Экспертная система концептуального проектирования новых технических решений WEB-Innovator (приборостроение) Петрова И.Ю., проректор по научной работе Астраханский. - презентация

1 Экспертная система концептуального проектирования новых технических решений WEB-Innovator (приборостроение) Петрова И.Ю., проректор по научной работе Астраханский государственный университет

2 НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ WEB-Innovator Система предназначена для интеллектуальной поддержки инженера-изобретателя, конструктора на этапе концептуального проектирования (поиск принципа действия и эскизная проработка новой конструкции). Система позволяет синтезировать различные варианты принципа действия технических устройств, оценить их эксплуатационные характеристики и дать рекомендации по их улучшению, проводить конструктивную проработку синтезированных принципов действия.

3 WEB-Innovator - ГЕНЕРАТОР НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИДЕЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ЗНАНИЯ ЭКСПЕРТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ ФИЗИКИ И ТЕХНИКИ СИСТЕМА ПОЗВОЛЯЕТ: в десятки раз расширить объем активно используемых знаний; в 2-3 раза сократить время создания новых изделий за счет выбора эффективных решений и их моделирования на ЭВМ, что значительно уменьшает объем макетирования и натурных испытаний.

4 WEB-Innovator - ГЕНЕРАТОР НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИДЕЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ЗНАНИЯ ЭКСПЕРТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ ФИЗИКИ И ТЕХНИКИ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ: системы автоматизированного проектирования; экспертиза и проверка технических решений; консультативная помощь при автоматизации производства; обучение техническому творчеству; индивидуальная работа конструкторов, изобретателей.

5 WEB-Innovator - ГЕНЕРАТОР НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИДЕЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ЗНАНИЯ ЭКСПЕРТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ ФИЗИКИ И ТЕХНИКИ ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ : оригинальная энерго-информационная модель цепей различной физической природы, формализация физических эффектов в виде элементов параметрических структурных схем, глубокая конструктивная проработка физических эффектов в виде морфологических матриц, банк обобщенных эвристических приемов на основе анализа описаний изобретений простота освоения работы с системой и наглядность результатов.

6 WEB-Innovator - ГЕНЕРАТОР НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИДЕЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ЗНАНИЯ ЭКСПЕРТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ ФИЗИКИ И ТЕХНИКИ ЭТАПЫ РАБОТЫ 1 этап - поиск вариантов физического принципа действия (ФПД); 2 этап - подбор оптимальных конструктивных реализаций каждого звена выбранного ФПД на основе морфологического синтеза; 3 этап – сравнение отобранных вариантов решений с аналогами и прототипами в базе данных по изобретениям и патентам и определение степени новизны решения.

7 WEB-Innovator - ГЕНЕРАТОР НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИДЕЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ЗНАНИЯ ЭКСПЕРТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ ФИЗИКИ И ТЕХНИКИ УСЛОВИЯ ПОСТАВКИ СИСТЕМЫ. Система поставляется в виде совокупности нескольких баз данных и алгоритмов их обработки. Соответствующие базы данных поставляются в полном объеме или комплектуются с учетом специализации заказчика. В комплект поставки входит начальный курс обучения. Методика преподавания основана на сочетании теоретической подготовки и индивидуальных практических занятий на ПЭВМ. Для инженеров, конструкторов с большим опытом работы предлагается более глубокий теоретический курс и практические занятия, результатом которых могут быть новые изобретения.

8 Инновационная составляющая Наличие единого системного подхода к описанию принципа действия технического устройства, инвариантного к физической природе используемых явлений и процессов; Поддержка процесса поиска существующих аналогов и прототипов найденного технического решения; Поиск наилучшего варианта физического принципа действия и конструктивной реализации устройства Предоставление инструментов поддержки экспертного анализа содержимого баз знаний системы и результатов научно-технического поиска Реализация индивидуальных и групповых виртуальных рабочих пространств, с поддержкой авторизованного доступа и хранения ограниченного объема рабочих данных

9 Базы знаний о физических эффектах Информация о физических эффектах и параметрах цепей различной физической природы хранится в базах знаний в виде паспортов.

10 Динамическое изображение эффекта Базы знаний о физических эффектах

11 Параметрическая структурная схема эффекта Базы знаний о физических эффектах

12 Название эффекта или параметра Базы знаний о физических эффектах

13 Эксплуатационные характеристики эффекта Базы знаний о физических эффектах

14 Краткое описание физического явления Базы знаний о физических эффектах

15 1-й этап – синтез цепочки ФТЭ Механо- емкостный эффект Эффект поля На этапе поискового проектирования (этап I) инженер должен выявить возможные варианты физических принципов действия технического устройства и отобрать наиболее эффективные по совокупности эксплуатационных характеристик.

16 Генерация электрического потенциала в ответ на приложенное механическое давление Чувствительн ость 1е-11 (C)/(Н) Диапазон0-5 Н Цена6 roublesПотери0,1 W Надежность0,0001 cutoffs/hou r Скорость0,01 sec Погрешность5%Экологичность1е-06 Kg/sec Нелинейность10%Вес0,01 Kg 1-й этап – синтез цепочки ФТЭ

17 2-ой этап – морфологический синтез устройства Целевая функция - для выбранного физического принципа действия устройства предложить варианты конструктивных реализаций и выбрать наиболее оптимальные из них.

18 2-ой этап – морфологический синтез устройства Морфологическая матрица разрабатывается не на устройство в целом, а на отдельные параметры или физико-технические эффекты, составляющие принцип действия. Classified features Values of classified features k1k1 P11P11 P12P12 P13P13 …….P1iP1i k2k2 P21P21 P22P22 P23P23 ….. ….…. k3k3 P31P31 P32P32 P33P33 …….P3iP3i

19 Пример морфологического синтеза

20 Самообучающаяся виртуальная сеть Вуз-Предприятие

21 Статьи авторов Зарипова В.М. Петрова И.Ю. Системы инженерного обучения на базе Интернет технологий Modern (e-) Learning: Proceedings of the International Conference – 2006 – Sofia: FOI-COMMERCE, ISBN – 10: ISBN – 13: Автоматизированная система поддержки этапа концептуального проектирования с поиском патентов-аналогов и прототипов технических решений // В.М. Зарипова, С.С. Литвинов / Инновационные технологи в управлении, образовании, промышленности "АСТИНТЕХ " [Текст]: материалы Международной научной конференции мая 2010г.: 3 т., т.1, Стр Зарипова В.М., Гурская Т.Г., Петрова И.Ю. Использование метода морфологического анализа для расширения области поиска исполнения электрокинетических преобразователей. Материалы всероссийской научной конференции « Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности. АСТИНТЕХ » апреля 2007: в 2ч. / сост. И.Ю. Петрова. – Астрахань: Издательский дом « Астраханский университет », 2007 – Ч.2. ISBN – 961-8, ISBN – Разработка пошагового алгоритма морфологического синтеза с разделением конструктивных признаков// Т.Г. Гурская, В.М. Зарипова/ "Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии" Астраханского государственного университета: 4 (12) 2010

22 Защита авторских прав Автоматизированная система синтеза физического принципа действия чувствительных элементов на основе поляризационных явлений. свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ , Автоматизация деятельности инженера на этапах предварительного проектирования чувствительных элементов « Intellect Pro ». свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ , База данных "Паспорта физико-технических эффектов" госрегистрация в Информрегистре ,