Экспертная система выбора оптимального технологического маршрута разработки технической документации

Экспертная система выбора
оптимального технологического
маршрута разработки
технической документации
на основе модульного принципа
Соколов А.П.
ЦНИИ «Концерн «Электроприбор»
1
Об организации
Мощный научный потенциал
Современное производство
Территориальное распределение
организации
Внедренные корпоративные
системы
 ERP-система – Галактика
 MES-система – АСУПР (собственная




разработка)
PLM-система – Windchill
Разработка моделей изделий – Creo
Разработка КД – Arbortext
Офисный документооборот – Тезис
 Единое информационное пространство
Подходы к построению
информационных
систем ПТД
Традиционный
(без использования
предыдущих
версий)
Модульный
Недостатки традиционного подхода
1.Отсутствие регламента использования
исходных данных.
2.Дублирование информации.
3.Затруднена совместная работа.
4.Плохая структурированность данных.
5.Затруднена синхронизация данных.
6.Ошибки копирования информации.
7.Линейность процесса.
8.Рост количества информации делает
процесс менее эффективным.
Модульный
с параметризацией
Концепция модульного подхода
1.Разделение документов на
минимальные независимые логически
завершенные элементы – модули
данных.
2.Повторное использование модулей
данных, как внутри одного комплекта
документов, так и в различных
комплектах.
3.Создание единого информационного
5
пространства разработки технической
документации.
Оптимизация представления данных и
структуры документа
 Введение правила: каждому типу описания каждого изделия




соответствует ровно один модуль данных
Рассмотрение оформления документа и его содержательной
части (контент + разметка) как независимых величин
Внедрение шаблонов на всех уровнях базы данных
(оформление, структура документа, модуль данных, фрагмент
модуля данных)
Параметризация модулей данных за счет выделения переменных
частей, подлежащих автоматическому заполнению при
клонировании шаблонов
Использование применяемости и ресурсных модулей данных
6
Информационная модель КСПТД при
модульном подходе (техника псевдонимов с
параметризацией)
База МД
Ресурсные
модули
Система
поиска
БД виртуальных моделей
документов
Формирование технол.
маршрутов подготовки
документов
Вспомог. ресурсы
Вспомог. ресурсы
Система
разработки
Система PLM
Документы не хранятся в базе данных в явном виде!!!
7
Разработка документа как процесс
оптимизации
Форм. контента
Публикация
Инициализация
Оформление
Критерий оптимизации – качество документа:
 структурированность – этап инициализации;
 соответствие нормативным документам – этап оформления;
 соответствие требованиям заказчика – этап оформления;
 соответствие описываемым объектам и действиям;
 полнота описания;
 стилистическая состоятельность.
Последние три критерия характерны для этапа подготовки документа и
сводятся к числу ошибок (Err(doc))
8
Математическая модель процесса
подготовки документа
Граф технологического маршрута формирования контекста
о1
И
д0
о2
1
пр
д1
о3
2
пр
д2
3
пр
дК
К
Случайный процесс формирования контекста
К
3п
2п
1п
t
И
9
Процесс разработки документа из n МД – n-мерный случайный процесс!
Классификация экспертов и ошибок
№
п.п.
Профиль эксперта
Класс профильных ошибок
1
главный конструктор
структурные, смысловые
2
разработчик
3
нормоконтролер /
метролог
4
технический редактор
5
литературный редактор
стилистические,
грамматические
6
переводчик
ошибки перевода
7
универсал
все
cмысловые
несоответствие стандартам
ошибки разметки xml
10
Управляемые параметры процесса
При оптимизации по общему проценту исправленных ошибок, в
том числе критических ошибок:
 размер модуля данных (подраздел – раздел – документ );
 объем проверяемого за один раз гипертекста (размер пакета
МД);
 включение проверок в маршрут;
 порядок проверок.
Для определения распределения вероятности нахождения
ошибок (т.е. вероятности переходов между состояниями)
проводится натурный эксперимент
11
Условия натурного эксперимента
Проверка происходит на образцах различного объема (от 1 до
100 страниц) с различной удельной плотностью ошибок
 Оценивается процент найденных профильных и
непрофильных ошибок, а также уровень критичности
найденных ошибок
 Кроме того, по документам, сданным в архив, определяется
допустимый уровень ошибок

Многократное статистическое моделирование процесса
способно лечь в основу экспертной системы, рекомендующей
выбор пути
12
Обработка данных натурного
эксперимента
 j  1, N – номер документа;
 i  1, n j – номер страницы j-го документа
 k  1, K – номер эксперта;
 n mij
– число ошибок на i-ой странице j-го документа;
j
 mij  m j
– число ошибок в j-м документе;
 m jk
– число ошибок, найденных k-м экспертом в j-м документе;
m
 Pjk  jk – удельная доля обнаруженных ошибок

i 1
n jm j
1
E k   Pjk
N

– математическое ожидание распределения нахождения
ошибок k-м экспертом
 по среднеквадратичным отклонениям находится дисперсия такого
распределения Dk
 исходя из соображений природы поиска ошибки, считаем
распределение числа найденных экспертом ошибок нормальным с
указанными выше математическим ожиданием и дисперсией
 для последовательных итеративных проверок вводим
понижающий коэффициент, определенный экспериментально
13
Начальные данные экспертной системы
Вклад в начальное количество и распределение ошибок
количество модификаций изделия:
выпущенных;
разработанных;
 объем документации:
количество документов 1 (РЭ, инструкции), 2 (ФО, ЗИП), 3
рода (ВЭ, ОП и т.п.);
объем документов 1, 2, 3 рода;
 количество составных частей изделия, в том числе:
используемых в других изделиях (оценка);
 степень стандартизации изделия (оценка).

Уменьшение начального числа ошибок коррелирует с
увеличением коэффициента заимствования информации
14
Начальные данные экспертной системы
Прочее
Влияние на состав экспертов:
 необходимость строгого следования стандарту
оформления – наличие/отсутствие эксперта
нормоконтролер/метролог;
 перспектива поставок изделия за рубеж –
наличие/отсутствие эксперта переводчик (кроме того,
однозначная рекомендация использования модульного
принципа при отмеченном флаге);
Прочее:
 прогноз на дальнейшее развитие изделия (если прогноз
ненулевой, однозначная рекомендация использования
модульного принципа );
 допустимый уровень ошибок (опция).
15
Допущения компьютерного эксперимента
Производится перебор шаблонов маршрутов, учитывающих
различный порядок проверок и согласование информационных
пакетов различного размера
 Начальное распределение ошибок по страницам случайно
 Для реализации переходов между состояниями используются
экспериментально полученные распределения нахождения ошибок

16
Шаблоны маршрутов компьютерного
эксперимента
Набор экспертов: разработчик (1); главный конструктор (2);
нормоконтролер/метролог (3); переводчик (4); технический
редактор (5); литературный редактор (6); универсал (7).
 возможно исключение (3) и (4) из маршрута в соответствии с
начальными данными
 по роду проверяемых объектов переводчик всегда
действует в фиксированной (начальной) точке шаблона
маршрута
 по роду проверяемых объектов технический и литературный
редакторы всегда действуют в фиксированных (конечной и
предпоследней) точке шаблона маршрута
 прочие проверки могут быть как последовательными, так и
параллельными
17
Множество возможных технологических
маршрутов (4-е проверки)
№
п.п.
1
Структура
Кол-во
24
K1 * K 2 * K 3 * K 4
2
K1 * ( K 2  K 3 ) * K 4 ,
K1 * K 2 * ( K 3  K 4 ),
( K1  K 2 ) * K 3 * K 4 ,
36
3
( K1  K 2  K 3 ) * K 4 ,
K1 * ( K 2  K 3  K 4 )
8
4
( K1  K 2  K 3  K 4 )
ИТОГО
1
69
18
(Итого 69 шаблонов, 207 – с учетом размера МД)
Алгоритм компьютерного эксперимента
Каждый шаблон маршрута реализуется определенное число раз
(сходимость проверена экспериментально, порядок – 1000
реализаций). На каждом шаге – откат с уменьшением числа
ошибок или движение вперед
2. При каждой реализации подсчитывается соответствие
допустимому уровню ошибок (если не был введен, считается
наибольшим), а также число переходов между состояниями до
достижения конечного состояния. При этом учитывается объем
проверяемой информации
3. Результаты серий экспериментов усредняются
4. Отсекаются шаблоны маршрутов, не показывающие допустимый
уровень ошибок
5. Среди прочих шаблонов выбирается шаблон, показывающий
наилучший средний показатель по числу переходов между
состояниями (времени согласования)
1.
19
Вывод
В дополнение к методам оптимизации структуры и
представления данных предложена динамическая
процедура выбора технологического маршрута, что
позволяет полностью покрыть рассматриваемый процесс
20
Спасибо за внимание!
21