Розробка онтологічної моделі представлення знань для інтелектуальної підтримки проєктувальників людино-машинних інтерфейсів

Содержание

Слайд 2

Науково-дослідна робота № (2019-2021 р.р.) Розробка онтологічної моделі представлення знань для

Науково-дослідна робота № (2019-2021 р.р.)

Розробка онтологічної моделі представлення знань для

інтелектуальної підтримки проєктувальників людино-машинних інтерфейсів АСУ ТП

НУ «Запорізька політехніка»

Керівник:
Відповідальний виконавець:

Слайд 3

Онтологічна модель представлення знань для підтримки проектувальників людино-машинних інтерфейсів АСУ ТП

Онтологічна модель представлення знань для підтримки проектувальників людино-машинних інтерфейсів АСУ ТП

Виконавці:

студенти гр. КНТ-128

НУ «Запорізька політехніка»

Сокол Роман

Колесникова Марина

Дем ‘янова Дар ‘я

Слайд 4

Актуальність НДР НУ «Запорізька політехніка» При розробці сучасних інструментальних SCADA-систем відсутні

Актуальність НДР

НУ «Запорізька політехніка»

При розробці сучасних інструментальних SCADA-систем відсутні інструменти, що

дозволяли би корегувати роботу розробника інтерфейсів шляхом рекомендацій щодо його проектування.

Головною задачею була розробка бази знань та даних для інтелектуальної системи яка б могла давати рекомендації проектувальнику інтерфейсів під час його роботи.

Слайд 5

Науково-практичні результати НУ «Запорізька політехніка»

Науково-практичні результати

НУ «Запорізька політехніка»

Слайд 6

Розробка онтології В цілому було розроблено 118 класів та введено близько

Розробка онтології
В цілому було розроблено 118 класів та введено близько 30

зв’язків та більше 200 правил логічного виводу

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Слайд 7

Ієрархія виконання технологічного процесу НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Для опису

Ієрархія виконання технологічного процесу

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Для опису технологічного процесу

та процесу проектування інтерфейсів було використано підхід, запропонований академіком Анохіним для проектування інтерфейсів операторів атомних станцій.
Слайд 8

Технологічний процес виробництва газобетонної суміші НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Технологічний процес виробництва газобетонної суміші

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Слайд 9

Опис технологічного процесу НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Ціль: отримання газобетонної

Опис технологічного процесу

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Ціль: отримання газобетонної суміші у

форму.
Функції:
1) Пуск
2) Дозування сухих компонентів
3) Дозування шламу
4) Дозування суспензії
5) Паралельний набір цементу, суспензії і шламу
6) Процес вивантаження шламу і води
7) Вивантаження сухих компонентів та перемішування усіх компонентів
8) Вивантаження усієї суміші у форми
Слайд 10

Реалізація ієрархії технологічного процесу НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Ієрархія реалізується

Реалізація ієрархії технологічного процесу

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Ієрархія реалізується класами, які

мають екземпляри, що за допомогою зв’язків описують знання про технологічний процес.
Слайд 11

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Приклад реалізації Function

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Приклад реалізації Function

Слайд 12

Порядок виконання техпроцесу НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Клас Workflow є

Порядок виконання техпроцесу

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Клас Workflow є тим класом,

що уособлює опис усіх учасників та зв’язків у технологічному процесі

Він визначає Goal, Function, Task технологічного процесу які мають бути виконані задля досягнення мети технологічного процесу

Слайд 13

Ергатична система НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Ергатична система - схема

Ергатична система

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Ергатична система - схема виробництва, одним

з елементів якої є людина-спеціаліст або група людей-спеціалістів, яка з допомогою знарядь праці з предмету праці отримує продукт праці.
Слайд 14

Структурна модель ЕТС НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Структурна модель ЕТС

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Слайд 15

Реалізація ергатичної системи НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Аналогічно до ієрархії

Реалізація ергатичної системи

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Аналогічно до ієрархії технологічного процесу

у системі також знаходяться об’єкти класів, що відповідають за реалізацію ЕТС у онтології.
Слайд 16

Технологічні події у системі НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Окрім знань

Технологічні події у системі

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Окрім знань щодо технологічного

процесу формалізовані знання про значущі, з точки зору виконуваних завдань діагностики і управління, типові технологічні події

TechEvent – це певна подія, значуща з точки зору виконуваних завдань діагностики і управління. Типовим технологічним подією є порушення технологічного умови (наприклад, значення технологічного параметру не відповідає нормативному)

Слайд 17

Структурна модель класів технологічної події НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Структурна модель класів технологічної події

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Слайд 18

Скорочений кінцевий граф класів необхідних для реалізації онтології техпроцесу та ЕТС НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Скорочений кінцевий граф класів необхідних для реалізації онтології техпроцесу та ЕТС

НУ

«ЗП», Кафедра програмних засобів
Слайд 19

Розробка ЛМІ НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Дизайнер, використовуючи набір стандартних

Розробка ЛМІ

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Дизайнер, використовуючи набір стандартних інтерфейсних елементів

(Palette), крок за кроком розробляє поточний проект ЛМІ
Слайд 20

Типи алфавітів для розробки НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Для розробки

Типи алфавітів для розробки

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Для розробки інформаційних моделей

для оператора, використовують різні види алфавітів. При вирішенні задач, рекомендовано різні типи кодування
Слайд 21

Структурна модель технологічного процесу проектування інтерфейсу НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Структурна модель технологічного процесу проектування інтерфейсу

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Слайд 22

Типи алфавітів для розробки НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Типи алфавітів для розробки

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Слайд 23

Кодування Control element Button НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Для Button

Кодування Control element Button

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Для Button специфіка завдання

- це упізнавання та розрізнення. У цьому випадку рекомендують кодувати Button кольором. текстом, розміром і/або зображенням. Також якщо кодування відбувається текстом та розміром, то необхідно визначити шрифт(Font), висоту шрифту(FontHeight) та його колір(ForeColor). За цим же правилом рекомендований розмір знаку 15,3 мм, рекомендовані кольори коду знаку та фону представлені наступним списком у порядку убування:
- синій на білому;
- чорний на жовтому;
- зелений на білому;
- зелений на червоному;
- червоний на жовтому;
- помаранчевий на чорному;
- чорний на пурпуровому;
- помаранчевий на білому;
- червоний на зеленому.
Слайд 24

Кодування Control element Button НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Висота Button

Кодування Control element Button

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Висота Button за правилом

не менше ніж мінімальний розмір знаку, а ширина не менше вмісту кнопки.
Далі, вимоги щодо шрифту будуть наступні:
відношення ширини цифри до висоти від 1:3 до 3:4 та відношення ширини літери та знака пунктуації до висоти від 3:5 до 1:1;
оптимальна ширина знаків 0,6-0,7 висоти;
інтервал між літерами 0,125-0,5 їхньої ширини;
та якщо значення освітленості від 0 до 100 лк, то букви та цифри повинні бути високі та вузькі.
Для Button також пропонується правило, що також визначає вимоги для шрифту - літери та цифри мають бути високі та вузькі та утворені прямими лініями. Для визначення вимог для висоти шрифту пропонується правило для якого необхідно знати показник освітлення. Для величини освітлення менше за 20лк, висота літер та цифр не менше 52`(22,7мм). Якщо величина освітлення більш ніж 20лк та менше 1000лк, то висота літер та цифр не менше 35`(15,3мм).
Слайд 25

Кодування Control element Button НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Далі, якщо

Кодування Control element Button

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Далі, якщо для

кодування Button було обрано зображення та розмір пропонується правило у якому визначені вимоги до зображення, де оптимальний контраст 85%, найменший розмір деталі 6 (2,6 мм), а розрахунок висоти та ширини Button має бути з урахуванням найменшого розміру деталі.
Якщо ж для кодування Button для задачі розрізнення було обрано колір та розмір за правилом запропоновано один з кольорів: червоний, жовтий, зелений, синій, коричневий або пурпуровий.
Для задачі розпізнавання та кодування кольором та розміром запропоновано правило у якому рекомендовано наступні кольори: фіолетовий, блакитний, зелено-блакитний, блакитно-зелений, зелений, жовто-зелений, жовто-зелений, помаранчево-червоний, червоний або білий.
Зазначені правила надходять до проектувальника, і з їх застосуванням елемент керування Button кодується у зоні мнемосхеми.
Розглянемо кодування об’єкту керування Button із допомоги онтології.
Слайд 26

Структурна модель HMI в онтології НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Структурна модель HMI в онтології

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Слайд 27

Логічний вивід у системі НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів На даний

Логічний вивід у системі

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

На даний час в

онтологію внесено більше 200 правил які дозволяють виробляти рекомендації проектувальнику для представлення інформації оператору як для зорового аналізатора, так і слухового
Слайд 28

Практичне використання системи НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів Розроблена система може

Практичне використання системи

НУ «ЗП», Кафедра програмних засобів

Розроблена система може використовуватися у

якості автономного програмного застосунку, або у складі окремого модулю інструментальних SCADA-систем для інтелектуальної підтримки діяльності проєктувальників людино-машинних інтерфейсів SCADA-систем (людино-машинне проєктування з урахуванням психофізіологічних характеристик людини-оператора).