автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Интеллектуальная система автоматизированного проектирования структур многомашинных управляющих вычислительных систем

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

УДК 681.33.001 На правах рукописи

КОВАЛЕВ Андрей Александрович

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРУКТУР ИЗОГОШШИННЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Специальность 05.13.12 "Системы автоматизации проектирования в радиоэлектронике"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва Издательство МАИ 1994

Рябота—выполнена в Московском Авиационном Институте.

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Собкин Б.Л.

Научный консультант: кандидат технических

наук,

доцент Илюшзн С.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук

профессор Нльан В.Н.

кандидат технических наук,

с.и.с. Еапочкип П.Л.

Ведущая организация: НИИ Радиостроения,

г.Москва.

Защита состоится "_"_ 199_г. на заседании

специализированного совета Д 053.18.01 при Московском Авиационном Институте.

Адрес института:125871, Москва, Волоколамское шоссе,д.4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАИ. Автореферат разослан "_"_ 199_г.

Ученый секретать специализированного Совета Д 053.18.01

кандидат технических наук, доцент Л.М.Федотов

Общая характеристика работа.

В настоящее время одним из ведущих направлений развития информационных технологий является разработка и практическое применение управляющих вычислительных систем (УВС) для комплексной автоматизации процессов управления летательными аппаратами, производственными комплексами,

транспортными и энергетическими системами.

В современных УВС предъявляются высокие требования к надежности, производительности, набору выполняемых функций, интеграции в рамках единой УВС функций управления агрегатами и установками в реальном масштабе времени (РМВ) и задач производственно-хозяйственного управления вне РВМ.

Для удовлетворения перечислении требованиям осуществляется переход от комплексов локальной автоматики и централизованных УВС к системам с распределенной обработкой информации. Построение и применение таких УВС позволяет преодолеть ограничения повышения надежности и производительности, приблизить обработку информации к ее источникам и потребителям, повысить экономическую эффективность УВС, обеспечить модульность, гибкость, реконфигурируемость и масштабируемость систем, понизить сложность разработки программного обеспечения УВС.

Процесс проектирования распределенных УВС включает в себя ряд этапов и стадий. При этом особую роль играет проектирование структурной организации системы, или системотехническое проектирование, в ходе которого оаределяется набор составляющих УВС компонентов, их взаимосвязи и производится распределение решаемых УВС задач между компонентами при соблюдении наложенных ограничений.

Системотехническое проектирование характеризуется вмекой размерностью задачи, необходимостью выбора проектных решений из большого числа альтернатив, проведением сложных вычислений, что наряду с другими факторами обуславливает целесеобразность автоматизации процесса решения задачи проектирования создания систем автоматизированного проектирования (САПР).

Анализ современных методов проектирования, опыта использования ряда САПР показывает ограниченную применимость математического аппарата и формальных процедур проектирования вследствии как высокой размерности, так в слабой формализуемости и эвристического характера задачи системотехнического

проектирования.—Решение—проблемы-реально ~достижимо-

применением наряду с математическими методами эвристических процедур проектирования на основе технологии инженерии знаний, реализуемой экспертными системами и являющейся практическим направлением развития искусственного интеллекта (ИИ). САПР, включающие в свой состав ЭС, в настоящее время получили название интеллектуальных САПР (ИСАПР).

Разработка интеллектуальных САПР осуществляется с начала 70-х годов, в результате чего создан ряд систем автоматизации проектирования УВС. Однако, в области системотехнического проектирования проблемы разработки САПР решены не в полном объеме, требуют проработки вопросы организации ИСАПР, представления и применения знаний и данных при интеграции разнородных знаний, настраиваемости ИСАПР на изменение предметной области и используемые методы проектирования. Решение перечисленных вопросов позволит значительно повысить эффективность автоматизации системотехнического проектирования, сократить сроки и облегчить создание УВС.

Разработка ИСАПР многогранна и требует решения широкого круга вопросов. Наиболее важным является структурная проработка ИСАПР, включая разработку общих принципов построения и организации системы, создание компонентов методического, информационного и лингвинистического обеспечения ИСАПР.

С учетом вышеизложенного, представляется актуальной разработка методов структурной организации ИСАПР системотехнического проектирования УВС.

ЦЕПЬЮ РАБОТЫ является разработка принципов и методов структурной организации интеллектуальной САПР системотехнического проектирования многомашинных УВС. Поставленная цель достигается решением следующих задач:

систематизацией и обобщением способов организации многомашинных управляющих вычислительных систем, методов решения задач системотехнического

проектирования многомашинных УВС, форм применения технологии искусственного интеллекта в автоматизации проектирования; и построения интеллектуальных САПР вычислительных систем;

формализацией задачи системотехнического проектирования многомашинных УВС с целью идентификации ее как области применения разрабатываемой ИСАПР;

выделениеми частных задач проектирования для решения методами ЭС; '

разработкой структуры ИСАПР как гибридной интеллектуальной системы с интеграцией различных методов проектирования и множестваннншг источниками знаний;

разработкой методов представления и обработки знаний и данных в ИСАПР, включая языки описания знаний, данных и другие компоненты лингвистического обеспечения;

созданием программных средств автоматизации системотехнического проектирования на основе разработанных принципов структурной организации ИСАПР и компонентов обеспечения ИСАПР и внедрением их в промышленность.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ базируются на методах системного анализа и декомпозиции. Для разработки информационного и лингвистического обеспечения ИСАПР применен также аппарат формальных языков.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в следующем: проведен анализ и систематизированы варианты структурной организации УВС с распределенной обработкой информации, постановок и методов решения задачи системотехнического проектирования данного класса УВС, в результате чего предложены формализованная математическая модель структуры УВС, обобщенная постановка и методика решения задача системотехнического проектирования;

обоснована необходимость, целесеобразность и возможность применения методов искусственного

- б -

интеллекта дпя автоматизации системотехнического проектирования УВС;

на основе проведенного анализа вариантов организации и способов применения современных САПР предложены основные принципы построения ИСАПР структур -УВС._как _си_стемы с множественными источниками знаний и методами проектирования, возможность» настройки на предметную область модели структуры УВС и методики проектирования;

разработана модель интеграции методов

проектирования на основе информационного пространства типа "классной доски", языки описания данных и обмена сообщениями, реализующих . предложенные принципы построения ИСАПР; (1,

разработаны модели представления н методы обработки знаний в ИСАПР для автоматизированного реиення задачи управления проектированием (ЗУП), проектирования на основе прототипов проектных решений, саморазвития базы прототипов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в следующем:

на основе разработанных методов структурной организации ИСАПР, лингвинистического и методического обеспечения созданы программные средства ИСАПР для решения задач системотехнического проектирования "многомашинных УВС;

проведены апробации и осуществлено внедрение созданных средств автоматизации проектирования в конкретные промышленные разработки, в подтверждение чего представлены акты о внедрении основных результатов на предприятии.

реализация результатов. Результаты диссертации внедрены на трех предприятиях в рамках соответствующих договоров на проведение научно-исследовательских работ: НИИ Системотехники, НПО ЦКБ Министерства Связи "СССР, АО "АтлантикТрансгазСистема". Общий

экономический эффект от внедрении диссертации составил 4,795,450 рублей в ценах 1991-1993 гг.

Материалы диссертации внедрены также в учебном процессе в Московском Государственном Авиационном Институте.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы были изложены на конференции "Гибридные экспертные системы в задачах проектирования сложных технических объектов" (Санкт-Петербург, ЛДНТП, 1992) и в ряде научно-технических семинаров по автоматизации проектирования (Москва, МАИ, 1992, 1993 гг.).

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано пять печатных работ. Результаты выполненных исследований отражены такяе в 4-х отчетах по НИР.

ОБЪЕМ и СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит нз введения, четырех глав и заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 169 страницах машинописного текста. Список литературных источников содержит 159 наименований. В диссертации содержится 10 приложений, 52 рисунка и 14 таблиц.

Содержание работы.

Во введения обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования.

В первой главе на основе обзора литературы проведен анализ современных методов организации УВС с распределенной обработкой информации, методов автоматизации системотехнического проектирования и особенностей построения САПР структур вычислительных систем использованием технологии искусственного интеллекта (ИИ). На основе проведенного анализа выделен объект исследований, сформулирована задача диссертационной работы и определены основные вопросы, которые необходимо решить в диссертационной работе.

УВС классифицированы функционально по назначению и кругу резаемых задач и структурно с точки зрения организации вычислительной системы. По функциональному признаку выделены:

агрегатные системы реального масштаба времени (РНВ);

ннформацпонные системы вне РМВ;

интегрированные системы.

Построение интегрированных систем определено как современная тенденция развития УВС. Поэтому для рассмотрения в диссертационной работе предложено

ч

определение УВС как системы для управления функционированием законченного с точки зрения предметной области объектом, цихличесхи реализующая заданный алгоритм управления в ' масштабе времени, определяемым особенностями объекта. С точки зрения—

структурной_организации-"Для рассмотрения выделены

многомашинные УВС с различной топологией построения как наиболее часто применяемые для управления объектами. Отмеченвы как особенности современных УВС иерархическая организация с распределением задач управления по уровням, модульность построения УВС на основе использования комплексов программно-аппаратно средств (КПАС}.

Для выделенного класса УВС был проведен анализ вариантов постановок и методов решения задачи системотехнического проектирования. Варианты классифицированы по цепи проектирования, назначению УВС, а также по объему выполняемых проектных работ.

Рассмотрены особенности применения декомпозиционных подходов в виде структурной и функциональной декомпозиции. в процессе системотехнического проектирования. Проведен анализ проектных процедур, используемых для решения полученных в результате декомпозиции частных задач проектирования. Процедуры классифицированы на экспертные, формальные и формализованные (или эвристические).

Используемые САПР классифицированы по объему решаемых • функций на сервисные, анализирующие и синтезирующие системы. По применяемым методам проектирования выделены "традиционные" и

интеллектуальные САПР. САПР с "традиционной" организацией выполняют в системотехническом проектировании, в основном, функции сервиса и анализа. ИСАПР автоматизируют процессы синтеза решений и управления ходом проектирования, обеспечивая более комплексный подход, Выделенными формами структурной организации ИСАПР являются:

ИСАПР на основе экспертной системы;

ИСАПР с использованием ЭС для вспомогательных функций: оценки результатов, подбора параметров для математических методов и т.д.;

ИСАПР с объединением ЭС и математических методов для решения задач проектирования.

Отмечена необходимость выбора задач для решения средствами ЗС по критериям необходимости, целесообразности и возможности. Как основные вопросы разработки интеллектуальной САПР рассмотрены формы и методы представления и обработки знаний, обработка неточных знаний и данных, использоние баз прототипов, реализация развития интеллектуальной системы, в том числе самообучением.

Обзор по существующим работам в области автоматизированного проектирования УВС ■ и применения ИИ показал актуальность н необходимость разработки темы диссертационной работы.

Во второй главе проведена математическая формализация предметной области применения

разрабатываемой ИСАПР путем разработки обобщенной модели структуры УВС, формализации постановки задачи системотехнического проектирования УВС, разработки обобщенной методики проектирования. По результатам формализации был осуществлен выбор задач для автоматизированного решения средствами ЭС,

сформулированы и обоснованы требования к разрабатываемой ИСАПР как к системе с интеграцией различных проектных методов, возможностями настройки на конкретную задачу а методику проектирования, реализацией проектирования по прототипам и самообучения.

Для описания структуры УВС применена следующая базования декомпозиция:

8={Бтех,Бфун,Бтоп>, (1)

где Б - структура УВС

Бтех - техническая структура УВС; Бфун - функциональная структура УВС; Бтоп - топологическая структура УВС. Техническая структура представлена как множество базовых компонентов УВС из состава КПАС, объединенных в техническую систему. В множество включены вычислительные устройства (ВУ), запоминающие устройства (ЗУ), устройства передачи данных (УПД) и мосты.

\

л

Функциональная структура представлена в виде графа, связывающего решаемые УВС задачи, элементы данных, источники н приемники информации, распределенного на технические средства УВС. Бтоп задает пространственное

расположение-компонентов.—:-

Задача системотехнического проектирования

определена как нахождение варианта структуры S, обеспечивающего:

1) решение задачи управления объектом ( 2 ) G=(Q,S);

2) оптимизацию выделенного общесистемного параметра

R -> min/max;

3) соблюдение ограничений на общесистемные параметры:

Pi > Pli для i=l..N, где Pi - фактическое значение i-ro параметра;

Pi - заданное ограничение на i-й параметр;

N - число параметров.

4) выполнение условий допустимости использования каждого компонента в УВС.

Примененное описание предметной области и постановка задачи обеспечивают варьирование множеством учитываемых компонент Бтех и Бфун УВС, вариантов задания критерия оптимальности и общесистемных ограничений. Предложено обобщенное представление методики проектирования, позволяющее включать в нее конкретные проектные процедуры в зависимости от описания структуры УВС и постановки задачи на проектирование. Методика формализована в виде плана проектирования на основе разработанной 4-х уровневой схемы декомпозиции:

3={Упроблем,Уметодов,Ушагов,Узадач} (3 )

где: Упроблем = {Проблема проектирования}, Уметодов = {Метод1,..., Метод!!} , Ушагов = {Шаг1,..., ШагК}, Узадач = {Задча!,..., Задача!.}.

План представлен в виде иерерхической семанической сети, определявший возможные одно- и межуровневые переходы.Задача управления движением по графу определена как ЗАДАЧА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТОМ (ЗУП). На основе критериев целесообразности, оправданности и возможности проведен анализ методики проектирования и отбор задач для решения средствами ЭС. Дпя решения ЭС отобраны ЗУП и процедуры базового набора: выбор КПАС, топологии УВС, выбор типов компонентов Бтех и ряд других. Вместе с значительное число процедур базового набора отнесено к числу формальных и формализованных.

На основе формализации предметной области выработаны требования к ИСАПР структур многомашинных УВС, основными из которых являются:

1) Вариантность реализуемых постановок задачи и методики проектирования.

2) Множественность и разнородность используемых методов проектирования.

3) Множественность источников знаний.

4) Модифицируемость и расширяемость знаний.

5) Обеспечение развитого диалога с проектировщиком, включая применение ручного проектирования.

6) Реализация проектирования по прототипам, поддержка расширения набора прототипов обучением и самообучением ИСАПР.

На основе проведенных формализаций и выработанных принципов была поставлена задача разработки интеллектуальной САПР структур УВС и сформулирован перечень работ для ее выполнения*—

В третьей главе рассмотрены результаты проведенной разработки ИСАПР, , включая общую структурную организацию ИСАПР, .модели представления данных, алгоритмы и средства настройки моделей на предметную область, модели представления знаний и методы их обработки.

В первом разделе главы предлагается и обосновывается модель структурной организации ИСАПР на основе концепции единого информационного пространства "классной доски".

Разработанная структура ИСАПР представлена на рис.1. Основными компонентами являются управляющая

Рис.1 Обобщенная струхтура интеллектуальной САПР

/

база знаний (БЗ), модуль управления и прикладной модуль. Прикладной модуль включает набор процедур, предназначенных для непосредственного выполнения проектных действий.

Проблема организации информационных обменов между управляющим и прикладным модулями решена на основе модели единого информационного пространства типа "Классная доска" (КД). Раздел управляющей информации используется для обмена сообщениями в ходе решения ЗУП между модулем управлением (диспетчером КД) и прикладным модулем. Для реализации обменов разработан Язык Обмена Сообщениями (ЯОС) как компонент лингвистического обеспечения ИСАПР.

Во втором разделе рассмотрены результаты разработки моделей представления данных в ИСАПР, включая модель структуры УВС, конструкторскую бару данных (КБД), библиотеку прототипов, библиотеку копий КД. Все перечисленные компоненты информационного обеспечения разработаны на основе унифицированного объектно-ориентированного подхода, дополненного применением иерархической декомпозиции с выделением уровней абстракции: ПРОЕКТ в целом, Бтех/Бфун, подсистема УВС/функция Бфун, компонент Бтех/вфун. Структура объекта для всех уровней абстракции имеет вид:

ОБЪЕКТ(ИМЯ: <Имяобъекта>, { 4 )

КЛАСС <Класс объекта» [,ТИП:<Тип объекта» [,ПОДТИП1:<Подтип объекта1>...]], ИЕРАРХИЯ:(УРОВЕНЬ: -«Наименование уровня», БЕШЕСТОЯЩНЙ ОБЪЕКТ:<Ссылка>,

НИЖЕСТОЯЩИЕ ОБЪЕКТЫ:(<Ссылка1>,___<СсылкаЬ>)),

[ПАРАМЕТРЫ: (ПАРАМЕТР_1:<3начение1>, ..., ПАРАМЕТР_К:<ЗначениеК>),] [СТРУКТУРНЫЕ СВЯЗИ: (ТИП_СВЯЗИ_1:<Спнсок связей1>, ..., ТИП_СВЯЗИ_М:<Сгшсох связейМ»),] [ЭКСПЕРТНЫЕ ОЦЕНКИ:(Оценка_1 <3начение1>,[,..., (Оценка_Н : «Значением]),] [КОММЕНТАРИЙ:<Текст комментария»]).

Для идентификации прототипов предложен метод на основе анализа набора экспертных характеристик

\

прототипа, задаваемых при занесении данного проектиного решения в базу прототипов, а также общесистемных параметров-ограничений проектируемой УВС.

В ИСАПР реализованы следующие рехшмы использования

прототипов: ---------

полный выбор прототипа в виде законченного проекта; полный выбор прототипа в виде незаконченного проекта с последующей доработкой (поопределенней) структуры УВС;

частичный выбор прототипа (в объеме технического задания и ограничний, типа архитектуры УВС, определения КПАС, числа и типов ВУ, выделенных подсистем УВС, Бтех без распределения задач).

В модели представления данных заложена возможность настройки на конкретную постановку задачи проектирования, для реализации которой разработан Язык описания данных (ЯОД).

В третьем разделе рассмотрены разработанные методы взаимодействия проектных процедур с классной доской, представления и обработки знаний о порядке решении ЗУП.

Для всех проектных процедур разработан унифицированный протокол взаимодействия с классной доской. Взаимодействие с управляющим разделом КД производится с использованием представленного ЯОС, для взаимодействия с моделью структуры УВС разработан Язык манипуляции данными (ЯМД). Множество команд ЯМД включает создание/удаление объектов, работу с прототипами, чтения/записи параметров объектов.

Знания о решении ЗУП представлены в виде иерархической семантической сети, вершинами которой являются фреймы. Фреймы всех уровней имеют унифицированную структуру и включают идентификатор, слоты содержания (действия) фрейма и слоты переходов с присоединенными процедурами проверки условий выполнения переходов. Процедуры проверки условий используют знания в виде правил "ЕСЛИ-ТО". Разработан алгоритм вывода на сети фреймов, обеспечивающий реализацию плана проекта. Реализован также механизм объяснений "Как?" и "Почему?".

В четвертой главе рассматриваются вопросы практической реализации, апробации и внедрения в промышленность интеллектуальной САПР структур УВС.

В хода практической реализации был проведен выбор в качестве аппаратно-программной платформы IBM-совместимой ПЭВМ с ОС MS-DOS и языка программирования Си. При этом отмечена переспективность перехода на графические рабочие станции с ОС UNIX.

Были созданы и применены на практике следующие прототипы программных средств, решающие частные задачи системотехнического проектировании: оболочка для построения ЭС, программа автоматизации проектирования структур высоконадежных ВВС,-, прототип САПР структур многомашинных УВС, программа интерактивного редактора структур; УВС. При создании прототипов были апробированы машинная реализация модели классной доски, ЯОЗ, ЯОС, вопросы построения спорного программного комплекса.. ... . ,

Разработка ИСАПР . была проведена 0 на основе опыта реализации прототипов. При создании ИСАПР была применена технология структурного программирования, а также управление функционированием сложного программного комплекса методом обработки'событий."

Все результаты исследований, проведенных в рамках диссертационной работы, внедрены на трех предприятиях в рамках выполнения соответствующих договоров на проведение научно-исследовательских работ.

Программа проектирования структур высоконадежных ВВС нашла применение в НИИ. "Системотехники" при анализе надежности многомашинной бортовой УВС и выборе вариантов повышения надежности. С помощью . программы проведен расчет и анализ базовой (без резервирования) структуры УВС, а также сравнительный анализ применения функциональной деградации, холодного и горячего резервирования.

Эконмический эффект разработки составил 255,300 руб в ценах 1951 года. ,

ИСАП^ структур УВС был . внедрен в АО "АтлантдкТр.арсгазСистема" и использовался для проахткввоания интегрированной УВС для газовой комм^ии "КазахГаз". Была проведена формализация

задачи проектирования и метода проектирования, выбор проектных процедур и соответствующая настройка ИСАПР. Особенностью задачи явилось проектирование УВС на базе региональной вычислительной сети, включающей контур РМВ и задачи оперативного и текущего управления.

В результате-примененяя-интеллектуапьной САПР была получена структура иерархической АСУПХД в виде террнториально-распределанной сети, содержащей на нихних уровнях иерархии контуры РМВ. Было получено распределение задач в данных по вычислителям и устройствам памяти, подобраны линии коммуникаций и мосты.

Результаты проектирования были утверждены заказчиком и используются для рабочего проектирования и развития УВС. Общий экономический эффект от проведенной работы составил 4,500,000 руб в ценах 1993г.

Способы организации объектно-ориентированной базы данных были успешно применены при проведении совместных работ с ЦКБ Министерства связи СССР, обеспечив создание комплекса программных средств автоматизации учрежденческой связи. Комплекс внедрен в Московском Строительном Комитете, общий годовой эффект разработки составил 40,150 руб в ценах 1991г.

Кроме того, результаты диссертации внедрены в учебный процесс в Московском Государственном Авиационном Институте, в двух курсах лекций по специальности 2205.

Факты внедрения подтверждаются соответствующими актами.

В Заключении кратко сформулированы основные результаты работы.

В Приложении приводятся листинги программ.

Основнжэ результаты' работы.

Основным научным результатом настоящей диссертационной работы является постановка задачи и разработка общих принципов реализации; информационного и лингвистического обедпечений интеллектуальной САПР многомашинных управляющих вычислительных систем. Достижению этого ре^^^гата способствовало проведение обобщения постанощук. и методов решения задач

проектирования многомашинных УВС применительно к системам с интеграцией широкого набора задач управления и анализ современного уровня и тенденций развития САПР и применения методов искусственного интеллекта для решения задач проектирования. Проведенный анализ позволил определить требования, поставить задачу и провести разработку

интеллектуальной САПР структур УВС.

Прикладное значение работы состоит в том, что на основе выполненных теоретических исследований созданы программные средства интеллектуальной САПР, комплексно автоматизирующий решение задачи проектирования с широким диапазоном постановок и нашедший применение на практике.

В сжатом виде результаты работы можно сформулировать следующим образом:

1) Выделены как объект исследования многомашинные УВС с иерархической структурой и интеграцией различных задач управления, проведено обобщение и систематизация способов организации многомашинных УВС, вариантов задач системотехнического проектирования и используемых при проектировании методов.

2) Обоснована необходимость автоматизации проектирования структур УВС на основе применения методов искусственного интеллекта, проведена систематизация вариантов организации ИСАПР и определены современные тенденции нх развитая.

3) Разработана формализованная модель описания структуры УВС и предложена обобщенная постановка задачи проектирования, допускающие настройку на особенности конкретной предметной области.

4) Формализована методика системотехнического проектирования, представленная в виде декомпозиционной модели и плана проектирования. Проведен анализ и отобраны задачи, решаемые средствами экспертных систем.

5) Определены требования к ИСАПР структур УВС как к системе со множественным представлением проектных процедур, возможностями настройки на предметную область и самробучення, формализована постановка

задачи на разработку ИСАПР и определен перечень и порядок работ.

6) Разработана структура ИСАПР, основанная на

использований концепции-"классной-доски"-дня—

объединения различных прикладных методов решения задач проектирования.

7) Разработаны компоненты информационного обеспечения на основе унифицированной объектно-ориентированной модели, включая структуру УВС, конструкторскую базу данных, библиотку прототипов проектных решений и базу копий КД. Разработаны языки описания данных и манипуляции данных, позволяющие настраивать ИСАПР на предметную область.

8) Разработаны методы представления и обработки знаний о порядке управления ходом проектирования, включая иерархическую структуру сети фреймов ЗУП, язык описания знаний для настройки на методику проектирования.

9) На основе разработанных в диссертации структурной организации и компонентов информационного и лингвистического обеспечения созданы программные средства, включающие программы автоматизации системотехнического проектирования и собственно интеллектуальную САПР. Рассмотрены особенности организации созданных программных средств, обеспеченивающие их эффективное использование и возможности дальнейшего развития.

10) Представлены описания и результаты практического применения разработанных программных средств при решении задач проектирования структур высоконадежной БВС и иерархической территориально-распределенной УВС АСУПХД Компании "КазахГаз".

11) Представлены документальные данные о внедрении разработок в промышленности, в том числе в НИИ "Системотехники", АО "Атлантик Трансгаз Система", НПО ЦКБ Министерства Связи СССР с суммарным годовым эффектом 4.8 млн. рублей.

12) Представлены данные о внедрении результатов диссертации в учебном процессе в Московском Государственном Авиационном Институте в двух курсах лекций по специальности 2205.

Основные положения диссертации опубликованы

в работах:

1. Ковалев A.A. Опыт разработки инструментального средства построектия экспертных систем // Вопроси радиоэлектроники, сер. ОВР, вып.23, 1990. - с.88-100.

2. Ronanen A.A. Турбо-Си как средство разработки программного обеспечения // Новое в жизни, науке а технике. Сер. "Вычислительная техника и ее применение", N 4, М.:3нание, 1991, - с.42-47.

3. Собзига В.П., Илапан С.А., Ковалев A.A., Панфилов П.В., Попоз К.А., Щеглов H.A. Интеллектуальная система автоматизации проектирования многомашинных управляющих вычислительных систем / / Вопросы радиоэлектроники / Сер-ЭВТ. - 1992. - Вып.4. - с. 3944.

4. Собкнв В.Л., Нгасяни С.А., Ковалев A.A., Щеглов М.А. Интеллектуальная система автоматизации проектирования многомашинных управляющих вычислительных систем. // Гибридные экспертные системы в задачах проектирования сложных технических объектов. Санкт-Петербург: ЛДНТП, - 1992.

5. Собкхн В.П., Ковалев A.A., Панфилов П.В. Экспертная система проектирования высоконадежных управляющих вычислительных комплексов // Гибридные экспертные системы в задачах проектирования сложных технических объектов. Санкт-Петербург: ЛДНТП, - 1992.