Конфигурация на основе знаний
Конфигурация, основанная на знаниях , также называемая конфигурацией продукта или настройкой продукта , представляет собой деятельность по настройке продукта для удовлетворения потребностей конкретного клиента. Рассматриваемый продукт может состоять из механических частей, услуг и программного обеспечения. Конфигурация, основанная на знаниях, является основной областью применения искусственного интеллекта (ИИ), и она основана на моделировании конфигураций таким образом, который позволяет использовать методы ИИ для поиска допустимой конфигурации для удовлетворения потребностей конкретного клиента. [А 1] [А 2] [А 3] [А 4] [А 5] [Б 1] [Б 2] [Б 3]
Предыстория [ править ]
Конфигурация, основанная на знаниях (сложных продуктов и услуг), имеет долгую историю как область применения искусственного интеллекта , см., например, [Б 1] [А 1] [А 6] [А 7] [А 8] [А 9] [А 10] [А 11] Неформально конфигурацию можно определить как «особый случай проектной деятельности, когда настраиваемый артефакт собирается из экземпляров фиксированного набора четко определенных типов компонентов, которые могут быть составлены в соответствии с набором ограничений». [А 2] Такие ограничения [Б 4] представляют собой технические ограничения, ограничения, связанные с экономическими аспектами, и условия, связанные с производственными процессами. Результатом процесса конфигурации является конфигурация продукта (конкретная конфигурация), т. е. список экземпляров, а в некоторых случаях и связей между этими экземплярами. Примерами таких конфигураций являются поставляемые компьютеры или предложения портфеля финансовых услуг (например, сочетание кредита и соответствующего страхования рисков).
Теория и сложность настройки [ править ]
Многочисленные практические проблемы конфигурации можно проанализировать с помощью теоретической основы Наймана и Штейна. [А 12] ранний аксиоматический подход, который не предполагает какого-либо конкретного формализма представления знаний . Одним из важных результатов этой методологии является то, что типичные задачи оптимизации (например, поиск конфигурации с минимальными затратами) являются NP-полными . Таким образом, они требуют (потенциально) чрезмерного времени вычислений, что делает эвристические алгоритмы конфигурации предпочтительным выбором для сложных артефактов (продуктов, услуг).
Системы конфигурации [ править ]
Системы конфигурации [Б 1] [А 1] [А 2] , также называемые конфигураторами или наборами инструментов массовой настройки , [А 13] являются одной из наиболее успешно применяемых технологий искусственного интеллекта . Примерами являются автомобильная промышленность, [А 9] телекоммуникационная отрасль, [А 7] компьютерная индустрия, [А 6] [А 14] и силовые электрические трансформаторы. [А 8] Начиная с подходов, основанных на правилах, таких как R1/ XCON , [А 6] были разработаны представления знаний на основе моделей (в отличие от представлений на основе правил), которые строго отделяют знания о предметной области продукта от знаний о решении проблем - примерами являются проблема удовлетворения ограничений , проблема логической выполнимости и различное программирование набора ответов (ASP). представления. Есть две часто цитируемые концепции знания конфигурации. [А 3] [А 4] Наиболее важными понятиями в них являются компоненты, порты, ресурсы и функции. Такое разделение знаний о предметной области продукта и знаний о решении проблем повысило эффективность разработки и обслуживания конфигурационных приложений. [А 7] [А 9] [А 10] [А 15] поскольку изменения в знаниях о предметной области продукта не влияют на стратегии поиска, и наоборот.
Конфигураторы также часто рассматриваются как « наборы инструментов для открытых инноваций », т. е. инструменты, которые поддерживают клиентов на этапе идентификации продукта. [А 16] В этом контексте клиенты являются новаторами, которые формулируют свои требования, ведущие к созданию новых инновационных продуктов. [А 16] [А 17] [А 18] «Массовое замешательство» [А 19] – перегруженность клиентов большим количеством возможных альтернатив (выборов) решений – явление, которое часто возникает при применении технологий конфигурирования. Это явление послужило мотивом создания сред персонализированной конфигурации с учетом знаний и предпочтений клиента. [А 20] [А 21]
Процесс настройки [ править ]
Основная конфигурация, т. е. руководство пользователем и проверка соответствия требований пользователя базе знаний, представление решения и перевод результатов конфигурации в спецификацию материалов (BOM), являются основными задачами, которые должен поддерживать конфигуратор. [А 22] [Б 5] [А 5] [А 13] [А 23] Базы знаний по конфигурации часто создаются с использованием проприетарных языков. [А 10] [А 20] [А 24] В большинстве случаев базы знаний разрабатываются инженерами по знаниям, которые получают знания о продуктах, маркетинге и продажах от экспертов в предметной области. Базы знаний конфигурации состоят из формального описания структуры продукта и дополнительных ограничений, ограничивающих возможные комбинации функций и компонентов.
Конфигураторы, известные как конфигураторы продуктов на основе характеристик, используют наборы дискретных переменных, которые либо являются двоичными, либо имеют одно из нескольких значений, и эти переменные определяют все возможные варианты продукта.
Конфигурация программного обеспечения и услуг [ править ]
Недавно конфигурация, основанная на знаниях, была расширена до конфигурации услуг и программного обеспечения. Конфигурация программного обеспечения для моделирования основана на двух основных подходах: моделировании функций, [А 25] [Б 6] и компонентные разъемы. [А 26] Кумбанг Онтология домена сочетает в себе предыдущие подходы, основанные на традиции конфигурации, основанной на знаниях. [А 27]
См. также [ править ]
- Конфигуратор продукта на основе характеристик
- Конфигуратор
- Настроить ценовое предложение
- Удовлетворение ограничений
- Функциональная модель
- Массовая кастомизация
- Открытые инновации
- Дифференциация продукта
- Разработка семейства продуктов
- Линейка программных продуктов
Ссылки [ править ]
Статьи конференций и журналов [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Стамптнер М. А. «Обзор конфигурации, основанной на знаниях». AI Коммун. 10 (2): 111–125, 1997.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Д. Сабин и Р. Вайгель, «Структуры конфигурации продуктов – исследование», IEEE Intelligent Systems, vol. 13, нет. 4, стр. 42–49, 1998.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Т. Сойнинен, Й. Тийхонен, Т. Мяннисто и Р. Сулонен, К общей онтологии конфигурации. AI EDAM (Искусственный интеллект для инженерного проектирования, анализа и производства), 12 (4): 357–372, 1998 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б А. Фельферниг, Г. Фридрих и Д. Яннах, Концептуальное моделирование конфигурации массово настраиваемых продуктов, Искусственный интеллект в инженерии 15 (2): 165–176, 2001.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ю. Ван и М. Ценг, Адаптивный выбор атрибутов для проектирования конфигуратора с помощью значения Шепли. Искусственный интеллект для инженерного проектирования, анализа и производства, 25 (1): 189–199, 2011.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с В. Баркер, Д. О'Коннор, Дж. Бахант и Э. Солоуэй, Экспертные системы для настройки в Digital: XCON и далее, Communications of the ACM, vol. 32, нет. 3, стр. 298–318, 1989.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Г. Флейшандерл, Г. Фридрих, А. Хазельбек, Х. Шрайнер и М. Стамптнер, Конфигурирование больших систем с использованием удовлетворения генеративных ограничений, IEEE Intelligent Systems, vol. 13, нет. 4, стр. 59–68, 1998.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б К. Форза и Ф. Сальвадор, Управление разнообразием в процессе приобретения и выполнения заказов: вклад систем конфигурации продукции, Международный журнал экономики производства, вып. 76, стр. 87–98, 2002.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Э. Юнгст и М. Генрих, Использование балансировки ресурсов для настройки модульных систем, IEEE Intelligent Systems, vol. 13, нет. 4, стр. 50–58, 1998.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Д. Майлхарро, Структура конфигурации, основанная на классификации и ограничениях, Журнал «Искусственный интеллект для инженерии, проектирования, анализа и производства», специальный выпуск: Configuration Design, vol. 12, нет. 4, стр. 383–397, 1998.
- ^ С. Миттал и Ф. Фрейман, К общей модели задач конфигурации, на 11-й Международной совместной конференции по искусственному интеллекту, Детройт, Мичиган, 1989, стр. 1395–1401.
- ^ О. Найманн и Б. Штейн, Теоретическая основа конфигурации. Конспекты лекций по искусственному интеллекту, том. 604, стр. 441–450, Спрингер, 1992.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Н. Франке и Ф. Пиллер, Наборы инструментов конфигурации для массовой настройки: определение программы исследований, Рабочий документ № 33 кафедры общего и промышленного менеджмента, Технический университет Мюнхена, вып. ISSN 0942-5098, 2002.
- ^ Д. МакГинесс и Дж. Райт, Платформа конфигуратора на основе логики с описанием промышленной прочности, IEEE Intelligent Systems, vol. 13, нет. 4, стр. 69–77, 1998.
- ^ С. Миттал и Б. Фалькенхайнер, Проблемы удовлетворения динамических ограничений, на Национальной конференции по искусственному интеллекту ( AAAI 90), Бостон, Массачусетс, 1990, стр. 25–32.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Э. фон Хиппель, Пользовательские инструменты для инноваций, Журнал управления инновациями в продуктах, том. 18, нет. 4, стр. 247–257, 2001.
- ^ Ф. Пиллер и М. Ценг, Клиентоориентированное предприятие, Достижения в области массовой настройки и персонализации. Springer Verlag, 2003, стр. 3–16.
- ^ Ю. Ван и М. Ценг, Подход к повышению эффективности конфигураторов. В материалах Международной конференции IEEE по промышленной инженерии и инженерному менеджменту, 2007 г.
- ^ К. Хаффман и Б. Кан, Разнообразие на продажу: массовая индивидуализация или массовая путаница, Журнал розничной торговли, вып. 74, стр. 491–513, 1998.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б У. Юнкер, Программирование предпочтений для конфигурации, на семинаре IJCAI'01 по настройке, Сиэтл, Вашингтон, 2001.
- ^ Л. Ардиссоно, А. Фельферниг, Г. Фридрих, Д. Яннах, Г. Петроне, Р. Шефер и М. Занкер, Структура для разработки персонализированных распределенных веб-систем конфигурации, AI Magazine, vol. 24, нет. 3, стр. 93–108, 2003.
- ^ А. Хааг, Конфигурация продукта в SAP: ретроспектива, в книге: Конфигурация, основанная на знаниях - от исследований к бизнес-кейсам, Elsevier/Morgan Kaufmann, стр. 319-337, 2014.
- ^ А. Фельферниг, Стандартизированные представления знаний о конфигурации как технологическая основа для массовой настройки, IEEE Transactions on Engineering Management, 54 (1), стр. 41–56, 2007.
- ^ А. Хааг, Конфигурация продаж в бизнес-процессах, IEEE Intelligent Systems, vol. 13, нет. 4, стр. 78–85, 1998.
- ^ КК Канг, С.Г. Коэн, Дж. А. Хесс, В. Е. Новак и А. С. Петерсон, Технико-экономическое обоснование функционально-ориентированного анализа предметной области (FODA), Технический отчет CMU / SEI-90-TR-21 ESD-90-TR-222, Институт программной инженерии , Университет Карнеги-Меллона, 1990 г.
- ^ Р. ван Оммеринг, Ф. ван дер Линден, Дж. Крамер и Дж. Маги, Модель компонентов Koala для программного обеспечения бытовой электроники, IEEE Computer, 33 (3): 72–85, 2000.
- ^ Т. Асикайнен, Т. Мяннисто и Т. Сойнинен, Кумбанг: Онтология предметной области для моделирования изменчивости в семействах программных продуктов , Advanced Engineering Informatics , 21 (1): 23–40, 2007.
Книги [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с А. Фельферниг, Л. Хотц, К. Бэгли и Дж. Тиихонен, Конфигурация, основанная на знаниях: от исследований к бизнес-кейсам , Elsevier/Morgan Kaufmann, 2014.
- ^ Л. Хвам, Н. Мортенсен, Дж. Риис, Настройка продукта, Springer Verlag, 2008.
- ^ К. Форза, Ф. Сальвадор, Управление информацией о продуктах для массовой настройки, Palgrave Macmillan, 2006.
- ^ Ф. Росси, П. Ван Бик, Т. Уолш, Справочник по программированию с ограничениями, Elsevier, 2006.
- ^ У. Блюмер, М. Мюнх, М. Укалович, Вариант конфигурации с SAP, Galileo Press, 2012.
- ^ К. Чарнецкий, У. В. Эйзенекер, Генеративное программирование - методы, инструменты и приложения, Аддисон Уэсли, 2000.
Внешние ссылки [ править ]
прототипы Исследовательские
- 1991 ПЛАКОН / Проект TeX-K
- 1999 Конверк / Проект Прокон
- 2002 КонИПФ
- 2003 ВеКоТин
- 2005 Инструменты Жук
- 2014 WeeVis (среда обучения на основе Wiki для решения простых задач)
Специальные выпуски журнала по настройке [ править ]
- Специальный выпуск AIEDAM 1998 г., посвященный проектированию конфигурации.
- Специальный выпуск IEEE Intelligent Systems, посвященный конфигурации, 1998 г. (том 13, № 4)
- Специальный выпуск AIEDAM 2003, посвященный конфигурации
- Специальный выпуск IEEE Intelligent Systems, посвященный конфигурации, 2007 г.
- Специальный выпуск о конфигурации в Международном журнале массовой настройки, 2006 г.
- Специальный выпуск Международного журнала массовой настройки, посвященный конфигурации «Достижения в системах конфигурации», 2010 г. (том 3, № 4).
- Специальный выпуск AIEDAM 2011, посвященный конфигурации
- Специальный выпуск AI Communications 2013, посвященный инженерным методам для баз знаний