Формирование модели предметной области

Этапы формирования модели

Рассмотрим этапы формирования модели:

1. Идентификация проблемы;

2. Получение (извлечение) знаний;

3. Структурирование (концептуализация) знаний;

4. Формализация.

На этапе идентификации проблемы уточняется задача, планируется ход разработки модели, определяются:

- необходимые ресурсы (время, тип ЭВМ);

- источники знаний (книги, методики и др.);

- классы решаемых задач.

На стадии получения (извлечения) знаний происходит получение наиболее полного из возможных представлений о предметной области и способах принятия решения в ней. Извлечение знаний может происходить с использованием различных методов.

При структурировании или концептуализации знаний выявляется структура полученных знаний о предметной области, то есть определяются:

- терминология;

- список основных понятий и их атрибутов;

- отношения между понятиями.

На этом этапе происходит разработка описания знаний о предметной области в виде графа, таблицы, диаграммы, которая отражает основные концепции и взаимосвязи между понятиями предметной области.

Этап формализации заключается в разработке базы знаний на языке представления знаний.

Традиционно на этом этапе используются:

- логические методы;

- продукционные модели;

- семантические сети;

- фреймы.

В свою очередь этапы структурирования и формализации для конкретной предметной области можно разделить на несколько подэтапов:

1. Формирование параметров и их значений;

2. Формирование сети связей параметров;

3. Пополнение базы знаний.

Подробное описание этих подэтапов при формировании модели анализа работоспособности элементов металлоконструкций рассмотрено далее.

Формирование параметров и их значений

При формировании модели предметной области сначала выделяется множество параметров (количественных и качественных), описывающих объект моделирования или моделируемый процесс.

Параметры – это характеристики предметной области.

То есть здесь определяется список основных понятий и их атрибутов.

При формировании модели анализа работоспособности элементов металлоконструкций выделяются следующие параметры:

- марка стали;

- вид поставки;

- сечение;

- текущая скорость ультразвука;

- текущее напряжение;

- предел упругости;

- предел прочности;

- скорость ультразвука;

- коэффициент наклона;

- коэффициент начального смещения;

- напряжение;

- расчитываемый предел прочности;

- оценка локальных напряжений;

- оценка прочности металлоконструкций.

Каждому параметру соответствует множество его дискретных или непрерывных значений. Например, для качественных параметров могут быть следующие значения:

для параметра “марка стали”- сталь Вст3кп, сталь 09Г2С, сталь 15ХСНД, сталь 10ХСНД, сталь65Г, сталь 12Х18Н10Т;

для параметра “вид поставки”- прокат горячекатанный ГОСТ 380-71, листы горячекатанные ГОСТ 16523-70, листы холоднокатаные ГОСТ 16523-70, сортовой и фасонный прокат ГОСТ 19281-73, листы и полосы ГОСТ 19282-73 и т.д.

Аналогично для количественных параметров с дискретными значениями также перечисляются все возможные значения.

Для количественных параметров с непрепывными значениями указывается интервал изменений значений. Например:

для параметра “предел упругости”- >=195 <=365 МПа;

для параметра “предел прочности”- >=360 <=490 МПа.

При формировании значений параметров “коэффициент наклона” и “коэффициент начального смещения”, были проведены исследования металлоконструкций из разных марок сталей. А получение значения параметра “напряжение” расчитывается по методике [4].

Применительно к рассматриваемой предметной области выделено четыре качественных и десять количественных параметров.