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Sistemi basati sulla conoscenza per la progettazione: il prototipo Sexi

Informazioni tesi

  Autore: Alessio Beltrame
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 1993-94
  Università: Università degli Studi di Udine
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria gestionale
  Relatore: Elio Toppano
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 597

Gli strumenti software attualmente disponibili non sono normalmente in grado di supportare in modo “intelligente” le attività tipiche del progettista. Questo lavoro, che nasce come proseguimento ideale dell’attività di ricerca svolta presso l’Università di Udine e riguardante la rappresentazione della conoscenza e il ragionamento su sistemi fisici (approccio Multi-Modello), si propone i seguenti obiettivi:
· indagare sui possibili benefici che l’uso della tecnologia dell’Intelligenza Artificiale può apportare all’attività di un progettista;
· espandere l’approccio Multi-Modello al fine di supportare esplicitamente le attività di progettazione.
Questa tesi è articolata in tre sezioni:
· la prima sezione costituisce un’introduzione alla tecnologia dell’Intelligenza Artificiale in un’ottica indipendente dal tipo di problema che si vuole risolvere per mezzo di essa. Verranno quindi analizzati i concetti che stanno alla base di questa tecnologia e la metodologia per mezzo della quale i problemi applicativi vengono risolti. Analizzeremo quindi gli aspetti economici connessi all’impiego di questa tecnologia confrontando costi e benefici rispetto all’uso di tecnologie convenzionali.
· la seconda sezione affronta il problema specifico della progettazione dal punto di vista dell’Intelligenza Artificiale. Studieremo quindi il modo in cui questa attività può essere definita e formalizzata, partendo dall’analisi delle proprietà delle specifiche (dati del problema) e degli artefatti (risultato del problema). Forniremo quindi dei criteri di classificazione dei sistemi software che automatizzano, in modo totale o parziale, la progettazione. Infine, illustreremo alcuni dei più importanti approcci alla risoluzione del problema di progettazione.
· la terza sezione è dedicata allo studio di un possibile sistema software per la progettazione automatica. Sulla base dei risultati ottenuti nelle sezioni precedenti, verrà proposta l’architettura globale di un sistema per la progettazione di circuiti elettronici e la sua parziale implementazione nel prototipo sperimentale SEXI.

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Sistemi basati sulla conoscenza per la progettazione: il prototipo SEXI. Abstract: normalmente, le attività professionali di tipo concettuale, e in particolar modo quelle rivolte alla progettazione, sono considerate alla stregua di attività di tipo scientifico. Il filosofo spagnolo Ortega y Gasset [de Arantes e Oliveira, 1992], discutendo a proposito della Medicina, afferma che essa non è in se una scienza, ma piuttosto un’attività di tipo professionale. La differenza consiste nel fatto che un’attività professionale utilizza la Scienza ricavandone tutto ciò che ritiene importante, utilizzando i risultanti più efficaci e trascurando tutto il resto. Inoltre, scopo di un’attività professionale è quello di trovare delle soluzioni; se queste sono di tipo scientifico tanto meglio, ma questo requisito non è fondamentale. Le soluzioni possono derivare anche, per esempio, da un’esperienza di tipo millenario e, in quanto tali, non essere ne sottoscritte ne spiegate dalla Scienza. Questi concetti sono applicabili anche all’Ingegneria, come è dimostrato dal fatto che l’esperienza acquisita nei secoli ha permesso la realizzazione, per esempio, di notevoli strutture architettoniche senza che fossero note le leggi della meccanica. D’altra parte, si può osservare che la rivoluzione scientifica, iniziata con Gallileo nel diciasettesimo secolo, ha permesso di comprendere i problemi applicativi ma non di risolverli, a causa della vastità e della complessità dei calcoli che i modelli matematici comportavano. Si può quindi affermare che la prima vera rivoluzione nell’Ingegneria è stata prodotta dall’avvento dei calcolatori a partire dalla seconda metà di questo secolo. Infatti, le nuove possibilità offerte da questi strumenti hanno permesso un più esteso uso dei metodi scientifici disponibili, consentendo la risoluzione di problemi che in precedenza venivano considerati di scarso interesse pratico, proprio per l’impossibilità di affrontare i calcoli che i relativi modelli matematici comportavano. D’altra parte, Charles Miller [de Arantes e Oliveira, 1992] rileva che, per giustificare l’uso di un calcolatore per risolvere un problema, quest’ultimo deve rispondere ai seguenti requisiti: • il problema deve essere altamente ripetitivo, ovvero si deve presentare sempre nella stessa forma per permettere un uso ripetuto del programma risolutivo; • il problema deve essere complesso e richiedere un notevole sforzo computazionale che risulterebbe proibitivo utilizzando metodi manuali. Le librerie di software risultano colme di programmi che risolvono problemi del primo tipo, mentre le riviste scientifiche si occupano generalmente dei problemi del secondo tipo. Miller rileva inoltre che il costo del software è sempre stato elevato; la conseguenza di ciò è stata lo sviluppo di una certa mentalità che porta il progettista ad adattare il proprio problema agli strumenti disponibili piuttosto che il contrario. Questo tipo di approccio, per nulla interessante dal punto di vista del progresso, ha comportato lo sviluppo della convinzione, del tutto erronea, che i calcolatori non siano utilizzabili per problemi in cui è richiesto un certo grado di creatività. Come conseguenza, nonostante l’enorme successo riscosso dai calcolatori e dal relativo software, va riconosciuto che i risultati attualmente conseguiti sono ben al di sotto alle aspettative. Tra le cause che hanno originato questa situazione possiamo annoverare il fatto che l’attività del progettista è essenzialmente di tipo decisionale. Caratteristiche peculiari di questa attività sono: • l’incompletezza e l’imprecisione delle informazioni disponibili; • le informazioni non sono rappresentabili in forma numerica.

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