А. Е. Александров, д-р техн. наук, проф.,
Московский государственный университет приборостроения и информатики
Разработка и проектирование прикладных программных приложений на основе порождающего программирования
Представлено описание архитектуры базового программного обеспечения, включающего расширяемую библиотеку компонентов, проблемно-ориентированную среду программирования, реализованную на основе высокоуровневого языка, позволяющего создавать предметно-ориентированные библиотеки моделей, поддерживаемые самим пользователем. Описана технология разработки прикладных программных приложений на основе предложенных принципов и разработанного базового программного обеспечения. Приведены результаты расчетов, выполненных с помощью разработанного программного приложения.
Ключевые слова: порождающее программирование, библиотека компонентов, проблемно-ориентированный высокоуровневый язык, метод конечных элементов.
УДК 004.05:004.512
А. В. Гаврилов, канд. техн. наук,
Е. А. Павлова, аспирант,
Московский инженерно-физический институт (ГУ)
Формализация проектирования сложных информационных систем на основе анализа функциональных интерфейсов
Описывается комплексное использование методов формального проектирования для обеспечения синтаксической и семантической целостности компонентной модели архитектуры сложной информационной системы. Верификация корректности взаимодействия компонентов программного обеспечения проводится за счет проверки соответствия сигнатур функций в рамках предложенной алгебры функциональных интерфейсов. Для верификации обеспечения декларированной функциональности используется семантический анализ контрактов интерфейсов в рамках адаптированного аппарата аксиоматической системы Хоара. Приводится демонстрация подхода на npuмере верификации синтаксической корректности и семантической целостности модели архитектуры упрощенной электронной торговли.
Ключевые слова: верификация, целостность, формальный метод, компонентная модель, функциональный интерфейс, контракт.
Н. М. Шерыхалина, канд. физ.-мат. наук, доц.,
Уфимский государственный авиационный технический ун-т
Применение фильтрации численных результатов для увеличения надежности САПР
Идеи и методы выделения полезной информации из искаженного помехами сигнала путем его фильтрации, идентификации математических моделей информационного сигнала, принятия решений о достоверности выделенной информации применяются в области анализа результатов численного эксперимента для увеличения их точности и надежности. С помощью этих методов проведено исследование результатов работы одного из простейших методов численного решения задачи Коши. Найдены и объяснены некоторые, на первый взгляд парадоксальные, закономерности. Применение фильтрации и учет реальных свойств численных методов позволяет существенно улучшить надежность программных комплексов моделирования и проектирования различных устройств и технологий.
Ключевые слова: численная фильтрация, оценка и уменьшение погрешности вычислений.
Б. И. Поляков, д-р техн. наук, проф.,
Российский государственный профессионально-педагогический университет, г. Екатеринбург
К созданию САПР технологии правки и оборудования роликоправильных машин
Предлагаются математическая модель и основные положения современной научной методологии расчета и оптимизации на ЭВМ технологического процесса деформации металла сортового (или листового) проката при правке на роликоправильной машине (РИМ). Приводятся некоторые результаты применения созданной методологии для условий производства рельсов, с целью совершенствования технологии и оптимизации режимов правки и обоснования конструктивных параметров РПМ с позиции минимума конечной кривизны и уровня остаточных напряжений. В частности, предлагаемые "мягкие" режимы деформирования существенно снижают энергосиловые параметры и повышают потребительские свойства рельсов, а оптимальные режимы правки могут в 25 раз понизить конечную кривизну термоупрочненных рельсов; доказанная высокая чувствительность потребительских свойств рельсов к изменению конструктивных параметров РПМ позволила обосновать их рациональные значения, а также целесообразность автоматизации технологии и оборудования правильных комплексов.
Ключевые слова: САПР, рельс, роликоправильная машина, напряженно-деформированное состояние, кривизна, оптимизация, остаточные напряжения.
УДК 004.9
Ж. Е. Зимнухова,
В. А. Немтинов, д-р техн. наук, доц.,
Тамбовский государственный технический университет
О подходе к построению автоматизированной информационной системы поддержки принятия решений для проектирования процессов производства изделий из металлов
Предложен подход к построению автоматизированной информационной системы поддержки принятия решений при проектировании технологических процессов класса технических систем, для которых при получении целевой продукции могут быть использованы различные технологии, виды оборудования, приспособлений и вспомогательных материалов.
Ключевые слова: информационная система, поддержка принятия решений, проектирование технологических процессов.
А. П. Горшков, аспирант, ассистент каф.,
Т. П. Грызлова, канд. техн. наук, доц.,
Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П. А. Соловьева
Система диагностики состояния сложных технических объектов по характерным последовательностям цифровых сигналов
Представлена архитектура системы технической диагностики с возможностью автоматизированного формирования признаковых пространств и синтеза подсистемы принятия решений. Используются признаки на основе характерных последовательностей цифровых сигналов, зарегистрированных при различных состояниях технических объектов. На примерах диагностики нарушений процесса производства полупроводниковых приборов и диагностики состояния подшипников трансмиссии газотурбинных двигателей показана высокая информативность характерных последовательностей и разработанной системы в целом.
Ключевые слова: классификация временных рядов, техническая диагностика, вибродиагностика, автоматизированное формирование признаков, характерные последовательности, распознавание образов.
Г. Ф. Малыхина, д-р техн. наук, проф.,
А. В. Меркушева, канд. техн. наук, ст. инженер-исследователь,
Санкт-Петербургский политехнический университет
Метод анализа независимых компонент для восстановления формы сигналов по их смеси
Рассмотрены задача восстановления формы набора сигналов по данным измерений их линейной смеси и метод решения этой задачи, основанный на анализе независимых компонент. Процедура разделения сигналов из смеси и восстановления их формы базируется на представлении многомерного вероятностного распределения в виде аппроксимации совокупностью распределений независимых сигналов ≈ компонент смеси. При анализе формы сигналов применен критерий, построенный на основе расстояния Кульбака ≈ Лейблера для элементов функционального пространства распределений.
Ключевые слова: сигналы смеси, восстановление, независимые компоненты, критерий Кульбака≈Лейблера, матричный градиент, процедура, верификация.
УДК 004.912
H. Е. Балакирев, канд. техн. наук, проф.,
Б. Б. Гирин, аспирант,
"МАТИ"-РГТУ имени К. Э. Циолковского
bg1234567@list.ru
Основные концепции языка описания алгоритмов анализа естественно-языкового текста
Предложен специализированный язык, предназначенный для описания алгоритмов синтаксического анализа, и показано его место в системе анализа естественно-языковых текстов.
Ключевые слова: синтаксис, естественные языки, искусственные языки, данные, троичная логика.
Н. Н. Семенов,
СПбГМТУ
nsemenoff@nwgsm.ru
Спектральные методы обработки пространственных данных для классификации целей
Обнаружение и классификация целей в современной гидро- и радиолокации ≈ это две неразрывно связанные задачи. Если оптимальный прием и обнаружение эхо-сигнала хорошо описано в литературе, то оптимального или единственного работоспособного классификатора до сих пор нет. И данная статья рассматривает один из возможных методов обработки данных для последующей классификации ≈ спектральную обработку пространственных данных.
Ключевые слова: классификация, спектральный метод, эхо-сигнал, гидролокатор, координаты, объект локации.
В. П. Лапшин, канд. техн. наук,
И. С. Жуков, адъюнкт,
А. X. Апиков, курсант,
Ростовский военный институт ракетных войск им. Главного маршала артиллерии М. И. Неделина
Количественная оценка размытости и асимметрии функций принадлежности нечетких множеств
Дан анализ ряда функций принадлежности нечетких множеств с определением степени размытости и асимметрии этих множеств. Определены показатели размытости и асимметрии, которые позволяют получить количественную оценку этих свойств нечетких множеств. Определена граница размытости нечетких чисел, позволяющая ограничить дальнейшие операции над нечеткими данными.
Ключевые слова: функция принадлежности, нечеткие множества, степень размытости, асимметрия.
Е. Е. Ковшов, д-р техн. наук., проф.,
А. В. Машковцев,
Московский государственный технологический университет "СТАНКИН"
Рационализация подбора медицинского персонала в лечебном учреждении путем применения генетических алгоритмов
Рассматриваются вопросы применения аппарата генетических алгоритмов, являющегося одной из парадигм эволюционных вычислений, для рационализации подбора медицинского персонала в лечебном учреждении в целях повышения эффективности лечебного и организационного процессов.
Ключевые слова: генетические алгоритмы, эволюционные вычисления, подбор персонала, автоматизированная подсистема, обменный формат.
А. С. Филиппова, д-р техн. наук, доц.,
В. Ю. Кузнецов, аспирант,
Уфимский государственный авиационный технический университет
Задачи о минимальном покрытии ортогональных многоугольников с запретными участками
Рассматривается одна из задач покрытия многоугольных областей объектами произвольной формы и ее приложения. Задача является NP-трудной и для ее решения предложен алгоритм с использованием прямоугольной аппроксимации. Проведен численный эксперимент, представлены его результаты с оценкой фактора аппроксимации.
Ключевые слова: методы оптимизации; задачи покрытия; технологии блочных структур; эволюционные алгоритмы; системы автоматизированного проектирования; карта вейпоинтов.
УДК 004.031.43
Ю. В. Орехов, канд. техн. наук, доц.,
Э. Ю. Орехов, канд. физ.-мат. наук, доц.,
А. Р. Заминова,
Уфимский государственный авиационный технический университет
Исследование эффективности операторов генетического алгоритма при поиске экстремальных решений в бинарных и вещественных пространствах
Рассматриваются операторы кроссовера и мутации генетического алгоритма, применяемые для поиска в бинарных и вещественных пространствах решений. Составлена многоэкстремальная целевая функция, позволяющая провести сравнение эффективности полученных конструкций генетического алгоритма в пространстве произвольной размерности. Приведенные числовые результаты подтверждают эффективность рассмотренных операторов кроссовера и мутации и их сочетаний.
Ключевые слова: генетический алгоритм, вещественное и бинарное кодирование, операторы кроссовера и мутации.
Д. X. Девятов, д-р техн. наук, проф.,
Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова,
Д. С. Каплан, директор по информационным технологиям,
ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат",
К. А. Иванов, вед. инженер
Управления корпоративных разработок, ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат"
Информационная система руководителя металлургического предприятия
Построение системы стратегического управления являлось одной из главных целей проектов внедрения корпоративной информационной системы на многих металлургических предприятиях России. Ее основой является информационная система руководителя, которая обеспечивает топ-менеджеров полной, достоверной и своевременной информацией обо всех аспектах финансово-хозяйственной и экономической деятельности предприятия. В статье систематизированы основные принципы построения информационных систем такого класса и представлен опыт передовых металлургических предприятий.
Ключевые слова: информационная система руководителя, металлургическое предприятие, опыт использования, Магнитогорский металлургический комбинат, инструмент для управления, ключевые показателя эффективности, система стратегического управления, имитационная модель.