О подходе к поддержке решений при автоматизированном составлении проектной документации

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОУ ВПО Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

О подходе к поддержке решений при автоматизированном составлении проектной документации

Е.В. Толкачева (tolkacheva_ev@mail.ru)

Омск

Аннотация

В работе предлагается подход к повышению оперативности автоматизированного составления проектной документации, основанный на поддержке решений в вопросах выбора материалов и изделий в условиях ограничений на стоимость и совместимость оборудования.

Введение

В настоящее время актуальна проблема создания САПР нового поколения, нацеленных на обеспечение резкого подъема эффективности проектирования на всех стадиях разработки, многократного сокращения сроков проектирования, значительного улучшения качества создаваемых изделий. Эти САПР нового поколения должны строиться как интегрированные интеллектуальные САПР (ИИСАПР), в которых совместно применялись бы различные информационные технологии, включая средства обработки знаний, проектно-конструкторские базы данных, оптимизационные пакеты [Курейчик, 1997].

К основным направлениям создания САПР нового поколения относятся:

- оптимизация взаимодействия человека и компьютерной системы, объединение лучших качеств проектировщика и вычислительной машины, создание внутренних и внешних интерфейсов с пакетами прикладных программ;

- управление базами данных/знаний и обеспечение доступа к большим объемам данных.

Эти направления предполагают широкое использование методов интеллектуального анализа данных и поддержки решений [Евгенев, 2009]. В данной работе предлагается подход к поддержке принятия решений в вопросах автоматизированного составления проектной документации.

1. Существующий подход к автоматизированному составлению проектной документации

Проектная документация включает в себя множество разделов, в том числе конструкторские и технологические решения, пояснительные записки и сметы. Рассмотрим более подробно процесс автоматизированного составления проектно-сметной документации.

Современные автоматизированные системы для составления проектно-сметной документации не только позволяют быстро выполнять многочисленные расчеты, но и обеспечивают работу с объемными базами данных, включающими справочники материалов и изделий, расценок и производителей [Ардзинов и др., 2009]. Такие системы позволяют импортировать новые справочники, пополнять и править уже имеющиеся, предоставляют возможность экспорта позиций из справочников в сметы. Для удобства работы с данными в системах реализованы функции атрибутивного и полнотекстового поиска. Помимо этого, для структурированных справочников обеспечивается удобная навигация по классификатору.

Но, несмотря на наличие инструментов, поддерживающих различные виды информационного поиска, существенно сократить время, затрачиваемое на поиск необходимой информации, позволяет лишь опыт и профессионализм специалиста, знающего структуру базы данных и имеющего представление о ее содержании. Без этих знаний и навыков специалист столкнется с необходимостью просматривать большое количество документов, попавших в интересующие его категории или полученных в результате полнотекстового поиска.

Кроме того, при составлении проектно-сметной документации специалист должен выполнить ряд требований. Во-первых, приходится учитывать стоимость проекта. Во-вторых, необходимо принимать во внимание существующие ограничения на совместимость комплектующих разных производителей. При этом нужно следовать рекомендациям разработчиков конструкторских и технологических решений, а также учитывать пожелания заказчика. Контроль за соблюдением всех требований возложен на специалиста. Для обеспечения выполнения всех необходимых условий ему нужно проанализировать большое количество информации. Поэтому при автоматизированном составлении проектно-сметной документации механизм поддержки решений в вопросах выбора материалов и изделий в условиях ограничений на стоимость и совместимость комплектующих позволит повысить оперативность документирования.

2. Подход к автоматизации выбора материалов и изделий в условиях ограничений на стоимость и совместимость

При составлении проектно-сметной документации расчеты стоимости проводятся по каждому конструктивному элементу в составе проектного решения. При этом для каждого конструктивного элемента необходимо рассчитать стоимость требуемых материалов и изделий, а также выполняемых работ. Нормативные расценки на работы, материалы и изделия хранятся в виде набора справочников. Информация о производителях также представляется в виде справочника. Используя связи между конструктивными элементами, расценками и производителями, можно автоматизировать поиск материалов и изделий с наилучшей совместимостью и минимальной суммарной стоимостью. Такие связи можно получить, проанализировав проектные решения в составе архива ранее разработанной проектной документации.

Таким образом, для создания системы поддержки решений необходимо связать воедино данные из архива проектной документации, нормативной базы расценок и сведения о производителях. Структура базы данных, в которой отражены все необходимые взаимосвязи, представляет собой набор связных таблиц при обозначениях первичного ключа как PK, внешнего ключа как FK:

Сборники расценок (Код сборника РК, наименование, Дата введения);

Классификатор нормативных расценок (Код категории РК, Наименование, Код родительской категории FК Классификатор нормативных расценок Код категории, Код сборника FК Сборники расценок Код сборника);

Нормативные расценки (Код расценки РК, Код категории FК Категории нормативных расценок Код категории, Наименование, атрибуты);

Справочник конструктивных элементов (Код элемента PK, Наименование);

Состав конструктивных элементов (Код записи РК, Код элемента FК Справочник конструктивных элементов Код элемента, Код расценки FК Нормативные расценки Код расценки);

Проекты (Код проекта РК, Адрес проекта);

Классификатор проектов (Код категории РК, Наименование, Код родительской категории FК Классификатор проектов Код категории);

Классы проектов (Код класса РК, Код проекта FК Проекты Код проекта, Код категории FК Классификатор проектов Код категории);

Сметы (Код сметы РК, Код проекта FК Проекты Код проекта, Адрес сметы, Тип сметы);

Состав сметы (Код записи РК, Код сметы FК Сметы Код сметы, Код расценки FК Нормативные расценки Код расценки, Количество единиц, Код элемента FК Справочник конструктивных элементов Код элемента);

Справочник производителей (Код производителя РК, Наименование); автоматизированный оперативность проектный

Материалы и изделия (Код записи РК, Код расценки FК Нормативные расценки Код расценки, Код производителя FК Справочник производителей Код производителя, Цена за единицу);

Группы совместимых материалов и изделий (Код группы РК, Код элемента FК Справочник конструктивных элементов Код элемента);

Состав группы (Код записи РК, Код группы FК Группы совместимых материалов и изделий Код группы, Код материала FК Материалы и изделия Код записи РК).

Классификатор нормативных расценок имеет типовую структуру. Классификатор проектной документации формируется в процессе обучения системы (решается задача автоматической кластеризации документов). Перечни типовых конструктивных элементов для некоторых предметных областей сформированы. Если же готовый справочник отсутствует, он составляется из конструктивных элементов, найденных в сметах в результате анализа проектов в составе электронного архива проектной документации (решается задача извлечения ключевых понятий из документов).

Сведения о совместимости материалов и изделий могут быть переданы в систему двумя путями. Во-первых, данная информация может быть получена от экспертов. Во-вторых, она может быть собрана в процессе обучения системы на образцах проектно-сметной документации, хранящейся в электронном архиве (в этом случае в состав группы совместимых материалов и изделий будут включены те из них, которые использовались совместно в документах-образцах).

После обучения системы для выбора совместимых материалов в условиях ограничения стоимости при автоматизированном составлении проектно-сметной документации предлагается следующий алгоритм поддержки решений, основанный на предложенном выше подходе к организации хранения данных:

1. на основании анализа документов в составе проектного решения определяется категория (категории) проекта (решается задача автоматической классификации документов);

2. выделяются типичные для данной категории (категорий) проектов конструктивные элементы;

3. для каждого конструктивного элемента выделяются группы совместных материалов и изделий;

4. среди всех групп совместных материалов и изделий выбираются такие группы, которые обеспечивают минимизацию их суммарной стоимости.

При необходимости можно предварительно отфильтровать таблицу Материалы и изделия как по цене, так и по производителю, что даст дополнительную возможность учесть требования проектировщиков и заказчиков, а также позволит сократить объем анализируемых данных.

Предложенный подход к организации работы системы поддержки решений (как на стадии обучения, так и в процессе применения) предполагает использование методов интеллектуального анализа текстов (Text Mining), предназначенных специально для решения задач выделения ключевых понятий их текстов, автоматической классификации и кластеризации текстов [Барсегян и др., 2009].

Заключение

Изложенный в работе подход к поддержке решений позволит снизить временные затраты на поиск и анализ информации в процессе автоматизированного составления проектно-сметной документации при обеспечении надлежащего качества результатов (в соответствии с ограничениями стоимости и совместимости). В будущем следует уделить более пристальное внимание вопросам совместимости. Поскольку получение экспертных оценок - трудоемкий процесс, в условиях быстро меняющейся ситуации на рынке материалов применение такого подхода к контролю совместимости затруднительно. В то же время, совместное использование материалов по образцам, выбранным для обучения системы, чревато заимствованием решений, оказавшихся на практике не самыми удачными. Поэтому для оценки совместимости имеет смысл использовать технические характеристики материалов и изделий, аналитические зависимости между которыми позволят применять для оценки совместимости методы оптимизации.

Благодарности. Работа выполнена при поддержке к.т.н., доцента Семеновой И.И.

Список литературы

1. Ардзинов и др., 2009 Ардзинов В.Д. Сметное дело в строительстве. / В.Д. Ардзинов, Н.И. Барановская, А.И. Курочкин. - СПб.: Питер, 2009.

2. Барсегян и др., 2009 Барсегян А.А. и др. Технологии анализа данных: Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP / - СПб.: БХВ-Петербург, 2007.

3. Евгенев, 2009 Евгенев Г.Б. Интеллектуальные системы проектирования. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.

4. Курейчик, 1997 Курейчик В.М., Тарасов В.Б. Введение в интеллектуальные системы автоматизированного проектирования // Известия Таганрогского государственного радиотехнического университета. 1997. Т. 6. № 3.

Размещено на Allbest.ru