Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 2 за 2014 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

11. Корректировка решений САПР технологических процессов ковки с использованием аппарата теории нечетких множеств [№2 за 2014 год]
Авторы: Канюков С.И., Коновалов А.В.
Просмотров: 10419
В статье описан новый подход к созданию САПР технологических процессов ковки валов на прессах в условиях неопределенности границ технологических ограничений на параметры проектирования, обусловленные недостаточной формализацией предметной области, вследствие чего технологические решения, касающиеся процесса проектирования, не только различны на разных предприятиях, но и в рамках одного предприятия зачастую неоднозначны и даже противоречивы. Рассматриваются два этапа процесса автоматизированного проектирования технологии ковки. На первом этапе проектирование технологического процесса осуществляется в автоматическом режиме со строгим выполнением всех технологических ограничений, заложенных в базе нормативно-справочной информации. На втором – проектирование выполняется заново, но уже с учетом воздействий на параметры проектирования, оказанных пользователем в режиме активного диалога. Основное внимание в статье уделено процедуре управления пользователем параметрами проектирования, когда значение каждого параметра должно принадлежать определенному технологическому инте р-валу, границы которого размыты. Новизна работы заключается в том, что неопределенность границ технологических интервалов формализована с помощью аппарата теории нечетких множеств и нечетких рассуждений. Кроме того, введены и наполнены физическим смыслом понятия функции принадлежности и критерия качества спроектированного технологического процесса. Применение разработанного подхода к созданию САПР технологических процессов ковки позволяет повысить устойчивость работы системы в реальных производственных условиях, дать сравнительную оценку качества получаемых проектных решений и существенно облегчить внедрение системы на различных предприятиях.

12. Математическая модель оценки стоимости основных этапов жизненного цикла корабля с использованием систем информационной поддержки [№2 за 2014 год]
Автор: Третьяков О.В.
Просмотров: 12598
При создании кораблей важнейшую роль играет процесс программирования эксплуатации, поскольку именно для этого этапа проводятся все мероприятия на этапах проектирования и строительства. Вместе с проектированием будущих процессов эксплуатации формируется их стоимость и в бюджете планируются различные виды ресурсов. Ошибки в прогнозировании ресурсов впоследствии могут привести к нехватке средств на поддержание корабля в за-данной степени готовности и к снижению боевого потенциала флота. Традиционные методики расчета стоимости отдельных этапов жизненного цикла корабля основаны на статистических зависимостях. Такой подход требует периодического обновления методик, корректировки данных по результатам создания и эксплуатации кораблей, что не всегда возможно, особенно при отсутствии опыта эксплуатации новых кораблей. Кроме того, оценить с допустимой погрешностью влияние принимаемых при создании корабля инновационных решений на стоимость его эксплуатации с помощью таких методик весьма затруднительно. В настоящей статье описана математическая модель оценки стоимости жизненного цикла корабля, разработанная на основе применения метода функционально-стоимостного анализа. Предлагаемый подход позволяет не только оценить стоимость корабля через стоимость решаемых им задач, но и выявить наиболее узкие места при принятии проектных решений. Модель и построенную на ее основе методику предлагается использовать при создании системы информационной поддержки жизненного цикла корабля. Особенностью предлагаемого подхода к оценке стоимости является также то, что структурно-функциональная модель корабля, являющаяся информационной основой для расчетов, строится на базе его общей электронной модели.

13. Метод сетевого планирования разработки сложных технических систем [№2 за 2014 год]
Авторы: Допира Р.В., Кордюков Р.Ю., Беглецов А.А., Сергиенко С.В.
Просмотров: 12882
Сформулирована и формализована задача разработки метода планирования выполнения структурно-сложных проектов, к которым можно отнести и разработку сложных технических систем, таких как вооружение и военная техника, объекты энергетики, промышленности и транспорта. Под проектом будем понимать совокупность операций, необходимых для достижения цели. Длительность каждой из них известна, и они связаны отношением порядка (обязательным предшествованием). Переход к рыночным экономическим отношениям и изменения во внутренней и международной обстановке, осложненные кризисными явлениями в национальной экономике, объективно обусловливают необходимость критического анализа методов обеспечения государственной потребности в продукции и вы-работки принципиально новых подходов к решению этих задач. Метод решения задачи основан на применении метода сетевого планирования, на идее оптимизации критического пути. При этом известные методы доработаны на основе схемы динамического программирования. Критический путь графа проекта определяет время выполнения проекта в целом. Формирование кооперации исполнителей проекта основано на решении задачи о назначениях с использованием метода динамического программирования и предложенного алгоритма, позволяющего учесть отношение предшествования работ, определяющее структуру проекта. В основе организации производства на предприятии лежит рациональное сочетание во времени и в пространстве всех основных, вспомогательных и обслуживающих процессов. Особенности и методы этого сочетания разнообразны в различных производственных условиях. Однако при всем многообразии последних организация производственных процессов должна быть подчинена некоторым общим принципам. К ним относятся непрерывность, пропорциональность, ритмичность, параллельность. Предложенный метод позволяет реализовать перечисленные принципы на практике.

14. Методика определения показателей качества обнаружения радиолокационных станций [№2 за 2014 год]
Авторы: Платонов А.Ю., Помазуев О.Н., Миронов А.М., Абу-Абед Ф.Н., Рюмшин А.Р.
Просмотров: 14537
В настоящее время из-за широкого использования технологий снижения заметности излучаемый радиолокационный сигнал существенно отражается и поглощается. Таким образом, значительно уменьшается мощность поступающего на вход приемного устройства РЛС отраженного сигнала, что затрудняет обнаружение самолета либо другого объекта, выполненного по подобной технологии. В этих условиях сложно оценить показатели качества обнаружения малозаметных и малоразмерных целей. Во многих случаях амплитуда и фаза сигналов РЛС являются случайными неизвестными параметрами. В условиях достаточно быстрых по отношению к тактовой частоте сигналов флуктуаций амплитуды и фазы, когда отсутствует возможность определения их значений по результатам предварительного статистического оценивания на предыдущих интервалах, часто используют модели сигналов. В работе предложена методика, позволяющая определять показатели качества обнаружения РЛС для широкого класса моделей сигналов, в том числе малозаметных и малоразмерных целей, в условиях стационарных гауссовских, шумовых импульсных помех, а также в беспомеховой обстановке. Методика использует полученные аналитические выражения и аппроксимации распределений рядом Грама–Шарлье в приближении Эджворта. Значение порога обнаружения для заданных вероятностей ложной тревоги определяется методом Ньютона, что позволяет повысить точность и упростить вычисления. Получены оценки показателей качества обнаружения в рассматриваемых условиях. Разработанная методика и полученные оценки могут быть использованы для определения показателей качества систем более высокого иерархического уровня, например показателей вторичной обработки сигналов, вероятности обнаружения (захвата) сигнала в зоне поиска.

15. Методика управления разработкой сложных технических систем [№2 за 2014 год]
Авторы: Допира Р.В., Кордюков Р.Ю., Платонов А.Ю., Беглецов А.А., Сергиенко С.В.
Просмотров: 11453
При подготовке и выполнении проектов по созданию сложных технических систем необходимо учитывать неопределенности, которые могут привести к срыву запланированных сроков реализации проекта, вызванному увеличением продолжительности работ. Поэтому для минимизации последствий несвоевременного и некачественного выполнения работ следует разработать методику управления процессом выполнения проекта. В основу подхода к управлению процессом выполнения проекта положена методика освоенного объема, которая предполагает составление полного описания проекта и детального графика его реализации еще на начальной стадии. Это позволяет производить оценку фактических данных и контролировать проект с начала и до полного за-вершения работ. Методика состоит из этапов планирования, контроля, оперативного управления и включает следующую последовательность действий: определение объема работ, распределение ответственности по контролю за реализацией проекта, разработка директивного графика проекта, оценка фактического хода реализации проекта в сравнении с директивным графиком, оценка эффективности затрат, прогнозирование суммарных фактических затрат на проект на основании наблюдаемого хода его реализации, управление незавершенными работами, управление изменениями директивного графика выполнения проекта. Предложенная методика является достаточно простой в использовании и позволяет принимать решения в реальном режиме времени.

16. Моделирование задач динамики тонкостенной стержневой системы [№2 за 2014 год]
Автор: Чернов С.А.
Просмотров: 9309
Рассматриваются изгибно-крутильные колебания тонкостенного стержня открытого профиля с одной осью симметрии сечения. При решении задачи колебаний стержня рассматривается статическая задача с добавлением сил инерции масс, то есть используется принцип Даламбера. Масса и жесткость стержня принимаются постоянными. На основе энергетических соотношений при определении перемещений получены матрицы масс в явном виде тонкостенных стержневых конечных элементов, работающих на изгиб и кручение, и пространственного конечного элемента. Выполнены сравнительные расчеты на свободные и вынужденные колебания П-образной плоско-пространственной рамы, образованной стержнями из прокатных швеллера и двутавра. В модели рамы использовались балочные конечные элементы и тонкостенные стержневые, то есть при изгибной форме колебаний без учета инерции кручения стержней и при изгибно-крутильной форме соответствен-но. Приведены значения низших частот и соответствующих мод из плоскости рам в узлах ригеля при свободных колебаниях, а также максимальных нормальных напряжений в сечениях профилей у заделки рам. Подход к моделированию тонкостенной плоско-пространственной стержневой системы реализован в целевых программах для ЭВМ.

17. Моделирование поведения человека с учетом его субъективных представлений о ситуации выбора [№2 за 2014 год]
Автор: Виноградов Г.П.
Просмотров: 10175
Рассматривается модель принятия решений агентом на основе субъективных представлений о ситуации выбора, которые являются результатом его когнитивной деятельности. Они формируются в виде мысленного образа как результат восприятия, представляют собой модели познаваемых и анализируемых объектов, процессов, явлений и наиболее доступны сознанию. В соответствии с моделью, сформированной исходя из фиксированных в сознании установок, правил, прошлого опыта, знаний, агент вырабатывает отношение к наблюдаемому и анализируемому. Затем в зависимости от этого отношения формирует свое поведение, вырабатывая программу действий и определяя степень своего участия в событиях и явлениях, которые он считает важными. Для описания процесса принятия решения используется либо нормативная (рациональная), либо поведенческая модель принятия решения. Исследования в области теории принятия решений в последние годы изменили свое направление от описания процессов выбора с помощью нормативных моделей к изучению фактических процедур принятия решений путем формализации методов и подходов, развитых в рамках когнитивной психологии и теории обработки информации. Это обусловлено необходимостью исследования причин несоответствия между фактическим и оптимальным выбором и формирования соответствующего рефлексивного управления. Предлагаемый подход основан на оригинальной методологии моделирования выбора агентом, разработанной путем расширения классических моделей принятия решений включением в них формализмов понятий психологии и социологии. Согласно ей водятся параметры описания используемых понятий и соответствующие им меры. Для построения мер используется аппарат теории нечетких и приближенных множеств. Оценки по введенным мерам могут быть получены путем наблюдения за поведением агента. Вводятся определения функциональных свойств, характеризующих выбор и поведение агента. Сформирована модель выбора, использующая субъективные представления субъекта о ситуации выбора.

18. Моделирование программы таксономии технологий изготовления деталей машиностроительного профиля с помощью сетей Петри [№2 за 2014 год]
Автор: Шестаков А.М.
Просмотров: 11827
Рассматривается созданная с использованием сети Петри модель, позволяющая проводить анализ передачи и по-лучения данных от компьютеров к программе таксономии технологий изготовления деталей по сети Интернет. Цель моделирования – имитирование отказа работы программы, поиск дедлоков (отсутствие зацикливаний и тупиков), а также выявление узких мест в программе при передаче данных. В имитационных экспериментах отказы обслуживания программой таксономии компьютеров имитировались появлением случайного числа фишек маркеров в позиции. При отсутствии отказа программа работает в автоматическом режиме – позиция обслуживает команды на таксономию от компьютеров. При появлении отказа программы на доступ дуга закрывает переход и производится возврат к исходной позиции. В нормальном режиме работы программы сети Петри обеспечивают в любой момент времени одновременное бесконфликтное обращение нескольких компьютеров к программе таксономии деталей при их параллельной работе. Параллельность означает, что любой из компьютеров, получающих доступ к программе, может начать обращение или закончить его раньше или позже другого. В качестве формального языка для описания модели веб-приложения таксономии технологий изготовления деталей предлагается использовать аппарат сетей Петри. Сети Петри являются расширением классической теории графов. Теория сетей Петри делает возможным спецификацию системы математическим представлением, анализ которой помогает получить важную информацию о структуре и динамическом поведении моделируемой системы. На основе сети Петри построено покрывающее дерево графа достижимости. Анализируя покрывающее дерево, вершинами которого являются все возможные достижимые разметки сети, выделены такие ее свойства, как безопасность (число маркеров в любой позиции не превышает 1), сохраняемость (невозможность возникновения и удаления ресурсов в моделируемом объекте), а также живость (отсутствие зацикливаний и тупиков). В разработанной сети Петри отсутствуют зацикливания и тупики; программу таксономии этой модели можно применять в производстве.

19. Моделирование процесса деформирования при наличии фазового перехода от потенциального к диссипативному течению [№2 за 2014 год]
Авторы: Федотов В.П., Горшков А.В.
Просмотров: 6112
Перекрестные эффекты в сложных системах определяются феноменологическими составляющими соответствующих систем уравнений, в которых на основе подхода Онзагера устанавливается связь между обобщенными потоками и обобщенными силами. Для деформационных задач эта связь, как правило, устанавливается линейным постулатом Гука. Однако на его основе невозможно описать фазовый переход второго рода от упругости к диссипативному пластическому течению, а непрерывные физические величины, такие как температура, концентрация при-меси и т.п., связать с условным пределом текучести, поскольку последняя величина является экспериментально-точечной. Как гипотезу, имеющую подтверждение на практике, примем, что коэффициенты взаимности L km , постоянные по Онзагеру, могут быть нелинейными функциями. Для деформационных задач примем постулат Коши, согласно которому в упругой области коэффициент Онзагера есть квадратичная функция деформации. В этом случае решение задачи упругости сводится к решению нелинейных уравнений. Применение метода конечных элементов требует решения систем большой размерности и, как следствие, больших затрат времени. Для сокращения времени счета используется метод граничных элементов в сочетании с применением там, где возможно, аналитических вычислений. В статье рассмотрен пример применения алгоритма к решению плоской задачи нелинейной упругости для неоднородной области.

20. О некоторых обратных спектральных задачах для произвольного возмущения бигармонического оператора с сингулярными коэффициентами [№2 за 2014 год]
Автор: Серов В.С.
Просмотров: 5647
Рассматривается классическая обратная граничная спектральная задача для произвольного возмущения бигармонического оператора с сингулярными коэффициентами из некоторых пространств Соболева. Задача формулируется следующим образом: определяют ли однозначно собственные значения задачи Дирихле и некоторые производные соответствующих нормированных собственных функций на границе гладкой ограниченной области коэффициенты этого оператора? Доказано (как первый шаг в решении этой проблемы), что собственные значения задачи Дирихле и производные до второго порядка нормированных собственных функций на границе однозначно определяют так называемое преобразование от Дирихле к Нейману, которое соответствует самосопряженному расширению по Фридрихсу произвольного возмущения бигармонического оператора с сингулярными коэффициентами. Главную роль в этом доказательстве играет существование функции Грина и ее оценки вплоть до границы области. Эти факты позволят нам доказать классическую теорему Борга-Левинсона для операторов четвертого порядка такого типа.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►