Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Методы и алгоритмы автоматизации проектирования системы документирования первичного потока научно-технической информации

Диссертация: Методы и алгоритмы автоматизации проектирования системы документирования первичного потока научно-технической информации
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Процесс ДПП реализуется на автоматизированных рабочих местах (АРМ) на базе персональных компьютеров: на экране монитора воспроизводится постепенное заполнение поля будущего структурного элемента издания (например, страницы документа) структурными единицами более низкого уровня (текстом, иллюстрациями и т. д.), то есть программными средствами решается задача сборки. Изучение специализированных… Читать ещё >

Методы и алгоритмы автоматизации проектирования системы документирования первичного потока научно-технической информации (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Процесс ДПП
    • 1. 1. Технологические этапы процесса ДПП
    • 1. 2. Случайные факторы, оказывающие воздействие на ДПП
    • 1. 3. Свойства технологической среды ДПП
    • 1. 4. Интеллектуальная поддержка при проектировании системы ДПП
  • Выводы
  • Глава 2. Построение
  • САПР ДПП
    • 2. 1. Объектная модель технологической среды ДПП
    • 2. 2. Факторизация множества критериев как средство уменьшения неопределенности при построении
  • САПР ДПП
    • 2. 3. Формирование прецедентов при построении
  • САПР ДПП
    • 2. 4. Построение
  • САПР ДПП на основе прецедентного подхода
    • 2. 5. Снижение чувствительности как средство уменьшения неопределенности при построении
  • САПР ДПП
  • Выводы
  • Глава 3. САПР ДПП, реализующее предложенный метод и алгоритмы
    • 3. 1. Системная архитектура
  • САПР ДПП
    • 3. 2. Программная реализация
  • САПР ДПП
    • 3. 3. Оценка эффективности разработанной
  • САПР ДПП
  • Выводы

Информационное обеспечение играет важную роль на всех этапах жизненного цикла промышленной продукции. В условиях современного производства оно в подавляющем большинстве случаев организовано в виде совокупности документов различного типа. Документ — материальный носитель с зафиксированной на нем в любой форме информацией в виде текста, звукозаписи, изображения и (или) их сочетания, который имеет реквизиты, позволяющие его идентифицировать, и предназначен для передачи во времени и в пространстве в целях общественного использования и хранения [1].

В информационном обеспечении приборостроения как наукоемкой отрасли промышленности кроме технологической документации особое место занимают научно-технические документы (статьи, технические отчёты и описания, буклеты, проспекты, презентации и т. д.), которые относятся к первичным документам [2], то есть содержат информацию, являющуюся изложением результатов изучения, исследования, разработок и оригинальную по своему характеру, представляющую результат непосредственного отражения деятельности автора. Технологический процесс создания таких документов называется документированием первичного потока научно-технической информации (ДПП) [2, 3].

Научно-технические документы играют важную роль при взаимодействии с заказчиками и научным сообществом, однако система ДПП на предприятии достаточно редко рассматривается при комплексной автоматизации производства.

На вход системы ДПП научно-технической информации от сотрудников предприятия поступают исходные материалы, являющие результатами научной и производственной деятельности различных структурных подразделений, которые подвергаются обработке для подготовки интегрального документа в соответствии с его типовыми особенностями, концепцией и требованиями контрагентов, занимающихся последующим тиражированием.

Процесс ДПП реализуется на автоматизированных рабочих местах (АРМ) на базе персональных компьютеров: на экране монитора воспроизводится постепенное заполнение поля будущего структурного элемента издания (например, страницы документа) структурными единицами более низкого уровня (текстом, иллюстрациями и т. д.), то есть программными средствами решается задача сборки.

Особенность системы ДПП на предприятии приборостроения состоит в том, что процесс создания документов происходит в условиях действия значительного числа случайных факторов (неопределенностей), при большом разнообразии программно-аппаратных средств, использованных при подготовке входных материалов, и при периодическом изменении номенклатуры документов, т. е. изменении критериев эффективности процесса [4].

Практика показывает, что в процессе функционирования системы АРМ на предприятии наблюдаются сбои в ДПП вследствие недостаточного оснащения техническими и программными средствами для обработки в заданное время необходимого объема исходных данных. Следует отметить, что при небольших объемах подготовки научно-технических документов, как правило, проблем не возникает, однако при увеличении нагрузки на систему ДПП значительно возрастают трудности управления ею.

С другой стороны, избыточное оснащение АРМ приводит к низкой эффективности их использования (недозагруженности, простоям в работе и т. д.), вызывая необходимость равномерного распределения нагрузки на отдельные элементы системы.

Причиной подобных сбоев является то, что в настоящее время нет моделей и методов проектирования структуры АРМ и расчета ее характеристик для снижения трудои ресурсозатрат, а также предотвращения потерь в случае перестроения системы документирования под нужды конкретного документа.

Изучение специализированных источников информации, в том числе профильных периодических изданий, показало, что на текущий момент в Российской Федерации не описано и не внедрено ни одной системы автоматизированного проектирования (САПР) для ДПП научно-технической информации на предприятии приборостроительной отрасли.

Таким образом, проведенное в диссертации исследование является актуальным, обусловленным практическими и научными задачами автоматизации проектирования системы ДПП. Цели и задачи работы.

Цель диссертационной работы состоит в разработке методов и алгоритмов автоматизированного проектирования системы АРМ для документирования первичного потока научно-технической информации в приборостроении.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

— Изучить специфику ДПП в приборостроении с целью выявления основных групп случайных факторов.

— Разработать модель описания системы ДПП.

— Разработать алгоритмы формирования глобальных прецедентов построения системы ДПП.

— Разработать алгоритмы построения САПР ДПП на основе прецедентного подхода.

— Реализовать программную версию предложенных алгоритмов, методов и моделей, провести оценку их эффективности.

Предмет исследования.

Метод принятия проектных решений и алгоритмы САПР системы АРМ для документирования научно-технической информации в приборостроении.

Методы исследования.

Теория, методы и алгоритмы автоматизированного проектирования, теория принятия решений, принципы и методы представления и анализа знаний в информационных системах, методы моделирования на основе декомпозиции целевой функции, методы объектно-ориентированного программирования.

Положения, выносимые на защиту.

1. Метод принятия проектных решений в сфере подготовки системы ДПП научно-технической информации в приборостроении с использованием декомпозиции целевой функции и прецедентного подхода.

2. Алгоритм формирования прецедента при решении общей задачи построения САПР ДПП.

3. Алгоритм параметрической адаптации прецедента к текущим условиям ДПП.

4. Реализация разработанных методов и алгоритмов в виде САПР ДПП. Научная новизна.

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработанном методе автоматизации проектирования системы ДПП. Отличительной особенностью данного метода является внедрение декомпозиции целевой функции и прецедентного подхода в цикл принятия и корректировки проектного решения. Практическая ценность.

Разработано программное обеспечение для построения системы ДПП научно-технической информации на предприятиях приборостроения. Предложенный алгоритм параметрической адаптации системы и модель перераспределения ресурсов позволяет повысить эффективность проектных решений.

Область применения результатов.

— Проектирование системы ДПП.

— Автоматизирование расчетов параметров системы ДПП.

Апробация результатов работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях:

— VIII Международная научно-техническая конференция «Интеллектуальные системы» (AIS'08), Россия, Геленджик, 2008.

— XXIII Международная научно-техническая конференция «Интеллектуальные САПР-2008» (CAD'08), Россия, Геленджик, 2008.

— XXXVII научная и учебно-методическая конференция СПбГУ ИТМО, Россия, Санкт-Петербург, 2008.

— VI Всероссийская межвузовская конференция молодых ученых, Россия, Санкт-Петербург, 2009.

— XXXVIII научная и учебно-методическая конференция СПбГУ ИТМО, Россия, Санкт-Петербург, 2009.

— VII Всероссийская межвузовская конференция молодых ученых, Россия, Санкт-Петербург, 2010.

— 12th International Conference «System Analysis and Information Technologies SAIT», Kyiv, Ukraine, 2010.

— XL научная и учебно-методическая конференция СПбГУ ИТМО, Россия, Санкт-Петербург, 2011.

Апробация и внедрение результатов диссертационной работы были проведены в ООО «Производственно-коммерческая фирма «РТД» и в ФГБОУ ВПО «СПбНИУ ИТМО».

Диссертационное исследование выполнено при поддержке.

Правительства Санкт-Петербурга: грант Санкт-Петербурга по поддержке научных, научно-образовательных и научно-популярных периодических изданий в 2007 году (Заключительный отчет по НИР № государственной регистрации 0120.710 967. — СПб.: СПбГУ ИТМО, 2007. — 22 е.).

Диссертационное исследование выполнено при поддержке.

Министерства образования и науки Российской Федерации: проект в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2006;2008 годы)» (Заключительный отчет по.

НИР РНП 3.2.3.13088. № государственной регистрации 0120.852 799. — СПб.:

СПбГУ ИТМО, 2008. — 134 е.).

Выводы.

В третьей главе получены следующие результаты:

— Разработано и реализовано программное обеспечение, предназначенное для автоматизации проектирования системы ДПП.

— Реализация представляемого программного средства использовался фреймворк-ИЕТ, библиотеки ZedGraph. dll и TabControlEX.dll. Программный продукт имеет модульную структуру, что предоставляет возможность расширения и модификации программного продукта путем разработки и реализации новых методов без изменения всей программы.

— Реализованы алгоритмы формирования прецедента и его параметрической адаптации прецедента к текущим условиям ДПП, рассмотренные во второй главе.

— Проведена апробация и оценена эффективность полученных результатов.

— Разработана и реализована графическая визуализация рассчитываемой системы в соответствии с выбранным прецедентом.

— Проведены исследования алгоритмов реализации экспертной системы на время решения задачи и вероятность возникновения ошибки либо отклонения от заданных параметров.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В работе были получены следующие основные результаты:

— Проведено исследование организации процесса ДПП на предприятии и показано, что он реализуется в условиях действия случайных факторов (неопределенностей).

— Выделены группы случайных факторов, действующих на процесс ДПП: связанные со свойствами среды интерфейсных операций, с передачей результатов ДПП на печать и со свойствами программных продуктов.

— Показано, что задача построения САПР ДПП должна ставится как задача принятия решений.

— Разработан метод построения САПР ДПП: определены альтернативные решения, критерии выбора решения, модель, позволяющая для каждой альтернативы рассчитать вектор критериев, и решающие правила.

— Определены альтернативные решения в виде иерархически организованной структуры прецедентов.

— Проведен факторный анализ, позволивший выделить шесть обобщенных показателей — критериев выбора решения (прецедента).

— Построена модель, описывающая взаимосвязь между альтернативами и критериями.

— Разработан алгоритм формирования прецедента при решении общей задачи построения САПР ДПП (построены решающие правила).

— Разработан алгоритм параметрической адаптации прецедента к текущим условиям ДПП.

— Разработано программное обеспечение — СППР ДПП, реализующее предложенный метод и алгоритмы на его основе.

— Произведена апробация полученных результатов в ООО «Производственно-коммерческая фирма «РТД» и в ФГБОУ ВПО «СПбНИУ ИТМО».

Показать весь текст

Список литературы

  1. Федеральный закон № 77-ФЗ «Об обязательном экземпляре документов».
  2. А.Т. Документоведение. Учебное пособие. М. Инфра-М, 2005.- 183 с.
  3. ГОСТ Р 51 141−98. Делопроизводство и архивное дело. Термины и определения.
  4. Н.Ф., Чернышов A.C., Маятин A.B. Система поддержки принятия решения для предметной области «Полиграфия» на примере настольной издательской системы «InDesign» // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2005. — Выпуск 20. — С. 248−251.
  5. Т.Б. Компьютерная обработка информации. Допечатная подготовка. Учебное пособие. СПб: Питер, 2004. — 368 с.
  6. A.A. Самарин Ю. Н. Методика определения производительности системы допечатной подготовки: Монография. -М.: Август-Принт, 2006. 112 с.
  7. Р50.1.028−2001. Методология функционального моделирования. М.: Госстандарт России, 2001. 53 с.
  8. ГОСТ Р ИСО 9000−2001 Система менеджмента качества. Основные термины и словарь. М.: Госстандарт РФ, 2001.
  9. И. Н. Технология редакционно-издательского дела: конспект лекций М.: ЦДО МГУП, 2002. — 88 с.
  10. ГОСТ 7.89−2005 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Оригиналы текстовые авторские и издательские. Общие требования. М.: Стандартинформ, 2006. — 15 с.
  11. ОСТ 29.106−90 «Оригиналы изобразительные для полиграфического репродуцирования. Общие технические условия» М.: Изд-во стандартов, 1989.
  12. ОСТ 29.115−88 «Оригиналы авторские и текстовые издательские». -М.: Изд-во стандартов, 1989.
  13. ГОСТ 7.62−2008. Знаки корректурные для разметки оригиналов и исправления корректурных и пробных оттисков. Общие требования -М.: Стандартинформ, 2008 18с.
  14. И.К. Технология редакционно-издательского дела. Учебное пособие. М.: Изд-во МГАП «Мир книги», 1995. — 116 с.
  15. С. Допечатная подготовка публикаций // КомпьюАрт. 2003. № 4. С. 17−18
  16. C.B., Лагуновский Д. М. Обработка изображений: технология, методы, применение. Мн: Амалфея, 2000. — 304 с.
  17. В.М., Кузнецов Б. А., Чистова И. Н. Экономика и организация издательского дела: краткий курс. М., 2002. — 73 с.
  18. А.Э. Издательский словарь-справочник. М.: Олма-Пресс, 2003.-560 с.
  19. Д. Издательское дело. /2-е изд., испр. и доп. М.: ЭКОМ, 2002. — 424 с.
  20. П.В. Роль управления качеством издательского процесса в интеграции национальных образовательных стандартов // РАЕ. Фундаментальные исследования. 2007. — № 3.
  21. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 3-х тт. Т. З: Методы современной теории автоматического управления / Под ред. Н. Д. Егупова. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. — 748 с.
  22. Технологическая инструкция по набору и верстке книжных, журнальных и газетных изданий с использованием компьютерных технологий. М.: ВНИИполиграфии, 1999.
  23. Н.Ф., Маятин A.B., Смирнов Ф. А. Обратные задачи в компьютеризированных технологических средах // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2007. — № 44. — С. 284−294.
  24. ГОСТ Р ИСО/МЭК 8824−2-2001. Информационная технология. ACH 1. Спецификация информационного объекта.
  25. В.В., Петренко А. К., Косачев A.C., Бурдонов И. Б. Подход UniTesK к разработке тестов // Программирование. 2003. — № 29(6). -С. 25−43.
  26. Э. Технология разработки программного обеспечения. СПб: Питер, 2004. — 656 с.
  27. Meyer В. Applying 'Design by Contract' // IEEE Computer. V. 25. -October 1992.-P. 40−51.
  28. Н.Ф., Котелкова Г. О., Синицын В. А., Смирнов Ф. А. Координация управляющих воздействий при формировании профессиональной компетентности в программировании // НТВ СПбГУ ИТМО. 2008. — № 56. — С. 111−120
  29. Интеллектуальные системы автоматического управления / Под ред. И. М. Макарова, В. М. Лохина. М.: Физматлит, 2001. — 576 с.
  30. C.B., Иванова О. Г., Лагутин A.B., Шахов Н. Г. Использование автоматической классификации при построении информационных систем в условиях неопределенности. // Информационные процессы и управление. 2006. — № 1.
  31. Ю.И. Об алгебраических методах в задачах распознавания или классификации // Проблемы кибернетики. М.: Наука, 1978. -Вып. 33.-С. 5−68.
  32. Kalman R.E. On the general theory of control systems // Proc. First Intern. Congr. Automatic Control. Moscow, 1960. — V. 1. — London: Butter Worth & Co.
  33. Ф. Мифический человекомесяц или Как создаются программные системы. М.: Символ-Плюс, 2006. — 304 с.
  34. Э. Компьютерная технология и полиграфические традиции // КомпьюАрт. 2000. — № 3 Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.compuart.rU/Archive/CA/2000/3/8/#04
  35. И.П. Основы автоматизированного проектирования. Учебник для вузов. М.: МВТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. — 336 с.
  36. С.Т., Ильясов Б. Г., Васильев В. И. и др. Управление динамическими системами в условиях неопределенности. М.: Наука, 1998. -652 с.
  37. A.A., Поляков А. О. Интеллектуальные системы управления. -СПб: СПбГТУ, 1999. 264 с.
  38. Дистанционная система поддержки принятия решений по выбору конфигураций САПР. Методы поддержки принятия решений / Антология. Под ред. О. И. Ларичева. М.: Едиториал УРСС, 2001. 72 с.
  39. Дж., Райли Г. Экспертные системы. Принципы разработки и программирование. М.: Вильяме, 2007. 1152 с.
  40. В.Н. Интеллектуальные системы управления: основные понятия и определения // Изв. РАН. Теория и системы управления. -1997.-№ 3.-С. 138−145.
  41. , Л. Н. Введение в искусственный интеллект. М.: Академия, 2005.
  42. О. И., Петровский А. В. Системы поддержки принятия решений. Современное состояние и перспективы их развития. // Итоги науки и техники. Сер. Техническая кибернетика. — Т.21. М.: ВИНИТИ, 1987, С. 131—164.
  43. Система поддержки принятия решений в человеко-машинных системах управления. Труды Института проблем управления РАН им. В. А. Трапезникова. Том УШ. М.: ИПУРАН, 2000 г. С. 46—59.
  44. Г. С. Приобретение знаний интеллектуальными системами: Основы теории и технологии. М.: Наука. Физматлит, 1997. — 112 с.
  45. А. М. Разработка алгоритмов индуктивного вывода с использованием деревьев решений // Кибернетика и системный анализ. 1993. -№ 1.-С. 174−178.
  46. Г. Г., Набатов А. Н., Речкалов A.B. и др. Автоматизированное проектирование информационно-управляющих систем.
  47. JI. Р., Никулина Н. О., Халиков Т. А. и др. Разработка динамической модели процесса управления в проблемных ситуациях на основе базы знаний прецедентов // Управление в сложных системах.- 1999.-№ 17. С. 107−112
  48. О.И., Мошкович Е. М. Качественные методы принятия решений. — М.: Физматлит, 1996.
  49. Klaus-Dieter Althof, Eric Auriol, Ralph Barlette, and Michel Manago. А Review of Industrial Case-Based Reasoning Tools. AI Intelligence, 1995.
  50. Alan Bundy, editor. Artificial Intelligence Techniques. Springer Verlag, 1997.
  51. A.B., Ченцов C.B. Многоуровневые непараметрические системы принятия решения. Новосибирск: Наука. СО РАН, 1997. — 186 с.
  52. Справочник по прикладной статистике. В 2-х т. Т.1. / Ред. Э. Ллойд, У. Ледерман. М.: Фин. и стат., 1989. — 510 с.
  53. Справочник по прикладной статистике. В 2-х т. Т.2. / Ред. Э. Ллойд, У. Ледерман. М.: Фин. и стат., 1990. 526 с.
  54. Прикладная статистика: классификация и снижение размерности. Справ, изд. / Ред. С. А. Айвазян. М.: Финансы и статистика, 1989. -607 с.
  55. Горелик A. JL, Скрипкин В. А. Методы распознавания: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1989. — 232 с.
  56. В.В., Елиферов В. Г. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов. М.: РИА «Стандарты и качество», 2008.-408 с.
  57. А.Ф., Кушников В. А. Модели и методы анализа и синтеза целей и критериев в системах управления производственными процессами. -Саратов: ООО Издательский Центр «Наука», 2008. 320 с.
  58. Garicano L. Hierarchies and the Organization of Knowledge in Production // Journal of Practical Economy. 2000. -Y. 108. — № 5. — P. 874−904.
  59. M.B. Математические модели оптимизации иерархических структур. М.: ЛЕНАНД, 2006. — 264 с.
  60. .Л. Системный анализ и методы системотехники. М.: МО СССР, 1990.-522 с.
  61. Ф.И., Тарасенко Ф. П. Введение в системный анализ. М.: Высш. шк., 1989. -367 с.
  62. Н.В., Артемова Г. О., Гусарова Н. Ф. Система поддержки принятия проектных решений для документирования научно-технической информации // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. Вып. 1 (77). -СПб, 2012.-С. 128−134
  63. Р. Искусство решения проблем. М: Мир, 1982. — 220 с, Антонов А. В. Системный анализ. — М.: Высшая школа, 2006. — 456 с.
  64. Agnar Aamodt and Enric Plaza. «Case-based reasoning: Foundational issues, methodological variations, and system approaches». AI Communications, 7(l):39−59, 1994.
  65. О. В, Грубник Е. М, Круглов В. В. Система поддержки принятия решений с адаптацией алгоритма вывода // Математическая морфология. Вып. 6, 2006 Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM, свободный.
  66. Свидетельство о гос. регистрации программного продукта № 2 009 610 729 «Информационно-справочная система по подготовке к печати издательской продукции», зарег. в Госреестре 30.01.2009.
  67. Фу Кинсун. Структурные методы в распознавании образов /Пер. с англ. Н. В. Завалишина, С. В. Петрова, P.JI. Шейнина- Под ред. М. А. Айзермана. М.: Мир, 1977. — 320 с.
  68. Рутковский J1. Методы и технологии искусственного интеллекта. — М.: Горячая линия-Телеком, 2010. — С. 520.
  69. Г. Г. Хаос. Структуры. Вычислительный эксперимент. Введение в нелинейную динамику. М.: Эдиториал УРСС, 2001.
  70. X. Сетевые методы управления в проектировании и производстве. -М.: Наука, 1979. -638 с.
  71. Е.П. Эволюционный синтез систем. М.: Радио и связь, 1985. -328 с.
  72. A.A. Проектирование систем принятия решений в энергетике. М.: Энергоатомиздат, 1986. — 120 с.
  73. А. Принципы объектно-ориентированной разработки программ М: Вильяме, 2002, 496 С.
  74. C.JI. Архитектуры вычислительных систем. СПб.:БХВ-Петербург, 2010. 240 с.
  75. Т. В., Баллод Б. А. Проектирование информационных систем. М.: Феникс, 2009 508 С.
  76. Rokach L.- Maimon О. Top-down induction of decision trees classifiers-a survey // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part С 35 (4): pp.476−487, 2005.
  77. CLR via C#. Программирование на платформе Microsoft .NET Framework 2.0 на языке C#. Джеффри Рихтер. Издательства: Питер, Русская Редакция, 2007 г.
  78. Microsoft ASP.NET 2.0. Углубленное изучение. Дино Эспозито. Издательства: Питер, Русская Редакция, 2007 г.
  79. Советов Б. Я, Яковлев С. А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 1985.-271 с.
  80. Владимиров В. А, Воробьев Ю. Л, Малинецкий Г. Г. и др. Управление риском. М.: Наука, 2000.
  81. Ермакова Е. Ю, Котелкова Г. О, Решение задачи структурирования материалов журнала «Научно-технический Вестник» на основе построения онтологии // Сборник тезисов VI Всероссийской межвузовской конференции молодых ученых. СПб, 2009. — Выпуск 6.-С. 456−459
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!