Gépészeti modellek automatikus generálása gépi tanuló rendszerekhez
A számítógéppel támogatott tervezést és gyártást (CAD és CAM) évtizedek óta széles körben alkalmazzák a gépészeti alkatrészek termék-életciklusa folyamán, a 3D gépészeti modellek és műszaki rajzok készítésétől, a gyártástechnológiai módszerek meghatározásán keresztül, a CNC megmunkáló gépek programkódjának generálásáig. Ez a folyamat tipikusan magas szintű mérnöki tudást igényel, bár manapság vannak törekvések arra, hogy ezt a folyamatot gépi tanulás alapú intelligens rendszerekkel támogassák.
Mivel a mérnöki munkaórák költségesek, a gyárthatósági elemzés és költségbecslés maga is egy jelentős fix költséggel jár, ezért, ha az alkatrész gyártása az aktuális tervek alapján kivitelezhetetlennek vagy gazdaságtalannak bizonyul, akkor ez a költség teljes mértékben veszteséggé válik. Következésképpen ennek a folyamatnak a részleges kiváltása automatizált eszközökkel jelentősen növelni tudja a produktivitást, és csökkenteni a költségeket. Azonban ilyen komponensek tanítása során több nehézséggel is szembekerülünk. Először is hiányoznak szabadon rendelkezésre álló gépészeti tervrajzok, mivel nagy részük ipari titok. A különböző CAD/CAM szoftverek specializált és inkompatibilis adatformátummal és modellezési stílussal rendelkeznek. Legvégül az alulreprezentált és kiegyensúlyozatlan tanító adathalmazok miatt ezen eszközök használata sok esetben few-shot/zero-shot learning feladattá válik: ekkor a MI komponensnek olyan bemenetre kell választ adnia, amelyhez hasonló nem, vagy csak kis mennyiségben szerepelt a tanítóhalmazban.
A dolgozat célja egy nagy mennyiségű, változatos és/vagy valósághű adathalmazt előállítani képes módszer kidolgozása, amely használható tanítóhalmazként a költségbecslésre és megmunkálási lépésekkel kapcsolatos javaslattételre képes intelligens rendszerek számára, valamint ezen rendszerek validálására, mérésére és összehasonlító elemzésére.
A dolgozatban bemutatom (i) a gépészeti modellek generálásához használt módszert, (ii) a fent említett intelligens rendszerek tanítására, validálására és összehasonlítására használható stratégiákat, (iii) lehetséges generálási módszerek összehasonlító elemzését, valamint (iv) a generálási módszer használatát egy létező, ipari prototípus szakértői rendszer vizsgálatára.
A dolgozat eredménye egy mesterségesen generált gépészeti modelleket előállító működő prototípus keretrendszer, mely használható a költségbecslő eszközök tanítóhalmazának gazdagítására, valamint ezen eszközök tesztelésére, validálására, mérésére és összehasonlító elemzésére, melynek eredményeképpen jobb minőségű gyártási költség becslésére képes eszközök fejleszthetők.
szerző
-
Kovacsics Balázs
Mérnök informatikus szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
