ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Таблицы решений как основное средство программирования процесса принятия решений из "Автоматизация проектирования трубопроводных систем химических производств" Отличительной особенностью рассматриваемых задач является дискретность участвующих в них переменных величин. Указанные переменные могут принимать сравнительно небольшое число конкретных значений. Например, температура задается с точностью 1 °С, давление — 0,01 МПа условный диаметр и условное давление принимают только стандартные значения — их не более 30 известно несколько десятков материалов труб, типов конструкций тепловой изоляции и т. д. [c.16] зависимости между такими переменными, не могут быть заданы формулами или уравнениями. Для дискретных переменных функциональные зависимости описываются таблицами. В данном случае таблицы занимают место формул и уравнений. Именно поэтому таблицы часто используют для оформления норм, правил, стандартов. Вот почему и для разработки алгоритмов выбора элементов трубопроводов таблицы приняты в качестве основного средства описания связей между дискретными переменными. [c.16] Нами разработана и проверена на практике методика перехода от первичных нормативных документов к элементам информационного и программного обеспечения автоматизированной системы. Разработка алгоритмов принятия решений на ЭВМ осуществляется в четыре этапа 1) разработка диаграмм решений 2) разработка и преобразование таблиц решений 3) подготовка таблиц решений к вводу в ЭВМ 4) стыковка таблиц с программным обеспечением. В простых случаях, когда первичный документ имеет форму таблицы, первый и второй этапы могут быть пропущены. Ниже дано подробное описание методики работы с таблицами решений. [c.16] Разработка диаграмм решений. Диаграммы решений задают связь между дискретными переменными в графической форме. В качестве примера на рис. II-1 приведена диаграмма решений, описывающая связь между переменными рабочим давлением транспортируемой среды, температурой транспортируемой среды и категорией трубопровода. [c.16] Цель разработки диаграмм решений — дать однозначное и полное описание анализируемой зависимости, соответствующее исходному тексту. [c.17] На рис. 11-1 по осям координат приведены значения температуры и давления. Значения выходной переменной (категория трубопровода) надписаны в соответствующих областях диаграммы решений. (Категория трубопровода принимает значения I, II, III, IV, V.) Границы областей проведены между дискретными значениями переменных, поэтому конкретные цифры помещены на осях координат с двух сторон от каждой линии. Масштабы по осям координат не имеют существенного значения. [c.17] Как правило, диаграммы решений дают связи одной или двух независимых переменных с одной или несколькими выходными переменными. В тех случаях, когда число входных переменных три или более, приходится строить несколько диаграмм. Так, на рис. 11-1 представлен только один из шести рисунков, описывающих функцию трех переменных (включая группу среды). [c.17] Иногда удается, совмещая на одном рисунке несколько диаграмм, изобразить функцию от трех-четырех переменных. Приведем пример. При заказе шпилек по ГОСТ 9066—75 требуется указать категорию материала этих шпилек в соответствии с классификацией, заданной текстом в ГОСТ 20700—75, п. 1.4. Выходной параметр — категория материала шпильки является функцией четырех входных переменных условного давления, температуры, диаметра шпильки, материала шпильки. [c.17] Приведенные примеры иллюстрируют основные свойства диаграмм решений их построение доступно проектировщику, не знакомому с ЭВМ и программированием, однако требует четкого понимания содержательной стороны задачи диаграммы решений дают простое и наглядное средство для анализа задачи диаграммы решений — это приемлемая форма выдачи задания на программирование. [c.18] К недостаткам диаграмм решений следует отнести ограничение размерности задачи и невозможность непосредственного ввода их в ЭВМ. [c.18] Разработка таблиц решений. Чтобы сделать информацию, заданную в форме диаграмм решений, составным элементом автоматизированной системы, эти диаграммы переписывают в форме таблиц решений. [c.18] Например, при исходных данных группа среды ББ, ==100°С, давление 2,0 МПа, мы находим ответ во второй строке табл. П-2 категория трубопровода II. [c.19] Таблицы решений представляют собой менее наглядное, чем диаграммы решений, но зато более универсальное средство для описания функциональных связей между дискретными переменными. [c.19] Важная особенность таблиц решений — независимые и зависимые переменные включаются в них на равных правах. Решение вопроса о том, какие графы считать входными, а какие выходными, откладывается до стадии обработки таблиц на ЭВМ. В разных частях программы одна и та же таблица может быть использована по-разному. Например, табл. П-2 может служить для решения задачи, обратной обсуждавшейся выше (по заданной категории среды найти максимальное давление или температуру). [c.19] На практике в простых случаях таблицы решений составляют сразу, минуя этап разработки диаграмм решений. Таблица решений часто может представлять собой копию таблицы, помещеннбй в нормативном документе. [c.19] Пределы применимости таблиц решений. На первый взгляд кажется очевидным, что таблицами решений нельзя описать диаграммы решений, в которых границы участков проходят наклонно к осям координат или являются криволинейными. На самом деле эту трудность обходят, вводя новые независимые переменные. В качестве примера на рис. 11-2 дана диаграмма решений, описывающая задачу выбора страниц альбома типовых монтажных чертежей по тепловой изоляции трубопроводов тип конструкции — плиты ПМ. Если в качестве независимых переменных брать только наружный диаметр трубы О и толщину теплоизоляции Н, то некоторые границы областей получаются наклонными, так как в ряде случаев выбор зависит от наружного диаметра по поверхности тепловой изоляции 01=0 + 2Н. [c.19] Указанное соображение учтено при составлении табл. П-З. Например, в 1-й строке для нижнего предела параметра 0 дано нулевое значение, что не соответствует формуле связи между тремя параметрами, однако не влияет на правильность выбора. [c.20] Еще один пример выпрямления границ в диаграммах решений приведен на рис. П-З. Известно, что прочность металлов уменьшается с ростом температуры, причем связь между прочностью и температурой имеет сложный криволинейный характер и различна для разных материалов. Поэтому на диаграмме решений в координатах рабочее давление — температура граница применения сварных и бесшовных труб имеет криволинейный вид (углеродистая сталь, среда группы АБ). Та же граница в координатах условное давление — температура проходит параллельно оси координат. Условное давление является функцией рабочего давления, температуры и материала трубы, специально введенной, чтобы выпрямить границы областей в диаграммах решений, задающих правила проектирования трубопроводов. Алгоритм вычисления условного давления содержится в ГОСТ 356—80. Данное в стандарте определение понятия условное давление совпадает по смыслу с указанным нами. [c.20] Приведенные примеры иллюстрируют чрезвычайно широкие возможности таблиц решений и объясняют причины, по которым таблицы решений приняты в качестве основного средства алгоритмизации и программирования задачи принятия решений. [c.20] Преобразования таблиц решений. Суш,ествуют специальные приемы, с помошью которых можно значительно сократить и упростить таблицы решений. Сокрашение их объема позволяет уменьшать затраты труда на ввод данных в ЭВМ и экономить память ЭВМ. Уменьшение объема таблиц достигается за счет рационального учета особенностей задачи. [c.20] Вернуться к основной статье