Методы и средства программирования в ограничениях для систем автоматизации проектирования

• Автор: Сидоров, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Глава 1. Система NemoNext. Формальное описание

Методы достижения совместности

Базовые понятия

Модель NemoNext

Алгоритм удовлетворения ограничений системы NemoNext

Виды недоопределённости

Одиночное значение (Single)

Интервал (Interval)

Перечисление (Enum)

Ограниченное перечисление (EnumN)

Мультиинтервал (Multiinterval)

Ограниченный мультиинтервал (MultilntervalN)
Смешанный вид недоопределённости (MixedN)
Структурный вид недоопределённости (Struct)
Особые случаи
Логический тип данных
Применение вида недоопределённости Single
Применение мультиинтервалов
Типы данных
Целые числа
Вещественные числа
Логический тип данных
Строки
Структуры
Запись
Массив
Множество
Ссылка
Ограничения
Ограничения для типа данных interval int
Ограничения для типа данных interval real
Ограничения для типа данных single bool
Ограничения для типа данных enum string
Ограничения для типа данных array
Ограничения для типа данных interval set
Глава 2. Система программирования в ограничениях NemoNext
Архитектура системы NemoNext. Инструментальный уровень
Библиотеки типов данных и ограничений
Вычислитель

Сервисный уровень
Архитектура системы NemoNext. Пользовательский уровень
Декларативное представление модели
Модульность
Виды недоопределённости

Типы данных
Отношения
Объектно-ориентированная парадигма описания модели
Механизм обобщённых классов и отношений
Классы решаемых задач
Глава 3. Интеграция системы программирования в ограничениях NemoNext в САПР
Параметрическое проектирование
Реализация параметрического проектирования в системе CATIA V5
Виды инженерных отношений
Параметрическая оптимизация
Интеграция NemoNext в систему CATIAV5
Методы поиска точного решения в системе NemoNext
Поиск точного решения
Оценка точности найденного решения
Нахождение точного решения, ближайшего к заданному
Задача оптимизации
Иерархическое удовлетворение ограничений
Выбор ближайшего решения с помощью эвристик метода полного перебора
Нахождение нескольких точечных решений
Ползущие решения
Поиск частичного решения
Реализация
Глава 4. BlackBox-ограничение
Формулировка задачи
Взаимодействие внешней процедуры с BlackBox-ограничением
Эвристики
Многомерные эвристики
Алгоритм «Бисекция»
Градиентный метод
Метод координатного спуска
Дополнительные задачи
Локальность
Поиск условного экстремума
Несовместные точки
Поиск точного решения
Поиск решения, близкого к заданной точке
Одномерные Эвристики
Квадратичная интерполяция
Локальность
Другие эвристики
Алгоритм «Interval Bisection»
Реализация
Заключение
Литература
Приложение 1. Типы данных и отношения
Приложение 2: Формальное описание языка NemoNext
Лексический анализатор
Автоматы разбора
Автомат Main
Автомат Class

Автомат Generic
Автомат Relation
Автомат Submodel
Автомат Argument
Автомат Variable
Автомат Expression
Автомат Function
Автомат Index
Автомат Container
Автомат Parameter
Приложение 3. Тестирование алгоритмов поиска точного решения
Приложение 4. Тестирование BlackBox-ограничений
Пример «Trapezium»
Пример «Sin&Cos»
Пример «Physical»

получения её значения, пометки переменной как константы, для доступа к внутренним слотам переменной (если тип данных переменной - составной).
Терм. Терм является внутренней вершиной дерева выражения. При создании терма указываются отношение и список аргументов (которыми могут быть либо переменные, либо термы). Также как и переменная, терм имеет собственное имя и тип данных.
Ограничение. Элементарный элемент, с помощью которого строится модель. Все факты (уравнения, неравенства, предикаты), которые добавляются в модель, должны быть ограничениями. Ограничение создаётся по терму, являющемуся корнем дерева выражения.
Решатель. Служит для создания модели и управления процессом вычислений.
Таблица. Таблица служит для хранения данных в собственном формате и обеспечивает создание и доступ к строкам и столбцам данных. Таблица используется при создании табличного отношения.
Строка таблицы. Одна строка данных таблицы. Используется для заполнения таблицы данными.
Сервисный уровень
Сервисный уровень содержит программы и модули для работы с системой №то№х1. Из них можно выделить:
• Компилятор языка описания модели ИетоИех! является основным инструментом для исследования задач и тестирования системы.
• Интерпретатор языка описания модели №то№х1 позволяет в интерактивном режиме работать с моделью: загружать модули, создавать переменные, модифицировать модель и выполнять вычисления. Интерпретатор используется для тестирования методов динамического управления моделью через АР1.
• Отладчик является основным средством отладки алгоритма