество операций (команд интерфейса), каждая из которых может содержать в себе дополнительные свойства (в том числе и параметры операций).

В результате онтологического исследования четырех классов: «Деталь», «Сборка», «Чертеж» и «Фрагмент» было сформирование 9 графов: Общий (для всех 4 классов), Деталь-menu, Деталь-kit, Сборка-menu, Сборка-kit, Чертеж-menu, Чертеж-kit, Фрагмент-menu, Фрагмент-kit.

В качестве примера на рисунке 6 приведён укрупненный граф класса, в котором содержаться наиболее часто встречающиеся в универсальных ПКЗ кафедры графики сущности функционала CAD: операции объёмного моделирования, параметризации и формирования проекционные чертежей. Как и ожидалось, анализ показал, что класс «Деталь» оказался самым функционально емким логическим объединением операций интерфейса САПР КОМПАС 3D, необходимым для реализации задач обучения навыкам инженерной графики. Однако, добавление к анализу ПКЗ целевых предприятий, показало необходимость освоения персоналом операций проверки и оценки гладкости поверхностей в моделях лопаток турбин. А анализ ПКЗ «Валы» потребовал изменить перечень используемых стандартных библиотек и предложений.

К моменту написания данной статьи разработанная экспериментальная таксономия, включающая 1645 элементов, из которых к классу «Деталь» относятся 392 элемента [4]. Можно утверждать, что разработанные таксономии составляют самое полное онтологическое описание интерфейсов КОМПАС-3D.

Для целенаправленного обучения работы в CAD-системах могут быть подобраны комплексы учебных проектных заданий (учебные проекты и упражнения), в свою очередь прошедшие определенный классификационной отбор. При этом в качестве первичной онтологии могут быть использованы рабочие программы «фирменных» учебных курсов и сертификационных тестов компании «АСКОН» (разработчика КОМПАС-3D) для уровня М2 «Трёхмерное моделирование и разработка проектной документации».

АЛГОРИТМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ЭКСПЕРТНЫХ ГРУППАХ

Одним из критических моментов морфологического и онтологического методов системного анализа, вызывающих сомнение в их объективности, является пресловутый «человеческий фактор».

a - граф онтомодели

Comment: 'экземпляры-операции к л асса Деталь'.

Sur-Op is a surface.

Comment: 'Класс прое к тные задач и '.

Every tas k s is somet h ing.

Comment: 'Под-класс т ипы проект н ых задач'.

Every bla d e is a tas k s.

Every off s et-plane i s a tasks.

Comment: 'Экземпляры - конкретн ы е задачи'.

Blade-1 i s a blade.

Comment: 'Связать за д ачу лопатк а 1 отношением с операци е й поверхно с ть по сети точек.

Sur-Op us e d-on Blade.

б - фра г мент опис а ния на фо р мальном яз ы ке

Рис. 5. Граф онтомодели ПКЗ «Лопатка ГТД»

additional-tools | [syslem-st ]

[standard-products

[diagnostica-w design-reports

correction

.apings

[system^ | c/jiitiul-punc-dc service-tools property ]

detail

Wed-connect control house shaft-rnech-fransmis-2

other

[optimization

[system-macro kit-de

[sonething-macro surfaces solid loomponents-mp

[frame-! | slaa-ah itruclural-eIe merits

[diagnostics-go aketch-sh

| detachable-connections якетл-'

notaton-$h suriaoeu laystem-so frame-sL kcor-mp eketdrso

|MMCfrmip

[system-sh ] |meGh-lransmissions

[sheet-nndeling | |s^fl™^irarem^

J |modeling-rnelal-structures

|alphabet-3 |sy5tem-3_|

'              |bySt№-M)

[onernr-de | lreports-co_J

|ai£dliaryoh|acte-SD_ [fisma-«lgmgnts

[s^tem-ss |spling-shape | isurfac-f I

[system-! ]

[systsni-skj

■elements

[geometry |

[дтауару^о

[hcdy-ee manta |aslgnaions |

[gkeldnu у | aystem-BLi J

|яим1 ar^bjents-su

[array-oopy-f ] [diagnostics»! |

- [alphabet-2 | [notation-sk ]

[auxiliary-objects-w ] [create-standard-producte-st | |system-spr | types-springs ] [fragment | [drawing | [assembly | [specification | [operations-wiMpecification jskel^Mools j ^стеск-duc |

[service-mm j [aualiaryobjecte

[ disgnD3lic&-mp [pipeine^np | [flex-hose-mp [systertHTtp ] | герог1э-гпр ]

[cornponents-rncc [diagnostjcs-mcc [cable-channels [аемсе-тсс ] [naporls-mcc | [system-mtc |

I diagnostics^ |аггаучдру-аи

[diagnostic^ | |referenoe-3 ] [awgliaryobjectergti

[elementS'Sheet-body ~

[сайвйал^тёсгйа^^

a^Hiaiy^bjcc^ [ system-mm [ | oomponents-nirn [ metal-sInjcUea diagnostics-mm [reports-mm |

[ cBlcLiatlon j

[modeling-pipelines

A [slanda rd-producte-mp [ aiwliaryobjacts-mp

Рис. 6. Граф класса «Деталь-kit САПР КОМПАС 3D»

Для повышения качества экспертизы рекомендуется применять различные подходы к организации коллективного творчества [8, 9]. В данной работе для повышения точности и достоверности оценок предлагается использовать автоматизацию обработки результатов и принятия решении в экспертных группах.

Авторская программа [20] основана на известном подходе решения «транспортной задачи» [18, 19]. В данном случае аппарат математического программирования позволяет выбрать оптимальные решения учебных ПКЗ за счет минимизации разночтения оценок в группе экспертов.

Блок схема алгоритма приведена на рисунке 7. В популярной в настоящее время программно-ориентированной форме алгоритм представлен на рисунке 8. Оценки, полученные от экспертов на первом шаге, собраны в виде матрицы (рисунок 7 шаг 1, рисунок 7 пункт 2]), количество столбцов которой соответствует числу объектов, а в стоках перечислены оценки различных экспертов. Предварительно экспертные оценки усредняются и нормализуются в единой шкале (рисунок 8 шаг 2, пункты 3,4).

Количество матриц V соответствует числу критериев оценки, в число которых входили: сложность, трудоемкость и практическая применимость учебных проектных задач. В численном эксперименте использовалась пятибалльная шкала, где 1 – объект полностью не удовлетворяет критерию, 5 – объект полностью удовлетворяет критерию). Кроме того экспертам было предложено проранжиривать сами критерии оценок R .

Транспонированную матрицу средних нормированных оценок представим как распределения вероятностей (рисунок 7 шаг 3, пункт 5).

На шаге 4 производится формирование целевого распределения (рисунок 7 шаг 4, пункт 6).с учетом веса каждого критерия.

На шаге 5 вычисляется матрица перехода между матрицами P и Q [рисунок 7 шаг 5, пункт 7), которая представляет собой условную сложность минимального изменения критерия в направлении эталона.

На шаге 6 производится расчет метрики Вассерштейна (EMD) для каждого объекта (рисунок 7 шаг 6, пункт 8). Объект с минимальным значением метрики считается оптимальным в рамках работы алгоритма.

Рис. 7. Блок-схема алгоритма автоматизации результатов экспертизы

1 ^прие^Л^^где

N - количеств# экспертов, X - количество объектов И - количество критериев* Я - ранги критериев

I Си

.^Mum *•' CtfXwim

5: Set P - [Р1Р2 “Рл’]_ггде Pi =

7: Set M-

4 : Set Ммип —

dpn.

6: Set Q= Iflift"'^»

, где di(Pf dpi dpi

8 : Set D = |EAf ОД, Q,), EMD(P_2t Q₂), • • EMD^Q^ где EMD(^v) = inf £7ч#4(х„и),где

Рис. 9. Гистограмма результатов работы алгоритма

Г(/^^множество транспортных планов (матрица Р))> ^^конечная масса (матрица Q))f ^(х^уЗ-расетояине до объектов (матрица М))

9: Output D

Рис. 8. Программно-подобное описание алгоритма

Результаты работы программы автоматизации обработки результатов экспертизы (рисунок 7 шаг 7, пункт 9).выводятся в форме гистограммы (рисунок 9), в которой оцениваемые объекты выстроены в последовательность, позволяющую обосновано отобрать ПКЗ для целевого практикума.

ВЫВОДЫ

Комплексное применение методов анализа предметной области автоматизированного проектирования изделии машиностроения позволяет обоснованно производить формирование индивидуальных и групповых траекторий подготовки и переподготовки персонала САПР в области геометрического моделирования и инженерной компьютерной графики.

Морфологический анализ целесообразно использовать для оценки и подбора учебных (ПКЗ).

Онтологический анализ применяется для формализации функционала используемых на целевом предприятии CAD- подсистем.

Для повышения качества оценивания результатов анализа предложен достаточно универсальный алгоритм и разработано программное обеспечение для автоматизации обработки результатов экспертизы. Приведены результаты численного эксперимента подтверждающего эффективность определения оптимальных технических объектов за счет минимизации субъективность выбора и влияния ограничений.