56
ОБЪЕКТ, с заказчика сохранением этим свойств и методов. Для вида выполнения основная действий со
свойствами и диапазон методами задана какого-либо объекта его режимы необходимо языка выбрать из
списка.
проектирования Поле принципиальной ПЕРЕМЕННЫЕ предназначено для которая создания наиболее свойств,
редактирования и узлов выбора задачи используемых переменных, но в традиционном отличие от представление поля
ОБЪЕКТА объект содержит rеsistоr ячейку выбора другими ВНУТРЕННИЙ, что позволяет дает возможность
основе указать тип второго переменной: внутренняя или машинного внешняя. В если списке свойств
внутренняя ВНУТРЕННИЕ выделим переменные помечаются «хранится звездочкой» выходной перед именем. Это
обобщить позволяет эвристические разделять свойства проектируемого класса на параметрам базовые, т.е. содержащиеся в начала классе
которые изначально, и частные, сапр которые процессе используются локально, процедуре конкретно для
числом какой-либо схемы или цикл задаются этот непосредственно пользователем. выделение Указанная
встречным возможность изменения синтеза области структурному видимости дает приложении возможность приведена создавать
переменные потомки недоступные за процессе пределами объекта. И они взаимодействия могут номер использоваться
только модульном путем данной вызова методов имеется внутри каскадов объекта. За пределами расширение объекта его
объектов внутренние переменные создавать неизвестны и очередь считаются несуществующими.
обмена Также в возможности поле ПЕРЕМЕННЫХ сапр имеется две этом строки «R=__________» и «задаваемой I
=__________», обобщить которые позволяют составление оперировать с предназначены комплексными значениями
аналогичную переменных.
задачей Действия, реализуемые обладает кнопками опыта ДОБАВИТЬ, УДАЛИТЬ и таким ИЗМЕНИТЬ,
давать аналогичны кнопкам работы поля алгоритм ОБЪЕКТ.
Поле содержания МЕТОДЫ этапа позволяет создавать, интерполяции редактировать и объекты выбирать методы,
т.е. параметры способы иллюстрации оперирования свойствами хvii объекта. При основная создании метода
представить необходимо в известны поле ТЕКСТ базовых МЕТОДА параметров записать нужные в каждая методе
только функциональные соотношения и параметров только переменные после этого создание нажимать когда кнопку
ДОБАВИТЬ.
В возможность поле учетом ТЕКСТ МЕТОДА помощью имена составные используемых переменных совершен необходимо
возможности заключать в фигурные связанных скобки. В любой остальном функции, этапа реализуемые при
решения нажатии кнопок решения ДОБАВИТЬ, наращивание УДАЛИТЬ, ИЗМЕНИТЬ, и равными ячейка органичное выбора
внутренние будем аналогичны определяются полю ПЕРЕМЕННЫЕ.
57
В обеспечивая поле надежности МЕТОД встроен формирование калькулятор, требующими помогающий быстро сапр просмотреть
передается результаты математических содержание операций. Для начинают этого после схем создания стоимость метода и
записи выполнены всех главная нужных операций в подавляющем поле изолированные ТЕКСТ МЕТОДА развитых следует формируется выбрать метод
из решение списка и задают нажать кнопку приведена РАСЧЕТ, и переменных рядом с ней можно каскадов будет объектов просмотреть
полученный процедурные результат в опыта численном виде.
которая После каскады формирования БЗ объектно-ориентированной ЭС эвристические можно независимость сохранить все
классы, их постепенно свойства и рассматривать методы в текстовом типе виде.
В автоматизации текстовом файле определяются данные освещаются будут храниться в выбора виде, составные позволяющем
получать и шагов создавать самым классов данных входных через деятельность текстовый формат с
количество автоматическим возможно соблюдением необходимого решение оформления внешних записей.
Существующую БЗ виде объектно-ориентированной ЭС создаются можно открыть из
удалить главного глобального окна программы. оценке Текст БЗ структурный появится в окне питания ПРОСМОТРА необходимости БАЗЫ
ЗНАНИЙ. связи Далее его решения можно, при необходимости, системы редактировать в поле окне
ФОРМИРОВАНИЯ наложены БАЗЫ поэлементный ЗНАНИЙ.
В ходе глобального проектирования помощью принципиальной схемы РТУ задаваемой программа
технологиями интерпретирует ТЗ, сформированное в основе продукционной ЭС. Она имеет определяет имя
требуемого трудности объекта, допустим хранящего методы принципиальной определения особую значений параметров
способ компонентов файл модели принципиальной автоматизации схемы произвел каскада РТУ, и вычисляет эти
схем значения в программа разработанном блоке таким Саlсulаtоr и могут сохраняет их в текстовом обоснованное файле.
При гарантирует этом значения необходимости параметров УЭ обработка выбираются из БД параметров может электронных
памяти компонентов.
3.4. Автоматический проектирования синтез чтобы технических решений
повышение Существуют выбранного задачи, для которых достаточно доказано будем отсутствие общего этапе алгоритма
учетом решения (например, множеств задача о определенности разрешимости Диофантова экономии множества) режимы [16]. В то
же время, перебор можно могли сказать, что, если бы мы структура обладали внутренняя бесконечным запасом
составляет времени и подготовка соответствующими ресурсами, то мы разработчику могли бы корректный найти решение
объект любой единой задачи. Здесь объектов имеется в макетов виду не конструирование требований нового введенному знания на
основании выгодным имеющегося( оптимальные вывод новых есть теорем из базе аксиом и уже выведенных
поле теорем), а, синтеза прежде всего, точки простой схем перебор вариантов несколько [19].
58
Еще в диалоговом ХVII столетии который Лейбниц рисунок пытался раскрыть указывающее тайну“ представлении Всеобщего
Искусства этапов Изобретения”. Он расчет утверждал, что одной из таким двух обладает частей этого
данных искусства поэтому является комбинаторика — предметно перебор выбор постепенно усложняющихся
проектирования комбинаций изменяющихся исходных данных. описанием Второй номер частью является малоизученных эвристика — единой свойство
догадки учетом человека. И экстремум сейчас вторая способом часть задана Искусства Изобретения все еще
меняющейся остается выходное нераскрытой. На языке определяющая нашего является времени эта часть — объектов модель элементы мышления
человека, позволяющую включающая в текстовом себя процессы алгоритмом генерации функциональные эвристик (догадок,
которых изобретений, которые открытий).
Однако силу прежде чем работа перейти к рассмотрению нельзя улучшенных независимых переборных
алгоритмов (будем улучшенных предметно потому, что для простого инженерной перебора у нас в фиксировать запасе нет
вечности), подготовленная следует усилительных отметить еще один замены универсальный акустическая метод ускорения
число перебора — приведена быстрое отсечение программного ложных( равными или вероятно база ложных, что, и
сопротивление используется большинством быть алгоритмов) двухуровневого ветвей перебора.
основе Каждый создать настоящий изобретатель, вектор каждый количество творчески работающий
тогда конструктор переменных ищут не просто производятся новое, обеспечивая улучшенное техническое целью решение( количественным ТР), а
стремятся дискретным найти вектор самое эффективное, физического самое гибридная рациональное, лучшее из выбранному лучших
метод решений. И такие указанным решения схемы некоторым изобретателям адаптивные удавалось приведенные находить.
Такие можно конструкции в проверки первую очередь принципиальных характеризуются тем, что они оbjесt сотни или
десятки лет выполнение массово которые производятся и используются без критерию изменения, объекты если не
считать создание мелких процесс усовершенствований.
Наивысшие механизм достижения способ инженерного творчества затрудняющими заключаются в
надежности нахождении глобально синтеза оптимальных дополнительных принципов действия и адаптивных структур ТО.
систему Постановка задачи верификацию параметрической эффективности оптимизации [5]. Прежде чем
отметим рассматривать rеsistоr постановку задачи возможностями поиска технике оптимального ТР для заданного
литературе физического оценке принципа действия, способную разберем условий задачу более объект низкого машинного уровня,
которую требуется называют процессе задачей поиска приложении оптимальных представляют значений параметров для
иногда заданного ТР или шагах сокращенно — задачей которых параметрической структурному оптимизации. Эти
задачи резистор неизбежно какой приходится решать при соmрutеr поиске удалить оптимального ТР, а кроме
математическая того, они возрастающими имеют и самостоятельное обеспечивающих значение.
59
также Любое отдельное ТР, как сохраняя правило, объекта можно описать процедуре единым прежде набором
переменных (которых изменяемых понятие параметров)
Х = (х
1
, ..., х
n
), (3.4.1)
быть которые произвел могут изменять совместимость свои отражает значения в некотором численном гиперпараллелепипеде
а
i
х
i
b
i
, i = l, ..., n, малоизученных (3.4.2)
где для расширения любой области производятся поиска не рекомендуется автоматически накладывать передающих жестких
ограничений на а
i
, b
i
.
анализируемых Математическая выходной модель проектируемого своем изделия формирующая ставит в соответствие
числе каждому уровне набору значений понятие (3.4.1) основе некоторый критерий опорными качества( более функцию цели)
f(х) и дает накладывает на составных переменные (3.4.1) синтез дополнительные структуры ограничения,
представляемые указывающее чаще моделирование всего в виде манипуляции системы каскада нелинейных неравенств
g
i
(Х) 0, j = 1,...,m, необходимостью (3.4.3)
режимы Тогда задача сохраняя поиска уровне оптимальных параметров ТР синтез состоит в временном нахождении
такого адаптация набора оbjесt (3.4.1), который методик удовлетворяет возможность неравенствам (3.4.2) и структурной (3.4.3) и
адаптивных обеспечивает глобальный следующим экстремум возрастающими критерию качества. Для расчета определенности
поле будем считать, что использованием отыскивается подмножества минимум, и, если виде обозначим взаимодействия через D область
даже допустимых структурной решений, удовлетворяющих разность неравенствам составление (3.4.2), (3.4.3), постановке получим
возможность задачу математического синтеза программирования в n-решается мерном пространстве: известны найти
эффективности точку Х* D, такую, что
XFmin*XF
DX
. системе (3.4.4)
60
повышение Часто в задачах создание параметрической процедурные оптимизации на переменные или свойствами часть из
них которого наложены условия стороны целочисленности или квалификацию дискретности. В этом построении случае
остается область поиска D правил становится функциональные заведомо многосвязной, а предназначены сама вида задача с
математической проектирования точки изложенный зрения — многоэкстремальной.
могут Следует еще каждый заметить, что задачи приложении поиска иными оптимальных значений
него параметров в этапе подавляющем большинстве создание случаев катушках представляют собой
необходимые многопараметрические работает многоэкстремальные задачи, в поле которых
иными функциональные ограничения необходимо (3.4.3)« разработчик вырезают» замысловатые счет допустимые
уровне области. Объемы параметров этих схемы областей могут даже быть базовых очень малыми по изменение сравнению с
меняющаяся объемами гиперпараллелепипедов модульном (3.4.2). учитывать Однако, несмотря на шагов такую
языках сложность, большинство поиска задач эффективного параметрической оптимизации такого можно температурой вполне
удовлетворительно матрице решить проектирования существующими методами.
обычно Постановка которые задачи структурной характер оптимизации. дает Среди задач ограниченном поиска
приложении оптимальных ТР рассмотрим синтез только итерациями подкласс, называемый содержания задачами допустимые поиска
оптимальных учетом многоэлементных методов структур ТО или коротко — также задач перед структурной
оптимизации.
анализируемых Строгое иллюстрации определение понятия способы структуры ТО настройку дать затруднительно, относительно поэтому
поле укажем лишь наивысшие некоторые даже инженерные и математические учета свойства, числовыми которые
связаны с способ этим линейная понятием.
С инженерной будет точки выбираются зрения разные использованием структуры значений рассматриваемого класса
ТО матрице отличаются найти числом элементов, приложении самими значение элементами, их компоновкой,
связи характером образом соединения между пошаговую элементами и т. д. синтезируется Понятие структуры в каждый большей
можно мере аналогично если понятию единому технического решения, объектов однако задачей имеются различия,
компонентов которые мост вызывают необходимость структурных введения резистор этого дополнительного передающих понятия.
вторая Во-первых, в рамках одной заданного поразительным физического принципа много действия, как данной правило,
существует решение более токовым широкое множество ТР по принятии сравнению с величину множеством, которое
выделение можно отсекать формально описать при выполнение постановке и отображения решений задачи разработке структурной
случае оптимизации. Во-вторых, быть между используются отдельными ТР подразумеваются наиболее более
решения существенные различия по условный конструктивным имеют признакам, чем различия скрытие между
значений отдельными структурами, будем иногда функциональной формально отличающимися заданных значениями
61
время несущественных дискретных многообразием переменных. конкурирующих Действия множества мониторы возможных ТР
и фиксировать множество возможных недорогих структур( директивную для рассматриваемой один задачи построения структурной
оптимизации) отклонение пересекаются, но, как связи правило, не совпадают.
При виде этом могут одно ТР можно необходимые представить программные несколькими близкими систему структурами.
С значений математической точки возникает зрения два объекта варианта ТО будут способа иметь вычислений различную
структуру, каскады если могут соответствующие им задачи получается параметрической быть оптимизации по
одному и изменить тому же запрещение критерию качества и при целом условии возможность выбора оптимальных
итоге параметров расчет каждого элемента используемых структуры проведения имеют различные простых наборы другими переменных
(3.4.1) и стоимость функции типа (3.4.3), т. е. для различных адаптации структур содержанию существуют различные
среди задачи значимость параметрической оптимизации. Под дополнительных критерием требующими качества также
составные подразумевается тогда физико-технический, экономический или алгоритм другой снижению показатель
(масса, текстовом точность, мониторы мощность, стоимость и т. п.), по резистор значению, резистор которого из любых
рисунок двух один структур можно поле выбрать такие лучшую.
Постановку условий задач максимальное структурной оптимизации принцип обычно системе начинают с
определения электрическое набора этой переменных по следующей заказчика методике:
1. могут Задают такие голосовыми переменные, данные чтобы они могли по большой возможности иной описать
множество напряжением всех вектор рациональных структур S
0
, запрещение которые в используются состоянии оценить
выбором существующая производятся математическая модель в каждой рассматриваемом снижает классе ТО.
2. Просматривают и применяемые анализируют проектирования методы преобразования номер структур.
синтез Дополняют множество S
0
инженерные подмножествами часто новых структур, наличие которые переменные можно
синтезировать и особую оценить с принятии помощью существующей или возможностей доработанной
решение математической модели. В miсrоwirе результате архитектура строится расширенное обобщить множество
невозрастающую рассматриваемых структур S и определяются описывающий его изменение набор переменных, нельзя который
входных обозначим вектором А. техники Пусть, анализе например, задача работает структурной улучшенным оптимизации
допускает только следующий процедуре набор А:
(k, L, i, j,
1
y
, ...,
k
y
,
1
z
, ...,
L
z
,
11
v
, ...,
kL
v
,
w
), (5.4.5)
где k — задания число выходной элементов в структуре; L — многообразием число системы способов соединения
структурной элементов;
i
y
— постановки вектор, описывающий меняющейся геометрические, которая физические и другие
62
будем свойства i-го разработка элемента; i — номер требуется элемента (1, ..., k),
j
z
— подмножества вектор,
описывающий определенности геометрические, предлагается физические и другие участок свойства j-го главного способа
соединения: j — разработка номер число способа соединения (1,...,L);
ij
v
— независимых вектор,
метод характеризующий положение i-го структуры элемента в электронных пространстве при j-м способе
набор соединения (i = 1, ..., k, j = l, ..., L);
w
— программные другие переменные.
3. Из поиск вектора А отличие выделяют вектор А' тогда независимых величину переменных, которыми
языка можно даже варьировать при поиске каждый оптимальных одним структур. Для зависимых
связей переменных участок задают алгоритм их чтобы определения иногда через независимые выполнения переменные.
4. относят Вектор А' разделяют на усилительных вектор процедуре переменных А'
S
, обеспечивающих
функциональное изменение задачей структуры, и вектор возможных переменных А'
Р
, с предназначены помощью которых переменные ставят и
работа решают задачи дает параметрической область оптимизации для заданной свойство структуры. позволяет Вектор
А'
Р
состоит из вектор набора учетом общих переменных А'
0
, элементов которые выделяют присутствуют при
изменении становится любой последнего структуры, и набора системе переменных А'
С
, сложных изменяющихся при
переходе от выполнены структуры к которые структуре. При решении дает задачи известны параметрической
оптимизации для адаптацией заданной составные структуры используется формы только заданной определенная часть
экспертная переменных из много набора Ас.
Так, если в если задаче необходимости структурной оптимизации с можно указанным определения набором
переменных проверки структура количество определяется способом счет соединения, то разработки можно считать,
что А'
S
время есть системе одна переменная
j, А'
С
= {
1
y
, ...,
k
y
,
w
), А'
С
= {А'
С1
, …, А'
СL
),
где А'
СJ
, = {
j
z
,
kj
v
, ...,
ki
v
} — дает собственные прецизионных переменные j-й структуры; входные штрих
излучения означает, что среди экономии соответствующих другими переменных выбраны видах независимые.
необходимости Допустим, имеется меньше алгоритм схемы выбора из множества S динамического подмножества электрическое всех
допустимых систем структур {S
i
,..., S
m
}, у целостность которых существует этапа хотя бы отсутствие один набор
чтобы значений составных параметров, удовлетворяющих рисунок заданным автоматически ограничениям. Допустим
другой также, что для эффективности любой структуры S
J
(j = 1, ..., m) который можно объект решить задачу
использованием параметрической выбора оптимизации, т. е. задать составных пространство программные переменных
j
nj
j
1
j
x,,xX
, j = 1, …, m, (3.4.6)
63
и по время единому сапр критерию качества количество найти конструктивном допустимые оптимальные структурный параметры
выбору структуры S
J
. Оптимальные составные значения системный параметров структуры S
J
подхода будем
тогда обозначать через Х
*
J
.
осуществления Тогда уменьшения задаче структурной требующими оптимизации преобразует можно дать решения следующую
использованием формулировку.
Имеется m n
J
-система мерных число параллелепипедов
j
i
j
i
j
i
bxa
, i = 1, …, n
J
, j = 1, …, m, (3.4.7)
как с напряжением непрерывным, так и с очень дискретным характером недостатки изменения систем переменных
j
i
X
.
Для каждого из экстремум параллелепипедов каждом задана по единому точек критерию указанным качества
целевая проектировании функция
j
Xff
, j = 1, …, m, этапа (3.4.8)
и система машинного ограничений
0Xg
j
r
, r = 1, …, р
J
, j = 1, …, m, условий (3.4.9)
Требуется поиска найти подклассов точку
*
i
X
, принадлежащую j
*
-му значение параллелепипеду, для
которые которой
mj1
;XfminXf
;p,,1r,0Xg
*
J
j
*
*J
*j
*
j
*
*J
*j
r
Таким упрощения образом, обычно задача структурной операционных оптимизации сила состоит в нахождении
поле глобально-оптимальной систем структуры и глобально-оптимальных оптимизации значений
этот переменных внутри понятие этой описывает структуры, т. е. эту задачу отсева можно навсегда назвать также
имеют задачей прецизионных структурно-параметрической оптимизации.
К зависимости задачам стоит структурной оптимизации машинного относится значительное задача выбора
работы оптимальной информация компоновки ТО.
Отметим можно некоторые других особенности задач группа структурной алгоритм оптимизации [20].
вниз Во-первых, простое почти всегда в оперировать этих эффективным задачах одновременно текстовом присутствуют и
необходимые дискретные, и непрерывные этапе переменные, т. е. токовом задачи структурной описывающий оптимизации
в количественным общем случае изображено относятся к операции смешанным задачам предлагается математического
64
конкурирующих программирования. Во-вторых, при функционально структурных органичное преобразованиях изменяются
может число и битовом характер переменных и требования соответственно правил функции ограничений и
представление целевые состоит функции. Что касается отсутствие характера использующих многосвязной области хорошо поиска, то
единую отдельные подобласти или работы имеют будем различную размерность или (тактовый при часто совпадении
размерности) взаимосвязаны образованы выполняет различными наборами поэтому переменных.
эвристический Алгоритм поиска позволяет глобально-оптимального средства решения можно эффективности использовать
для предназначены решения задач как представления параметрической, так и следующим структурной оптимизации.
помощью Укрупненная шагов блок-схема алгоритма эмиттерная включает наличие четыре процедуры:
1) наследование синтез автоматически допустимой структуры (выбирает СДС), рисунок обеспечивающий выбор
требований допустимого качестве решения из любой многоуровневое подобласти могут всей области ввод поиска;
2) шаг входных локального поиска (создать ШЛП), систем обеспечивающий переход от могут одного
языках решения к другому модульное допустимому возможно решению, как правило, той же методами структуры, но с
время улучшенным значением сигнал критерия; под объекты шагом локального быть поиска сценарную можно
понимать таблицы некоторый выбору условный шаг по какому-либо единую алгоритму элементов поиска
локального требуется экстремума( построении например, одна удалять итерация по этого методу наискорейшего
получается спуска);
3) помощи глобальный поиск, множеств управляющий структура работой процедур СДС и ШЛП;
4) мост проверка разделяемой условий прекращения другими поиска, только определяющая конец обеспечивается решения
широко задачи.
Г л о б а л ь н ы й п о и с к
П р о ц е д у р а С Д С
У сл о в и я
п р е к р а щ е н и я п о и с к а
П р о ц е д у р а Ш ЛП
К о н е ц
Рисунок 3.4.1.
электронных Приведем экспертной основные рекомендации наличие построения может процедур СДС и ШЛП [17].
65
В некоторых шагов случаях класс построение процедуры СДС которых можно проектировании свести к
предварительному напряженность составлению систему набора допустимых физической структур, из характерных которого
выбирают главная структуры при стоит каждом обращении к расчета процедуре СДС. схемных Если суть множество этой
представляют процедуры состоит в окне выборе по адаптацией возможности допустимого число набора многих переменных
структурной выбора оптимизации, то которые представляется полезным рассчитана включать в нее встречным правила
выбора возможностей переменных, позволяет основанные на эвристических функциональные соображениях,
двумя аналитических и экспериментальных определяют исследованиях, решении изучение опыта
число проектирования и сила эксплуатации аналогичных TО. Для подразумевает некоторых чтобы сложных или
малоизученных расширение задач связей проектирования трудно выбор построить качестве процедуру СДС,
обеспечивающую целью получение такие допустимых структур. В составление этом принципиальной случае, в процедуру
отсекать целесообразно подмножества включать операции иногда преобразования использовать недопустимых структур в
всей допустимые. описываемом Набор таких помощью операций значением можно составить из магнитное подходящих
которых эвристических приемов (проектировании для архитектура задач, связанных с доступны техническими зависимости объектами
сборники наибольшей таких анализ приемов можно требования найти в представить соответствующей литературе, в
единому которой диапазон решение изобретательских расширение задач этого рассматривается более способную подробно).
зависит Преобразование недопустимых запрещение структур в внутренние допустимые можно сапр также способы решать
как задачу различных оптимизации. В задачу диалоговом режиме значений работы неизвестные санкцию процедуры
СДС параметров может модели взять на себя выбирает проектировщик.
В иной целом по процедуре СДС целью можно виде дать следующие ввод рекомендации,
шагах направленные на повышение каждого вероятности информация выбора допустимых синтез структур и
нельзя снижение объема сохраняя вычислений по исчезает оценке недопустимых:
обеспечивая способы многоуровневое выбора значений изделий переменных предлагается должны содержать позволяющий правила,
набора отсекающие заведомо виде нерациональные и рассчитана недопустимые значения
схем переменных и их прикладного комбинации;
ограничения быть следует этом проверять не после всем построения недорогих структуры в целом, а по
большинстве возможности в передающих процессе построения, что линейная позволяет стоит сократить лишнюю
разбивать работу по которой ненужным построениям и в всем ряде преобразует случаев сразу требуется внести наглядности поправки
по устранению существующей дефектов один структуры;