ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND DECISION MAKINGARTIFICIAL INTELLIGENCE AND DECISION MAKINGИскусственный интеллект и принятие решений2071-859427815910.14357/20718594240402WZFKPAAI-enabled SystemsСистемы, включающие искусственный интеллектResearch ArticleFormalization of natural language description of structural synthesis of a technical system at conceptual designФормализация естественно-языкового описания структурного синтеза технической системы при концептуальном проектированииZaboleeva-ZotovaAlla V.Заболеева-ЗотоваАлла Викторовна
Russian Federation

Doctor of technical sciences, professor, Adviser

Доктор технических наук, профессор, советник

zabzot@gmail.comPetrovskyAlexey B.ПетровскийАлексей Борисович
Russian Federation

Doctor of technical sciences, professor, Chief researcher

Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник

a.b.petrovsky@mail.ruVolgograd State Technical UniversityВолгоградский государственный технический университетRussian Center for Scientific InformationРоссийский центр научной информацииFederal Research Center “Computer Science and Control” of the Russian Academy of SciencesФедеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук10122024415292701202527012025Copyright ©; ,Copyright ©; ,https://journals.rcsi.science/2071-8594/article/view/278159

The paper considers methods for formalizing the description of multi-level structural synthesis of a complex technical system in a limited natural language at different stages of conceptual design. Logical-linguistic models and tools are proposed that allow generating the text of description of a technical system structure and the design process in Russian. An information model of a terminological dictionary for describing a technical solution is constructed. A linguistic processor implementing text generation is developed. Examples of natural-language descriptions of the stages of structural synthesis of a technical device are given.

В статье рассмотрены способы формализации описания многоуровневого структурного синтеза сложной технической системы на ограниченном естественном языке на разных этапах концептуального проектирования. Предложены логико-лингвистические модели и средства, позволяющие генерировать текст описания структуры технической системы и процесс проектирования на русском языке. Построена информационная модель терминологического словаря для описания технического решения. Разработан лингвистический процессор, реализующий текстообразование. Приведены примеры естественно-языкового описания этапов структурного синтеза технического устройства.

conceptual designtechnical system structurelogical-linguistic modelingtext generationtechnical system descriptionконцептуальное проектированиеструктура технической системылогико-лингвистическое моделированиетекстообразованиеописание технической системыPolovinkin A.I. Osnovy inzhenernogo tvorchestva [Fundamentals of engineering creativity]. Moscow: Mashinostroenie, 1988.Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. М.: Машиностроение, 1988.Kontseptual’noe proyektirovanie. Razvitie i sovershenstvovanie metodov. Pod red. V.A. Kamayeva. [Development and improvement of methods. Ed. by V.A. Kamaev]. Moscow: Mashinostroenie, 2005.Концептуальное проектирование. Развитие и совершенствование методов. Под ред. В.А. Камаева. М.: Машиностроение, 2005.Zaboleva-Zotova A.V. Estestvenniy yazyk v avtomatizirovannykh sistemakh. Semanticheskiy analiz tekstov [Natural language in automated systems. Semantic analysis of texts]. Volgograd: VolgGTU [Volgograd State Technical University], 2002.Заболеева-Зотова А.В. Естественный язык в автоматизированных системах. Семантический анализ текстов. Волгоград: ВолгГТУ, 2002.Zaboleyeva-Zotova A.V. Lingvisticheskie sistemy: modeli, metody, prilozheniya [Linguistic systems: models, methods, applications]. Volgograd: Izdatel’stvo VolgGTU [Publishing House of Volgograd State Technical University], 2004.Заболеева-Зотова А.В. Лингвистические системы: модели, методы, приложения. Волгоград: Издательство ВолгГТУ, 2004.Zaboleeva-Zotova A.V. Formalizatsiya semantiki teksta pri avtomatizatsii slabostrukturiruyemykh protsedur v protsesse sinteza tekhnicheskikh sistem [Formalization of text semantics for automation of semi-structured procedures in the process of technical systems synthesis] // Izvestiya VolgGTU [Bulletin of Volgograd State Technical University]. 2006. No 4 (21). P. 36-43.Заболеева-Зотова А.В. Формализация семантики текста при автоматизации слабоструктурируемых процедур в процессе синтеза технических систем // Известия ВолгГТУ. 2006. № 4 (21). С. 36-43.Zaboleva-Zotova A.V., Orlova Yu.A. Avtomatizatsiya semanticheskogo analiza teksta tekhnicheskogo zadaniya [Automation of semantic analysis of the text of technical specifications]. Volgograd: Izdatel’stvo VolgGTU [Publishing House of Volgograd State Technical University], 2010.Заболеева-Зотова А.В., Орлова Ю.А. Автоматизация семантического анализа текста технического задания. Волгоград: Издательство ВолгГТУ, 2010.Zaboleva-Zotova A.V., Petrovsky A.B. Formalizatsiya strukturnogo sinteza tekhnicheskikh sistem na nachal’nom etape proyektirovaniya [Formalization of structural synthesis of technical systems at the initial stage of design] // Iskusstvenniy intellekt i prinyatie resheniy [Artificial Intelligence and Decision Making]. 2022. No 4. P. 44-54.Заболеева-Зотова А.В., Петровский А.Б. Формализация структурного синтеза технических систем на начальном этапе проектирования // Искусственный интеллект и принятие решений. 2022. № 4. С. 44-54.Popov E.V. Obshchenie s EVM na estestvennom yazyke [Communication with a computer in natural language]. Moscow: Nauka, 1982.Попов Э.В. Общение с ЭВМ на естественном языке. М.: Наука, 1982.Morfologicheskiy analiz nauchnogo teksta na EVM. Otv. red. T.A. Gryaznukhina [Morphological analysis of scientific text on a computer. Ed. T.A. Gryaznukhina]. Kiev: Naukova dumka, 1989.Морфологический анализ научного текста на ЭВМ. Отв. ред. Т.А. Грязнухина. Киев: Наукова думка, 1989.Apresyan Yu.D., Boguslavsky I.M., Iomdin L.L. Lazursky A.V., Pertsov N.V., Sannikov V.Z., Tsinman L.L. Lingvisticheskoe obespechenie sistemy ETAP-2 [Linguistic support of the ETAP-2 system]. Moscow: Nauka, 1989.Апресян Ю.Д., Богуславский И.М., Иомдин Л.Л., Лазурский А.В., Перцов Н.В., Санников В.З., Цинман Л.Л. Лингвистическое обеспечение системы ЭТАП-2. М: Наука, 1989.Apresyan Yu.D., Boguslavsky I.M., Iomdin B.L., Iomdin L.L., Sannikov A.V., Sannikov V.Z., Sizov V.G., TsinmanАпресян Ю.Д., Богуславский И.М., Иомдин Б.Л., Иомдин Л.Л., Санников А.В., Санников В.З., Сизов В.Г., Цинман Л.Л. Синтаксически и семантически аннотированный корпус русского языка: современное состояние и перспективы // Национальный корпус русского языка: 2003-2005. Результаты и перспективы. М.: Индрик, 2005. С. 193-214.L.L. Sintaksicheski i semanticheski annotirovanniy korpus russkogo yazyka: sovremennoe sostoyanie i perspektivy [Syntactically and semantically annotated corpus of the Russian language: current state and prospects] // Natsional’niy korpus russkogo yazyka: 2003-2005. Rezul’taty i perspektivy [National corpus of the Russian language: 2003-2005. Results and Prospects]. Moscow: Indrik, 2005. P. 193-214.Иншакова Е.С., Иомдин Л.Л., Митюшин Л.Г., Сизов В.Г., Фролова Т.И., Цинман Л.Л. СинТагРус сегодня // Труды Института русского языка им. В.В. Виноградова. 2019. Вып. 21. С. 14-40.Inshakova E.S., Iomdin L.L., Mityushin L.G., Sizov V.G., Frolova T.I., Tsinman L.L. SinTagRus segodnya [SinTagRus today] // Trudy Instituta russkogo yazyka im. V.V. Vinogradova [Proceedings of V.V. Vinogradov Institute of the Russian Language]. 2019. V. 21. P. 14-40.Зализняк А.А. Грамматический словарь русского языка. М: АСТ-Пресс Школа, Грамота, 2022.Zaliznyak A.A. Grammaticheskiy slovar’ russkogo yazyka [Grammar dictionary of the Russian language]. Moscow: AST-Press Shkola, Gramota, 2022.Яковлев А.А., Поступаева С.Г., Гребенников В.Н., Федорова Н.В. Разработка технических систем на основе эвристического моделирования физического принципа действия // Известия ВолгГТУ. 2020. № 8 (243) C. 83-86.Yakovlev A.A., Postupayeva S.G., Grebennikov V.N., Fedorova N.V. Razrabotka tekhnicheskikh sistem na osnove evristicheskogo modelirovaniya fizicheskogo printsipa deystviya [Development of technical systems based on heuristic modeling of the physical principle of action] // Izvestiya VolgGTU [Bulletin of Volgograd State Technical University]. 2020. No 8 (243). P. 83-86.Козина С.А., Коробкин Д.М., Фоменков С.А., Колесников С.Г. Архитектура системы формирования единой базы знаний по физической тематике // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2023. № 1 (61). С. 27-37.Kozina S.A., Korobkin D.M., Fomenkov S.A., Kolesnikov S.G. Arkhitektura sistemy formirovaniya edinoy bazy znaniy po fizicheskoy tematike [Architecture of a system for formating a unified knowledge base on physical topics] // Prikaspiyskiy zhurnal: upravleniye i vysokiye tekhnologii [Caspian Journal: Management and High Technologies]. 2023. No 1 (61). P. 27-37.Коробкин Д.М., Горкин В.С., Фоменков С.А. Поиск технологических возможностей на основе анализа патентного массива // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. 2023. № 4. С. 49-60.Korobkin D.M., Gorkin V.S., Fomenkov S.A. Poisk tekhnologicheskikh vozmozhnostey na osnove analiza patentnogo massiva [Search for technological opportunities based on the analysis of a patent array] // Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Upravlenie, vychislitel’naya tekhnika i informatika [Bulletin of the Astrakhan State Technical University. Series: Management, computing and informatics]. 2023. No 4. P. 49-60. Vibratsiya v tekhnike. Spravochnik. T. 4. Vibratsionnye protsessy i mashiny [Vibration in technology. Directory. V. 4. Vibration processes and machines]. Moscow: Mashinostroenie, 1981.Вибрация в технике. Справочник. Т. 4. Вибрационные процессы и машины. М.: Машиностроение, 1981.Kang Y., Cai Z., Tan C.W., Huang Q., Liu H. Natural language processing (NLP) in management research: A literature review // Journal of Management Analytics. 2020. V. 7. No 2. P. 139-172.Nelson P., Urs N.V., Kasicheyanula T.R. Progress in natural language processing and language understanding // Bridging Human Intelligence and Artificial Intelligence. Ed. by M.V. Albert, L. Lin, M.J. Spector, L.S. Dunn. Springer, Cham, 2022. P. 83-103.Casola S., Lavelli A. Summarization, simplification, and generation: The case of patents // Expert Systems with Applications. 2022. V. 205. No 1. Article 117627.Khurana D., Koli A., Khatter K., Singh S. Natural language processing: state of the art, current trends and challenges // Multimedia Tools and Applications. 2023. V. 82. P. 3713–3744.Rabin M.O., Scott D. Finite automata and their decision problems // IBM Journal of Research and Development. 1959. V. 3. No 2. P. 114-125.