n
задач
Z={ Z
1
, Z
2
, .., Z
n
}
и для них соответствует
m
моделей
M ={ M
1
, M
2
, .., M
m
}.
Для численной реализации им соответствует
t
алгоритмов
A ={ A
1
, A
2
, .., A
t
},
которые реализуются при помощью
k
программ
P ={ P
1
, P
2
, .., P
k
}.
Следовательно, для
полной автоматизации процессов решения поставленной задачи нужно осуществить
последовательные переходы:
Z → M → A → P.
Следующей задачей является
определение механизма практической реализации этапов алгоритмизации.
Алгоритмизация исследований и решение задач оптимизации инженерных
конструкций, реализуется на компьютер в виде алгоритмической системы
оптимизации (АСО). Система состоит из шести алгоритмических банков и двух
вспомогательных Б
0
и Б
7
, а также экспериментальной установки, связанной с
системой каналами связями.
В схеме: Б
0
–
банк постановки задач
; Б
1
-
банк данных
; Б
2
-
банк законов
; Б
3
-
банк
признаков
; Б
4
-
банк моделей
; Б
5
-
банк алгоритмов
; Б
6
-
банк прикладных программ;
Б
7
-
оперативный банк
;
38
Алгоритмические банки
(АБ) оптимизационной системы должны удовлетворят
определенным условиям. Управление системой подразумевает обеспечение связи
АБ, передачу промежуточной информации между ними, установление
последовательности работы АБ.
Рис.2. Структурная схема алгоритмической системы оптимизации (АСО)
Принцип работы Б
7
может быть построен как на автоматическом, так и на
интерактивном режимах. В автоматическом режиме система работает по следующей
последовательности. Из Б
0
информация заносится в Б
7
. По значениям признаков,
сформированных в Б
3
, из Б
2
в Б
7
переписываются соответствующие уравнения,
формулы, граничные условия, вызываются процедуры операционной части Б
2
,
которые формируют математическую модель задачи. На следующем этапе с
помощью содержимого Б
4
происходит исследование и идентификация модели, после
чего включается а работу Б
5
. По результатам работы Б
5
вызываются в Б
7
соответствующие исходные данные из Б
1
, и модули из Б
6
и формируется рабочая
программа, которая передается на счет.
Применение интерактивного режима позволяет сделать работу системы более
гибкой, т.к. в зависимости от особенностей задач можно будет изменять ход работы
системы (иначе говоря, выключать из работы часть АБ, если в них нет
необходимости). При решении оптимизационных задач будет возможно
вмешательство исследователя на любом этапе поиска экстремума. Это
обстоятельство в некоторых случаях позволит ускорить процесс решения, т.к.
формализованной методики выбора оптимального алгоритма оптимизации нет, и
часто интуиция и опыт исследователя являются решающим фактором в
определении алгоритма для различных этапов поиска. Однако следует заметить, что
применение
интерактивного
режима
можно
лишь
при
наличии
высококвалифицированных специалистов в области механики твердого тела и
математического программирования.
Таким образом, указанная система позволяет максимально автоматизировать
творческий труд исследователя, начиная с постановки эксперимента и кончая
обработкой численных результатов счета, оставляя ему неформализуемую часть
творчества.
Разработку оптимизирующей системы, инвариантной по отношению к объектам,
также целесообразно вести, основываясь на указанных принципах алгоритмизации,
все этапы которой необходимы и для функционирования инвариантной системы.
Пути реализации этого подхода, заключающиеся в создании алгоритмической
системы оптимизации (АСО) для решения оптимизационной задачи по весу
тонкостенных конструкций типа оболочек, пластин и арок с единых позиций на
основании системного подхода [4,5,6,7,12,13,15,18].
В ходе исследований были разработаны алгоритмы оптимизационных задач
инженерных конструкций и пакеты прикладных программ, включающие все стадии
проектировании начиная от исходного технического задания до конечной готовой
продукции (проекта) [4,11,19,20,21].
|
