Разработка теории и основных принципов принятия решений в САПР на основе методов, инспирированных природными системами (06.09.2010)

Автор: Сороколетов Павел Валерьевич

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

СОРОКОЛЕТОВ ПАВЕЛ ВАЛЕРЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕОРИИ И ОСНОВНЫХ ПРИНЦИПОВ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В САПР НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ, ИНСПИРИРОВАННЫХ ПРИРОДНЫМИ СИСТЕМАМИ

Специальность: 05.13.12 – Cистемы автоматизации проектирования (вычислительная техника и информатика);

Специальность: 05.13.17 – Теоретические основы информатики

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Научный консультант:

д-р. техн. наук, профессор Курейчик В.В.

Работа выполнена в Технологическом институте Южного федерального университета в г. Таганроге

Научный консультант: доктор технических наук,

профессор Курейчик В.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Васильев В. И. (МГУП, г.Москва)

доктор технических наук, доцент

Рыжов А. П. (МГУ, г.Москва)

доктор технических наук, профессор

Ковалев С. М. (РГУПС, г. Ростов-на-Дону)

Ведущая организация: ГУ РосНИИ информационных технологий и автоматизации проектирования г. Москва

Защита диссертации состоится «_25_» ноября 2010г. в 1420 на заседании диссертационного совета Д 212.208.22 при Южном федеральном университете по адресу: 347928, Таганрог, пер. Некрасовский, 44, ауд. Д-406.

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке Южного федерального университета по адресу: 344000, Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан «14» октября 2010г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.208.22,

доктор технических наук, профессор Целых А.Н.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Одной из основных проблем в науке и технике 21 столетия является проблема поддержки принятия решений в неопределенных и нечетких условиях. В настоящее время постоянно происходит увеличение потоков информации, связанных с так называемой проблемой «проклятия размерности», содержащих различные типы данных и знаний. Это требует разработки теории, принципов и построения интегрированных математических моделей и методов для эффективного принятия решений в САПР. Эффективными способами анализа и обработки множества данных и знаний являются моделирование эволюционного развития природы, адаптация, иерархическая самоорганизация, использование генетического поиска, программирования, бионических, генетических и квантовых алгоритмов. Все это должно быть связано с новой концепцией развития ИКТ.

Основополагающими работами, оказавшими влияние на исследования автора, являются труды О.И.Ларичева, Г.С.Поспелова, Д.А.Поспелова, А.Л.Стемпковского, В.Н. Вагина, И.П. Норенкова, А.А. Колесников, Д.И.Батищева, Г.Г.Казенова, В.Н.Гридина, В.П.Корячко, А.И. Петренко, Б.В. Баталова, Ю.Х. Вермишева, Л.С.Берштейна, С.В.Емельянова, А.П.Еремеева, Н.Н.Моисеева, Г.С.Осипова, Э.В.Попова, Л.А.Растригина, Э.А.Трахтенгерца, Л.Заде, М.Месаровича, Д.Фогеля, А.Н. Тихонова, Р.Л. Кини, Х. Райфа, О. Уотермена., Б. Приса, Н.Шервани, Д.Гольдберга, Д.Холланда, Л.Девиса и многих других.

Разработка гибридных человеко-машинных систем поддержки принятия решений (СППР) позволит проводить этапы анализа, синтеза и моделирования альтернативных решений с учетом опыта, знаний и предпочтений разработчиков, конструкторов и технологов. Тогда для эффективного принятия решений в САПР необходимо каждый раз определять сходимость процесса к искомому множеству решений. При этом производится перебор по всему множеству решений (родители), в результате чего возникают новые альтернативные решения - потомки. При этом технология моделирования эволюции преобразуется в комплекс алгоритмов смены поколений. В этой связи становится необходимой интеграция природно-инспирированных и поисковых методов с целью модернизации СППР. Одним из таких подходов является использование методов моделирования эволюции, применение биоинспирированных, бионических, квантовых и генетических алгоритмов, эволюционных стратегий, адаптации и взаимодействия с внешней средой.

В последнее время началась разработка и исследование возможностей применения алгоритмов, инспирированных природными системами, для эффективного принятия решения (ПР) в неопределенных и нечетких условиях при проектировании. При этом постоянно возникает конфликт между сложностью САПР и требованиями принятия эффективных решений в реальном масштабе времени. Данные проблемы не могут быть полностью решены распараллеливанием процесса принятия решений, увеличением числа операторов, пользователей и лиц, принимающих решения (ЛПР). Одним из возможных подходов к решению этой проблемы является использование новых технологий на стыке информатики и бионики.

В этой связи разработка фундаментальной научной теории и принципов принятия эффективных решений в САПР имеет важное экономико-социальное значение и является в настоящее время актуальной и важной.

Цель диссертационной работы. Разработка фундаментальной теории и принципов принятия решений в САПР на основе методoв, инспирированных природными системами.

Указанная цель достигается решением следующих задач.

Построение новых и модифицированных математических моделей эволюционных и поисковых методов принятия решений.

Разработка новых технологий принятия решений на основе методoв, инспирированных природными системами.

Разработка динамических экспертных систем при принятии решений.

Исследование и разработка графовых и гиперграфовых моделей как стандартных блоков в САПР.

Разработка новой инструментальной среды системы поддержки принятия решений при проектировании.


загрузка...