Диссертация на тему "Методология проектирования прикладных адаптивных программных систем с использованием многоуровневой инструментальной среды", скачать бесплатно автореферат по специальности 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ Введение

1.1. Общие принципы организации программных систем

1.2. Организация программных систем на макро уровне

1.3. Организация программных систем на микро уровне

1.4. Методология проектирования программных систем

1.5. Заключение

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММНЫ СИСТЕМ Введение

2.1.Анализ предметной области

2.1.1. Требования к математическим моделям

2.1.2. Моделирование предметной области

2.1.2.1. Построение концептуальной модели
2.1.2.2. Анализ построения модели на микро уровне.
Построение конечноэлементной модели
2.1.2.3. Анализ построения модели на макро уровне. Процесс лучистого теплообмена
2.2. Объектный анализ процесса построения модели
2.3. Проблемноориентированный язык язык управления вычислениями
2.3.1. Иерархия наследования базового класса ССотр1ехМобе1
2.3.2. Иерархия наследования базового класса СТаэк
2.3.3. Классы базовой библиотеки ЯУВ
2.3.3.1. Методы класса СТаэк
2.3.3.2. Методы класса СРЕМТаэк
2.3.3.3. Методы класса СЛеуТазк
2.3.3.4. Методы класса СИасКапПазк.
2.3.3.5. Методы класса ССотр1ехМос1е
2.3.4. Создание классовнаследников базовой библиотеки ЯУВ
2.3.4.1. Создание классовнаследников класса СРЕМТаэк и производных от них классов
2.3.4.2. Создание классовнаследников класса ССотр1ехМобе1 и производных от них классов
2.4. Инструментальные средства проектирования и реализации прикладных программных систем
2.4.1. Примеры создания комплексных моделей с помощью библиотеки классов ЯУВ
2.4.1.1. Пример проектирования и реализации термоупругой задачи
2.4.1.2. Пример проектирования и реализации обратной задачи
2.4.1.3. Пример проектирования и реализации сопряженной задачи
2.5. Методология проектирования прикладных программных систем
2.6. Заключение
ГЛАВА 3. ОТКРЫТАЯ ОБЪЕКТНООРИЕНТИРОВАННАЯ БИБЛИОТЕКА КЛАССОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ Введение
ИЗ
3.1. Архитектура объектноориентированной библиотеки классов для
создания математических приложений
3.2. Категория классов Комплексная модель л
3.3. Категория классов Задача. Общие принципы организации программных систем
3.4. Категория классов Расчетная модель
3.5. Категория классов Базовая геометрическая модель
3.6. Категория классов Конечноэлементная геометрическая модель
3.7. Категория классов Поверхностная геометрическая модель
3.8. Категория классов Расчетный конечный элемент
3.9. Категория классов Функции формы конечных элементов
3 Категория классов Система линейных алгебраических уравнений
3 Заключение
ГЛАВА 4. ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ В ПОСТРОЕНИИ АДАПТИВНЫХ
МАТЕМАТИЧЕКСИХ МОДЕЛЕЙ
Введение
4.1. Граничные обратные задачи в построении адаптивных ММ
4.2. Построение ММ для нахождения коэффициентов чувствительности граничных обратных задач
4.3. Формирование дискретной модели для нахождения коэффициентов чувствительности граничных обратных задач
4.4. Коэффициентные обратные задачи в построении адаптивных ММ
4.5. Построение ММ для нахождения коэффициентов чувствительности коэффициентных обратных задач
4.6. Результаты численных экспериментов
4.7. Общая методика восстановления граничных условий и физических параметров адаптивных ММ
4.8. Заключение
ГЛАВА 5. ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ И ИХ АДАПТАЦИЯ К РЕЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Введение
5.1. Программный комплекс моделирования элементов
ядерного реактора
5.2. Программноаппаратный комплекс диагностики системы
торможения
5.3. Программная система моделирования тепловых процессов разного уровня детализации
5.4. Оптимизация конструкции технического объекта на основе базового варианта
5.5. Программная система моделирования технологических процессов
5.6. Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1.1 0
Приложение 1.2
Приложение 1.
Приложение 1.5 Приложение 2 Приложение
Приложение 1.4
I
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность

С помощью использования механизма шаблонов разработчикам удалось реализовать технологию программирования независимо от пространственной размерности конечноэлементной задачи. С помощью данной технологии пользователь может построить конечноэлементный алгоритм, который сможет функционировать как в трхмерной так и в двумерной постановке задачи, в зависимости от указанного в процессе компиляции параметра шаблона для ряда структур данных пространственной размерности. Использование шаблонов обеспечивает универсальность кода при реализации алгоритмов КЭ анализа. Минусы библиотеки отсутствует реализация для конечного пользователя КЭ системы, оптимизация внутренних структур данных по скорости не является достаточной в частности структуры глобальной матрицы, не реализовано такое взаимодействие объектов КЭ расчта, которое позволяло бы проводить сопряжнный анализ. Плюсы использование ООП позволяет программным структурам быть близкими к структурам математического анализа. Достигается хорошее сокрытие внутренних структур данных при обеспечении унифицированного доступа к ним, что повышается универсальность и сокращает объем исходного текста конечного программного продукта. Текущая версия позволяет решать только линейные стационарные задачи математической физики. Разработчики предполагают ее дальнейшее развитие. Основное внимание при реализации данного проекта было уделено обеспечению переносимости разработанной инструментальной среды на различные аппаратные платформы , i, рабочие станции. Для решения этой задачи классы КЭ и их составные части узлы, ребра, грани были наследованы от специального класса низкого уровня, который в свою очередь обеспечивает машиннонезависимый интерфейс к средствам визуализации. Математическая модель конечноэлементной системы программируется посредством записи выражения, содержащего операции произведения и суммы тензоров КЭ и векторов параметров и граничных условий, поддерживаемые в свою очередь обобщенным тензорным классом. Рассмотренные объектноориентированные библиотеки не являются программными системами. Это инструмент, который может быть использован для их создания, но это не готовая программная система с реализованными функциями пользователя. Для того чтобы создать программную систему с аналогичными функциями программной системы , необходимо разработать программные средства для ввода и хранения исходных данных, механизм для формирования задач и дальнейшего анализа результатов, и т. Реализация этих функций по стоимости эквивалентна стоимости создания программной системы под заказ. Не исключено, что в процессе проектирования будут использованы принципы организации программных систем, основанных на процедурномодульном подходе, поскольку другие не известны. В этом случае все плюсы, отмеченные как результаты использования объектноориентированных методов, могут быть сведены к нулю. Отсутствие продуманных решений для организации программных систем моделирования на микро уровне на основе объектноориентированных методов является сильным сдерживающим фактором для их . Еще раз подчеркнем, что формальное использование объектноориентированных методов не гарантирует возможности множественного использования программных решений. Необходимо разработать методики, которые ориентированы на решение этой задачи. Необходимость разработки методологий проектирования программных систем связана с постоянным возрастанием их сложности. Отметим также, что во многих случаях отсутствуют прямые аналоги для использования типовых проектных решений или прикладных программ. Для разработки методологии проектирования прежде всего должна быть построена модель программной системы. Разработка и создание модели программной системы представляет сложную и длительную работу, требующую к тому же привлечения высоко квалифицированных специалистов. Как уже указывалось выше, при разработке программных систем в х х годах широко использовалась структурная методология, основанная на графической технике описания моделей программной системы. Основной принцип структурной методологии это проектирование программной системы сверху вниз .

Название работы	Автор	Дата защиты
Методы и средства моделирования динамических систем с интеллектуальными компонентами	Яснецкий, Евгений Анатольевич	2001
Применение constraint технологии при решении задач комбинаторной оптимизации в условиях фазовых переходов	Беляев, Сергей Алексеевич	2003
Основы теории и средства моделирования гибридных систем	Сениченков, Юрий Борисович	2005

Электронная библиотека диссертаций

Методология проектирования прикладных адаптивных программных систем с использованием многоуровневой инструментальной среды