Интеллектуальный графический редактор как агент
мультиагентной САПР ТП ковки

О.Ю. Муйземнек,

с.н.с., к.т.н., olga@imach.uran.ru.
А.В. Коновалов,

зав. лаб., д.т.н., проф., avk@imach.uran.ru

П.Ю. Гагарин,

асп., gagarin@imach.uran.ru,

Институт машиноведения УрО РАН, г. Екатеринбург

Аннотация

Для графического редактора, который является агентом мультиагентной САПР ТП ковки валов, состоящим из большого числа решателей, выделено внутреннее и внешнее поведение. Описан ряд задач, решаемых агентом в процессе своей автономной работы.

Abstract

The internal and external behaviours of graphic editor, which is the multiagent shaft forging CAD agent consisting of large number of problem solvers are allocated. A some tasks solved by the agent during its independent work are described.

Система автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП) ковки валов предназначена для проектирования валов на молотах и выполняет следующие задачи: ввод исходной информации о детали, проектирование поковки и технологического процесса ковки, назначение режимов термообработки, расчет норм времени, управление нормативно-справочной информацией. Указанные задачи предполагают наличие большого количество автономных методов, взаимодействующих на основе совместного использования знаний о задаче в процессе решения, гибких и социально организованных действий, направленных на решение заданных целей, что позволяет рассматривать данную САПР как мультиагентную систему [1].

Важнейшей графической составляющей САПР является графический редактор [2], изначально построенный в соответствии с принципами объектно-ориентированного программирования. Опыт показывает, что для конкретной предметно-ориентированной области имеет смысл разрабатывать собственный графический редактор, а не использовать стандартные, например, AutoCAD или Компас, так как это повышает интеллектуальность решаемых задач, уменьшает объем системы и делает графическое представление информации более "дружественным".

Дальнейшее развитие редактора показало, что более эффективно строить его с позиций агентно-ориентированного подхода [3] и рассматривать как агент мультиагентной САПР, содержащий большое количество "решателей". Решатели задач выполняют функции, связанные с представлением графических прототипов, к которым относятся ступени, размеры, ось, надписи, стрелки, линии. Агент управляет распределенным и конкурсным решением проблемы, в том числе за счет реализации сложных схем взаимодействия.

Действия агента распределяются на внутренние и внешние. К внешним относится взаимодействие редактора с другими агентами САПР при помощи системы сообщений, а также непосредственно с пользователем системы. Передаваемая информация определяет объект проектирования (деталь или поковка), вид ступени (внутренняя или внешняя), размеры объекта, необходимость изображения надписей и линий на чертеже. При корректировке информации пользователем в САПР возвращается информация о том, что в редакторе произошло изменение данных (количество или расположение ступеней, размеры).

Внутреннее поведение агента заключается в анализе информации и запуске соответствующих решателей задач, к которым относятся представление объекта проектирования в виде совокупности ступеней (цилиндрических или конических, внутренних или внешних) и их изображение, выделение, добавление или удаление ступени, перенос ступеней, вывод размеров ступеней, изображение дополнительных параметров (ось симметрии, вывод текстов, проставление стрелок и т.п.). Редактор анализирует возможности выполнения действий. Например, вывод размера невозможен без вывода соответствующей ступени, вывод поковки невозможен без вывода детали, размер поковки не должен превосходить размеры детали, внутренние ступени не должны выходить за контур объекта, и т.п. Также определяется необходимость поворота спроектированной поковки в случае смещения центра тяжести от манипулятора и рациональной компоновки детали, состоящей из нескольких деталей, так называемой составной детали.

Описанный интеллектуальный графический редактор является графической составляющей САПР ТП ковки ступенчатых валов, разработанной в Институте машиноведения Уральского отделения Российской Академии наук и успешно внедренной в ЗАО "Уральский турбинный завод" г. Екатеринбурга.

Работа выполнена при финансовой поддержке программы фундаментальных исследований Президиума РАН "Интеллектуальные информационные технологии, математическое моделирование, системный анализ и автоматизация".

Литература

1. Грэхем И. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика. : Пер. с англ. – М.: Издательский дом "Вильямс", 2004. – 880 с.

2. Коновалов А.В., Арзамасцев С.В., Муйземнек О.Ю., Казанский Д.С. Объектно-ориентированный графический редактор системы проектирования поковок ступенчатых валов // Программные продукты и системы. № 2. 2003. С. 20–24.

3. Люгер Д.Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем, 4-е издание.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом "Вильямс", 2003. – 864 с.