Методы графического представления моделей на основе алгоритмических сетей и их программная реализация

• Автор: Королев, Олег Федорович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 162 с. : ил

1.1. Алгоритмические сети основные определения

1.1.1. Аналитическое и фафическое представления алгоритмической сети.

1.1.2. Основные проблемы разработки системы автоматизации на основе алгоритмических сетей

1.2. Средства визуального моделирования

1.2.1. Программные продукты с возможностью фафического построения моделей

1.2.2. 5ш

1.2.3. У1з8нп

1.2.4. БипиПпк.

1.2.5. Существующие системы автоматизации на основе алгоритмических сетей

1.2.6. Заключительные замечания по средствам визуального моделирования .

Выводы по первой главе.

Глава 2. Мегоды графического представления моделей на основе алгоритмических сетей и их алгоритмизация
2.1. Развитие языка моделирования
2.1.1. Отказ от фиксированного базиса операторов.
2.1.2. Возможность обращения к другой модели, считаемой со своим шагом расчета
2.1.3. Ввод новых типов переменных.
2.2. Технология создания алгоритмической сети при графическом вводе
2.2.1. Объекты, описывающие графическое представление
алгоритмической сети.
2.2.2. Графический ввод алгоритмической сети.
2.2.3. Блочнофрагментарная и шаблонная технологии ввода
алгоритмических сетей
2.3. Правила графического синтаксисал
2.3.1. Обзор возможных отношений.
2.3.2. Недопустимые отношения
2.3.3. Допустимые отношения
2.3.4. Динамическая и статическая синтаксические проверки
2.3.5. Общая синтаксическая проверка.
2.3.6. Теорема о корректности правил графического синтаксиса.
2.4Алгоритмы синтаксического контроля при вводе алгоритмической сети
2.4.1. Алгоритмы проверки возможности построения графических элементов с точки зрения графического синтаксиса.
2.4.2. Алгоритмы проверки возможности изменения с точки зрения
графического синтаксиса атрибутов графических элементов
2.4.3. Алгоритмы поиска контуров в алгоритмической сети
Выводы по второй главе
Глава 3. Реализация методов графического представления моделей на основе алгоритмических сетей в системе КОГНИТРОН.
3.1. Краткий обзор особенностей системы
3.2. Настроечный файл системы
3.3. Ввод модели в графическом редакторе.
3.3.1. Ввод операторов алгоритмической сети
3.3.2. Изменение атрибутов фафических элементов.
3.3.3. Удаление фафических элементов
3.3.4. Синтаксическая проверка
3.3.5. Задание общих свойств и сохранение модели
3.3.6. Дополнительные возможности и пример построения модели
3.3.7. Пример построения блочнофрагментарной модели
3.3.8. Операции по работе с буфером обмена
3.4. Формат хранения модели в системе
3.5. Сравнение функциональных возможностей подсистемы построения моделей с предыдущей версией.1
3.5.1. Общие свойства системы.
3.5.2. Ввод модели в графическом редакторе
3.5.3. Ввод модели в редакторе повершинного ввода.
3.5.4. Построение модели с использованием базы готовых моделей
Выводы по третьей главе
Глава 4. Примеры моделей, реализованных в системе КОГНИТРОН
4.1. Модель решения системы линейных уравнений методом Гаусса
4.2. Базовая модель жизненного цикла вооружений и военной техники
для сухопутных войск
4.2.1. Постановка задачи
4.2.2. Описание блоксхемы модели.
4.2.3. Описание типового блока жизненного цикла вооружений и
военной техники.
4.2.4. Блок ремонтных мощностей.
4.2.5. Результаты модельных экспериментов.
4.2.6. Общие замечания по созданию модели в системе моделирования
Выводы по четвертой главе.
Заключение
Литература


Объем приложения составляет 3 страницы. В первой главе рассматриваются основные понятия и определения в области моделирования на основе алгоритмических сетей. Рассматриваются основные проблемы разработки системы автоматизации на основе алгоритмических сетей. Рассматриваются существующие на рынке системы визуального моделирования и. В заключение главы формулируются требования к новой системе автоматизации. Во второй главе рассматриваются методы графического представления моделей на основе алгоритмических сетей. Предлагается расширение возможностей языка моделирования путем отказа от фиксированного базиса операторов реализации возможности обращения к другой модели, считаемой со своим шагом расчета ввода новых типов переменных. Далее предлагается технология создания алгоритмической сети при графическом вводе. Выбираются объекты, описывающие графическое представление алгоритмической сети, дается определение графического представления. Рассматривается графический ввод алгоритмической сети, блочнофрагментарная и шаблонная технологии ввода алгоритмических сетей. На основе предложенной технологии ввода предлагаются правила графического синтаксиса и алгоритмы синтаксического контроля. Третья глава посвящена описанию реализации предложенных методов в новой версии системы автоматизации. Рассматриваются особенности новой системы. Описывается формат настроечного файла системы. Описание сопровождается примерами. Рассматривается формат хранения данных в новой системе. В заключение главы сравниваются функциональные возможности подсистемы построения моделей предыдущей и новой версий. В четвертой главе рассматриваются примеры моделей, реализованных в новой версии системы. Работа завершается заключением, содержащим основные результаты исследования, и списком использованной литературы. Глава 1. Аналитическое и графическое представления алгоритмической
Разработка компьютерных технологий ориентированных на конечного пользователя, для различных отраслей народного хозяйства и социальной сферы, на основе использования методов искусственного интеллекта является одним из основных направлений исследований СанктПетербургского института информатики и автоматизации РАН С1ШИРАН с его основания в г. Ориентация на конечного пользователя привела к алгоритмическому подходу, применению алгоритмического моделирования . Алгоритмический подход может использовать различные методы формализации модели, одним из таких является метод представления алгоритмических моделей на основе алгоритмических сетей, разрабатываемый вСПИИРАПс г. В литературе , алгоритмические сети АС определяются как конечный ориентированный нагруженный граф, дугам которого сопоставлены явления, характеризующие моделируемый объект переменные, а вершинам функциональные отношения, связывающие эти явления операторы. Алгоритмические сети служат для представления алгоритмических моделей и отображают некоторую расчетную схему, по которой проводятся вычислительные эксперименты над моделями. АС является отображением в вычислительные связи между операторами выявленных в процессе формирования сценария моделируемого процесса причинноследственных связей между явлениями. Определение 1. ОХ 0Х. Определение 1. Если оператор некоммутативен, то в тй и оиЗД задается частичный порядок для их элементов. Особо необходимо отметить оператор типа задержка А1, который задает исходное состояние моделируемого процесса и описывает переход модели на следующий шаг моделирования или просто определяет задержку появления значения какойлибо переменной в части АС, использующей это значение, на заданное число тактов шагов моделирования. В дальнейшем, для определенности, будем полагать, что ЛС служат для представления моделей, выражаемых системой рекуррентных нелинейных выражений. I множество индексов всех операторов АС 5. Определение 1. АУАС Р , где Р множество операторов Г. Ориентация на конечного пользователя предъявила особые требования к обеспечению корректности создаваемых им с помощью языка алгоритмических сетей ЯАС моделей . Определение 1.