Уведено поняття прикладної алгебри множин (ПАМ), стандартного диз'юнктивного базису прикладної алгебри множин та описано алгоритм побудови стандартного диз'юнктивного базису, який за аналогією з алгоритмом Бухбергера в теорії поліноміальних ідеалів та алгоритмом Кнута - Бендикса в теорії напівгруп називається алгоритмом критичної пари/поповнення (КПП). Наведено приклади різних ПАМ, до яких належать алгебра скінченних множин в реалізації на впорядкованих списках, алгебра Лебега множин на числовій осі, алгебра лінійних напівалгебричних множин на площині, алгебра кіл на площині, названа алгеброю Ейлера. Розглянуто також реалізації алгоритму КПП у цих ПАМ. Основний результат роботи полягає в тому, що наявність стандартного диз'юнктивного базису надає змогу будувати ефективні за часом (поліноміальні) алгоритми розв'язання основних проблем у ПАМ, таких як проблема представлення, проблема належності, проблема порівняння тощо. Алгоритми в алгебрі лінійних напівалгебричних множин на площині та алгебрі Ейлера на площині очевидним чином можна поширити на більш загальні ПАМ.

Розглянуто основні питання проєктування підприємств, що володіють наперед заданими динамічними властивостями. Наведено ідентифікацію параметрів моделі життєвого циклу підприємства, оптимальне проєктування процесу випуску валового продукту підприємства; оптимальне проєктування процесу взаємодії трьох підприємств спільного підприємства з виробництва та збуту продукції; отримання раціональних параметрів динамічних процесів шляхом варіантного моделювання та інші задачі, які потрібно вирішувати на першій стадії проєктування підприємств. В основу алгоритмів пошуку проєктних рішень закладено матричний метод динамічного програмування Р. Беллмана для безперервних динамічних процесів.

Розглянуто проблеми у галузі автоматизації проєктування машин і механізмів, ідентифікації, моделювання процесів і систем, робототехніки й автоматики, електромеханічних систем, застосування інформаційних технологій в інженерії, програмного забезпечення, програмування і алгоритмів, інженерних баз даних, інженерної освіти освітніх методик та інтернет технологій у навчанні.

Наведено теоретичний та практичний матеріал, пов'язаний із забезпеченням систем автоматизованого проектування (САПР). Подано основні відомості про склад та принципи функціонування САПР обчислювальної техніки. Описано повний цикл проектування складних ієрархічних обчислювальних пристроїв - від функціонального моделювання та верифікації до конструкторського проектування й отримання печатних плат. Система автоматизованого проектування (САПР) - це система, яка об'єднує технічні засоби, а також математичне та програмне забезпечення. САПР полегшують створення, зміну, аналіз та оптимізацію проектів з використанням комп'ютерних систем. Зазначено, що структурними складовими САПР є підсистеми, які мають всі властивості систем та поділяються за призначенням на проектуючі (виконують проектні процедури та операції) та обслуговуючі (призначені для підтримки працездатності проектуючих підсистем). На сьогодні одними з найбільш відомих САПР є пакети РСАЕ та OrCAD [1]. OrCAD - це система, що дозволяє розробнику моделювати електронні схеми і розробляти печатні плати. Комплект nporpaiv складається з OrCAD Capture (графічний редактор електричню принципових схем); OrCAD Capture CIS. Висвітлено питанння методологічних основ побудови САПР й аналізу функціонування проектованих пристроїв. Розглянуто практичне використання системі OrCAD під час розробки складних пристроїв із застосуванням різних методів проектування, а також тестування фунціонуванняі цих пристроїв.

Розглянуто метод параметричного оцінювання для ієрархічних стохастичних моделей в умовах неповних спостережень. Метод базується на використанні особливостей кореляційної структури ієрархічних моделей. Увагу приділено практичній реалізації методу. Запропоновано, зокрема, підхід, що передбачає поєднання аналітичних досліджень з емпіричною верифікацією отриманих розв'язків. Наведено конкретні приклади побудови спроможних оцінок векторних параметрів функції деформації з безпосередніми розрахунками на числових даних імітаційної моделі.

Сучасні проекти складних об'єктів, споруд та інфраструктури займають роки та тисячі людських годин. Ця робота наповнена рутинними діями, які займають майже половину цього часу. Дослідження даної статті були спрямовані на підвищення ефективності систем автоматизованого проектування (САПР), спрощення роботи інженерів у моделюванні складних об'єктів, таких як система інженерних конструкцій. Для реалізації методу та створення плагіна було обрано інтегроване середовище розробки Visual Studio та мову програмування C через її вичерпну документацію та гнучкість. САПР можна налаштувати за допомогою різноманітних методів програмування, що відрізняються за складністю. Ehe Revit API - це інструмент, яким програмісти можуть працювати з Revit, і він встановлює, яку функціональність програміст може використовувати в Revit. Revit API дозволяє писати інструкції для Revit для виконання одне за іншим. Відповідно до концепції Building Information Model, кожен інженерний об'єкт, зокрема об'єкт Autodesk Revit, має свої властивості та методи. Працюючи з цими властивостями та методами, можна автоматизувати та пришвидшити процес проектування за допомогою програмування. У сучасних САПР здатність працювати з рамками програмування встановлена на базовому рівні. Інженерам потрібно лише вибрати, яка система розробки програмного забезпечення буде використовуватися для створення проектів, щоб маніпулювати об'єктами BIM.

The tutorial covers the main issues of three-dimensional design of spatial objects. Considerable attention is paid lo the concept uf using 3D modelling in modern SAD systems, ihe principles of modern 3D modelling in industrial design, features of its implementation in educational process. The modern technologies of 3D scanning and 3D priming are described. Practical 3D-modelling exercises in SolidWorks CAD system are presented.

Наведено заключні результати наукового дослідження з розроблення моделей і методів реінжинірингу, а також технологій мультилінгвістичного перекодування відкритих систем автоматизованого проектування. Спільної рисою для всіх програмних систем є те, що під впливом часу та інших невід'ємних факторів інформатизації, а саме оновлення: операційних систем, мов програмування, принципів дії розподілених систем обробки даних тощо, відбувається еволюційне старіння видів забезпечення. Така тенденція призводить до погіршення швидкісних, інформаційно-комунікаційних, графічних, часових та інших характеристик, аж до повної відмови системи. Реінжиніринг - це процес, який надає можливість зручно та швидко створювати нові, вдосконалені програмні системи, використовуючи досвід попередніх програмних продуктів. Мета роботи - систематизувати результати інтеграції компонентів повторного використання, що накопичено розробниками за визначений час розвитку галузевих систем автоматизованого проектування в оновлені програмної структури готових ресурсів. За отриманими науковими та практичними результатами виконано аналіз розроблених моделей і методів реінжинірингу видів забезпечення відкритих систем автоматизованого проектування. Загалом, реінжиніринг містить у собі процеси реорганізації та реструктуризації програмної системи, переведення окремих компонентів системи в іншу, сучаснішу мову програмування, а також процеси модифікації або модернізації структури та системи даних. У досліджені використано наступні методи: складального, конкретизуючого, синтезуючого та композиційного програмування, методи породжувальних і розпізнавальних граматик. На цей час, процес проектування нових програмних продуктів є не надто ефективним без використання UML-методології, але у разі її застосування швидкість розробки підвищується у рази. UML, як мова графічного опису для об'єктного моделювання, окрім простого проектування, підтримує ще й функцію генерації та реінжинірингу коду на базі розглянутих моделей. Відмінною особливістю наведених досліджень є можливість підтримки роботи більше 10 найпопулярніших мов програмування. При застосуванні наведених технологій вдається автоматизувати процес перекодування компонентів програмного забезпечення та, за рахунок цього, вивільнити робочий час програмістів від рутинного перепрограмування та зменшити вірогідність виникнення структурних помилок, що успадковуються від попередньої системи. Використання отриманих результатів надасть значне підвищення ефективності застосування систем автоматизованого проектування у таких галузях їх використання як: машинобудування, сфера телекомунікацій, управління виробництвом і транспортом, освіта тощо. Розроблені моделі та методи стануть у нагоді системним архітекторам та інженерам-програмістам, які задіяні у перепроектуванні програмного забезпечення, що вже знаходяться у кількарічній експлуатації.

Увагу приділено питанням життєвого циклу технічної системи, стадій проєктування такої системи, вибору оптимальних способів реалізації, забезпечення стандартизації під час розробки технічної системи. Описано структуру, різновиди та принципи побудови САПР. Розглянуто питання підготовки теоретичної бази для автоматизації процесу проєктування електропривода або системи автоматизації, а також основні питання побудови конструкторської документації для автоматизованого електропривода та систем автоматизації. Викладено основні вимоги до побудови конструкторської документації на систему автоматизації. Здійснено огляд існуючих засобів для автоматизації процесу проєктування.

Исследована математическая модель многоканальной системы, в которой обслуживаются пуассоновские потоки вызовов речи и данных. Предполагается, что узкополосные речевые вызовы требуют для обслуживания лишь одного свободного канала, в то же время для обслуживания широкополосных вызовов данных потребуется одновременно свободных каналов. В системе принята широко используемая на практике полнодоступная стратегия доступа в общий пул каналов, согласно которой нет различий между разнотипными вызовами речи и данных. Если в момент поступления вызова речи (данных) любого типа имеется один свободный канал (свободных каналов), то он занимает любой свободный канал системы; иначе поступивший вызов теряется. Функции распределения времени занятия каналов разнотипными вызовами являются экспоненциальными с различными средними значениями. Показана, что математической моделью системы является некоторая двумерная цепь Маркова с конечным множеством состояний. Предложен алгоритм построения производящей матрицы этой цепи и доказано, что из любого состояния этой цепи за конечное число шагов можно перейти в любое другое состояние. С использованием теоремы Колмогорова доказано, что построенная двумерная цепь Маркова является обратимой, и потому стационарное распределение вероятностей состояний данной цепи Маркова имеет мультипликативный вид. Получен явный вид мультипликативного представления. Разработаны явные формулы для вычисления вероятностей состояний изучаемой цепи Маркова, и с использованием этих вероятностей состояний предложены явные формулы для вычисления показателей качества обслуживания - вероятностей потери вызовов каждого типа и коэффициент использования каналов. Разработанные формулы позволяют проводить численных эксперименты с целью изучения поведение показателей качества обслуживания системы относительно изменения его параметров, а также решить задачи их оптимизации относительно выбранной критерии качества функционирования системы.

Дисертацію присвячено вирішенню актуальної науково-технічної проблеми підвищення ефективності проєктування об'єктів машинобудування за рахунок збільшення точності математичного моделювання та зменшення часу, необхідного для дослідження їх стану. Для вирішення зазначеної проблеми запропоновано будувати математичні моделі форм об'єктів у САПР машинобудування на базі функціонального підходу, який заснований на використанні неявних функцій. Водночас розроблено гібридний підхід, який дозволяє поєднувати примітиви, які задані неявними функціями, з примітивами, які задані власними границями (наприклад, поверхнями Безьє). Розроблено методи, які можна застосовувати для побудови дискретних моделей (включно адаптивні) об'єктів з використанням елементів довільної форми, методи згладжування дискретних моделей форм об'єктів машинобудування. Розроблено шаблони проєктування САПР на базі дискретних моделей форм об'єктів. Запропоновано можливі реалізації розроблених методів у паралельних комп'ютерних системах, а також проблемно-орієнтовану мову для моделювання та аналізу форм об'єктів, їх поведінки з використанням методу скінченних елементів.

Індекс рубрикатора НБУВ: З965.912

Рубрики:

Системи автоматичного проектування (САПР)

Шифр НБУВ: Ж29144 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В результате анализа этапов разработки компоновочной схемы технологических единиц в производственной линии технологического парка в зависимости от специфики предприятия поэтапно определен объем входной информации и количество проектных процедур для автоматизированного проектирования. Для выбора лучших вариантов компоновок производственных линий технологического парка предложен алгоритм с допустимыми критериями ограничений рабочих зон и безопасности движения технических единиц производственной линии. Разработано программное обеспечение для выбора компоновочной схемы FMS с технологического парка.

Увагу приділено проблемам у галузі автоматизації проектування машин і механізмів, ідентифікації, моделювання процесів і систем, робототехніки й автоматики, електромеханічних систем. Висвітлено питання застосування інформаційних технологій в інженерії програмного забезпечення. Розглянуто проблеми програмування й алгоритмів, інженерних баз даних, інженерної освіти, освітніх методик та інтернет-технологій у навчанні. Матеріали подано англійською мовою.

Активний розвиток машинобудівної галузі у світі характеризується постійним удосконаленням систем автоматизованого проектування (САПР). На сьогодні існує велика кількість програмних засобів, які мають ті чи інші переваги та недоліки у процесі створення продукції. Наскрізне моделювання, що передбачає забезпечення повного циклу виробництва продукції засобами САПР, зосереджується на трьох основних складових: система для автоматизації дво- та тривимірного геометричного проектування - computer-aided design, засіб автоматизації інженерних розрахунків, аналізу та симуляції фізичних процесів - computer-aided engineering, система технологічної підготовки виробництва - computer-aided manufacturing. Крім того, існує система управління даними про виріб - product data management. На нашу думку, важливою складовою наскрізного моделювання є зручні засоби зберігання інформації, та конструкторські відділи машинобудівних підприємств активно використовують певні платформи для зберігання та передачі даних. На нашу думку, студенти, що навчаються за напрямком 13 "Механічна інженерія", повинні ще до практичної діяльності здобути навички роботи з масивами інформації. Відповідно, сучасні хмарні платформи надають можливість суттєво спростити роботу з даними. Виділено дві платформи - хмарне сховище Google Drive та месенджер Telegram. Перша - практична для створення каталогізації завдань і довідкових матеріалів, друга - має зручні комунікаційні засоби, а також можливість створення автоматичних інформаційних сторінок. Поєднання цих хмарних систем надає можливість суттєво збільшити продуктивність студентів під час практичних занять, адже витрачається значно менше часу на пошук завдань і методичних вказівок, а також на збереження результатів роботи. Звичайно, основна задача підходу, що базується на використанні хмарних платформ, полягає саме у підготовці майбутніх фахівців до роботи з масивами інформації.

Наведено аналіз законів квадратичної ірраціональності коренів квадратного рівняння з коефіцієнтами, що описують пропорційний розподіл цілого числа на дві нерівні частини та характеристичне рівняння рекурентного співвідношення другого порядку. Показано, що на фазовій діаграмі існує безліч ірраціональних значень коренів з властивостями, подібними до властивостей класичних "золотих" чисел і.

Представлено інтегроване середовище системи автоматизованого проектування, що реалізує новий підхід до управління процесом проектування. Запропонований сценарій проектування значно спрощує працю проектувальника. Наявний в середовищі монітор забезпечує гнучкість проектних процесів за допомогою гнучкої структури опису проектних процедур у сценарії проектування.

Викладено базові положення та методи аналізу систем масового обслуговування. Доведено необхідність використання теорії черг для аналізу ймовірнісних процесів у комп'ютерних системах. Наведено математичний апарат і базові методи, що використовуються в теорії масового обслуговування. Проведені викладки доведено до розрахункових формул.

Вперше розроблено метод автоматизації проектування вбудованих систем (АП ВС) з використанням технологій ВІ, що дає змогу організувати спільне використання обладнання та програмного забезпечення (без необхідності їх придбання та налаштування) для прототипування проектованої ВС та, таким чином, знизити собівартість проектованої продукції. Набув подальшого розвитку метод паралельного проектування ВС, який відрізняється від існуючого спільним застосуванням паралельного та платформно-орієнтованого підходів, а також засобів ВІ, що дає змогу зменшити час переходу між системним і функціонально-логічним рівнями при проектуванні ВС та підвищити рівень автоматизації проектувальних робіт шляхом автоматизованого вибору апаратно-програмної платформи. Удосконалено модель формування вимог до ВС і метод роботи з ними, які, на відміну від існуючих, ураховують структурні особливості ВС, що містять апаратну та програмну складові, дають змогу розподіляти вимоги між програмними й апаратними компонентами ВС при АП та, таким чином, повніше враховувати вимоги до ВС і виконувати необхідні процеси роботи з вимогами при АП. Набув подальшого розвитку метод формування рекомендацій щодо апаратно-програмних платформ при АП ВС на основі знань, який, на відміну від існуючого, використовує методи обмежень і подібних об'єктів, а також методи багатокритеріального аналізу, що дає змогу надавати рекомендації навіть при суперечливості вимог користувача.

Розглянуто питання проектування складних об'єктів і систем, основні поняття про системи автоматизованого проектування, пояснено структуру цих систем. Наведено відомості про основні методології автоматизованого проектування складних систем.