Продукция компании Fohow - Феникс для восстановления и поддержания здоровья и здорового долголетия
Категория
 

Задачи АРМ Изобретателя


АРМ Изобретателя является центральной подсистемой в системе ИКС-Патент, содержащей базу данных и знаний системы ИКС-Патент. В число задач, решаемых с помощью АРМ Изобретателя, входит следующее:
1. Он хранит в своей базе данных и знаний все научно-технические разработки организации. Так как система ИКС-Патент разрабатывается как система коллективного пользования, то каждый автор со своего рабочего места получает возможность заносить свои разработки в общую базу данных;
2. В базе данных и знаний научно-технические разработки представлены в двух видах: в виде документов и в виде функциональных моделей, основанных на специально разработанных для этих целей структурах представления знаний и онтологиях;
3. В базе данных и знаний в разделе знаний, кроме информации о собственных разработках, хранятся сведения о других научно-технических разработках и патентах, соответствующих профилю работы организации.
4. В базе данных и знаний хранятся общетеоретические и общетехнические знания, соответствующие профилю работы организации.
5. Документы, относящиеся к научно-техническим разработкам и хранящиеся в базе данных и знаний, используются для оформления заявок на патенты и задействуются по назначению в АРМ Патентоведа.
6. Научно-техническая база знаний АРМ Изобретателя предназначена для использования в качестве интеллектуального помощника для конструктора, ученого и изобретателя.
7. В качестве одной из возможностей АРМ изобретателя предполагается выработка гипотез о вероятных способах решения научно-технических задач на основе использования специальных алгоритмов решения задач на пространстве структурированных знаний;
8. АРМ изобретателя должен обладать возможностями обучения решению изобретательских и инновационных задач. Его возможности могут развиваться через обучение в процессе работы, по мере роста и накопления знаний.
9. Планируется также, что АРМ изобретателя сможет обеспечивать возможности автоматизации прикладного программирования.

Научно-техническая новизна АРМ Изобретателя



В настоящее время на рынке программного обеспечения реализуется большое число изобретающих программ. Например, программы 1-ого поколения, TechOptimizer, программы компании Ideation, Idea Generator и т.д. Алгоритмической основой всех этих программ являются эвристические методы решения технических проблем.
Использование эвристических методов приводит к двум принципиальным, неустранимым недостаткам: необходимость длительного обучения пользователя эвристическим методам, например, методам ТРИЗ и низкая конкретность решения технических проблем.
Таким образом изобретающие программы 1-ого поколения не решают поставленную пользователем задачу, а только подсказывают направления ее решения, что существенно ограничивает применение их в инженерной практике.

Изобретающие программы 2-го поколения основаны на развитых моделях предметных областей знания, представленных в форме компьютерных баз знаний. Алгоритмы решения задач в них отличаются более универсальным подходом к решению и не требуют специального обучения пользователя.

В качестве прототипа подсистемы АРМ изобретателя может быть рассмотрена изобретательская программа 2-го поколения «Новатор» компании «Метод», г. Москва, сайт http://www.method.ru/. Автор – В.Н.Глазунов.

В основе научного подхода разработчиков программы Новатор лежит метод концептуального проектирования, когда для решения технических задач используются формальные методы и большие базы знаний, которые могут быть реализованы только в виде компьютерных программ.
Методы концептуального проектирования позволяют любому инженеру целенаправленно решать технические задачи без предварительной методической подготовки.
В качестве основы построения базы знаний в программе Новатор её авторами избраны методы построения онтологических моделей и продукционные правила вывода.
На настоящий момент программа Новатор находится ещё на стадии разработки ввиду сложностей с финансированием. Направление, избранное разработчиками, и связанное с созданием больших баз знаний, относящихся к конкретной предметной области, в общем, представляется нам верным.

Однако, с точки зрения выбора методов представления знаний и организации процессов решения задач, подход, избранный авторами программы Новатор, нельзя назвать оптимальным.

Предлагаемая к использованию в проекте модель описания знаний, впервые разработанная авторами (ноу-хау) представляет собой описание универсальной единицы знания. Преимуществом этого вида представления знаний состоит в том, что оно является иерархическим, функциональным и ассоциативным одновременно и предназначено, в том числе, для описания функциональных (целевых) знаний (алгоритмов) для решения конкретных задач. Таким образом, в нём объединяются достоинства и преимущества всех ныне известных моделей представления знаний.

Сравнение с другими изобретающими системами



В конце 70-х гг. прошлого века началась разработка программных продуктов на широком спектре методов решения творческих задач (мозговой, штурм, морфологический анализ, синектика, методы случайного стимулирования ассоциаций и др.). На современном рынке представлено более 50 программных продуктов, основанных на этих принципах: Axon Idea Processor, Problem Solver, Serious Greativity, Genius Handbook, Idea Generator, Greativity Mashine, Idea Fisher и др. Эти программы по оценке специалистов достаточно эффективны и хорошо востребованы рынком, что объясняется их дешевизной (от 50 до 300 долларов США) и большим количеством мелких и средних компаний, специализирующихся на решении нестандартных задач в различных областях бизнеса.

Аналогичные по направленности, но отличные по своей основе программные продукты разрабатывались в СССР (Минск). Методологическая основа этих разработок – ТРИЗ. В начале 90-х гг. в Минске был создан работоспособный продукт– «Изобретающая машина».
Системы, ориентированные на решение бизнес-задач, появились на рынке России лишь в последние 2-3 года. Это, например, русскоязычные программы Idea Finder, HeadLiner, разработанные продолжателями традиций ТРИЗ А.А. Барышниковым и И.Л. Васильевым.
Крайне низкое распространение изобретающих программ в России связано с несколькими причинами:
1. Общее слабое понимание возможности и необходимости активации творческой деятельности.
2. Незначительное количество русскоязычных публикаций по экономической и управленческой проблематике творчества.
3. Отсутствие русифицированных версий зарубежных программ.

Ведущее положение на мировом рынке разработок программных продуктов на базе ТРИЗ сейчас занимают две компании, основанные выходцами из бывшего СССР: Invention Mashin Corporation (США, Бостон) и Ideation International Inc. (США, Детройт). Разработанные ими программные продукты (Goldfire Innovator, TechnoOptimaiser, IdeationSoftware и др.) сейчас используют в своей инновационной деятельности крупнейшие мировые корпорации: LG, General Electric, Procter & Gamble и др.
Эти программные продукты содержат набор преобразований, который позволяет выполнять прогноз развития технических систем; эффективный механизм разрешения противоречий; базы данных по физическим, химическим и иным эффектам и т.д.
Эти программные продукты продаются пакетами на сотни и тысячи рабочих мест. Стоимость таких сделок не афишируется, скорее всего речь идет о миллионах и десятках миллионов долларов США. Приобрести такие программные продукты могут только крупнейшие мировые корпорации.
Алгоритмической основой всех этих программ являются эвристические методы решения технических проблем.

Использование эвристических методов приводит к двум принципиальным, неустранимым недостаткам, присущим этим программам:
необходимость предварительного обучения пользователя и низкая конкретность решения технических проблем. С изобретающими программами 1-го поколения может работать только подготовленный пользователь, который прошел предварительное обучение эвристическим методам, например, методам ТРИЗ. Овладеть этими методами на должном уровне можно только после длительного обучения на специальных курсах у опытного преподавателя.

Изобретающие программы 1-го поколения не решают поставленную пользователем проблему, а только подсказывают направления ее решения. Опираясь на эту подсказку и ряд поясняющих примеров, пользователь должен самостоятельно решить проблему. Поэтому при работе с такими программами весь объем творческих операций, необходимых для решения проблемы, пользователь выполняет сам. Указанные недостатки существенно ограничивают применение в инженерной практике изобретающих программ 1-го поколения.

Путём снятия противоречий и ограничений, накладываемых на развитие изобретательских программ применением эвристических методов, является создание решающих и изобретающих программ 2-го поколения, основанных на развитых моделях предметных областей знания, представленных в форме компьютерных баз знаний. Алгоритмы решения задач в системах 2-го поколения, основанных на базах знаний, отличаются более универсальным подходом к решению задач и не требуют специального обучения пользователя.

В качестве прототипа подсистемы АРМ изобретателя может быть рассмотрена изобретательская программа «Новатор» компании «Метод», г. Москва, сайт http://www.method.ru. Автор – В.Н.Глазунов.

Компания «Метод», г. Москва- ведущий разработчик изобретающих программ (CAI) и баз научно-технических знаний. Продукты компании:
1. Изобретающие программы: Экспертная система ЭДИСОН 4.03 - разработка концепций новых устройств и технологий и Экспертная система НОВАТОР 3.01 - совершенствование известных устройств и технологий.
2. База научных знаний Эффекты 4000, включающей перечни эффектов и решений: более 4000 физических, химических и биологических эффектов; 1000 технических решений; таблицы свойств веществ и материалов. Стоимость индивидуальной базы данных Эффекты 4000 = 50 долларов США + 20 долларов США за каждое полное описание эффекта.

Новатор (версия 4.0) - изобретающая программа 2-го поколения.
В основе научного подхода разработчиков программы Новатор лежит метод концептуального проектирования.
В концептуальном проектировании для решения технических проблем используются формальные методы и большие базы знаний, которые могут быть реализованы только в виде компьютерных программ. Пользователю совсем необязательно знать, какие методы (алгоритмы) применяются в этих программах. Ему достаточно указать техническую проблему, нажать кнопку "Решить" и выбрать лучшее из найденных решений. Таким образом, методы концептуального проектирования позволяют любому инженеру целенаправленно решать технические проблемы без предварительной методической подготовки.
В качестве основы построения базы знаний в программе Новатор её авторами избраны методы построения онтологических моделей и продукционные правила вывода.

Достоинство программы - для работы с ней не требуется предварительного обучения. Новатор находит конкретные решения технических задач, которые не требуют последующего домысливания.
Недостаток - область применения программ «Новатор» ограничена только изобретениями-устройствами: использование известных устройств по новому назначению, улучшение показателей известных устройств, объединение устройства с устройством, обеспечивающим функционирование первого в одно устройство.
Нельзя назвать оптимальным также выбор методов представления знаний и организации процессов решения задач, избранный авторами программы Новатор.

Авторами проекта системы ИКС-Патент разработаны теоретические представления о природе и универсальной структуре человеческих знаний. На этой основе разработаны структуры представления знаний, обеспечивающие высокую адекватность формализации и представления знаний, с сохранением их многофункциональности и ассоциативности. Их использование при создании систем автоматизации человеческой деятельности позволяет находить наиболее оптимальные и эффективные решения.
Типичными моделями представления знаний являются: логическая модель; продукционная модель (основанная на использовании правил); модель, основанная на использовании фреймов; модель семантической сети. Предлагаемая к использованию в проекте модель описания знаний представляет собой описание универсальной единицы знания.
Преимуществом этого вида представления знаний перед вышеназванными состоит в том, что оно является иерархическим, функциональным и ассоциативным одновременно и предназначено, в том числе, для описания функциональных (целевых) знаний (алгоритмов) для решения конкретных задач. Таким образом, в нём объединяются достоинства и преимущества всех ныне известных моделей представления знаний.

На настоящий момент программа Новатор находится ещё на стадии разработки ввиду сложностей с финансированием. Направление, избранное разработчиками, и связанное с созданием больших баз знаний, относящихся к конкретной предметной области, в общем, представляется нам верным.

 

Главная | О компании | Проекты | Сотрудничество | Статьи | Новости | Вопросы | Контакты |
© 2010 Интеллектуальные системы. All Rights Reserved