сказывания не может быть "лучше", чем значение качества каждого из высказьшаний, если они связаны в ТЗ логической связкой И.

Может случиться, что различные положения ТЗ и соответствующие им нечеткие высказывания играют различную роль в формировании глобального критерия, оценивающего качество изделия в целом. В этом случае можно предложить иерархическую процедуру учета важности каждого из положений ТЗ. На нижнем уровне процедуры вычисляются нечеткие значения качества каждого из высказьшаний. На втором и последующем уровнях конструируются высказывания, отображающие взаимосвязь между критериями качества высказываний нижних уровней.

В качестве примера рассмотрим высказьшание;

( (критерий 1 есть хороший)

И (критерий 2 есть удовлетворительный)) есть удовлетворительньш; ((критерий 1 есть удовлетворительный) И (критерий 2 есть хороший)) есть плохой.

В приведенном примере значение высказьшания сильнее влияет на качество изделия в целом, чем значение критерия 2.

Вычисление значений высказьшаний осуществляется следующим образом: во-первых, к-е высказьшание приводится к стандартному значению лингвистической переменной качества хороший преобразованием [4]

Астанд к (Р) = качество (Mfc (Р)), (2-10)

где Мкачество ~ функция принадлежности лингвистической переменной качество; - функция принадлежности для положений ТЗ- Если описание ТЗ имеет иерархическую структуру, то приведение может осуществляться последовательно несколько раз. Результирующая степень принадлежности вычисляется как (логическая связка И)

1рез(Р) = min НотгнакФ) (2-11)

к = 1

здесь Лп - число положений ТЗ-

Следует заметить, что увеличение числа уровней определения критериев качества и ограничений вьпне трех-четырех приводит к увеличению размытости глобального критерия качества.

В процессе изучения ТЗ разработчик дополняет техническое задание своими "внутренними" параметрами, критериями и ограничениями. Например, вводятся требования к трудоемкости и технологичности конструкции, к отсутствию в ней дефицитных материалов и т.д. Кроме того, пересматриваются в сторону ужесточения ограничения на параметры изделия для того, чтобы парировать случайный разброс параметров конструкции в процессе производства. Если требования к пара-

метру определены высказьшаниями (2.8) и (2.9), то целесообразно ввести дополнительные ограничения вследствие того, что в процессе реального производства изделия, имеющие значения параметров, близкие к границе допустимой области, могут из-за случайных отклонений технологических параметров перестать удовлетворять требованиям ТЗ.

Таким образом, формальное переопределение ТЗ заключается в спецификации параметров и универсальных множеств, на которых определены параметры, в построении нечетких множеств, являющихся допустимыми значениями параметров. Далее каждому значению параметра сопоставляется оценка его качества.

Относительная важность каждого положения ТЗ вводится с помощью иерархического набора высказьшаний. Техническое задание может быть дополнено внутренними параметрами и дополнительными ограничениями. В процессе формального переопределения ТЗ разработчик отвечает на вопросы САПР о количестве и названиях параметров, о возможных их значениях, вводит явно определенные положения ТЗ. После окончания явного определения ТЗ система случайным образом начинает генерировать сочетания параметров, соответствующие им вычисленные значения качества и предъявлять разработчику. Указанная процедура используется для корректировки формального описания ТЗ, если вычисленное значение качества для данного параметра не соответствует представлениям разработчика.

Заметим, что рассмотренная выше формализация ТЗ приводит к существенно оптимизационной постановке задачи проектирования. Действительно, сопоставление каждому положению ТЗ нечеткого значения качества предполагает наличие "лучших" и "Одших" вариантов конструкции, даже если в исходном ТЗ были заданы только ограничения на параметры.

Степень удовлетворения параметром фразы ТЗ может быть оценена с помощью выражения

2 J мсаг<1(Яд/\ТЗд;)М Sj = 1 - ~----, (2.12)

где Sjj - степень удовлетворения /-м параметром к-го положения ТЗ; Ilyj, ТЗд; ~ уровневые множества, соответствующие степени принадлежности д; \ - теоретико-множественная разность двух четких уров-невых множеств. Степень удовлетворения Sjj лежит в интервале [О, 1], причем единица соответствует полному удовлетворению требованиям ТЗ-22

Степень удовлетворения разработанного технического решения требованиям ТЗ может быть охарактеризована выражением

S = 1] JZ1--, (2.13)

к =1

здесь cfj- степень важности fc-го требования ТЗ; - число положений ТЗ.

Степень удовлетворения требованиям ТЗ (2.13) является степенью оценки того, что нечеткое описание проектируемого изделия содержится в описании ТЗ.

В процессе разработки новых изделий приходится решать следующие типы задач: технические задачи, связанные с изготовлением изделия по готовым чертежам; инженерные задачи, связанные с расчетом по известным формулам и воспроизведением известных технических решений; конструкторские задачи, состоящие в синтезе технических решений, удовлетворяющих противоречащим друг другу требованиям и ограничениям. По классификации, приведенной в [8], существует еще один тип задачи - изобретательские задачи.

В настоящей главе будем рассматривать в основном задачи третьего типа - конструкторские задачи.

Подход к решению конструкторских задач является чисто дедуктивным: от общего к частному [2, 9]. Сначала уясняются физический принцип действия изделия и основные элементы конструкции. Этот этап соответствует выбору принципиальной схемы изделия.

Поиск принципиальной схемы изделия начинается с просмотра фонда технических решений. Этот фонд составляется с помощью формального описания патентной информации и опыта предшествующих разработок. Когда имеющееся в фонде техническое решение удовлетворяет поставленным требованиям, то осуществляется переход к этапу разработки технического решения, которое в свою очередь сводится к доопределению принципиальной схемы и параметрической оптимизации.

Если же имеющиеся в фонде принципиальные схемы не устраивают разработшка, осуществляется переход к синтезу новой принципиальной схемы. Описание принципиальной схемы должно быть достаточно информативным и допускать доопределение ее до любого допустимого технического решения. Описание должно позволять автоматический переход от одного технического решения к другому с помощью процедур генерации технических решений.

Принципиальная схема (рис. 2.5) представляет собой иерархическую структуру [9] и состоит из эдюментов конструкции. Каждому