Методи побудови інформаційної технології перетворень машинобудівних середовищ на основі використання еволюційних принципів

Визначення 7. Міра зовнішньої узгодженості, або зовнішнього зв'язку _i визначається фрагментом апроксимуючої кривої, що зв'язує між собою величини середніх значимостей двох суміжних речень в j(x_i), якщо останнє використовує для свого опису більше одного речення, кожне з яких визначається граматичною схемою (x_i) з граматики Г.

Найбільш поширеними правилами перетворень текстових фрагментів є правила конкатенації (PK), що передбачають послідовне сполучення двох фраз. Формально вони описуються наступним чином:

При використанні правил РК, можуть виникати некоректні інтерпретаційні розширення, що призводить до семантично нестійких об'єктів.

Визначення 8. Деякий об'єкт x_і x будемо називати семантично нестійким, якщо міра коректності його інтерпретаційного розширення нижче заданого рівня _і.

Крім об'єктів, в семантичному словнику описуються події. Прикладом опису інтерпретаційного розширення події, яка може мати місце в технологічному середовищі може служити наступне:

де _j1 - поверхня, що може бути отримана при допомозі операції обточування з заданими геометричними розмірами, значенням точності обробки та значенням чистоти обробки; _j2 - поверхня, що може бути отримана з допомогою операції фрезерування з описом параметрів, що прийняті в машинобудуванні для опису цієї поверхні; _j3 - опис отвору з усіма параметрами, що його характеризують і т.д. Формально необхідна подія може бути описана наступним чином:

де d_i - обладнання, що існує в рамках функціонуючих ТП; f_i - функціональні зв'язки між d_i і d_j, _i - деталі, що можуть розглядатися, як напівфабрикати для _і, або напівфабрикати, що уже існують в рамках функціонуючих ТП.

Визначення 9. Опис події _і будемо вважати повним, якщо він вміщує явне представлення всього технологічного процесу виготовлення виробу x_і, який обумовлює існування відповідної події в рамках ТП.

Це означає, що визначена послідовність перетворень, яка описується наступним ланцюгом:

де _i - напівфабрикати, що використовуються для виготовлення виробу x_i^*; … d_ij f_ij d_ij+1 … - фрагмент автоматизованої лінії, в рамках якої може виготовлятися нова деталь x_i^*, або відбуватися подія _і(P_ow).

Визначення 10. Опис події _і будемо вважати мінімальним, якщо він вміщує геометричні та фізичні параметри функціонально обумовлених фрагментів виробу.

Правила синтезу (РС) будують нові компоненти середовища W_i на основі використання послань, що знаходяться у відповідній секвенції. Формально такий засіб запишемо у вигляді:

де j_z(x_i) - ідентифікатор інтерпретаційного розширення для засобу (верстати, маніпулятори і т.д.); ₁^PG - геометричний параметр фрагменту засобу; ^PF - фізичний параметр фрагменту засобу; ₁^Gі₂^Gі - діапазон значень геометричного параметру; ₁^Fі₂^Fі - діапазон значень фізичного параметру засобу.

Перше з правил типу РС є правилом вибору, яке формально описане наступним чином:

де _і^GD - геометричний параметр деталі; ₁^GD, ₂^GD - границі значень для геометричного параметру деталі; ^FD - фізичний параметр деталі; ₁^FD, ₂^FD - границі значень для фізичного параметру деталі; ^GZ, ₁^GZ, ₂^GZ, ^FZ, ₁^FZ, ₂^FZ - аналогічні величини та параметри для засобу, на якому можна виготовити відповідний фрагмент деталі, що позначається індексом i.

Наступне правило типу РС є правилом наслідку, що описано таким чином:

В процесі синтезу формується технологічний процес виготовлення нової деталі. Тому необхідно встановити критерії вибору базових розмірів деталі.

Визначення 11. Базовими пріоритетами базових розмірів є ті пріоритети, які пов'язані між собою ієрархічною системою в рамках всієї деталі.

Визначення 12. Внутрішніми пріоритетами є такі пріоритети базових розмірів, ієрархія яких не пов'язана з ієрархією базових розмірів і, відповідно, їх пріоритетами.

Критерій 1. В якості базового розміру вибирається розмір геометричного фрагменту, або сполучені розміри декількох геометричних фрагментів, абсолютна величина яких є найбільша.

Формально це можна записати у вигляді:

Критерій 2. В якості базового розміру вибирається розмір з геометричного фрагменту, який є інтерфейсом відповідної деталі.

Правило формування послідовності обробки деталі, або правило формування базової ієрархії геометричних параметрів фрагментів деталі формально можна описати у вигляді наступного співвідношення:

де x_i(_i) - деталь, процес виготовлення якої необхідно сформувати; x_i1(d_ij) - засіб, що використовується для виготовлення деталі x_i(_i); (_i^G = _i^Z) - параметри деталі, що підтримуються параметрами верстату; другий кон'юнкт, що розміщується перед стрілкою «», являє собою опис ієрархічної структури геометричних параметрів _і^G деталі x_i(_i). Процедури перетворень, що реалізують відповідні схеми секвенцій, в даному випадку не розглядаються. Формально, секвенція правила виведення першої групи правил записується таким чином:

де z_i^* - новий засіб виробництва, необхідний для реалізації нової події _i(x_i^*). Оскільки еволюційні перетворення характеризуються відповідними параметрами, то необхідно обчислювати їх величини. Величину міри автоматизації визначено співвідношенням:

де N(L_i) - загальна кількість виділених операцій ТП типу L_i; m(L_i) - кількість операцій, що виконуються в автоматизованому режимі. Міру гнучкості, формально можна записати таким чином:

де ₁ - коефіцієнт; F - кількість функціональних можливостей виробу; M - маса виробу.

Рис. 5. Приклад графічного відображення функції (t)

Загальну величину змін у технологічному середовищі обчислено як величину суми змін окремих компонент:

Величину як функцію часу відображено у вигляді кривої, показаної на рис. 5.

В шостому розділі описано реалізацію основних компонент інформаційної технології, яка полягає у розробці алгоритмів модифікації технологічного процесу на основі використання генетичних алгоритмів, що є базою для реалізації еволюційних перетворень. Розглянуто методи інтерпретації основних компонент еволюційних перетворень та алгоритми загальної організації процесів модифікації технологічного середовища. До базових операцій генетичних алгоритмів відносяться: репродукція R(p); схрещування S(p); мутація M(p). До еволюційних алгоритмів відносяться ті алгоритми, які ґрунтуються на використанні базових генетичних операцій та вміщають не тільки обслуговуючі функції, як це має місце в генетичних алгоритмах, а й використовують управляючі функції. Прикладом управляючої функції може служити наступна функція. Нехай маємо дві хромосоми:

та .

В результаті використання оператора схрещування отримуємо нового потомка:

де g_i = 1 або g₂ = 2 - в залежності від того з першої чи другої хромосоми походить відповідна складова хромосоми. Загальна функціональна схема еволюційного алгоритму наведена на рис. 6.

Скорочення, що використовуються на рис. 6: PZI - аналіз чи початкова ініціалізація алгоритму є зовнішніми; FPP - формування початкової популяції; IEA - аналіз, чи модель ініційовано; RBGP - реалізація базових генетичних перетворень (репродукція, схрещування, мутація); KTF - формування критеріїв типу функціонування процесів перетворень; FM = E - аналіз, чи функціонування моделі має тип еволюційний; IP W_i - інтерпретація популяції в середовищі W_i; FTP - формування поточної популяції; FM = D - аналіз, чи функціонування моделі має тип деградаційний; WKPP - визначення критичних параметрів популяції, що сформована в модулі RBGP; IEA - встановлення ознаки ініціації алгоритму; FM = B - аналіз, чи тип функціонування моделі є збалансованим; R B - аналіз, чи еволюційні перетворення допускають можливість збалансованого функціонування еволюційної моделі; MRM - модифікація параметрів моделі; WKS - визначення конфліктних ситуацій та їх усунення шляхом модифікації обслуговуючих функцій в еволюційній моделі.

Рис. 6. Функціональна схема еволюційного алгоритму

При генетичній інтерпретації компонент еволюційних процесів, перетворення здійснюються над хромосомами та популяціями. Прикладом формального перетворення двох хромосом S(_i, _j) може служити вираз:

Функціональна схема генетичної операції схрещування наведена на рис. 7.

Позначення, що використовуються на рис. 7: FLIR - формування логічного інтерполяційного розширення інтерпретаційного опису параметру ; PS - класична схема реалізації генетичного перетворення типу схрещування; PKZS - формування ознаки коректного завершення модифікованої операції схрещування; KLIR - корекція логічного інтерполяційного розширення компоненти параметру ; UKLI - усунення конфліктної ситуації з логічного інтерполяційного розширення; FPKS - формування ознаки конфліктного завершення операції схрещування; LR - аналіз допустимості логічного інтерполяційного розширення; MLR - аналіз коректності модифікованої пари особи; IPS - аналіз можливості доповнення логічного інтерполяційного розширення.

Рис. 7. Функціональна блок-схема реалізації генетичної операції схрещування

В процесі перетворень, що пов'язані з модифікацією технологічного середовища, широко використовується семантичний аналіз, що здійснюється інформаційними моделями компонент технологічного середовища. В загальному вигляді, в неявній формі така модель описується наступним співвідношенням:

де L(x₁,…, x_m) - система логічних залежностей між елементами інформаційної моделі; T_i(x_i, x_j) - табличні залежності між значеннями елементів моделі; _i = <ⁱ,…, _mⁱ> - текстові описи інтерпретаційних розширень елементів моделі; (_{i i}) - _i - семантичні оцінки елементів _i; - система правил семантичних перетворень в інформаційній моделі IM(y_i). В межах системи еволюційних перетворень технологічного середовища функціонують різні типи алгоритмів. Загальну блок схему взаємозв'язку між різними типами алгоритмів і, відповідно, між різними блоками, що функціонують послідовно в часі, починаючи від моменту ініціації перетворень, наведено на рис. 8.

Рис. 8. Блок-схема взаємодії між різними типами алгоритмів

Прийняті на рисунку скорочення:

AVD - аналіз вхідних даних; FVTP - формування вимог до технологічного процесу, виготовлення замовленого виробу x_і; VNZ - визначення та аналіз нового обладнання; ZN = 0 - умова непотрібності нового обладнання; APPR - аналіз параметрів, що визначають модифікацію типу еволюційних перетворень; VPG = 1 - умова того, чи параметри, які визначають еволюційні перетворення, не виходять за допустимі границі своїх значень; EAS - еволюційна модель системи розвитку технологічного середовища; BDIR - база даних системи модифікації ТП; UVD - уточнення вхідних даних; EP = 1 - перевірка, чи процес модифікації є еволюційним; RMTP - реалізація модифікації технологічного середовища; FFTP - технічне формування нового технологічного процесу для виробництва замовленого виробу; BP = 1 - перевірка, чи процес модифікації є збалансованим; PRM = 0 - перевірка, чи в даному циклі уже модифікувались допоміжні функції; DP = 1 - перевірка, чи процес модифікації має деградаційний характер; KS - формування ознак виникнення конфліктної ситуації в системі еволюційних перетворень; MDF - модифікація допоміжних функцій; PRM = 1 - встановлення ознаки модифікації допоміжних функцій в окремому циклі; MPR - модифікація параметрів еволюційних перетворень.

Блок-схему моделі еволюційного розвитку (ЕАС) наведено на рис. 9.

На рисунку використовуються такі скорочення:

ODFR - оновлення даних для додаткових функцій операції репродукції; NRF = 1 - перевірка умови, чи значення параметрів допоміжних функцій оператора репродукції не виходять за допустимі границі; MR - модуль виконання операції репродукції; HR = 1 - перевірка, чи параметри популяції не вийшли за допустимі границі після операції репродукції; ODFS - оновлення даних для допоміжних функцій операції схрещування; NSF = 1 - перевірка, чи значення параметрів допоміжних функцій не вийшли за допустимі границі; MDFR - модифікація допоміжних функцій перетворення репродукції; PRM - ознака модифікації допоміжних функцій; NR - нейтралізація операції репродукції; MDFS - модифікація допоміжних функцій операції селекції; MS - модуль операції селекції; HS = 1 - перевірка, чи після селекції параметри популяції залишились в допустимих границях; ODFM - оновлення даних допоміжних функцій операції мутації; NMF = 1 - перевірка, чи дані допоміжних функцій операції мутації не вийшли за допустимі границі; MM - модуль операції мутації; HM = 1 - перевірка, чи параметри популяції після операції мутації залишились у допустимих границях; NM - нейтралізація операції мутації; NS - нейтралізація операції селекції; MDFM - модифікація додаткових функцій операції мутації; WYH - вихід з алгоритму EAС.

Рис. 9. Блок схема функціонування модуля EAС

В сьомому розділі розглянуто використання інформаційних технологій для модифікації технологічних процесів підготовки твердих палив в пилосистемах енергоблоків. У зв'язку з цим, проаналізовано відомі технології процесів підготовки твердого палива для енергоблоків. Проведений аналіз способів використання еволюційних моделей та інформаційних засобів при модифікації та проектуванні високоефективних вугільних млинів ТЕС.

Проводиться аналіз можливості модифікацій розробленого технологічного обладнання, для якого використовувались опрацьовані в роботі методи та моделі. Розроблене технологічне обладнання представляє собою струминний протитечійний млин, що орієнтований на використання помолу дрібних фракцій вугілля в системах підготовки твердого палива для ТЕС. Розглянуто реалізацію модифікованих вузлів та установки струминного протитечійного млину в цілому, що виконувалась на основі використання розроблених в роботі засобів інформаційної технології.

Висновки

У дисертаційній роботі на основі проведених досліджень вирішено важливу науково-технічну проблему, яка полягає у розробці інформаційної технології перетворень машинобудівного технологічного середовища, що ґрунтується на використанні еволюційних принципів розвитку складних технічних систем. Розвинуто теорію побудови інформаційних технологій для прогресивних перетворень у машинобудуванні.

При цьому отримано такі результати:

1. Проаналізовано окремі технології різання в машинобудуванні та методи автоматизації відповідних технологічних процесів; обґрунтовано необхідність та принципову можливість створення моделей прогресивного розвитку машинобудівних технологій, що забезпечують конкурентоспроможність їх виробів на сучасному ринку машинобудівної продукції.

2. Досліджено та обґрунтовано необхідність створення математичних моделей окремих засобів виробництва, що дозволяє автоматизувати процеси модифікації технологічних процесів, завдяки чому скорочується час переналагодження технологічного процесу на випуск нової машинобудівної продукції.

3. Вперше запропоновано та введено в аналіз технологічного середовища поняття про інтерфейси засобів виробництва в машинобудуванні, що дало можливість побудувати математичні моделі взаємодії окремих засобів виробництва в рамках одного технологічного процесу.

4. Досліджено і розроблено методи прогнозування необхідності модифікації основних компонент технологічних процесів, що характеризуються еволюційними перетвореннями в технологічному середовищі, у зв'язку з чим вперше запропоновані та обґрунтовані параметри, які характеризують прогресивний розвиток технологічного середовища.

5. Досліджено основні складові моделі процесу еволюційних перетворень в машинобудівному технологічному середовищі, які являють собою системи, що функціонують у даному середовищі (управління модифікацією технологічних процесів, діагностика, контроль якості виготовленої продукції та ін.), що дає можливість здійснювати ефективну реалізацію їх на машинобудівних підприємствах.

6. Розроблено методи побудови інформаційних компонент, що розширяють можливості формального опису підсистем, управління якими здійснюється на основі використання еволюційних принципів, що дозволяє забезпечити прогресивний розвиток технологічного середовища.

7. Вперше запропоновано систему параметрів, що описують машинобудівне технологічне середовище та розроблено функціональні схеми взаємозв'язку його компонент, що дає можливість визначати еволюційні процеси і дозволяє характеризувати рівень їх модифікації.

8. Розроблено і досліджено методи інформаційного наповнення компонент опису технологічних процесів та методи семантичних перетворень компонент інформаційних засобів, що дозволяє автоматизувати відповідні процеси модифікації та розширити можливості у встановленні взаємозв'язків між елементами технологічних процесів.

9. Запропоновано методи оцінки параметрів процесів еволюційних перетворень, що дозволяє визначати рівень прогресивних перетворень при проведенні модифікацій технологічних процесів.

10. Реалізовано алгоритм модифікації технологічного процесу, що ґрунтується на використанні опрацьованих методів реалізації еволюційних перетворень та алгоритми перетворень семантичних складових еволюційного процесу, що дає можливість аналізувати семантику даних та їх зміни в технологічному середовищі.

11. Використання розробленої в дисертаційній роботі інформаційної технології дозволило реалізувати технологічні процеси виробництва машинобудівної продукції, ефективність яких виявилась вищою за рахунок використання прогресивних методів їх модифікації, яка обумовлювалась зміною номенклатури виробів.

Основні положення дисертації викладені в роботах

1. Нікулін О. Ф. Особливості управління технологічним процесом на основі використання моделей управління окремими фрагментами технологічного процесу / О. Ф. Нікулін // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2005. -- Вип. 29. -- С. 184-190.

2. Нікулін О. Ф. Обґрунтування можливостей використання математичних методів опису засобів автоматизації / О. Ф. Нікулін // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2005. -- Вип. 30. -- С. 165-172.

3. Нікулін О. Ф. Моделі прогнозування модифікації основних компонент процесу реінжинірингу / О. Ф. Нікулін // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2005. -- Вип. 34. -- С. 35-42.

4. Нікулін О. Ф. Моделі окремих компонент процесу реінжирінгу / О. Ф. Нікулін // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2005. -- Вип. 35. -- С. 15-22.

5. Дурняк Б. В. Алгоритми інтерпретації основних параметрів процесів реінжерінгу інформаційними засобами / Б. В. Дурняк, О. Ф. Нікулін // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2006. -- Вип. 36. -- С. 166-172.

6. Нікулін О. Ф. Загальна організація процесів модифікації технологічного середовища в машинобудуванні на основі використання процесів реінженірингу / О. Ф. Нікулін, О. Б. Кукарін, Б. В. Дурняк // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2006. -- Вип. 37. -- С. 152-160.

7. Дурняк Б. В. Методи аналізу інформаційних компонент, що описують технологічні процеси / Б. В. Дурняк, О. Ф. Нікулін // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2006. -- Вип. 38. -- С. 58-64.

8. Нікулін О. Ф. Аналіз правил семантичних перетворень компонент інформаційних засобів / О. Ф. Нікулін // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2006. -- Вип. 39. -- С. 58-65.

9. Нікулін О. Ф. Діагностичні системи і засоби в автоматизованих процесах машинобудівних технологій / О. Ф. Нікулін // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2005. -- Вип. 28. -- С. 138-144.

10. Нікулін О. Ф. Задачі управління технологічним процесом автоматизованої лінії виробництва / О. Ф. Нікулін // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2005. -- Вип. 29. -- С. 169-176.

11. Нікулін О. Ф. Дослідження основних складових моделі процесу реінжинірингу / О. Ф. Нікулін // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2005. -- Вип. 30. -- С. 45-51.

12. Нікулін О. Ф. Метод розв'язку задач прогнозування модифікацій технологічних процесів / О. Ф. Нікулін, Б. В. Дурняк // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2005. -- Вип. 31. -- С. 57-65.

13. Нікулін О. Ф. Задачі інформаційного забезпечення моделей управління процесом реіженірингу в машинобудуванні / О. Ф. Нікулін // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2006. -- Вип. 32. -- С. 162-169.

14. Нікулін О. Ф. Методи оцінки параметрів процесу реінженірингу в машинобудуванні. / О. Ф. Нікулін, О. Б. Кукарін // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2006. -- Вип. 33. -- С. 142-148.

15. Дурняк Б. В. Методи організації поновлення інформаційних компонент моделі еволюційних перетворень / Б. В. Дурняк, О. Ф. Нікулін // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2006. -- Вип. 36. -- С. 57-65.

16. Нікулін О. Ф. Дослідження методів перетворень компонент технологічних процесів / О. Ф. Нікулін // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2006. -- Вип. 37. -- С. 57-64.

17. Нікулін О. Ф. Теорія еволюційних перетворень в процесах модифікації машинобудівних технологічних середовищ / О. Ф. Нікулін // Всеукраїнський науково-технічний журнал «Автоматизація виробничих процесів» (Київський інститут автоматики). -- К., 2006. -- Вип. 23. -- С. 18-25.

18. Нікулін О. Ф. Особливості протипоточної технології подрібнення твердих вуглеводних палив / О. Ф. Нікулін, М. С. Кирпач, С. О. Нікулін // Всеукраїнський науково-технічний журнал «Автоматизація виробничих процесів» (Київський інститут автоматики). -- К., 2006. -- Вип. 23. -- С. 62-69.

19. Дурняк Б. В. Аналіз способів використання еволюційних моделей та інформаційної технології при модифікації та проектуванні високоефективних вугільних млинів для ТЕС / Б. В. Дурняк, О. Ф. Нікулін // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2007. -- Вип. 43. -- С. 145-151.

20. Нікулін О. Ф. Технології процесів підготовки твердого палива для енергоблоків / О. Ф. Нікулін, Б. В. Дурняк // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2007. -- Вип. 42. -- С. 167-176.

21. Нікулін О. Ф. Аналіз можливостей та модифікації технологічного обладнання, при розробці якого використовують еволюційні принципи / О. Ф. Нікулін, Б. В. Дурняк // Збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2007. -- Вип. 44. -- С. 166-172.

22. Дурняк Б. В. Реалізація модифікованої технології підготовки твердого палива на основі використання млинів / Б. В. Дурняк, О. Ф. Нікулін // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2007. -- Вип. 44. -- С. 148-156.

23. Нікулін М. О. Аналіз інтерпретації нечітких методів розв'язки задач забезпечення надійності транспортних спеціалізованих систем / М. О. Нікулін, О. Ф. Нікулін // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2009. -- Вип. 52. -- С. 148-155.

24. Нікулін С. О. Теоретичні основи опису загроз комп'ютерної системи управління / С. О. Нікулін, О. Ф. Нікулін // Моделювання та інформаційні технології : збірник наукових праць (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2009. -- Вип. 53. -- С. 168-174.

25. Нікулін О. Ф. Задачі автоматизації технологічних засобів в машинобудуванні / О. Ф. Нікулін // XXIV науково-технічна конференція «Моделювання» 11-12 січня 2005 р. : тези конференції (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2005. -- С. 41-42.

26. Нікулін О. Ф. Реалізація алгоритмів задач модифікації технологічного процесу на основі використання генетичних алгоритмів / О. Ф. Нікулін, О. Б. Кукарін // Науково-технічна конференція молодих вчених і спеціалістів «Моделювання» 13 січня 2006 р. : тези конференції (ІПМЕ ім. Г. Є. Пухова НАН України). -- К., 2006. -- С. 24.

Патенти:

1. Патент на корисну модель 20824, Україна, МПК В08В 9/04. Спосіб очистки внутрішньої поверхні труби від забруднень / О. Ф. Нікулін, С. В. Свистунов, М. А. Соловйов; Державне підприємство «Науково-виробнича корпорація» Київський інститут автоматики. - Опубл. 15.02.2007. - 3 с.

Анотація

Нікулін О. Ф. Методи побудови інформаційної технології перетворень машинобудівних середовищ на основі використання еволюційних принципів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - інформаційні технології. - Українська академія друкарства, Львів, 2010.

Дисертаційна робота присвячена розробці методів побудови засобів створення інформаційної технології, що забезпечує реалізацію модифікації чи проектування нових машинобудівних технологій, які є прогресивними по відношенню до їх попередників. Прогресивність машинобудівних технологій та технологій реалізації інших промислових процесів, що створені на основі використання запропонованої у роботі інформаційної технології, полягає у тому, що таким чином створена технологія виробничого процесу виявляється придатною для виготовлення нових виробів, чи продуктів, технічні параметри яких, на момент створення відповідної технології, були не відомі. Така можливість розроблених в роботі засобів, для формування інформаційних технологій, ґрунтується на використанні алгоритмів, що забезпечують реалізацію прогресивних змін, при реалізації відповідних технологій проектування, чи модифікації технологічних процесів виробництва. В якості засобів, що забезпечують прогресивність прогресивних технологій, в роботі використовуються генетичні схеми для реалізації відповідних алгоритмів.

Ключові слова: алгоритми, технології, інформаційні засоби, прогресивні зміни, генетичні алгоритми, виробничі технології.

Аннотация

Никулин А. Ф. Методы построения информационной технологии преобразований машиностроительных сред на основании использования эволюционных принципов. -- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.13.06 - информационные технологии. - Украинская академия печати, Львов, 2010.

Диссертационная работа посвящена разработке методов построения средств создания информационной технологии, которая обеспечивает реализацию модификации или проектирования новых машиностроительных технологий, которые являются прогрессивными по отношению к их предшественникам. Прогрессивность машиностроительных технологий и реализации других промышленных процессов, которые созданы на основе использования предложенной в работе информационной технологии, состоит в том, что таким образом созданная технология производственного процесса оказывается пригодной для изготовления новых продуктов, технологические параметры которых на момент создания соответствующей технологии были неизвестны. Такая возможность, разработанных в работе средств, для формирования информационных технологий, основывается на использовании алгоритмов, которые обеспечивают реализацию прогрессивных изменений при реализации соответствующих технологий проектирования, или модификации технологических процессов производства. В качестве средств, которые обеспечивают прогрессивность промышленных технологий, в работе используются генетические схемы для реализации соответствующих алгоритмов.

В первой главе проводится анализ машиностроительных технологий и систем управления ими. В качестве примера, анализируются технологические процессы резанья металлов. Соответственно, рассматриваются и анализируются известные методы реализации средств автоматизации технологических процессов резанья металлов. При этом анализируются различные способы регулирования на основе автоматизации отдельных средств машиностроения, рассматриваются средства автоматизации отдельных технологических процессов, которые реализируются в рамках отдельных технологических линий. В результате анализа предложены базовые параметры, которые характеризуют технологические процессы и, соответственно, технологические линии, которые их реализуют.

Во второй главе исследуются особенности разработки отдельных компонент мобильных систем управления технологическим процессом. Анализируются математические модели описания отдельных средств технологических процессов. В качестве примера математической модели рассматриваются модели управления манипуляторами робота, который обеспечивает перемещение отдельных изделий между различными средствами производства. Исследуются методы управления технологическими процессами, которые используют модели управления отдельных фрагментов технологического процесса.

В третьей главе разрабатываются и исследуются составляющие моделей эволюционных процессов, которые рассматриваются на примере технологических процессов резанья металлов. Анализируются основные критерии эволюционных процессов и их интерпретация в предметной области машиностроительных технологий. Исследуются модели прогнозирования методов модификации компонент эволюционного процесса и эволюционного процесса в целом.

В четвёртой главе строятся модели информационных средств обслуживания технологических эволюционных процессов в машиностроении. Исследуются основные информационные компоненты и методы их наполнения информацией.

В пятой главе разработаны методы организации информационных технологий. Исследуются семантические параметры информационных средств и методы их преобразований. При этом, приводятся их интерпретация в рассматриваемой предметной области. Разработаны методы оценки параметров, которые характеризуют эволюционные процессы проектирования новых производственных технологий в машиностроении.

В шестой главе описывается реализация основных компонент информационной технологии, примерами которых являются алгоритмы задач модификации технологического процесса на основе использования генетических алгоритмов. Разработаны алгоритмы интерпретации параметров информационными средствами эволюционных процессов.

В седьмой главе представлено описание метода разработки нового технологического процесса, который реализируется средствами противоструйной мельницы размола твердых угольных фракций.

Разработка технологического процесса основывалась на использовании предложенной в работе информационной технологии, в которой использовались средства, обеспечивающие эволюционные изменения в проектируемом процессе. Для реализации соответствующего процесса спроектированы соответствующие технические средства, которые описываются в работе.

Ключевые слова: алгоритмы, технологии, информационные средства, прогрессивные изменения, генетические алгоритмы, производственные технологии.

Annotation

O.F. Nikulin Methods to Design Information Technology for Transformation of Machine-Building Environments Based on the Use of Evolution Principles. - Manuscript.

Thesis to obtain scientific degree of Doctor of Technical Sciences by specialty 05.13.06. - Information Technologies, Ukrainian Academy of Printing, Lviv, 2010.

This Doctoral Thesis is dedicated to the development of methods of the information technology tools design helping to modify or develop new advanced machine-building technologies. These advanced machine-building technologies as well as the technologies used for other industrial processes realization which are based on the offered in the Thesis information technology allow to apply a developed technology for production of new items with parameters previously unknown. This possibility of developed information technology tools is based on the use of algorithms ensuring the realization of advanced changes during the process of appropriate technologies design or technological production processes modification. Genetic diagrams of appropriate algorithms realization have been used as the tools to ensure the progressiveness of this technology.

Key words: algorithms, technologies, information tools, advanced changes, genetic algorithms, production technologies.

Размещено на Allbest.ru