Статьи журнала - Онтология проектирования
Все статьи: 543
Статья научная
Рассматривается возможность применения когнитивных моделей для прогнозирования востребованности компетенций на рынке труда. Выделены возможные направления применения когнитивного моделирования при решении задачи прогнозирования востребованности компетенций. Основные задачи исследования: выбор факторов, влияющих на востребованность компетенций, выбор типа когнитивной модели, анализ возможности применения профессиональных стандартов при построении когнитивной модели. Оценивается возможность учёта полученных прогнозов ценности компетенций при корректировке программ обучения в ВУЗе, при этом используется когнитивная модель программы обучения. Новизна предложенного подхода к прогнозированию востребованности компетенций с помощью когнитивных карт заключается в том, что применение когнитивных моделей позволяет при решении рассматриваемой задачи использовать большое число разнородных качественных и количественных факторов: данные о востребованных и прогнозируемых новых профессиях, результаты экспертных опросов, данные о перспективных научных направлениях, данные о тематике и числе научных публикаций и т.п., а также преемственные связи между компетенциями, отражающие стадии их формирования. Полученные результаты применяются при корректировке программы обучения бакалавров.
Бесплатно
Прогрессивность многокритериальных альтернатив
Статья научная
Обсуждается понятие прогрессивности многокритериальных альтернатив на фоне контекста. Предлагаются три суждения относительно прогрессивности альтернатив, согласие с которыми лица, принимающего решения, позволяет ему осуществить наилучший выбор.
Бесплатно
Проект космического ракетного комплекса на базе ракеты-носителя сверхлёгкого класса
Статья научная
В статье рассмотрена потребность ракетно-космической отрасли в ракетах-носителях (РН), предназначенных для запуска малых космических аппаратов, а именно в РН сверхлёгкого класса (РН СЛК). Описаны наиболее известные зарубежные проекты РН СЛК, их особенности и характеристики. Произведено сравнение их с предлагаемой РН СЛК «Аквилон» по основным технико-экономическим показателям. Рассмотрена возможность отработки и применения на предлагаемой РН СЛК «Аквилон» новых технологических и конструктивных решений. В частности: применение в конструкции полимерных композитных материалов (углепластиков в конструкции как сухих отсеков, так и с применением специального покрытия стенок топливных баков; углеуглепластиков в конструкции высокотеплонагруженных элементов: камерах сгорания, створках головного обтекателя, обтекателя первого ускорителя и передних кромок консолей крыла в возвращаемой конфигурации); использование аддитивных технологий при изготовлении двигательной установки, силовых элементов с использованием топологической оптимизации на этапе их проектирования; новых компонентов топлива; создание возвращаемого и повторно используемого первого ракетного блока. Новым для исследований в данном направлении является использование комплексного подхода к рассмотрению современных тенденций в области ракетостроения с учётом потребностей рынка пусковых услуг.
Бесплатно
Проект краткого курса "Избранные вопросы инженерии"
Статья научная
Предложено дополнить существующие вузовские курсы «Введение в инженерию» кратким авторским учебно-проектным курсом «Избранные вопросы инженерии». В качестве примера приведён план пятидневного курса. Курс предназначен для общего понимания специфики, структуры и проблем инженерной деятельности и, по замыслу, должен улучшить освоение материала курсов «Введение в инженерию». Курс имеет формат коллективного учебно-проектного процесса, который реализуется в когнитивной инфраструктуре ситуационного центра на доступных организаторам ресурсах. Такой центр может быть создан вне аудитории с использованием смартфонов участников. Познавательная среда обеспечивается наличием команды поддержки в составе координатора, методолога, планшетиста и игротехника. Функции команды поддержки может выполнить и один специально подготовленный преподаватель, способный к рефлексивному восприятию учебной ситуации. Предложен конструктор вариантов курса, включающий различные типы процессов реализации. Предложен вариант метафорической когнитивной карты инженерии в виде набора картин и комментариев к ним. Отмечена необходимость отдельного рассмотрения: этапов постановки задач и работы над ошибками; возможностей оперативного доступа студентов к сетевым ресурсам и технологий коллективной работы. Использован авторский подход "4К" (коллективный, когнитивный, конфигураторный, конвергентный) в комплексе с системой кросс-технологий, которая обеспечивает многодисциплинарность. Использована концепция взаимной подстройки когнитивных профилей студентов и форматов преподавания учебных предметов (визуальный, аудио, кинестетический, тактильный). Применение перечисленных авторских инструментов обеспечивает оригинальность предложенных решений.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается открытый проект, направленный на создание и развитие технологии компонентного проектирования интеллектуальных систем. Первая часть статьи содержит разработанные авторами принципы построения технологии проектирования интеллектуальных систем, основанных на онтологиях и семантическом представлении знаний. Обсуждается использование накопленного опыта современных информационных технологий, применение графодинамических моделей обработки информации. В частности, предлагается ориентироваться на параллелизм и асинхронность, на смысловые модели представления и обработки знаний, на графовые языки программирования. Авторы рекомендуют делать упор на унификацию абстрактного смыслового представления знаний, унификацию структуризации баз знаний и формального описания поведения агентов обработки информации в графодинамической семантической памяти.
Бесплатно
Статья научная
Статья является второй в цикле статей, посвященных рассмотрению открытого проекта, направленного на создание и развитие технологии компонентного проектирования интеллектуальных систем. В работе рассматривается унификация семантических моделей обработки знаний - моделей информационного поиска, моделей интеграции знаний, моделей решения задач, моделей трансляции семантических сетей во внешнее представление и обратно. На основе унифицированных семантических моделей интеллектуальных систем рассмотрена модель их компонентного проектирования, основанная на выделении многократно используемых компонентов интеллектуальных систем и на обеспечении платформенной независимости их проектирования. Рассмотрены также средства обеспечения открытого характера технологии проектирования интеллектуальных систем, методика их эволюционного проектирования и принципы построения метасистемы, предназначенной для комплексной поддержки проектирования интеллектуальных систем.
Бесплатно
Проектирование индикаторов мониторинга в сфере науки: теоретические основания и модели
Статья научная
Рассматривается семиотический подход к описанию итераций проектирования новых индикаторов мониторинга, включая верифицируемые его варианты, и генерации новых экспертных знаний в процессе проектирования. Для описания итераций проектирования и динамики процессов генерации используется пространство Фреге. Результаты каждой итерации проектирования индикаторов фиксируются в базе экспертных знаний, названной проективным словарем, который является компонентом системы мониторинга и оценивания программно-целевой деятельности. С помощью этого словаря могут быть реализованы две основные функции системы мониторинга. При формировании индикаторов он позволяет экспертам описывать каждую итерацию процесса их проектировании, представлять результаты формирования различных вариантов индикаторов в графической форме, сравнивать и оценивать эти варианты. При использовании сформированных и утвержденных индикаторов словарь обеспечивает возможность верификации их значений с учетом динамики пополнения информационных ресурсов системы.
Бесплатно
Проектирование интеллектуальной противопожарной системы
Статья научная
Противопожарные системы используют извещатели, основанные на пороговой обработке измерительных сигналов датчиков факторов пожара и выработке сигнала о пожаре в соответствии с логической функцией. Применение искусственных нейронных сетей позволяет путём их обучения проектировать извещатели, основанные на информации от сети датчиков. Для обучения искусственных нейронных сетей необходимы большие наборы данных, которые предложено получать путём моделирования пожара на суперкомпьютере. Натурные испытания представляют собой дорогостоящий эксперимент, который подвержен случайным факторам, ограничен одним-двумя помещениями и не даёт полного представления о развитии пожара. Поэтому проектирование интеллектуальных пожарных систем относится к классу модельно-ориентированного проектирования. Путём моделирования получены большие наборы данных для обучения алгоритмов пожарной системы и расширен круг решаемых задач. Предложен коллектив нейронных сетей для: поиска оптимального расположения многопараметрических датчиков; определения типа горящего материала; обнаружения возгорания на ранних этапах; локализации зоны возгорания, что позволяет выбрать адекватные средства тушения. Искусственные нейронные сети позволяют прогнозировать развитие пожара, строить карту распределения опасных факторов для поиска оптимального пути эвакуации людей. Приведён пример модельно-ориентированного проектирования судовой противопожарной системы.
Бесплатно
Проектирование интеллектуальной системы управления безопасностью территорий
Статья научная
Представлен концептуальный этап проектирования интеллектуальной системы управления безопасностью территорий. Показаны проблемы информационной поддержки управления, связанные с необходимостью обработки большого объёма неформализованных данных, их низкой достоверностью, описания объектов и процессов не имеют конструктивного характера. Слабо алгоритмизированы процессы согласования и принятия решений, отсутствуют механизмы обратной связи, отражающие качество решений. В качестве альтернативы в статье предлагается использование интеллектуальных технологий, изменяющих процессы сбора, обработки и использования данных. Представлено онтологическое описание модели многоуровневого управления, формализующей основные задачи обеспечения природно-техногенной безопасности территорий. Выделены уровни и объекты управления, показано их информационное обеспечение. В основу модели положены оценки территориальных рисков, представляющие свёртку показателей комплексного мониторинга. Новизна подхода заключается в возможности обоснования видов и объёмов мероприятий с величиной рисков, а также увязки результатов управления с необходимыми ресурсами. Модель является основой проекта интеллектуальной системы. С использованием методов объектно-ориентированного программирования показан переход от онтологического описания к структурно-функциональному проектированию. Представление элементов онтологии в виде множеств позволяет строить многомерные аналитические модели, раскрывающие способы решения задач управления в конкретных условиях. Это позволяет обосновать состав информации и требования к её качеству для каждого уровня иерархии территориального управления. Приведены примеры решения задач обеспечения территориальной безопасности в соответствии с предложенной классификацией. Модель может использоваться в качестве научной основы программ цифровизации управления, реализуемых в субъектах Российской Федерации.
Бесплатно
Статья научная
Открытые сообщества пользователей в социальных медиа являются источником данных, оперативно представляющим тематическую повестку актуальных для населения вопросов. Индикаторы активности пользователей - просмотры, комментарии и репосты - обладают динамической природой. В статье представлен новый взгляд на задачи тематического моделирования, результаты которого исследуются на наличие динамических свойств. Эти данные актуальны для решения задач информационной поддержки регионального и муниципального развития. Представлен опыт проектирования информационной системы комплексного тематического анализа больших открытых данных социальных медиа. Система основана на использовании трёх технологий: построения динамических тематических моделей для мониторинга социальных медиа; интеллектуального анализа результатов тематического моделирования объектов и процессов социальных медиа; когнитивной визуализации результатов динамического тематического моделирования. Для учёта проектной неопределённости использованы средства объектного моделирования, системного проектирования и модульный подход.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются особенности разработки продукции и технологических процессов на основе онтологического подхода и эффективного применения метода развёртывания (структурирования) функции качества QFD. Предложенная модель идентификации качества как решения обратной некорректно поставленной задачи на основе онтологического подхода и метода QFD обладает усовершенствованным математическим аппаратом и позволяет использовать различную дополнительную информацию. Предлагаемый устойчивый матричный метод MTQFD ( Matrix Technique QFD) позволяет определять не только приоритеты, но и оценки целевых значений характеристик продукции и параметров технологических процессов, при этом возможно использование информации об отрицательных взаимосвязях. Рекомендации по применению устойчивого матричного метода MTQFD определения приоритетов и оценок целевых значений характеристик продукции и параметров технологических процессов и предложенная онтологическая модель универсальны и могут быть использованы для идентификации качества продукции и услуг.
Бесплатно
Проектирование компонентов бортовых кабельных сетей с учётом требований технологичности
Статья научная
Рассматривается проектирование компонентов бортовой кабельной сети летательного аппарата, удовлетворяющих требованиям нормативно-технической документации. Отмечены этапы жизненного цикла летательного аппарата, на которых происходит анализ и оценка принятых на этапе проектирования технических решений, направленных на приспособленность к монтажу и демонтажу изделий и агрегатов летательного аппарата. Определён состав конструкторской документации, необходимой для изготовления компонентов бортовой кабельной сети. Показаны особенность этапов проектирования и противоречивость требований нормативно-технической документации, используемой при проектировании компонентов бортовой кабельной сети летательного аппарата. Формализована совокупность требований технологичности, работоспособности, безотказности и электромагнитной совместимости компонентов бортовой кабельной сети. Определены критерии технологичности жгута. Предложен метод синтеза образа компонентов бортовой кабельной сети с использованием графа, вершины которого дополнены признаками, характеризующими особенности проводного подключения к элементам бортовых систем. Разработан алгоритм действий проектировщика при определении необходимости введения разъёма в электрическую цепь с учётом требований электромагнитной совместимости проводов. Сформулированы рекомендации проектировщикам компонентов бортовой кабельной сети летательного аппарата.
Бесплатно
Проектирование лингвистических онтологий для информационных систем в широких предметных областях
Статья научная
В статье представлена модель лингвистической онтологии для автоматической обработки текстов широкой предметной области, т.е. предметной области, в состав которой входят тысячи разных классов сущностей, входящих между собой в неограниченные типы отношений и ситуаций. Существенно новым в предложенной модели является набор отношений лингвистической онтологии, который специально подобран для описания широкой предметной области. Предложено использовать небольшой набор отношений, сопоставимый с набором отношений в традиционных информационно-поисковых тезаурусах. Однако были введены более строгие онтологические определения используемых отношений. Такая система отношений отражает наиболее существенные взаимосвязи между сущностями, может применяться для описания отношений между понятиями в самых разных предметных областях. Представлен пример словарной статьи из опубликованной лингвистической онтологии РуТез-lite.
Бесплатно
Проектирование мультиагентной системы управления зданием с использованием онтологий
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы проектирования системы управления зданием. Одной из проблем, возникающих при проектировании, является проблема организации слаженной работы традиционных и новейших систем управления инженерным оборудованием. Другой проблемой является выявление предпочтений и учёт деятельности людей. Для решения указанных проблем автор предлагает использовать мультиагентный подход. На основе анализа опубликованных архитектур мультиагентных систем управления зданием проведена классификация агентов, в результате которой сформирован перечень агентов и определены классы агентов и их характеристики. Показан пример построения архитектуры мультиагентной системы управления зданием и приведено описание функций отдельных агентов. Произведена проверка проектных решений путём компьютерного моделирования мультиагентной системы в среде AnyLogic. Впервые предложены классы агентов, являющиеся основой для построения архитектуры мультиагентной системы управления зданием.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена проблемам онтологического инжиниринга в правовой предметной области. Исследуются особенности построения правовой онтологии и проблемы реализации этой онтологии. Системы, которые обеспечивают обмен знаниями между существующими юридическими системами, должны поддерживать перевод юридических баз знаний, представленных в различных форматах и формах. Формализм представления этих знаний должен обеспечивать их совместимость в рамках более крупной архитектуры для разработки юридических систем знаний. Предлагается метод введения нечёткой логики в правовые онтологии. Описаны две возможности, посредством которых эксперт может добавить знание в онтологии. Предлагаемые решения позволяют представлять неточную информацию в системах и реализовать нечёткие рассуждения.
Бесплатно
Проектирование правовой активности: концептуальная стадия
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы методологии правовой активности. В частности описывается концептуальная стадия проектирования цикла правовой активности, формулируются подходы к определению главного противоречия, проблемной ситуации и проблематики, их взаимозависимость и конгруэнтность. Рассматриваются технологии целеполагания, в том числе в ситуации неопределенности потребности клиента и неочевидности юридических способов устранения главного противоречия, определяется взаимосвязь между потребностью субъекта правовой активности и юридическим средством, как уровнями целеполагания. Определяются критерии правовой активности, в том числе условия, при которых правовая активность может считаться эффективной.
Бесплатно
Проектирование предприятий рецептурного производства на основе онтологий
Статья научная
В данной работе предлагается подход к проектированию предприятий рецептурного производства на основе формальных онтологий на примере белорусского предприятия ОАО «Савушкин продукт». Рассмотрены вопросы формализации стандартов, на основе которых осуществляется деятельность производства на примере стандарта ISA-88. Предлагается рассматривать стандарт ISA-88 как онтологию предметной области рецептурного производства, записанную на естественном языке. Формализация стандарта, таким образом, состоит в отображении структуры и содержания исходного текста документа стандарта на иерархию предметных областей и соответствующих им онтологий. Формальное представление стандарта является основой корпоративной интеллектуальной системы и позволяет автоматизировать решение целого ряда задач, включая информационное обслуживание сотрудников, приведение производства в соответствие стандартам и формальную оценку такого соответствия. Принципиально новым в данной работе является применение в качестве основы для построения интеллектуальной системы предприятия формального представления промышленного стандарта, выполненного на базе графодинамических моделей представления и обработки знаний.
Бесплатно
Проектирование силовых аддитивных конструкций: теоретические основы
Статья научная
Рассматриваются взаимосвязи и взаимное влияние в триаде основных инженерных понятий - материал, технология, конструкция. Обсуждаются возможности аддитивных технологий по созданию новых конструкций и материалов. Ставится и решается задача об оптимальном распределении материала в теле с переменной плотностью. Предлагается алгоритм топологической оптимизации силовых конструкций из материала с переменной плотностью по критерию минимума массы. Основные механические свойства гипотетического материала предполагаются пропорциональными его плотности. Рассматриваются ограничения по прочности и жёсткости при одном и нескольких случаях нагружения. Обсуждается и уточняется содержание понятий «оптимальная» и «рациональная» конструкция. Предлагается объективный критерий «силовой фактор», который учитывает величину и протяжённость действия внутренних усилий, для сравнения весового совершенства различных вариантов конструкций и оценки их близости к теоретически оптимальному решению. Приводятся примеры проектирования плоских и пространственных конструкций.[Н1] Как одно из возможных направлений дальнейшего развития аддитивных технологий формулируются задачи по разработке новых материалов и способов создания структур с переменной плотностью.
Бесплатно
Статья научная
Целью работы является создание интегрированной технологии проектирования силовых конструкций с использованием топологической оптимизации и аддитивного производства, а также её апробация на примере конкретной задачи проектирования и изготовления конструкции аэрокосмического назначения. Предлагаемая технология включает основные этапы проектирования, учитывающие особенности аддитивного производства. В системе ANSYS спроектирована силовая схема конструкции на основе топологической оптимизации. Для уточнения размеров и формы силовых элементов конструкции использован модуль, позволяющий оптимизировать геометрическую модель конструкции путём смещения узлов расчётной сетки модели. Результаты поверочного расчёта показали, что спроектированная конструкция имеет значительно меньшую массу по сравнению с прототипом и не уступает ему по жёсткости, прочности и минимальным значениям частот собственных колебаний. Показана реализация производственного процесса для создания заготовки образца конструкции с использованием технологии селективного лазерного сплавления. Разработка 3D-модели заготовки образца конструкции выполнена в программном продукте Siemens NX . Для рассматриваемой конструкции применён метод компенсации остаточных напряжений на основе оптимизации теплоотводов на технологической платформе построения и метод предварительной коррекции геометрии заготовки детали в программном комплексе SimufactAdditive . Полученные результаты показывают возможности внедрения аддитивного производства совместно с топологической оптимизацией в конструкции космических аппаратов, в том числе в силовые конструкции их двигательных установок.
Бесплатно
