Projektowanie wspomagane komputerem Wykład 7

TERMINY CHARAKTERYZUJĄCE PROJEKTOWANIE Z BAZĄ WIEDZY 1. Opis projektu – rezultat procesu projektowego będący wynikiem decyzji projektowych, 2. Słownik – elementy zastosowane do tworzenia projektu, Wiedza - zasób wiadomości z projektowania wykorzystywany przez projektanta lub system projektowy, Interpretacja projektu – wymagania dotyczące zarówno procesu projektowego, jak i końcowego wyniku projektu.

Model formalny projektowania Interesująca estetycznie jednakowość wyglądu klasy artefaktów

MODEL – terminy podstawowe Słownik Wiedza Interpretacja Opis projektu

SŁOWNIK Słownik (V) - elementy zastosowane w projekcie. Przykład: Projekt domu: Słownik – pomieszczenia (kuchnia, jadalnia, łazienki,...)

Słownik a proces projektowania Projektanci mają gotowy słownik dopuszczalnych akcji, np. wstawić obiekt na miejsce, przesunąć, wymazać, zwiększyć, zmniejszyć. Wśród nich są także akcje „relacyjne” np. umieścić obiekt obok innego lub umieścić jeden obiekt w drugim.

Proces projektowania odpowiednich akcji Selekcja i uporządkowanie odpowiednich akcji w celu stworzenia opisu artefaktu o zadanych wymaganiach projektowych.

pomiędzy konkurującymi akcjami. Sterowanie akcjami Istnienie konfliktów pomiędzy konkurującymi akcjami. Ważne - strategia zapobiegania lub wczesnego wykrywania tych konfliktów, np. reguły syntaktyczne języka mogą dotyczyć generacji właściwych sekwencji akcji.

WIEDZA interpretację, generację i sterowanie procesem projektowania Umożliwia interpretację, generację i sterowanie procesem projektowania na różnych poziomach abstrakcji.

WIEDZA Wiedza (K) - zasób wiadomości z projektowania wykorzystywany przez projektanta lub system projektowy. Przykład Projekt domu: Wiedza – jadalnia obok kuchni, łazienka obok sypialni,...; łuki i tynk cementowy to styl hiszpański; Projektuje się obiekty sztuczne – artefakty. artefact – (od łac. arte factus = przedmiot sztuczny).

INTERPRETACJA Interpretacja (I) interpretacja zamierzona - cele i wymagania używane do sterowania procesem projektowym, interpretacja faktyczna - wynik oceny gotowego projektu Przykład Projekt domu: Interpretacja – koszt (niski, średni, wysoki); styl (hiszpański, palladiański, ...). Projektuje się obiekty sztuczne – artefakty. artefact – (od łac. arte factus = przedmiot sztuczny).

Gramatyka Idea gramatyki z teorii języków formalnych jest bardzo przydatna w projektowaniu. Projekt może być reprezentowany jako zbiór elementów słownika i zbiór zasad, w jaki sposób elementy te łączyć. Gramatyka umożliwia formalny zapis reprezentacji wiedzy o kompozycji projektu.

Willa Palladio

Willa Palladio (Stiny, Mitchell, 1978)

System definiuje język jeśli zawiera następujące składowe: Słownik elementów Zbiór produkcji Stan początkowy

System Projektowania a Język Projektowanie Słownik Słowa Składowe Składnia Gramatyka Konfiguracje Wyrażenia Zdania Projekty Semantyka Znaczenie Interpretacja projektów

rezultat procesu projektowania będący wynikiem decyzji projektowych. OPIS PROJEKTU Opis projektu (D) rezultat procesu projektowania będący wynikiem decyzji projektowych.

Tworzenie projektu (generacja syntaktyczna) D = 1( Ks, V ) Powstają wyrażenia poprawne składniowo

PODZIAŁ WIEDZY Wiedza o interpretacji (Ki), Wiedza o składni (Ks) Przykład Projekt domu: Wiedza – jadalnia obok kuchni, łazienka obok sypialni,...; łuki i tynk cementowy to styl hiszpański;

Interpretacja projektu I = 2( Ki, D ) Wiedza o składni jest istotna podczas interpretacji.

Struktura i funkcja projektu Opis projektu (D) - struktura projektu z jego słownikiem (V) oraz wiedzą syntaktyczną zbudowaną z elementów słownika Interpretacja (I) - funkcja projektu.

Interpretacja a składnia Założenie Opis projektu Stan początkowy (słownik) Zasady Wiedza interpretacyjna Wiedza generacyjna (zbiór produkcji) Wynik Wizualizacja projektu

Interpretacja i generacja System interpretacyjny wnioskuje znaczenie projektu. System generacyjny definiuje przestrzeń opisów składniowych projektu.

Proces projektowania Produkcje gramatyki systemu generacyjnego możemy postrzegać jako akcje zmieniające opis projektu.

Przestrzeń projektów Wszystkie zinterpretowane projekty tworzą przestrzeń projektową.

Mogą powstać znaczące wyrażenia, niekoniecznie poprawne składniowo. Tworzenie projektu D = 3( Ki, I ) Mogą powstać znaczące wyrażenia, niekoniecznie poprawne składniowo.

Tworzenie projektu (połączenie metod) D = 4( Ki, Ks, I, V ) Powstają poprawnie zinterpretowane projekty.

Przyswajanie wiedzy Innym rodzajem wiedzy istotnym w systemie projektowym jest wiedza, która umożliwia przyswajanie innej wiedzy.

Przyswajanie wiedzy Bardzo rzadko projekty tworzone są tylko na podstawie sformułowania wymagań. Zwykle umieszcza się je w „kontekście projektowym”, tzn. na tle innych, podobnych projektów.

Gromadzenie wiedzy (indukcja) Ki = 5( {D1, D2, ...}, I ) Ks = 6( {D1, D2, ...}, V ) {D1, D2, ...} – zbiór opisów projektów

Przyswajanie wiedzy Z istniejących projektów korzysta się w następujący sposób: naśladuje się ich składowe, traktuje się jako źródło wiedzy o regułach generacji istniejącego projektu, które może posłużyć do stworzenia nowych artefaktów, traktuje się jako przykłady, z których można „wyłowić” analogiczne, najpopularniejsze rozwiązania.

Inne wykorzystania modelu V = 7( D, Ks ) Jednym ze sposobów zrozumienia projektu, może być użycie wiedzy o składni do identyfikacji części projektu.

Przyswajanie wiedzy Pamiętanie każdego projektu jest dość kosztowne, dlatego tworzy się uogólnienia. Przyswojona wiedza rozszerza przestrzeń możliwości projektowych.

Prototyp Prototyp - opis klasy uogólnionych projektów, który zawiera: opis projektu ( Dp ), który ma zostać stworzony (zazwyczaj w postaci sparametryzowanej), słownik, wiedzę interpretacyjną, wiedzę syntaktyczną, interpretacje

Prototyp Przynależność do klasy koncepcji przez podobieństwo do jej najlepszego egzemplarza.

Prototyp P = ( Dp, V, Ki, Ks, I )

Prototyp - dom Własności funkcjonalne (I) 2. Opis (D) Słownik (V) funkcja – miejsce do mieszkania styl – (nowoczesny, hiszpański, kolonialny,...) koszt – (mały, średni, duży) 2. Opis (D) typ - budynek liczba pięter – 1-3 Słownik (V) części – ( kuchnia, salon, sypialnie, łazienki,...) 4. Wiedza interpretacyjna (KI) Jeśli łuki i tynk cementowy to styl hiszpański; 5. Wiedza syntaktyczna (Ks) Jeśli kuchnia jest rozmieszczona to rozmieść jadalnie obok kuchni.

Prototyp - nóż Własności funkcjonalne (I) Opis (D) Słownik (V) funkcja - umożliwić cięcie obiektów bezpieczeństwo – (niebezpieczny, bezpieczny) Opis (D) rodzaj - (broń, narzędzie) typ - (myśliwski, kuchenny, piknikowy) konfiguracja – trzonek bezpiecznie i na sztywno umocowany do ostrza Słownik (V) części – ( trzonek (rękojeść), ostrze (brzeszczot))

ustalenie wartości zmiennych w opisie projektu Wybór prototypu ustalenie wartości zmiennych w opisie projektu D = 8( P, I )

P’ = ( P ) D = 9( P’, I ) Adaptacja prototypu Gdy prototyp okazuje się nie do końca adekwatny, projektant lub system projektowy może zaadaptować go do nowej sytuacji. P’ = ( P ) D = 9( P’, I )

Zadaniem projektanta na tym etapie jest wykazanie się oszczędnością i powściągliwością w sposobie wyrażania wymagań projektowych.

OSZCZĘDNOŚĆ

OSZCZĘDNOŚĆ

OSZCZĘDNOŚĆ

OSZCZĘDNOŚĆ