التكوين القائم على المعرفة

الموسوعة الحرة

التكوين القائم على المعرفة ، والذي يُشار إليه أيضًا بتكوين المنتج أو تخصيصه ، هو عملية تخصيص منتج لتلبية احتياجات عميل معين. قد يتكون المنتج المعني من أجزاء ميكانيكية وخدمات وبرمجيات. يُعد التكوين القائم على المعرفة مجالًا رئيسيًا لتطبيقات الذكاء الاصطناعي ، وهو يعتمد على نمذجة التكوينات بطريقة تسمح باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي للبحث عن تكوين مناسب يلبي احتياجات عميل معين .

خلفية

يُعدّ التكوين القائم على المعرفة (للمنتجات والخدمات المعقدة) مجالًا عريقًا لتطبيقات الذكاء الاصطناعي ، انظر على سبيل المثال [ B1 ] [ A1 ] [ A6 ] [ A7 ] [ A8 ] [A9 ] [ A10 ] [ A11 ] . ويمكن تعريف التكوين، بشكل غير رسمي، بأنه "حالة خاصة من أنشطة التصميم، حيث يتم تجميع المنتج المراد تكوينه من نماذج لمجموعة ثابتة من أنواع المكونات المحددة جيدًا ، والتي يمكن تركيبها وفقًا لمجموعة من القيود". [ A2 ] تمثل هذه القيود [ B4 ] قيودًا تقنية، وقيودًا متعلقة بالجوانب الاقتصادية، وشروطًا متعلقة بعمليات الإنتاج. وتكون نتيجة عملية التكوين هي تكوين المنتج (التكوين الملموس)، أي قائمة بالنماذج، وفي بعض الحالات ، روابط بين هذه النماذج. ومن أمثلة هذه التكوينات أجهزة الكمبيوتر التي سيتم تسليمها، أو عروض محافظ الخدمات المالية (مثل مزيج من القروض والتأمين ضد المخاطر).

نظرية وتعقيد التكوين

يمكن تحليل العديد من مشاكل التكوين العملية باستخدام الإطار النظري لنايمان وستين [ A 12 ] ، وهو نهج بديهي مبكر لا يفترض أي شكلية محددة لتمثيل المعرفة . ومن أهم نتائج هذه المنهجية أن مشاكل التحسين النموذجية (مثل إيجاد التكوين الأمثل من حيث التكلفة) هي مسائل NP-كاملة . وبالتالي، فهي تتطلب (ربما) وقتًا حسابيًا مفرطًا، مما يجعل خوارزميات التكوين الاستدلالية الخيار الأمثل للمنتجات والخدمات المعقدة.

أنظمة التكوين

تُعدّ أنظمة التكوين [ B1 ] [ A1 ] [ A2 ] ، والتي تُعرف أيضًا باسم أدوات التكوين أو مجموعات أدوات التخصيص الشامل ، [ A13 ] من أنجح تقنيات الذكاء الاصطناعي تطبيقًا . ومن الأمثلة على ذلك صناعة السيارات، [ A9 ] وصناعة الاتصالات، [ A7 ] وصناعة الحواسيب، [ A6 ] [ A14 ] ومحولات الطاقة الكهربائية. [ A8 ] بدءًا من المناهج القائمة على القواعد مثل R1/ XCON ، [ A6 ] تم تطوير تمثيلات معرفية قائمة على النماذج (على عكس التمثيلات القائمة على القواعد) تفصل تمامًا بين معرفة مجال المنتج ومعرفة حل المشكلات - ومن أمثلتها مشكلة إرضاء القيود ، ومشكلة الإرضاء المنطقي ، وتمثيلات برمجة مجموعات الإجابات المختلفة (ASP). هناك تصوران شائعان لمعرفة التكوين. [ A3 ] [ A4 ] أهم المفاهيم فيهما هي المكونات والمنافذ والموارد والوظائف. أدى هذا الفصل بين معرفة مجال المنتج ومعرفة حل المشكلات إلى زيادة فعالية تطوير وصيانة تطبيقات التكوين، [ A7 ] [ A9 ] [ A10 ] [ A15 ] حيث أن التغييرات في معرفة مجال المنتج لا تؤثر على استراتيجيات البحث والعكس صحيح.

غالبًا ما تُعتبر أدوات التكوين بمثابة " مجموعات أدوات ابتكار مفتوحة "، أي أدوات تدعم العملاء في مرحلة تحديد المنتج. [ A 16 ] في هذا السياق، يُعتبر العملاء مبتكرين يُعبّرون ​​عن متطلباتهم، مما يؤدي إلى منتجات مبتكرة جديدة. [ A 16 ] [ A 17 ] [ A 18 ] "الارتباك الجماعي" [ A 19 ] - أي شعور العملاء بالإرهاق من كثرة البدائل (الخيارات) المتاحة - ظاهرة شائعة عند استخدام تقنيات التكوين. وقد حفّزت هذه الظاهرة إنشاء بيئات تكوين مُخصصة تُراعي معرفة العميل وتفضيلاته. [ A 20 ] [ A 21 ]

عملية التهيئة

يُعدّ التكوين الأساسي، أي توجيه المستخدم والتحقق من توافق متطلباته مع قاعدة المعرفة ، وعرض الحلول، وترجمة نتائج التكوين إلى قائمة المواد (BOM)، من المهام الرئيسية التي يدعمها برنامج التكوين. [ A 22 ] [ B 5 ] [ A 5 ] [ A 13 ] [ A 23 ] غالبًا ما تُبنى قواعد معرفة التكوين باستخدام لغات خاصة. [ A 10 ] [ A 20 ] [ A 24 ] في معظم الحالات، يتولى مهندسو المعرفة تطوير قواعد المعرفة، حيث يستخلصون المعرفة المتعلقة بالمنتج والتسويق والمبيعات من خبراء المجال. تتكون قواعد معرفة التكوين من وصف رسمي لهيكل المنتج، بالإضافة إلى قيود أخرى تحدد تركيبات الميزات والمكونات الممكنة.

تستخدم أدوات التكوين المعروفة باسم أدوات تكوين المنتجات القائمة على الخصائص مجموعات من المتغيرات المنفصلة التي تكون إما ثنائية أو لها إحدى القيم المتعددة، وتحدد هذه المتغيرات كل اختلاف ممكن للمنتج.

تكوين البرامج والخدمات

في الآونة الأخيرة، تم توسيع نطاق التكوين القائم على المعرفة ليشمل تكوين الخدمات والبرمجيات. وقد استند نمذجة تكوين البرمجيات إلى منهجين رئيسيين: نمذجة الميزات، [ A 25 ] [ B 6 ] وموصلات المكونات. [ A 26 ] يجمع علم وجود مجال كومبانغ بين المنهجين السابقين، مستندًا إلى تقاليد التكوين القائم على المعرفة. [ A 27 ]

انظر أيضاً

مراجع

أوراق المؤتمرات والمجلات

  1. 1 2 3 م. ستومبتنر، نظرة عامة على التكوين القائم على المعرفة. اتصالات الذكاء الاصطناعي. 10(2): 111–125، 1997.
  2. 1 2 3 D. Sabin and R. Weigel, Product Configuration Frameworks – A Survey, IEEE Intelligent Systems, vol. 13, no. 4, pp. 42–49, 1998.
  3. 1 2 T. Soininen، J. Tiihonen، T. Männistö، و R. Sulonen، نحو أنطولوجيا عامة للتكوين. AI EDAM (الذكاء الاصطناعي للتصميم الهندسي والتحليل والتصنيع)، 12(4): 357-372، 1998
  4. 1 2 أ. فيلفرنيج، ج. فريدريش، و د. جاناش، النمذجة المفاهيمية لتكوين المنتجات القابلة للتخصيص على نطاق واسع، الذكاء الاصطناعي في الهندسة 15(2): 165-176، 2001
  5. 1 2 واي. وانغ، وإم. تسينغ، اختيار السمات التكيفية لتصميم المُكوِّن عبر قيمة شابلي. الذكاء الاصطناعي للتصميم الهندسي والتحليل والتصنيع، 25 (1): 189-199، 2011.
  6. 1 2 3 V. Barker, D. O'Connor, J. Bachant, and E. Soloway, Expert systems for configuration at Digital: XCON and beyond, Communications of the ACM, vol. 32, no. 3, pp. 298–318, 1989.
  7. 1 2 3 G. Fleischanderl, G. Friedrich, A. Haselboeck, H. Schreiner, and M. Stumptner, Configuring Large Systems Using Generative Constraint Satisfaction, IEEE Intelligent Systems, vol. 13, no. 4, pp. 59–68, 1998.
  8. 1 2 C. Forza و F. Salvador، إدارة التنوع في عملية الحصول على الطلبات وتنفيذها: مساهمة أنظمة تكوين المنتج، المجلة الدولية لاقتصاديات الإنتاج، العدد 76، الصفحات 87-98، 2002.
  9. 1 2 3 E. Juengst و M. Heinrich، استخدام موازنة الموارد لتكوين الأنظمة المعيارية، أنظمة IEEE الذكية، المجلد 13، العدد 4، الصفحات 50-58، 1998.
  10. 1 2 3 د. مايلهارو، إطار تصنيفي وقائم على القيود للتكوين، الذكاء الاصطناعي للهندسة والتصميم والتحليل والتصنيع، العدد الخاص: تصميم التكوين، المجلد 12، العدد 4، الصفحات 383-397، 1998.
  11. ↑ S. Mittal و F. Frayman، نحو نموذج عام لمهام التكوين، في المؤتمر الدولي المشترك الحادي عشر حول الذكاء الاصطناعي، ديترويت، ميشيغان، 1989، ص 1395-1401.
  12. ↑ O. Najmann and B. Stein, A Theoretical Framework for Configuration. Lecture Notes in Artificial Intelligence, vol. 604, pp 441-450, Springer, 1992.
  13. 1 2 N. Franke و F. Piller، مجموعات أدوات التكوين للتخصيص الشامل: وضع أجندة بحثية، ورقة عمل رقم 33 لقسم الإدارة العامة والصناعية، جامعة ميونخ التقنية، رقم ISSN 0942-5098، 2002.
  14. ↑ D. McGuiness و J. Wright، منصة تكوين قائمة على منطق الوصف الصناعي القوي، أنظمة IEEE الذكية، المجلد 13، العدد 4، الصفحات 69-77، 1998.
  15. ↑ S. Mittal و B. Falkenhainer، مشاكل إرضاء القيود الديناميكية، في المؤتمر الوطني للذكاء الاصطناعي ( AAAI 90)، بوسطن، ماساتشوستس، 1990، ص 25-32.
  16. 1 2 إي. فون هيبل، أدوات المستخدم للابتكار، مجلة إدارة ابتكار المنتجات، المجلد 18، العدد 4، الصفحات 247-257، 2001.
  17. ↑ F. Piller and M. Tseng, The Customer Centric Enterprise, Advances in Mass Customization and Personalization. Springer Verlag, 2003, pp. 3–16.
  18. ↑ واي. وانغ، وإم. تسينغ، نهج لتحسين كفاءة أدوات التكوين. في وقائع المؤتمر الدولي لهندسة الصناعة وإدارة الهندسة التابع لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 2007.
  19. ↑ C. Huffman and B. Kahn, Variety for Sale: Mass Customization or Mass Confusion, Journal of Retailing, no. 74, pp. 491–513, 1998.
  20. 1 2 يو. يونكر، برمجة التفضيلات للتكوين، في ورشة عمل IJCAI'01 حول التكوين، سياتل، واشنطن، 2001.
  21. ↑ L. Ardissono, A. Felfernig, G. Friedrich, D. Jannach, G. Petrone, R. Schaefer, and M. Zanker, A Framework for the development of personal, distributed web-based configuration systems, AI Magazine, vol. 24, no. 3, pp. 93–108, 2003.
  22. ↑ أ. هاج، تكوين المنتج في SAP: نظرة استرجاعية، في كتاب: التكوين القائم على المعرفة - من البحث إلى دراسات الحالة التجارية، إلسيفير/مورغان كوفمان، ص 319-337، 2014.
  23. ↑ أ. فيلفرنيج، تمثيلات المعرفة القياسية للتكوين كأساس تكنولوجي للتخصيص الشامل، معاملات IEEE في إدارة الهندسة، 54 (1)، ص 41-56، 2007.
  24. ↑ أ. هاج، تكوين المبيعات في عمليات الأعمال، أنظمة IEEE الذكية، المجلد 13، العدد 4، الصفحات 78-85، 1998.
  25. ↑ كيه سي كانغ، إس جي كوهين، جيه إيه هيس، دبليو إي نوفاك، وإيه إس بيترسون، دراسة جدوى تحليل المجال الموجه نحو الميزات (FODA)، التقرير الفني CMU/SEI-90-TR-21 ESD-90-TR-222، معهد هندسة البرمجيات، جامعة كارنيجي ميلون، 1990
  26. ↑ R. van Ommering, F. van der Linden, J. Kramer, and J. Magee, The Koala component model for consumer electronics software, IEEE Computer, 33(3): 72–85, 2000.
  27. ^ T. Asikainen، T. Männistö، and T. Soininen، Kumbang: مجال وجودي لنمذجة التباين في عائلات منتجات البرمجيات ، المعلوماتية الهندسية المتقدمة ، 21(1): 23-40، 2007.

الكتب

  1. 1 2 3 أ. فيلفرنيج، ل. هوتز، س. باجلي، و ج. تيهونين، التكوين القائم على المعرفة: من البحث إلى دراسات الحالة التجارية ، إلسيفير/مورغان كوفمان، 2014.
  2. ^ L. Hvam، N. Mortensen، J. Riis، تخصيص المنتج، Springer Verlag، 2008.
  3. ↑ C. Forza, F. Salvador, إدارة معلومات المنتج للتخصيص الشامل، Palgrave Macmillan، 2006.
  4. ↑ F. Rossi, P. Van Beek, T. Walsh, Handbook of Constraint Programming, Elsevier, 2006.
  5. ↑ U. Blumöhr, M. Münch, M. Ukalovic, Variant Configuration with SAP, Galileo Press, 2012.
  6. ↑ K. Czarnecki, UW Eisenecker, Generative Programming – Methods, Tools, and Applications, Addison Wesley, 2000.

نماذج بحثية أولية

أعداد خاصة من المجلة حول التكوين