Моделирование и оперативный контроль динамики судна в условиях периодического снижения остойчивости на попутном волнении

• Автор: Хейн Тун
• Шифр специальности: 05.08.01, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 176 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ СУДНА В УСЛОВИЯХ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СНИЖЕНИЯ ОСТОЙЧИВОСТИ НА ВОЛНЕНИИИ
1.1. Проблемы синтеза модели контроля поведения судна на волнении в бортовых системах поддержки принятия решений

1.2. Теоретические аспекты разработки моделей контроля динамики судна на волнении.

1.3. Аналитический обзор.

1.4. Постановка задачи исследования

1.5. Общая характеристика диссертационной работы.

Выводы по первой главе.

Глава2. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРОРАММИОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ДИНАМИКИ СУДНА ПРИ ПЕРИОДИЧЕСКОМ СНИЖЕНИИ ОСТОЙЧИВОСТИ НА ВОЛ ТЕНИИ
2.1. Принципы построения и синтез концептуальной модели программной системы контроля динамики судна на волнении

2.2. Модель оценки вероятности возникновения экстремальной ситуации.

2.3. Модель программной системы на основе нечеткой системы знаний.
2.4. Модель и алгоритм обработки информации при контроле динамики судна на основе метода функционала действия
2.5. Модель и алгоритм обработки информации при контроле динамики судна на основе нечеткого логического базиса.
2.6. Визуализация результатов моделирования
2.7. Оценка риска принятия решений при контроле сложных
ситуаций
Выводы по второй главе
ГлаваЗ. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДИНАМИКИ СУДНА В УСЛОВИЯХ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СНИЖЕНИЯ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА НА ВОЛНЕНИИ
3.1. Методы и модели анализа и прогноза поведения судна при периодическом снижении остойчивости на волнении
3.2. Математическая модель поведения судна на волнении при различном уровне внешних возмущений.
3.3. Объекты моделирования и интерпретация динамики взаимодействия
3.4. Результаты моделирования
3.5. Оценка устойчивости колебательного движения судна на волнении
3.6. Оценка адекватности математической модели и риска принимаемых решений при контроле динамических ситуаций 1
Выводы по третьей главе
Глава4. РЕАЛИЗА1 ,ИЯ ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ АНАЛИЗА И ПРОГНОЗА ДИНАМИКИ СУДНА НА ВОЛНЕНИИ ПРИ ПЕРИОДИЧЕСКОМ СНИЖЕНИИ ОСТОЙЧИВОСТИ
4.1. Формальная модель программной среды
4.2. Особенности функционирования программной среды
4.3. Особенности обработки информации в мультипроцессорной вычислительной среде
4.4. Особенности функционирования программного комплекса
4.5. Совершенствование методов анализа динамики судна па волнении
на основе теории катастроф и концепции ii.
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ПРИЛОЖЕНИЕ Программное средство моделирования динамики судна на волнении в условиях непрерывного снижения остойчивости.
ВВЕДЕНИЕ


При функционировании системы информационной поддержки часть прикладной логики реализуется на параллельных процессорах, а основная часть на центральной ЭВМ. Используемые в системе процедуры и логические правила обеспечивают обработку информации в темпе ее поступления. ПО которым перемещаются ИСХОД пне данные и результаты интеллектуального анализа данных в процессе выполнения задач для различных ситуаций. Таким образом, для каждого процессора определяется требуемый набор взаимодействий, что является исходным пунктом для выбора топологии вычислительной системы анализа данных и протоколов функционирования соответствующих технических средств, а также полное значение интенсивности взаимодействий, определяющее требования к интерфейсу оператора. Процесс детального планирования разработки и отладки программной системы контроля динамики судна на волнении поддерживается традиционными методами планирования вычислений. Более глубокий анализ и возможность прогнозирования динамических характеристик программных средств обеспечивается с помощью формального моделирования процессов разработки, включая продукционные системы. Динамика моделей, построенных с помощью традиционно применяемых формализмов, в недостаточной степени отражает процесс реализации программных систем анализа данных. Большие сложности связаны с учетом неопределенности, значение которой особенно велико в системах, реализуемых в рамках гибких технологий. Неопределенность, сопровождающая принимаемые решения в нечеткой динамической среде, постоянно порождает неуверенность оператора, порождает риск неверной интерпретации исходной информации для принятия решения. Эта неуверенность измеряется и учитывается с помощью формализмов нечетких множеств, описание которых вместе с конкретными примерами практических приложений анализа данных рассмотрено в следующей главе диссертации. Использование нечетких описаний, близких к естественному языку человека, заметно упрощает процесс выявления скрытой информации и принятия обоснованного решения. Математические модели, описывающие поведение судна, обладают специфическими свойствами единой структурой и общим признаком нелинейности. Слабая нелинейность достаточно хорошо изученная область математики и теории корабля. Здесь существуют общие методы решения и разработаны эффективные алгоритмы для практических приложений. Методы решения задач с более сильными проявлениями нелинейности основаны на сложных математических построениях и использовании современных вычислительных средств. Углубленное исследование особенностей поведения судна на волнении как нелинейной динамической системы требует осмысливания физических закономерностей, эффектов и явлений. Эти особенности не всегда укладываются в устоявшиеся понятия и концепции и требуют развития новых подходов, методов и алгоритмов. Среди них следует выделить интерпретацию математических моделей на основе современных методов анализа существенно нелинейных динамических систем метод МонтеКарло, метод моментов, метод функционала действия, уравнение ФоккераИланкаКолмогорова, метод фазовой плоскости и теория катастроф 3,, ,,,0,2. В рамках такой интерпретации удается получить качественную и количественную информацию о сложных явлениях, характеризующих динамику судна на волнении. Использование указанных методов предоставляет новый математический аппарат для исследования физических систем со сложной структурой с целью обеспечения мореходных качеств судов в процессе проектирования или организации эффективного управления в условиях эксплуатации. В процессе функционирования системы контроля динамики судна на волнении постоянно возникают ситуации, связанные с анализом исходной информации и принятием решений. Информационная поддержка оператора в этих ситуациях может быть реализована с помощью современных программных средств анализа данных, среди которых следует выделить технологию 6 i i i средства оперативной аналитической обработки информации, направленные на поддержку принятия решений. Элементы множества о характеризуются параметром ы о объекта с и значением данного свойства X. Я,Т, 1.