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13.12.2015, 19:54 Uhr
fflink
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| Zitat: | Micha schrieb
Hallo fflink,
kannst Du eventuell "historischen Wert" etwas detailierter erklären - was das Thema der Arbeit war und was den inhaltlichen Wert der Arbeit ausmacht?
Denke da würden sich viele der Mitleser hier drüber freuen. |
Ich hoffe das ist nicht zu viel....
T h e s e n zur Dissertationsschrift
"Untersuchungen zur Entwicklung eines Expertensystems fuer
die technische Produktionsvorbereitung"
vorgelegt von Dipl.-Ing. Benno Dorff
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1. Aus der Dynamik unserer Volkswirtschaft sowie aus den Forde-
rungen, die der internationale Markt stellt, ergeben sich die
steigenden Anforderungen an die Industrie, staendig neue Pro-
dukte zu entwickeln und zu produzieren. Die internationale
Entwicklung zur Loesung dieser Probleme zeigt deutlich in
Richtung automatisierten Betrieb.
Die Einfuehrung von rechnergestuetzten Arbeitsweisen in der
technischen Produktionsvorbereitung verfolgt die Ziele :
- Steigerung der Arbeitsproduktivitaet in der technischen
Vorbereitung und in der Fertigung
- Erhoehung der Flexibilitaet und Qualitaet der Produktion
- Erhoehung des Anteiles qualitativer Faktoren an der
Taetigkeit der Produktionsvorbereitung
(Entlastung der Konstrukteure und Technologen von
Routinearbeiten und Erhoehung des Anteiles der geistig-
schoepferischen Arbeiten)
- Verbesserung der Arbeitsbedingungen.
2. Einen wesentlichen Beitrag zur Unterstuetzung dieser Ziele
leistet die Rationalisierung solcher Taetigkeitskomplexe wie
Informationsermittlung und -bereitstellung, welche innerhalb
der technischen Vorbereitung einen groszen Zeitanteil bean-
spruchen.
Die technische Produktionsvorbereitung laeszt sich in Berei-
che wie Informationsgewinnung, Informationsverarbeitung und
Informationsausgabe unterteilen. Das untersetzt fuer die
technologische Fertigungsvorbereitung folgende naeher zu un-
tersuchende Gebiete :
- Fertigungsbelegerstellung
- Operative Taetigkeiten
- Organisatorische Taetigkeiten
- Informationsaustausch mit Mitarbeitern.
Das Haupttaetigkeitsgebiet des Technologen - die Fertigungs
belegerstellung - stellt auch das Hauptanwendungsgebiet von
zu entwickelnden Rationalisierungsloesungen dar. Hier treten
u.a. folgende Probleme auf, die zur Loesung anstehen :
- Erarbeiten technologischer Varianten
- Bewertung und Einschraenkung der Varianten
(Auswahl der unter den gegebenen Bedingungen
besten Loesung)
- Detaillierung der verbleibenden Variante.
3. Die Loesung dieser Probleme mit Hilfe der Rechentechnik setzt
die Entwicklung qualitativ hochwertiger Software voraus.
In modernen Softwareloesungen werden Mittel und Methoden der
"Kuenstlichen Intelligenz" eingesetzt, um mit dem Uebergang
von der Daten- zur Wissensverarbeitung die Rationalisierungs
effekte, die sich aus dem Einsatz der Rechentechnik ergeben
weiter zu erhoehen. Wissensbasierte Informationssysteme bzw.
Expertensysteme repraesentieren einen vorteilhaften Weg, spe-
zielle Erfahrungen und allgemeingueltige Aspekte zur Loe
sungsfindung zu verwenden.
Wie bei der Entwicklung von anderen Softwareloesungen ist
auch bei der Entwicklung von Expertensystemen die Software
technologie als Wissenschaft von den Gesetzmaeszigkeiten pro-
duktionstechnischer Vorgaenge im Prozesz der Herstellung von
Software anzuwenden. Um der Bedeutung dieses sehr umfangrei
chen Softwareproduktes Rechnung tragen zu koennen, ist auf
eine qualitativ hochwertige Realisierung der Analyse, der
Spezifizierung und vor allem des Entwurfes zu achten.
4. Bestandteile von Expertensystemen sind folgende Komponenten :
- Wissensbasis
- Kommunikationskomponente
- Problemloesungskomponente
- Erklaerungskomponente und
- Wissensakquisitionskomponente.
Die in der Wissensbasis zusammengefaszte Menge von Wissen in
Form von Fakten und Relationen musz auf einheitliche Reprae
sentationsschemata zurueckzufuehren sein. Ein fuer die An-
wendung in Expertensystemen wichtiges Kriterium ist die Moeg
lichkeit der Mehrfachindizierung von Daten.
Den Dialog zwischen dem Nutzer und dem Expertensystem steu-
ert die Kommunikationskomponente. Die Problemloesungskompo-
nente erweitert die Anfrage-Interpretation um Schluszfolge-
rungsverfahren. Die Aufgabe der Erklaerungskomponente ist die
Rekapitulation der von der Problemloesungskomponente erarbei-
teten Loesungen bei Anforderung. Fuer die Unterstuetzung der
Konstruktion und der Modifikation der Wissensbasis ist die
Wissensakquisitionskomponente zustaendig.
5. Fuer eine effektive Implementierung ist ein detaillierter
Entwurf guenstig, aus dem direkt die Programmstrukturen und
-schritte abgeleitet werden koennen. Zu einem vollstaendigen
Entwurf gehoert die Betrachtung und Auswahl der Basismaschine
und damit der Programmiersprache. Fuer Expertensysteme ist
die Sprache PROLOG aufgrund der ihr verfuegbaren Methoden
vorteilhaft auf leistungsstarker Rechentechnik einsetzbar, da
sich inzwischen auch Strukturen der bisher dominierenden KI-
Sprache LISP durch PROLOG darstellen lassen. Desweiteren
ist mit der Anwendung von PROLOG eine guenstige Portabilitaet
fuer den Uebergang zu Computern der 5. Generation gegeben, da
PROLOG dort als Softwarekern gewaehlt wurde.
6. Expertensysteme koennen sowohl autonom als auch in CAD/CAM-
Systemen integriert auftreten. Der autonome Betrieb von Ex
pertensystemen ist in einem abgegrenzten Anwendungsgebiet
unter Verwendung von entsprechenden Daten- bzw. Wissensbe
staenden moeglich. Fuer die Einbindung in CAD/CAM-Systeme ist
eine klare Schnittstellendefinition unumgaengliche Voraus
setzung.
Die relevante Schnittstelle zum vorgelagerten Modul Kon-
struktion ist eine einheitliche rechnerinterne Darstellung
(RID) des Werkstueckes.
Bei einer Neuinstallierung ist z.B. auf die MAP-Darstellung
(Manufacturing Automation Protocoll) aufzubauen, da diese
Darstellungsform die Anforderungen aller Teilgebiete berueck
sichtigt.
7. Eine Hauptaufgabe in der technischen Vorbereitung und damit
des zu entwickelnden Expertensystems ist die Informationssu
che. Die mathematische Funktion, welche die Informationssuche
ausdrueckt, ist : y = f(x) mit x als Suchfrage und y
als technologische Information zu der gestellten Frage. Die
Recherche wird durch das System in hierarchisch aufgebauten
Stufen durchgefuehrt.
8. Beim Aufbau von Expertensystemen zur Informationssuche koen-
nen mit gegenwaertig verfuegbarer 8-bit-Mikrorechentechnik
nur Grundsatzuntersuchungen vorgenommen werden. Diese Unter
suchungen schaffen jedoch den erforderlichen Vorlauf, um um-
fassend praktisch einsetzbare Expertensysteme fuer nachfol
gende Geraetetechnik aufbauen zu koennen. Andererseits er
laubt die derzeit verfuegbare 8-bit-PROLOG-Version keinen
effizienten Einsatz.
9. Eine Grundstufe fuer ein Expertensystem auf nationaler 8-bit-
Mikroprozessortechnik (BC A 5120/30 ; PC 1715) ist ein inter
aktives technologisches Informations- und Auskunftssystem
(TEAS). Grundkomponenten des Auskunftssystems TEAS sind :
- die Datenbasis
- ein Recherchemodul sowie
- ein Dateipflegemodul.
Waehrend der Recherchemodul solche Funktionen wie Finden,
Holen und Ausgeben von Daten realisiert, umfaszt die Datei
pflege Werkzeuge zur Erstellung bzw. Aktualisierung von In
formationsbestaenden. Auch hier laeszt sich die Recherche
effektiv in Hierarchieebenen ("Stufenrecherche") durchfueh
ren, so dasz Rechercheroutinen in verschiedenen Stufen mehr
fach genutzt werden koennen. Der Recherchefortschritt ueber
die Recherchestufen wird durch "Adreszwoerter" realisiert.
10. Im Hinblick auf den potentiellen Nutzerkreis des Auskunfts-
systems TEAS in der technischen Produktionsvorbereitung sind
zwei voneinander verschiedene Dialogformen anzubieten.
Waehrend im "Programmgefuehrten Dialog" der Nutzer bei der
Programmabarbeitung durchgaengig, z.B. mit Menueangeboten,
unterstuetzt wird, werden im "Nutzergefuehrten Dialog" die
Eingaben vom Nutzer selbst bestimmt. Der Angebotsservice des
"Programmgefuehrten Dialoges" entfaellt im "Nutzergefuehrten
Dialog" zugunsten einer hoeheren Abarbeitungsgeschwindigkeit.
Fuer den Dialog in der Dateipflege entfaellt die nutzerfueh
rende Dialogform, da diese Arbeit so sicher wie moeglich
gestaltet sein musz.
11. Zur Abspeicherung der technischen Daten in der Datenbasis
eignet sich das Relationenmodell besonders gut, da hier die
Beziehungen zwischen den Daten durch deren Inhalt selbst
definiert werden. Die Strukturaenderung einer relational auf-
gebauten Datenbasis reduziert sich damit auf die einfache An-
passung von Tabellen. Desweiteren koennen die Operationen der
Relationenalgebra auf relationale Datenbasen angewendet wer
den.
Fuer die Ablage von groszen Datenbestaenden ist zweckmaeszig
ein Rechnerverbund, z.B. eine Kopplung zwischen einem Buero-
bzw. Personalcomputer und einem Rechnersystem groeszerer
Haupt- und Externspeicherkapazitaet, als Umsetzung des Prin
zips der verteilten Informationsverarbeitung zum Einsatz zu
bringen, um somit die begrenzte Speicherkapazitaet am Mikro
computer zu kompensieren.
12. Zur rationellen Entwicklung und Abarbeitung eines Informa
tions- und Auskunftssystems ist Grundsoftware einzusetzen.
Die Datenmanipulationssprache des relationalen Datenbanksy-
stems REDABAS besitzt sowohl alle jene Befehle, die fuer eine
vollstaendige Anwendungsprogrammierung benoetigt werden, als
auch die Moeglichkeit die Daten zu verwalten. Die Datenmani
pulationen koennen in die Verarbeitungsprogramme integriert
werden, ohne dasz spezielle Schnittstellenprogramme zu er
stellen sind. Aus diesem Grunde bietet sich REDABAS fuer die
derzeit umfassend verfuegbare 8-bit-Mikrorechentechnik als
Grundsoftware fuer Informations- und Auskunftssysteme an,
welche wiederum Vorlaeufer von Expertensystemen darstellen.
Damit wird die Nichtverfuegbarkeit von effizienten PROLOG-
Sprachversionen fuer diese Rechentechnik teilweise ausgegli
chen und die Forschung zur Entwicklung von Expertensystemen
kann gezielt weitergefuehrt werden.
Zwickau, den 31.08.1987
--
Mit freundlichen Grüßen
fflink |
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