Конфигурация на основе знаний

Конфигурация на основе знаний , 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 на основе знаний является основной областью применения искусственного интеллекта (ИИ) и основана на моделировании конфигураций таким образом, что позволяет использовать методы ИИ для поиска допустимой конфигурации для удовлетворения потребностей конкретного клиента. [A 1] [A 2] [A 3] [A 4] [A 5] [B 1] [B 2] [B 3]

Фон

Конфигурация на основе знаний (сложных продуктов и услуг) имеет долгую историю как область применения искусственного интеллекта , см., например, [B 1] [A 1] [A 6] [A 7] [A 8] [A 9] [A 10] [A 11] Неформально конфигурацию можно определить как «особый случай проектной деятельности, где настраиваемый артефакт собирается из экземпляров фиксированного набора четко определенных типов компонентов, которые могут быть составлены в соответствии с набором ограничений». [A 2] Такие ограничения [B 4] представляют 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 также связи между этими экземплярами. Примерами таких конфигураций являются компьютеры, которые должны быть поставлены, или предложения портфеля финансовых услуг (например, сочетание кредита и соответствующего страхования рисков).

Теория и сложность конфигурации

Многочисленные практические проблемы конфигурации могут быть проанализированы с помощью теоретической структуры Наймана и Стейна [A 12], раннего аксиоматического подхода, 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 минимальной стоимостью) являются NP-полными . Таким образом, они требуют (потенциально) чрезмерного времени вычислений, что делает эвристические алгоритмы конфигурации предпочтительным выбором для сложных артефактов (продуктов, услуг).

Конфигурация систем

Системы конфигурации [B 1] [A 1] [A 2] , также называемые конфигураторами или наборами инструментов для массовой настройки , [A 13] являются одной из наиболее успешно применяемых технологий искусственного интеллекта . Примерами являются автомобильная промышленность, [A 9] телекоммуникационная промышленность, [A 7] компьютерная промышленность, [A 6] [A 14] и силовые электрические трансформаторы. [A 8] Начиная с подходов, основанных на правилах, таких как R1/ XCON , [A 6] были разработаны представления знаний на основе моделей (в отличие от представлений на основе правил), которые строго разделяют знания о предметной области продукта от знаний о решении проблем — примерами этого являются проблема удовлетворения ограничений , проблема выполнимости булевых функций и представления программирования различных наборов ответов (ASP). Существует две часто цитируемые концептуализации знаний о конфигурации. [A 3] [A 4] Наиболее важными концепциями 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, [A 7] [A 9] [A 10] [A 15], поскольку изменения в знаниях о предметной области продукта не влияют на стратегии поиска и наоборот.

Конфигураторы также часто рассматриваются как « открытые инновационные наборы инструментов», т. е. инструменты, которые поддерживают клиентов на этапе идентификации продукта. [A 16] В этом контексте клиенты являются новаторами, которые формулируют свои требования, что приводит к появлению новых инновационных продуктов. [A 16] [A 17] [A 18] «Массовая путаница» [A 19] – подавление клиентов большим количеством возможных альтернативных решений (выборов) – это явление, которое часто возникает при применении технологий конфигурирования. Это явление мотивировало создание персонализированных сред конфигурирования, учитывающих знания и предпочтения клиента. [A 20] [A 21]

Процесс настройки

Базовая конфигурация, т. е. руководство пользователем и проверка соответствия требований пользователя базе знаний, представление решения и перевод результатов конфигурации в спецификацию (BOM) являются основными задачами, которые должен поддерживать конфигуратор. [A 22] [B 5] [A 5] [A 13] [A 23] Базы знаний конфигурации часто создаются с использованием фирменных языков. [A 10] [A 20] [A 24] В большинстве случаев базы знаний разрабатываются инженерами по знаниям, которые извлекают знания о продукте, маркетинге и продажах из 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 являются либо бинарными, либо имеют одно из нескольких значений, и эти переменные определяют все возможные вариации продукта.

Конфигурация программного обеспечения и услуг

Недавно конфигурация на основе знаний была расширена до конфигурации сервисов и программного обеспечения. Моделирование конфигурации программного обеспечения основывалось на двух основных подходах: моделирование признаков, [A 25] [B 6] и компонент-коннекторы. [A 26] Онтология домена Кумбанга объединяет предыдущие подходы, основанные на традиции конфигурации на основе знаний. [A 27]

Смотрите также

Ссылки

Статьи на конференциях и в журналах

  1. ^ abc M. Stumptner, Обзор конфигурации, основанной на знаниях. AI Commun. 10(2): 111–125, 1997.
  2. ^ abc D. Sabin и R. Weigel, Каркасы конфигурации продукта – Обзор, IEEE Intelligent Systems, т. 13, № 4, стр. 42–49, 1998.
  3. ^ ab Т. Сойнинен, Дж. 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.
  4. ^ ab A. Felfernig, G. Friedrich и D. Jannach, Концептуальное моделирование для конфигурации массово-настраиваемых продуктов, Искусственный интеллект в машиностроении 15(2): 165–176, 2001
  5. ^ ab Y. Wang и M. Tseng, Адаптивный выбор атрибутов для проектирования конфигуратора с помощью значения Шепли. Искусственный интеллект для инженерного проектирования, анализа и производства, 25 (1): 189–199, 2011.
  6. ^ abc В. Баркер, Д. О'Коннор, Дж. Бахант и Э. Солоуэй, Экспертные системы для конфигурации в Digital: XCON и далее, Communications of the ACM, т. 32, № 3, стр. 298–318, 1989.
  7. ^ abc G. Fleischanderl, G. Friedrich, A. Haselboeck, H. Schreiner и M. Stumptner, Конфигурирование больших систем с использованием генеративного удовлетворения ограничений, IEEE Intelligent Systems, т. 13, № 4, стр. 59–68, 1998.
  8. ^ ab C. Forza и F. Salvador, Управление разнообразием в процессе получения и выполнения заказов: вклад систем конфигурации продукта, Международный журнал экономики производства, № 76, стр. 87–98, 2002.
  9. ^ abc E. Juengst и M. Heinrich, Использование балансировки ресурсов для настройки модульных систем, IEEE Intelligent Systems, т. 13, № 4, стр. 50–58, 1998.
  10. ^ abc D. Mailharro, Классификация и структура ограничений для конфигурации, Журнал «Искусственный интеллект для проектирования, дизайна, анализа и производства», Специальный выпуск: Проектирование конфигурации, т. 12, № 4, стр. 383–397, 1998.
  11. ^ С. Миттал и Ф. Фрейман, На пути к общей модели задач конфигурации, на 11-й Международной совместной конференции по искусственному интеллекту, Детройт, Мичиган, 1989, стр. 1395–1401.
  12. ^ О. Найманн и Б. Стайн, Теоретическая основа конфигурации. Конспект лекций по искусственному интеллекту, т. 604, стр. 441-450, Springer, 1992.
  13. ^ ab N. Franke и F. Piller, Configuration Toolkits for Mass Customization: Setting a Research Agenda, рабочий документ № 33 кафедры общего и промышленного менеджмента, Технический университет Мюнхена, № ISSN 0942-5098, 2002.
  14. ^ Д. МакГиннесс и Дж. Райт, Платформа конфигуратора на основе логики промышленного описания прочности, IEEE Intelligent Systems, т. 13, № 4, стр. 69–77, 1998.
  15. ^ С. Миттал и Б. Фалькенхайнер, Проблемы удовлетворения динамических ограничений, в Национальной конференции по искусственному интеллекту ( AAAI 90), Бостон, Массачусетс, 1990, стр. 25–32.
  16. ^ Э. фон Хиппель, Пользовательские наборы инструментов для инноваций, Журнал управления инновациями в области продуктов, т. 18, № 4, стр. 247-257, 2001.
  17. ^ Ф. Пиллер и М. Ценг, Клиентоориентированное предприятие, достижения в массовой кастомизации и персонализации. Springer Verlag, 2003, стр. 3–16.
  18. ^ Y. Wang и M. Tseng, Подход к повышению эффективности конфигураторов. В трудах Международной конференции IEEE по промышленной инженерии и инженерному менеджменту, 2007.
  19. ^ C. Huffman и B. Kahn, Разнообразие для продажи: массовая кастомизация или массовая путаница, Журнал розничной торговли, № 74, стр. 491–513, 1998.
  20. ^ ab U. Junker, Программирование предпочтений для конфигурации, в IJCAI'01 Workshop on Configuration, Сиэтл, Вашингтон, 2001.
  21. ^ Л. Ардиссоно, А. Фельферниг, Г. Фридрих, Д. Яннах, Г. Петроне, Р. Шефер и М. Занкер, Структура для разработки персонализированных распределенных веб-систем конфигурирования, Журнал AI, т. 24, № 3, стр. 93–108, 2003.
  22. ^ А. Хааг, Конфигурация продукта в SAP: ретроспектива, в книге: Конфигурация на основе знаний — от исследований до бизнес-кейсов, Elsevier/Morgan Kaufmann, стр. 319–337, 2014.
  23. ^ А. Фелферниг, Стандартизированные представления знаний о конфигурации как технологическая основа для массовой настройки, IEEE Transactions on Engineering Management, 54(1), стр. 41–56, 2007.
  24. ^ А. Хааг, Конфигурация продаж в бизнес-процессах, IEEE Intelligent Systems, т. 13, № 4, стр. 78–85, 1998.
  25. ^ KC Kang, SG Cohen, JA Hess, WE Novak и AS Peterson, Исследование осуществимости анализа предметной области, ориентированной на признаки (FODA), Технический отчет CMU/SEI-90-TR-21 ESD-90-TR-222, Институт программной инженерии, Университет Карнеги-Меллона, 1990
  26. ^ 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.
  27. ^ 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

  1. ^ abc А. Фелферниг, Л. Хотц, К. Бэгли и Дж. Тиихонен, Конфигурация на основе знаний: от исследований до бизнес-кейсов, Elsevier/Morgan Kaufmann, 2014.
  2. ^ Л. Хвам, Н. Мортенсен, Дж. Риис, Настройка продукта, Springer Verlag, 2008.
  3. ^ C. Forza, F. Salvador, Управление информацией о продукте для массовой кастомизации, Palgrave Macmillan, 2006.
  4. ^ Ф. Росси, П. Ван Бик, Т. Уолш, Справочник по программированию в ограничениях, Elsevier, 2006.
  5. ^ У. Блюмёр, М. Мюнх, М. Укалович, Вариант конфигурации с SAP, Galileo Press, 2012.
  6. ^ К. Чарнецкий, У. В. Эйзенекер, Генеративное программирование – методы, инструменты и приложения, Addison Wesley, 2000.
  • Более 20 лет международных семинаров по конфигурации

Исследовательские прототипы

  • 1991 ПЛАКОН / Проект TeX-K
  • 1999 Konwerk / Проект Prokon
  • 2002 КонИПФ
  • 2003 WeCoTin
  • 2005 Инструменты Кумбанг
  • 2014 WeeVis (среда обучения на основе Wiki для решения простых задач)

Специальные выпуски журнала по конфигурации

  • Специальный выпуск AIEDAM 1998 года по проектированию конфигураций
  • Специальный выпуск IEEE Intelligent Systems по конфигурации 1998 (т. 13, № 4)
  • Специальный выпуск AIEDAM 2003 по конфигурации
  • Специальный выпуск IEEE Intelligent Systems по конфигурации 2007 г.
  • Специальный выпуск о конфигурации в Международном журнале массовой кастомизации 2006 г.
  • Международный журнал массовой настройки, специальный выпуск по конфигурации «Достижения в системах конфигурации» 2010 г. (т. 3, № 4).
  • Специальный выпуск AIEDAM 2011 по конфигурации
  • Специальный выпуск журнала AI Communications 2013 года о методах проектирования баз знаний
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Конфигурация_на_основе_знаний&oldid=1197569150"