Впровадження системи інженерії знань в процес проектування збірних будівельних конструкцій

Abstract

UK: Мета. Розробка системи інженерії знань для проектування збірних каркасних будівельних конструкцій з її подальшим впровадженням в процес проектування. Методика проектування збірних будівельних конструкцій ґрунтується на застосуванні принципу декомпозиції геометричної моделі конструкції на елементи з їх подальшою композицією в нове з’єднання згідно технічного рішення. Правила будуються на основі узагальнених експертних знань та узгоджуються з даними обстежень технічного стану реальних конструкцій, що експлуатуються в різних умовах. Для обґрунтування вибору найкращої композиції дані про нові конструкції передаються до зовнішніх систем автоматизованого проектування, в яких виконується побудова інформаційної моделі конструкції та проводиться розрахунок навантажень. Результати. Запропонована система інженерії знань розширює та удосконалює можливості застосування існуючих систем автоматизованого проектування у напрямку зниження ризиків прийняття невірних рішень при проектуванні нових конструктивних елементів за рахунок використання експертних знань. Наукова новизна. Для аналітичного забезпечення системи побудовано базу знань, яка містить в собі атлас геометричних моделей елементів вузлів з описанням умов їх експлуатації та базу правил для композиції. Для управління порядком робіт в процесі проектування нових конструкцій запропоновано модель застосування знань, яку побудовано з урахуванням особливостей методів вирішення динамічних багатокритеріальних задач в умовах невизначеності та ризиків. Динамічність моделі дозволяє вчасно впливати на формування календарного графіку проект за рахунок можливості змін конструктивних рішень в процесі проектування. Практична цінність. Впровадження системи інженерії знань дозволяє суттєво підвищити ступінь автоматизації процесу проектування збірних каркасних конструкцій та швидкість проектування. Взаємодія розробленої системи з зовнішніми системами автоматизованого проектування надає можливість забезпечити імітаційне моделювання властивостей унікальних збірних конструкцій, що є необхідним при створенні відповідної технічної документації, а також сприяє зниженню витрат на проведення додаткових випробувань. Візуалізація геометричних моделей елементів вузлів суттєво впливає на надійність рішення при використанні природного інтелекту на стадії застосування знань за рахунок зручності сприйняття великої кількості інформації.

RU: Цель. Разработка системы инженерии знаний для проектирования сборных каркасных строительных конструкций с ее последующим внедрением в процесс проектирования. Методика проектирования сборных строительных конструкций основывается на применении принципа декомпозиции геометрической модели конструкции на элементы с их последующей композицией в новое соединение согласно техническому решению. Правила строятся на основе обобщенных экспертных знаний и согласуются с данными обследований технического состояния реальных конструкций, эксплуатируемых в различных условиях. Для обоснования выбора лучшей композиции данные о новых конструкциях передаются во внешние системы автоматизированного проектирования, в которых выполняется построение информационной модели конструкции и производится расчет нагрузок. Результаты. Предложенная система инженерии знаний расширяет и совершенствует возможности применения существующих систем автоматизированного проектирования в направлении снижения рисков принятия неверных решений при проектировании новых конструктивных элементов за счет использования экспертных знаний. Научная новизна. Для аналитического обеспечения системы построена база знаний, которая содержит в себе атлас геометрических моделей элементов узлов с описанием условий их эксплуатации и базу правил для композиции. Для управления порядком работ в процессе проектирования новых конструкций предложена модель применения знаний, которая построена с учетом особенностей методов решения динамических многокритериальных задач в условиях неопределенности и рисков. Динамичность модели позволяет вовремя влиять на формирование календарного графика проекта за счет возможности изменения конструктивных решений в процессе проектирования. Практическая ценность. Внедрение системы инженерии знаний позволяет существенно повысить степень автоматизации процесса проектирования сборных каркасных конструкций и скорость проектирования. Взаимодействие разработанной системы с внешними системами автоматизированного проектирования позволяет обеспечить имитационное моделирование свойств уникальных сборных конструкций необходимых при создании соответствующей технической документации, а также способствует снижению расходов на проведение дополнительных испытаний. Визуализация геометрических моделей элементов узлов существенно влияет на надежность решения при использовании природного интеллекта на стадии применения знаний за счет удобства восприятия большого количества информации.

EN: Purpose. The development of the system of engineering knowledge for designing of precast steel building constructions with its subsequent introduction in the design process. Methods of designing of precast building constructions based on the application of the principle of decomposition geometric model design elements in their composition, followed by a new connection by technical decision. The rules are based on generalized expert knowledge and consistent with findings of surveys of technical condition of real structures operating in different conditions. In order to justify choice of the best composition data on a new compounds are transferred to external CAD systems, which performed construction information model design and calculates the loads. Results. The proposed system of engineering knowledge expands and enhances the capabilities of the existing CAD systems towards reducing the risk of making wrong decisions when designing new compounds related to the lack of reliable regulatory framework of standards for new design solutions and observational data through the use of expertise. Originality. For analytical support system was built a knowledge base, which contains the atlas of geometric models, elements of units with a description of the conditions of their use and the base of rules for composition. To manage the order of operations in the design process of new compounds, the model of application knowledge was offered, which was constructed with taking into account the features of methods of solving the dynamic multi tasks under conditions of uncertainty and risk. The dynamics of model allows timely influence the schedule of the project by allowing changes in design during the design process. Practical value. Implementation of the system of engineering knowledge allows a significantly increase the degree of automation of the design process of precast steel const ructions and the designing speed. The interaction of developed system with external CAD systems enables to provide the imitational modeling of features of unique precast constructions, that are essential in creating appropriate technical documentation and reduces the costs for additional tests. Visualization of geometric models elements of units a significantly affect the reliability of solutions when used natural intelligence at the stage of the application of knowledge through the convenience of a large amount of information.