Моделирование и синтез структур программных интерактивных систем с недетерминированными алгоритмами

• Автор: Разумовский, Алексей Игоревич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 217 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Исследование принципов построения и методов проектирования

структр интерактивных систем

1.1 Сущность, виды и модели систем

1.2 Классификация и особенности программных интерактивных систем

1.2.1 Методы проектирования и программирования САПР

1.3 Образцы программирования сложных систем

1.3.1 Программирование через операции и программирование через объекты

1.3.2 Модели, используемые для проектирования САПР.

1.3.3 Стили построения архитектур сложных систем.

1.4 Жизненный цикл программной системы
1.5 Проблематика проектирования программных систем с недетерминированными алгоритмами.
1.6 Основные выводы главы 1
Глава 2. Разработка инструментальных средств проектирования программных систем с недетерминированными алгоритмами
2.1. Постановка задачи проектирования структур ПрИС
2.2 Единый направленный процесс проектирования структур ПрИС с недетерминированными алгоритмами.
2.3 Формирование модели типов данных и операции с локальными алгоритмами.
2.4 Тезаурус и анализ предметной области задачи.
2.4.1 Принципы формирования тезауруса.
2.4.2 Построение тезауруса.
2.5 Унификация объектов.
2.5.1 Декомпозиция модуля ПрИС на унифицированные локальные алгоритмы
2.5.2 Разработка унифицированного типа.
2.5.3 Полное множество неявных локальных алгоритмов.
2.6 Основные выводы главы 2
Глава 3. Разработка структур систем с недетерминированными алгоритмами на
основе принципа единого направленного процесса ЕНП.
3.1 Эффективность использования тезаурусов в системах с недетерминированными алгоритмами
3.1.1 Проектирование структур ПрИС посредством разработки тезаурусов объектов информации и внутрисистемных интерфейсов на примере проектирования структуры системы визуализации мониторинга экологической обстановки объекта ПУ7.
3.1.2 Создание тезауруса объектов информации в алгоритмах пересечения контуров.
3.1.3 Использование тезауруса операций в алгоритмах построения сплайновых кривых.
3.1.4 Исследование влияния качества тезауруса на формирование и функционирование алгоритма триангуляции произвольных полигонов.
3.2 Использование унификации типа для оптимизации структур потоковых данных алгоритма фильтрации.
3.3 Унификация ячеек пространства поиска через организацию матрицы полигона для построения алгоритма быстрого выделения векторных объектов.
3.4 Исследование методов визуализации 3 моделей.
Проектирование механизмов визуализации с применением метода ЕНП
3.5 Основные выводы главы
Глава 4. Методы и средства взаимодействия пользователя в программных интерактивных системах
4.1 Создание специализированных систем визуализации моделей сложных машиностроительных объектов.
4.1.1 Построение стандарта .
4.1.2 Анализ и принципы построения въюера.
4.1.3 Описание блоков программы выоера.
4.1.4 Функциональные элементы программы.
4.1.5 Рабочее пространство.
4.2 Комплекс программных средств по управлению испытаниями сложных объектов.
4.2.1 Анализ области реализации программного комплекса управления испытаниями ПКУИ.
4.2.2 Модель объекта тестирования.
4.2.3 Состав комплекса.
4.3 Подсистема визуализации мониторинга экологической обстановки объекта 0 ПУ7.
4.3.1 Назначение подсистемы визуализации.
4.3.2 Структура подсистемы визуализации.
4.3.3 Параметры настройки подсистемы визуализации
4.3.4 Управление процессом визуализации.
4.3.5 Графики.
4.4. Основные выводы главы 4
Заключение
ЛИТЕРАТУРА


Сложные системы во многих случаях сводят к простым, когда вводят гипотезы о простоте свойств элементарных компонентов. Большие системы это всегда сложные многоуровневые иерархические системы, в которых пространственный географический фактор имеет существенное значение. Примером сложных систем являются программные системы, выполняющие функции автоматизированного проектирования, моделирования и управления специализированными данными. Создание системы, ее конструирование и разработка осуществляются в следующем порядке замысел системы, анализ и выделение компонентов, конструирование компонентов и, наконец, синтез объединение компонентов в единое целое, в систему. На стадии замысла формируется представление о желаемых свойствах будущей системы как целого, о целях ее создания, о задачах, которые этой системой или с ее помощью должны решаться. Изменением состояния системы, исходом которого является некоторый результат, описывают поведение системы. Поведение системы, таким образом, связано с достижением цели или решением задачи. При описании поведения системы на некотором отрезке времени речь всегда идет о процессе изменения состояния Б и о процессах на входе Е0 и выходе системы. Неизменная составляющая в системе при изменении ее состояния, реализации различных форм поведения, совершении системой операции и т. Среди концептуальных программных систем следует выделить особый класс интерактивные системы. Отличительной особенностью интерактивных систем является их непосредственная связь в реальном времени с технологическими процессами и человекомоператором. Эта связь осуществляется через устройства ввода средства интерактивного взаимодействия и датчики технологических процессов и вывода информации показывающие приборы и исполнительные механизмы. Внешние устройства в интерактивных системах используют специфические структуры данных, а также различные точности представления информации. Это требует специальных преобразователей для согласования внешнего представления информации с внутрипроцессорным. При проектировании программных интерактивных систем ПрИС приходится учитывать следующие два обстоятельства вопервых, к моменту проектирования структур интерактивных систем характеристики внешних устройств уже определены, они входят в исходные данные для разработки ПрИС и, тем самым, влияют на их структуры. Поэтому при проектировании структур интерактивных систем приходится выбирать между множеством реализаций в виде универсальных или специализированных средств. Достаточно часто оказывается, что последнее оказывается предпочтительней. С целью уточнения предмета исследований проведем классификацию ПрИС по области применения и способам согласования с внешними устройствами. Представитель первого класса ПрИС входную информацию получает от датчиков технологических процессов, от различных устройств ввода графической информации и средств перемещения маркера на экране графического дисплея. Выходная информация выдастся на исполнительные механизмы, технологические установки, графические устройства визуализации, фотоплоттеры, координатографы, технологические автоматы и станки с ЧПУ. К этому классу ПрИС относятся системы, обеспечивающие комплексное решение задач измерения, контроля, регулирования или проектирования. Примерами таких систем являются системы автоматизированного проектирования и системы регулирования параметров технологических процессов. В последнее время быстро развивается направление систем виртуальной реальности, в которых широко используются не только внешние устройства, характерные для систем автоматизированного проектирования, но и устройства, используемые в системах управления технологическими процессами различного рода датчики и исполнительные механизмы. К большинству систем этого класса предъявляются достаточно жесткие требования по быстродействию, определяемые параметрами технологического процесса или необходимостью работы оператора в реальном времени. Представителю второго класса ПрИС входная информация поступает от устройств, аналогичных первому классу. Выходная информация представляется оператору или передается через каналы связи со смежными ПрИС.