Проведено системное исследование процесса проектирования, в результате которого построена его общая инфологическая модель. Ряд вопросов посвящен математическим и информационно-логическим аспектам задач автоматизации проектирования. Приведен ряд новых математически строгих результатов в области информационного моделирования процессов принятия решений, специфичных для задач автоматизации проектирования технологической оснастки. Рассмотрены проблемы синтеза систем автоматизированного проектирования для конкретных видов технологической оснастки - инструмента, сборных приспособлений из элементов комплектов переналаживаемой оснастки, штампов и пресс-форм.

Освещены основы проектирования программного обеспечения, в частности, программирования на языке Object Pascal, под Windows, в среде Delphi, основы работы с математическими пакетами Mathcad и MATLAB, а также пакетом Visio.

Викладено теоретичні засади структурного та об'єктно-орієнтованого підходів щодо розробки та проектування інформаційних систем. Розглянуто класичні алгоритми та моделі, які найчастіше використовуються для розв'язання інженерних задач. Наведено приклади застосування алгоритмів пошуку з поверненням та рекурсивних, методи внутрішнього та зовнішнього сортування, основні положення комбінаторики. Наведено характеристику інструментальних математичних пакетів Mathcad та MATLAB, зокрема розглянуто методи створення графіків, проведення матричних і символьних обчислень, програмування, розв'язання диференціальних і нелінійних рівнянь та їх систем, а також способи обробки експериментальних даних. Описано інструментарій технічного документування Visio.

Освещены теоретические основы структурного и объектно-ориентированного подходов к разработке и проектированию информационных систем. Рассмотрены классические алгоритмы и модели, наиболее часто используемые для решения инженерных задач. Приведены примеры применения алгоритмов поиска с возвратом и рекурсивных, методы внутренней и внешней сортировки, основные положения комбинаторики. Приведена характеристика инструментальных математических пакетов Mathcad и MATLAB, в частности рассмотрены методы создания графиков, проведения матричных и символьных исчислений, программирования, решения дифференциальных и нелинейных уравнений и их систем, а также способы обработки экспериментальных данных. Описан инструментарий технического документирования Visio.

Приведена формальная конструктивная модель содержания XML-документа. На базе этой модели построены процедуры проверки правильности и действительности XML-документов на основе аппарата МП-автоматов.

Рассмотрена реализация алгебраической модели построения метаданых средствами реляционной алгебры. Практическое применение данной задачи позволяет использовать предложенный метод в CASE средствах моделирования.

В терминах бескоалиционной игры двух лиц построена модель поведения субъектов процесса формирования и обработки отчетной информации в информационной управляющей системе: исполнитель и инспектор. При построении модели авторы исходили из предположения, что исполнитель является добросовестным в том смысле, что он прилагает все усилия к выполнению задания и возможное невыполнение обязательств не связано с его поведением. Для рассматриваемой модели найдены функции платежей. Показано, что за счет выбора разумных функций платежей можно добиться существования единственной ситуации равновесия по Нэшу, которая соответствует выбору исполнителем стратегии истинного доклада в случае невыполнения задания. Эта стратегия при найденном виде функций платежа является доминирующей, что позволяет инспектору отказаться от проведения проверок.

Приведена общая математическая модель обслуживающей системы, составляющих ее комплексов и номенклатуры требований. Для обслуживающего комплекса приведено определение критичной группы приборов (КГП). Доказано утверждение о КГП и следствие из него. Разработан адаптивный алгоритм составления оптимальных, с точки зрения минимизации простоев приборов критичной группы, расписаний обслуживания партии требований.

Рассмотрено множество образцов понятий полусхемы, являющихся структурно-логическими моделями информационных объектов. Введен класс операторов на этих множествах, соответствующих процедурам доступа к структурированным данным и их компонентам. Показано, что замкнутость конечного множества образцов относительно этих операторов является исчерпывающим ограничением целостности корректных состояний информации в информационной системе. Построена реляционная модель хранилища образцов. Описано расширение реляционной алгебры, обеспечивающее выполнение CRUD операций и операций доступа к данным над хранилищем образцов.

Предложен алгоритм рационального выбора предприятий, составляющих технологическую цепочку. В основу выбора положена система критериев конкурсного отбора.

Предложен метод преобразования программы к виду, содержащему только один цикл. Доказано, что этот метод приводит к эквивалентной программе, названной нормализованной. Нормализованная форма программы является удобным инструментом для решения ряда задач статического анализа программ, в том числе, задачи оценки программных инвариантов.

Предложена постановка задачи реализации подхода к проектированию компонентов программного обеспечения, известного как a priori reasoning в применении к базам данных. Основная идея этого подхода заключается в явном использовании спецификации как инструкции к сборке компонента. Рассмотрены проблемы, возникающие на практике, преимущества возможной реализации идеи, подходы к синтезу (генерации) проектного решения. Перечислены задачи для дальнейшей работы.

Рассмотрены вопросы параметризации модели механизма, обеспечивающего спонтанное изменение состояния архитектурного компонента информационной системы. В качестве параметризующей модели функции выбрана функция специального вида, зависящая от одного неотрицательного параметра. В результате имитационного эксперимента найдены зависимости между средним временем открытия семафора, его дисперсией и значением соответствующего параметра модели.

Рассмотрена задача повышения рентабельности алгоритмов статического анализа. Ключевой проблемой формальных методов верификации является избыточность исходного текста программы для верификации конкретного ее свойства. В этой связи возникает необходимость элиминации избыточного кода. Эта задача, как и задачи исследования свойств программы, решается с использованием консервативных методов. Показано, как избыточная консервативность снижает рентабельность сертификации такого программного обеспечения. Предложен и алгоритмически реализован метод снижения консервативности алгоритмов статического анализа на примере алгоритма поиска достигающих определений.

Рассмотрена модель механизма, который обеспечивает спонтанное изменение состояния архитектурного компонента информационной системы. В качестве параметра модели выбрана функция, определяющая зависимость вероятности возникновения события перехода от времени нахождения капсулы в текущем состоянии. Для простейшего случая, допускающего точное исследование, проведено сравнение с имитационным экспериментом, которое показало, что квадратичное отклонение экспериментальных данных от теоретических составляет 4,82 %.

Введен класс математических моделей программ, описываемый в терминах языкового каркаса, который базируется на языке охраняемых команд Э. Дейкстры. Определены модели вычислений, названные системами правил перехода. В терминах этих систем описана семантика программ и дана строгая постановка задачи верификации.

Метою дослідження є підвищення ефективності технологічної підготовки виробництва за рахунок скорочення витрат на проектування технологічної оснастки. Розроблено та обгрунтовано нову методологію проектування технологічної оснастки, що базується на сучасних комп'ютерних технологіях обробки проектної інформації. Досліджено особливості проектування технологічної оснастки, яке в роботі послідовно вивчається як інформаційний процес непоточного типу. Розглянуто різні підходи до інформаційного моделювання конструкцій технологічної оснастки та встановлено, що фреймові структури найбільш адекватно відповідають задачам опису конструкцій технологічної оснастки та її елементів, виходячи з їх функціонально-конструктивних та технологічних особливостей. Розроблено теоретичні засади та подано реалізацію методу моделювання конструкцій технологічної оснастки фреймами з використанням техніки SQL-баз даних. На підставі результатів аналізу різноманітних систем машинної графіки показано, що адекватність їх застосування залежить від функціонального типу елементів технологічної оснастки, що моделюються. Розроблено ефективний алгоритм моделювання плазмових кривих, який дозволяє запобігти виникненню ефектів їх осциляції, що мають небажані технологічні наслідки. Запропоновано методику прийняття проектних рішень за умови неповноти інформації, яка базується на оригінальній теорії "нечіткого" виведення, що відкрило шлях використанню комп'ютерних технологій на фазі синтезу конструкцій технологічної оснастки та її елементів. Запропоновано ефективні алгоритми кластер-аналізу для побудови класифікацій проектних ситуацій в процесі проектування

Рассмотрены актуальные проблемы решения задач математической физики методами дискретных особенностей (МДО). Раскрыты особенности применения МДО в задачах электродинамики, а также в теориях колебаний и волн, упругости, фильтрации. Освещены вопросы разработки и оценки программных систем. Предложены численный алгоритм без насыщения для решения нестационарных задач, математическая модель МДО рассеяния волн на многослойных электродинамических плоскопараллельных структурах в двумерном случае, дискретные математические модели краевых задач на базе МДО. Рассмотрены разностные схемы повышения порядка слабой аппроксимации. Проанализированы аэродинамические характеристики профиля крыла с учетом теплообмена с потоком вязкого, сжимаего газа при дозвуковых скоростях. Показаны возможности применения быстрых матричных вычислений в вихревых методах аэродинамики, усовершенствованного метода дискретных вихрей для трехмерного моделирования полета насекомых, формул обращений к вычислению сингулярных интегралов на отрезке. Определено условие, гарантирующее решение характеристического уравнения Эйлера в квадратурах.

Компьютерно смоделирована дифракция Н-поляризованных волн на решетке из идеально проводящих брусьев прямоугольного поперечного сечения. При этом основным тезисом исследования служит положение о том, что в строгой математической теории дифракции волн на планарных периодических структурах ключевой (базовой) моделью структуры является решетка из идеально проводящих брусьев прямоугольного поперечного сечения, а не ленточная решетка, как это утверждается до сих пор.

Данная работа является продолжением работы [1] и посвящена компьютерному моделированию дифракции Е-поляризованных волн на гребенке с зубцами прямоугольной формы и магнитодиэлектрическим заполнением ее канавок. Задача решена строгим модифицированным методом Фурье, который является одним из вариантов метода переразложения системы функций, полной на одном интервале, по системе функций, полной на меньшем интервале. Приведены результаты расчетов и дан их анализ.

Предложено использовать методы многокритериальной оптимизации при построении (обучении) ансамбля предикторов временного ряда. Описан численный эксперимент, в котором показан эффект применения этого подхода на примере построения прогноза характеристик трафика беспроводной сети передачи данных.