Интегрированная система обработки структурированных физических знаний тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат технических наук Яровенко, Владимир Алексеевич

• Яровенко, Владимир Алексеевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Яровенко, Владимир Алексеевич

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ С БАЗОЙ ДАННЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ

1.1. Представление и автоматизированное использование структурированных физических знаний

1.1.1. Энерго-информационная модель цепей и метод структурных параметрических схем

1.1.2. Комбинаторный метод поиска принципов действия

1.1.3. Теория решения изобретательских задач

1.1.4. Функционально-физический и компьютерный методы поискового конструирования

1.2. Обзор подходов интеграции автоматизированных информационных систем

1.2.1. Постановка задачи и выбор критериев при интеграции информационных систем

1.2.2. Подходы к интеграции информационных систем

1.2.2.1. Взаимодействие посредством файловой системы

1.2.2.2. Взаимодействие с помощью общей базы данных

1.2.2.3. Взаимодействие посредством удаленных вызовов процедур

1.2.2.4. Взаимодействие посредством обмена сообщениями

1.2.2.5. Применение многоагентной технологии в решении задачи интеграции информационных систем

1.3.3. Выбор подхода к интеграции автоматизированных систем обработки фонда физических эффектов

1.3 Цель и задачи работы

ГЛАВА 2. АЛГОРИТМЫ И МЕТОДЫ ИНТЕГРАЦИИ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ БАЗЫ ДАННЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ

2.1. Расширение модели описания физического эффекта

2.1.1. Представление функциональной зависимости физических величин физического эффекта

2.1.2. Вычисление участков монотонности

2.1.3. Вычисление значений функции

2.2. Модификация дескрипторного метода поиска физического эффекта по компонентам вход, объект, выход

2.3. «Гибкая» структура представления описания физического эффекта

2.4. Применение многоагентного подхода для интеграции автоматизированных систем обработки базы данных физических эффектов

Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОБРАБОТКИ БАЗЫ ДАННЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ

3.1. Выбор средств реализации автоматизированной системы

3.1.1. Формирование требований к системе и выбор инструментальных средств реализации

3.1.2. Выбор инструмента для разработки многоагентной системы

3.2. Архитектура и функциональная структура автоматизированной системы

3.3. Модуль многоагентной системы обработки базы данных физических эффектов

3.4. Модуль администрирования базой данных физических эффектов

3.5. Модуль администрирования многоагентной системой

3.6. База данных физических эффектов

Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. ТЕСТОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМЫ СОФИ II

4.1. Оценка эффективности информационного наполнения базы данных физических эффектов

4.2. Оценка эффективности при разработке нового метода обработки базы данных физических эффектов

4.3. Оценка эффективности усовершенствованного метода поиска по компонентам вход, объект, выход

4.4. Внедрение системы

Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ОПИСАНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА «ЯВЛЕНИЕ СВЕРХТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КРИОКРИСТАЛЛОВ» С ГИБКОЙ

СТРУКТУРОЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СВИДЕТЕЛЬСТВО О ГОСУДАРСТВЕННОЙ

РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММЫ ДЛЯ ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. АКТ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ОБЩЕСТВЕННОЕ ПРИЗНАНИЕ

АННОТАЦИЯ

Документ представляет собой диссертацию на соискание степени кандидата технических наук по специальности 05.13.12 «Системы автоматизации проектирования (промышленность)». Работа посвящена повышению эффективности процесса взаимодействия пользователей с базой данных физических эффектов. Предлагаемые решения позволяют повысить эффективность разработки новых и модифицированных методов обработки физической информации, повысить эффективность информационного наполнения базы данных физических эффектов, а также улучшить восприятие отображаемой пользователю информации о физическом эффекте. В работе предложены модели и алгоритмы интеграции систем в единый комплекс, модификации модели описания физического эффекта, модель гибкой структуры представления описания физического эффекта. Предлагаемые модели и алгоритмы реализованы в автоматизированной системе.

ABSTRACT

The paper is a PhD thesis under the specialty 05.13.12 "Computer-aided design (industry)". The work is dedicated to improving efficiency of interaction between users and physical effect database. Elaborated solutions are meant for improving efficiency of the development of new and modified processing methods for informational content of physical data; improving efficiency of information filling into physical effect database; improve user perception of presented physical effect information. The work includes models and algorithms for application integration into a single system, for modification of physical effect description model. The work also includes a model of adaptable presentation structure of physical effect. All the described models are implemented in the system.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

БД - база данных

ФЭ - физический эффект

MAC - многоагентная система

АСО БДФЭ - автоматизированные системы обработки БДФЭ

АСС ФПД - автоматизированная система синтеза ФПД

АИПС ФЭ - автоматизированная информационно-поисковая система по

ФЭ

АС ППФИО - автоматизированная система поддержки процесса формирования информационного обеспечения БДФЭ

CSV - (Comma-Separated Values) текстовый формат, предназначенный для представления табличных данных

SQL - (Structured Query Language) - универсальный компьютерный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных базах данных

UML - (Unified Modelling Language) унифицированный язык моделирования, используемый для создания объектных моделей информационных систем

XML - (Extensible Markup Language) расширяемый язык разметки (гипертекста), широкой используемый в настоящее время для описания данных и их структур, особенно при организации обмена информацией между различными приложениями и платформами

FIPA - (Foundation for Intelligent Physical Agents) Международная организация для разработки стандартов в области гетерогенных и взаимодействующих агентов, а также систем, основанных на агентах ФПД - физический принцип действия

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интегрированная система обработки структурированных физических знаний»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время бурное развитие вычислительной техники оказывает сильное влияние на процесс трансформации все большей доли труда из области переработки вещества и энергии в область поиска, хранения, переработки и передачи информации. В связи с чем чрезвычайно актуальна проблема удовлетворения потребностей в информации ученых-исследователей из фундаментальных и прикладных наук, специалистов-практиков (инженеров) из различных отраслей экономики.

В данной работе рассматриваются только физические знания. Физические знания активно используются при проведении научных исследований в различных областях науки и техники (методики исследований, свойства различных классов объектов, реакция объектов на разнообразные физические воздействия и т.п.), в проектировании технических изделий и технологий. Накопленный к настоящему времени объем знаний в области физических наук настолько рассредоточен в различных монографиях, научных статьях, справочниках и энциклопедиях, что является практически необозримым для специалистов конкретных предметных областей. Кроме того, во многих случаях форма представления физической информации затрудняет их непосредственное использование в инженерной деятельности для решения проектно-конструкторских и технологических задач.

Для решения возникших проблем появились разработки по созданию специальных БД физических знаний, в которых физические знания представляются особым структурированным образом (в виде ФЭ), обеспечивающим их удобное использование.

В литературе представлены различные подходы к формализации моделей описания ФЭ, созданию на их основе автоматизированных систем обработки физической информации. Весомый вклад в развитие научного направления, в рамках которого осуществляется структурирование физической ин-

формации, внесли Г.С. Альтшуллер, Г.Я. Буш, В.Н. Глазунов, A.M. Дворян-кин, М.Ф. Зарипов, В.А. Камаев, К.В. Кумунжиев, А.И. Половинкин, С.А. Фоменков, И.Ю. Петрова, 3. М. Шмаков, Г. Голл, Р. Коллер и другие отечественные и зарубежные ученые.

В работе взято за основу направление исследований, проводимых на кафедре САПР и ПК Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ). В рамках данной школы была разработана обобщенная модель описании ФЭ, включающая модель входной информации (входная карта) и модель выходной информации (выходная карта), создан фонд ФЭ, в котором содержится свыше 1200 описаний ФЭ, а также разработаны автоматизированные системы обработки БДФЭ (ACO БДФЭ): автоматизированная система синтеза ФПД (АСС ФПД), автоматизированная информационно-поисковая система по ФЭ (АИПС ФЭ), автоматизированная система поддержки процесса формирования информационного обеспечения БДФЭ (АС ППФИО).

Однако, задача организации удобного и эффективного взаимодействия различного типа пользователей с БДФЭ по-прежнему далека от своего полного решения. Среди наиболее актуальных проблем можно выделить следующие: отсутствие единой БДФЭ; отсутствие специальных инструментов администрирования БДФЭ; использование ACO БДФЭ по отдельности; дублирование функциональности систем; наличие только текстового описания в выходной карте ФЭ, отсутствие в ней графических и символьных изображений, формул, табличных данных; «жесткая» структура представления описания ФЭ.

Целью данной работы является повышение эффективности процесса взаимодействия пользователей с БДФЭ за счет интеграции автоматизированных систем обработки БДФЭ в единый программный комплекс и улучшения восприятия отображаемой пользователю информации о ФЭ. Взаимодействие пользователей с БДФЭ включает в себя совокупность процессов управления БДФЭ администратором системы, реализации новых и модифицированных

9

методов обработки БДФЭ разработчиками системы, выполнения поисковых и других запросов к БДФЭ конечными пользователями системы. В качестве критериев эффективности будем понимать как количественные критерии (время, затрачиваемое на информационное наполнение БДФЭ, внедрение новых видов обработки БДФЭ и т.п.), так и качественные (удобство работы пользователей).

Задачи исследования. Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

• анализ существующих моделей описания ФЭ, используемых систем обработки БДФЭ, подходов к интеграции систем;

• модификация модели описания ФЭ с целью интеграции систем в единый комплекс и улучшения восприятия отображаемой пользователю информации о ФЭ;

• разработка «гибкой» структуры представления описания ФЭ;

• разработка моделей и алгоритмов интеграции систем;

• создание интегрированной системы обработки БДФЭ;

• проверка работоспособности и эффективности реализованной системы.

Объектом исследования настоящей диссертации является структурированные физические знания и автоматизированные системы на их основе.

Предмет исследования — процесс взаимодействия пользователей с БДФЭ.

В качестве методов исследования в работе используются методы математического анализа, системного анализа, искусственного интеллекта, теории БД, теории многоагентных систем, объектно-ориентированного проектирования программных систем.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• модифицирована модель описания ФЭ за счет включения в нее формализации функциональной зависимости физических величин ФЭ,

которая представляется в виде суперпозиции графических участков.

10

Разработана методика и алгоритм создания набора графических участков функциональной зависимости физических величин ФЭ. Модель позволяет усовершенствовать дескрипторный метод поиска ФЭ по компонентам вход, объект, выход путем реализации запросов конечных пользователей по характеру изменения физических величин (что важно для создания эффективного автоматизированного справочника физико-химических свойств веществ), а также более корректно строить варианты ФПД;

• разработана «гибкая» структура представления описания ФЭ, позволяющая вносить изменения в описание ФЭ с сохранением работоспособности каждой из ACO БДФЭ. В результате изменения, вносимые для одной из систем, не влияют на работоспособность остальных;

• разработана модель многоагентной системы обработки БДФЭ, включая модель агентов, модель взаимодействия агентов, роли агентов при взаимодействии. Модель MAC позволяет интегрировать ACO БДФЭ за счет разработки открытой распределенной системы, образованной несколькими взаимодействующими агентами, расширять функциональность системы за счет внедрения новых агентов, реализовать единую БДФЭ.

Достоверность и обоснованность научных положений и результатов, приведенных в диссертационной работе, обеспечивается использованием апробированных на практике методов теории многоагентных систем, системного анализа, теории баз данных, математического анализа, а также подтверждается результатами проверки работоспособности и эффективности созданной системы на контрольных тестовых примерах.

Практическая значимость и внедрение. Разработана интегрированная автоматизированная система СОФИ II, выполняющая поиск ФЭ, информационное наполнение БДФЭ, синтез ФПД. Софи II реализована на базе многоагентной технологии. Это позволяет объединить ACO БДФЭ в единый ком-

11

плекс, упростить процесс разработки новых и модифицированных видов обработки БДФЭ. Софи II предоставляет инструментарий для администрирования БДФЭ, благодаря чему стало возможным вводить графическую информацию, формулы, табличные данные, форматированное текстовое описание.

Использование Софи II позволяет повысить эффективность работы администраторов БДФЭ, разработчиков систем обработки БДФЭ, а также улучшить восприятие отображаемой пользователю информации о ФЭ.

Софи II зарегистрирована в отраслевом фонде алгоритмов и программ ФГБУ «Федеральный институт промышленной собственности» Федеральной службы по интеллектуальной собственности РФ, прошла апробацию и внедрение в ООО «Сингулярис Лаб» в рамках исследовательского проекта по компьютерному моделированию геофизических зондов, что отражено в соответствующем акте. Результаты работы использовались при выполнении Государственного контракта Министерства образования и науки РФ № 16.647.11.1025 от 2011 года «Создание базы физико-технических знаний и прогнозирование на ее основе появления новых нанотехнических систем». По материалам работы получено несколько дипломов на Всероссийских и региональных смотрах-конкурсах работ молодых ученых.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

• формализация компьютерного представления функциональной зависимости физических величин ФЭ;

• усовершенствованный дескрипторный метод поиска ФЭ по компонентам вход, объект, выход с учетом функциональной зависимости физических величин ФЭ;

• «гибкая» структура представления описания ФЭ;

• модель многоагентной системы обработки БДФЭ;

• автоматизированная система СОФИ II и результаты ее тестирования.

Апробация результатов работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "САПР и ПК" Вол-

12

гГТУ, а также на Международных и Всероссийских научных и научно-практических конференциях: "Технологии Microsoft в теории и практике программирования" (Москва, 2007, 2008, 2009); "Информационные технологии в обучении и производстве" (Камышин, 2007, 2008); "Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации и бизнесе" (Ялта-Гурзуф, 2009); "Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте" (Коломна, 2011); "Математические методы в технике и технологиях ММТТ-25" (Волгоград, 2012); "Международный конгресс по интеллектуальным системам и информационным технологиям" (Геленджик-Дивноморское, 2012); "Проблемы управления и моделирования в сложных системах" (Самара, 2012).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 15 опубликованных работах. В том числе 6 статей напечатаны в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК для публикации основных результатов диссертационных работ; получено 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

В первой главе диссертации производится обзор работ, связанных с использованием структурированных физических знаний в виде ФЭ, подходов к формализации моделей описания ФЭ, созданных на их основе информационных систем, методы интеграции автоматизированных систем.

Во второй главе представлены разработанные модель многоагентной системы обработки БДФЭ, включая модель агентов, модель взаимодействия агентов, роли агентов при взаимодействии, модель «гибкой» структуры представления описания ФЭ, усовершенствованного дескрипторного метода поиска ФЭ по компонентам вход, объект, выход с учетом функциональной зависимости физических величин.

В третьей главе описана созданная интегрированная система обработки БДФЭ Софи II, реализующая предложенные модели и алгоритмы. Также освещаются практические аспекты реализации программной системы.

В четвертой главе проведена проверка работоспособности и оценка эффективности системы Софи II на тестовых примерах и при выполнении ряда научно-исследовательских работ.

Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Яровенко, Владимир Алексеевич

Выводы по третьей главе

1) На основе анализа систем обработки БДФЭ сформированы требования, предъявляемые к разрабатываемой системе Софи II, выбраны средства реализации.

2) В качестве платформы для разработки многоагентной системы обработки БДФЭ выбрана AgentService, позволяющая реализовывать MAC в области программных агентов. При тестировании AgentService были выявлены ошибки в ее функционировании. Для устранения ошибок платформа AgentService была доработана. В нее также были добавлены новые компоненты, позволяющие упростить процесс разработки агентов и отслеживать ошибки во время работы платформы.

3) Разработана общая архитектура и функциональная структура системы Софи II.

4) Реализована система Софи II. В работе дано описание модулей системы, архитектуры модулей, особенности реализации.

5) Разработана новая структура БДФЭ. Созданы конверторы, преобразующие описания ФЭ в новый формат из старых форматов, использующихся в системах [11, 16, 25].

ГЛАВА 4. ТЕСТОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМЫ СОФИ II

Разработанная интегрированная система обработки БДФЭ Софи II позволяет выполнять поиск ФЭ (полнотекстовый, усовершенствованный деск-рипторный по компонентам вход, объект, выход с учетом функциональной зависимости физических величин, комбинированный), синтез ФПД, пополнение БДФЭ из первоисточников.

Система Софи II позволяет уменьшить время внедрения новых и модифицированных методов обработки ФЭ, сократить время информационного наполнения БДФЭ, улучшить восприятие отображаемой пользователю информации о ФЭ.

Для проверки работоспособности и эффективности Софи II проведены тестовые испытания, а также апробация системы при решении практических задач.

4.1. Оценка эффективности информационного наполнения базы данных физических эффектов

Во время тестовой эксплуатации системы Софи II агент пополнения БДФЭ из первоисточников нашел 30 новых ФЭ. Данная информация была занесена в БДФЭ администратором.

Для оценки эффективности функционирования модуля администрирования БДФЭ был проведен сравнительный анализ времени, затраченного на заполнение описания ФЭ в системах Софи II и [11, 16, 25].

Следует отметить, что средства администрирования для конечного пользователя в каждой из систем [11, 16, 25] отсутствуют. Вносить описания ФЭ могут только разработчики систем. Как правило, для этого используется программа Microsoft Access.

Система Софи II предоставляет инструментарий для информационного наполнения БДФЭ. Софи II позволяет создавать и редактировать тезаурусы, создавать обобщенную структуру описания ФЭ, создавать и редактировать описания ФЭ [68]. Помимо текстовой информации появилась возможность вводить формулы, изображения, форматированный текст, таблицы, что было недоступно в системах [11, 16, 25] даже для разработчиков. Софи II поддерживает двухуровневое отображение выходной карты ФЭ (см. рис. 4.1, рис. 4.2 и рис 4.3).

Администратор ФЭ | CD II В -ЩЛ

Файл Вид Сервис Окно Справка

J J S х i и ci * Ал Л $ ±л Ъ *

ФЭ #396. Эффект Иоффе на металлах. Просмотр выходной карты. 1 Уровень.

Сущность ФЭ

Совокупность экспериментальных данных . теоретические расчеты и Физическое моделирование доказывают существование эффекта ИоФФе на металлах, который заключается в следующем: металлы и сплавы, разрушающиеся при температурах вязкохрупкого перехода хрупко, скопом, при напряжениях меньших, чем истинный предел прочности, при воздействии в процессе деформации какой-либо полирующей среды, обеспечивающей удаление поверхностного слоя, изменяют характер разрушения с ¡фупкого на вязкое, т.е. становятся более пластичными Это проявляется в значительном снижении напряжения

Описание входа

Вход 1. Скорость удаления металла с поверхности образца ^и/с). Увеличение от 0.025 до 0.75 мкм/с. Вход 2 Силовое (механическое) воздействие Напряжение(Пэ)

Описание объекта

Монокристаллический образец металла или сплава в полирующей среде, например, вольфрам в 2 V.-ном водном растворе NaOH. Описание выхода

Относительная деформация при разрушении (безразмерная величина).Увеличение в несколько раз. Описание применения ФЭ

Для разработки прогрессивных технологических процессов обработки хрупких металлов и сплавов давлением при комнатных температурах (изготовление вольфрамовой проволоки волочением через Фильеру в полирующей среде, обработка давлением тугоплавких хрупких металлов и др .)

Перечень литературных источников

1. Баранов Ю.В . Костюкова Е.П., Лютцау В.Г. Закономерность разрушения металлов и сплавов (эффект Иоффе А.Ф на металлах). Материалы заявки на открытие

2. Баранов Ю.В . Костюкова Е.П. Вячеславов A.A. и др Способ обработки тугоплавких хрупких металлов и сплавов давлением A.c. N613847.1975

3 Баранов Ю.В. Костюкова Е П Влияние поверхностного состояния монокристаллов на характер деформации В св "Пластическая деформация и актуальные проблемы прочности сплавов и поршковых материалов ". Томск,1982, с 171-172.

4 Баранов Ю.В . Березин A.B. Влияние поверхностных слоев на деформационные характеристики материалов В сб. "Структура и прочность материалов в широком диапазоне температур." Москва. 1986. с 41-42.

5 Баранов Ю.В . Березин A.B. Влияние поверхностных слоев на деформационные характеристики материалов Машиноведение

1988. N2. с.28-33

Рис. 4.1. Двухуровневое отображение выходной карты ФЭ «Эффект Иоффе на металлах». Первый уровень.

Администратор ФЭ

Файл Вид Сервис Окно Справка

1; J J Ш X а У е§ * ¡Ъ а ф ±% 3 * ® |

ФЭ #896. Эффект Иоффе на металлах.

Просмотр выходной карты. 2 Уровень.

Расширенно« описание сущности ФЭ

В проблеме создания новых технологических процессов обработки материалов существенное значение имеют вопросы, связанные с повы-шением технологических характеристик металлов и сплавов. таких.на-пример, как пластичность Обработка хрупких металлов давлением при комнатных температурах чрезвычайна сложна и часто невозможна, вследствие преждевременного разрушения металлов при изготовлении изделий Устранение хрупкости в основном осуществляется повышением температуры обработки до значений, больших температуры вязко-хрупкого перехода данного материала Это создает определенные тех-нологические трудности связанные с необходимостью использования высокотемпературных печей, часто - вакуумных

Авторами [1] экспериментально установлена закономерность раз-рушения металлов и сплавов, заключающаяся в том, что металлы и сплавы, разрушающиеся при деформировании хрупко, скопом, при на-пряжениях меньших, чем истинный предел прочности 5в. и имеющие однородную, не содержащую микропор и микротрещин структуру, при воздействии в процессе деформации какой-либо полирующей среды, не искажающей структуру поверхности, приобретают вязкие характери-стики. проявляющиеся в существенном увеличении пластичности и прочности и разрушении материала с образованием "шейки" при на-пряжениях. больших истинного предела прочности 8в (эффект ИоФФе на металлах).

Для выявления существования эффекта ИоФФе на металлах был осуществлен следующий эксперимент. Из монокристаллов вольфрама, выращенных бестигельной электронно-лучевой зонной плавкой с кристалографическими осями [001], [011]. [111J вдоль оси роста, были при-готовлены гантельные образцы для механических испытаний |рис.1).

Рис.1. Схематическое изображение приспособления для деформирования моно-кристаллов растяжением при полировке: 1 - образец; 2 - катод из нержавеющей стали; 3 - полировоч-ная ванна; 4 - захваты для образец

Искаженный механической обработкой слой удалялся электрополировкой в 2'/.-ном водном растворе NaOH. Его наличие или отсутствие контролировалось рентгенографически и металлографически Деформирование монокристалических образцов вдоль указанных кристаллографических ориентаций осуществлялось на испытательной машине "Инстрон-ТТД-10Т" в специальной полировочной ванне, изображенной на рисунке 1. при скорости движения подвижной траверсы машины 0.5 мм/мин. Полировка монокристалов в процессе растяжения осуществлялась электролитически непрерывно и кратковременно, в зависимости от задачи эксперимента, е 2'Л-ном водном растворе NaOH Скорости удаления металла с поверхности регулировались изменением величины плотности тока полировки

На рисунке 2 иллюстрируется изменение истинного предела пропорциональности (предела упругости) Элл. монокристаллов вольфрама при статическом деформировании в процессе непрерывной полировки при различных скоростях удаления металла с поверхности образца

К.

Рис.2 Изменение предела пропорциональности Эпл. монокристэллаллов вольфрама при статическом деформировании в процессе непрерывной полировки при различных скоростях удаления металла с поверхности образца

Видно, что резко снижается Элл. на начальном этапе возрастания скорости полировки до 0,08 мкм/с и далее, достигнув величины, примерно соответствующей половине исходного Блл. существенно не изменяется. Этот факт, справедливый для монокристаллов вольфрама всех ориентаций. может быть объяснен тем. что наиболее искаженный поверхностный слой.

Рис. 4.2. Двухуровневое отображение выходной карты ФЭ «Эффект Иоффе на металлах». Второй уровень. о^ Администратор ФЭ Файл Вид Сервис Окно Справка

ЩЙх ^У^

ФЭ #896. Эффект Иоффе на металлах. Просмотр выходной карты. 2 Уровень. величины, примерно соответствующей половине исходного Ьлл . существенно не изменяется Этот Факт, справедливый для монокристаллов вольфрама всех ориентаций. может быть объяснен тем. что наиболее искаженный поверхностный слой, имеющий конечную толщину, полностью удаляется при определенной скорости полировки, и следовательно, при достижении некоторого равновесия между скоростью образования этого слоя и скоростью удаления Дальнейшее увеличение скорости полировки не должно приводить к существенным изменениям механических характеристик

Экспериментально установлено, что характер кривой напряжение-деформация для кристаллов, деформированных с полировкой, определяется коэффициентом Кили соотношением скоростей движения дислокаций в кристалле и скорости удаления металла с поверхности деформируемого образца, поскольку механические свойства монокристаллов, деформируемых с различными скоростями, но имеющих одинаковое значение коэффициента К. совпадают Приведенные результаты были проверены при различных видак нагружения - при статике и четырехточечном чистом изгибе Кроме того, различными рентгеновскими и металлографическими методами проводилось исследование структуры и свойств поверхностных слоев монокристаллов вольфрама после деформирования обычным образом и в полирующей среде. Было показано существенное различие в поведении кристаллов и их поверхностных слоев при данных видах деформирования [2]. Совокупность экспериментальных данных, теоретические расчеты и Физическое моделирование [2. 3] дают основание считать доказанным существование эффекта ИоФФе на металлах: изменение характера разрушения материала (с хрупкого на вязкое) при его деформировании в полирующей среде в процессе удаления поверхностного слоя, проявляющееся в значительном снижении напряжения деформирования и увеличении предельной деформации и прочности при разрушении.

Расширенное описание применения ФЭ

На основе данного эффекта возможна разработка новых технологических процессов обработки металлов давлением при температурах, меньших температур вязко-хрупкого перехода В частности, эффективное применение эффект может найти при изготовлении вольфрамовой проволоки Здесь наиболее просто может быть реализована схема деформирования волочением через Фильеру в полирующей среде

На основании проведенных исследований получено авторское свидетельство СССР № 613847 "Способ обработки тугоплавких хрупких металлов и сплавов давлением".

Способ заключается в установке заготовки в матрицу и приложении к ней деформирующего усилия одновременно с электрополировкой заготовки Электрополировку производят, поместив заготовку в ванну с электролитом и создав между ванной и заготовкой разность потенциалов При этом в процессе деформирования происходит удаление поверхностного дефектного слоя заготовки В качестве электролита может быть использован 2-10'/. раствор едкого натрия при плотности тока от 0.1 до 0,5 А/см2 (для вольфрама и его сплавов) В процессе деформирования поддерживают оптимальную плотность тока, величину которой выбирают в зависимости от состава электролита и скорости деформирования Необходимо, чтобы скорость деформирования была соизмерима со скоростью удаления поверхностного дефектного слоя

Деформирование в процессе электрополировки значительно повышает пластические свойства вольфрама. Так, например, при растяжении в полирующей среде относительное сужение достигает 85*'. что почти в 7 раз больше аналогичной величины при обычном растяжении

Пример осуществления способа. Температура электролита вследствие охлаждения полировочной ванны проточной водой составляет 18-20"С. Деформирование осуществляется с постоянной скоростью перемещения подвижной траверсы, равной при растяжении 0.5 мм/мин, при изгибе 1,0и 0.1 мм/мин. при сжатии 1.0мм/мин. На рисунке 3представлены графики зависимости стрелы прогиба от истинных напряжений деформированная монокристаллов вольфрама, изгибаемых со скоростью 1 мм/мин в процессе электрополировки (2-5) и без нее <1): 1 - Упол»0 мкм/с: 2 - Упол«0.02 мкм/с: 3 - Упол«0,05 мкм/с; 4 - Упол=0.09 мкм/с: 5 - \/пол«0,15 мкм/с. • а >

1 ! /Л}ияш'.>

4 |-<]«>''1 Я^«1

Рис. 3. Кривые деформации, иллюстрирующие пример использования способа обработки тугоплавких металлов

Использование предлагаемого способа позволяет осуществлять обработку давлением заготовок из тугоплавких металлов и сплавов, например, на основе вольфрама при комнатной температуре и атмосферном давлении: повышает однородность структуры изготавливаемых изделий, вследствие чего повышается их прочность и качество: исключает дорогостоящее оборудование с высокотемпературной камерой и инертной атмосферой. :

II

Рис. 4.3. Двухуровневое отображение выходной карты ФЭ «Эффект Иоффе на металлах». Второй уровень. Продолжение.

Рассмотрим заполнение информации в БДФЭ на примере одного из найденных ФЭ «Автоэлектронная (полевая) эмиссия углеродных нанотрубок». Для этого необходимо заполнить входную и выходную карты ФЭ. Заполнение входной карты включает в себя индексирование входа, объекта, выхода. В выходной карте заполняется текстовая информация по рубрикам: наименование ФЭ, краткое описание сущности, описание входа, описание выхода, описание объекта, применение, литература.

Для ввода описания входной карты ФЭ с помощью Microsoft Access необходимо составить ПОД в соответствии со справочником входов и выходов S, справочником объектов Т.

Вход ФЭ «Автоэлектронная (полевая) эмиссия углеродных нанотрубок» задается следующими характеристиками:

Воздействие/ Внешнее/ Электрическое поле/ Временные характеристики/ Постоянное

Воздействие/ Внешнее/ Электрическое поле/ Временные характеристики/ Переменное/ Импульсное

Воздействие/ Внешнее/ Электрическое поле/ Физическая величина/ Разность потенциалов (В)/ Изменение/ Увеличение

Воздействие/ Внутреннее/ Электрический ток/ Пространственные характеристики/ Однородный

Воздействие/ Внутреннее/ Электрический ток/ Временные характеристики/ Постоянный

Воздействие/ Внутреннее/ Электрический ток/ Специальные характеристики/ Электронный

Кодирование осуществляется согласно таблице Thes. Индексирование входа:

ACTIONS/EXTACTIONS/V OZ1 /VOZ1 VREM/VOZ 1 VREM1 ACTIONS/EXTACTIONS/V OZ1 /V OZ1VREM/VOZ1VREM2/ VOZ1 VREM3

ACTIONS/EXTACTIONS/V OZ1 /V OZ1 FIZ VEL/V OZ1 FIZ VEL2/ CHANGE/MONO/INC

ACTIONS/INTACTIONS/V OZ 1 O/VOZ 1 ()PROS/VOZ 10PROS 1 ACTIONS/INTACTIONS/V OZ 1 O/VOZ 1 ()VREM/VOZ 10VREM 1 ACTIONS/INTACTIONS/V OZ 1 O/VOZ 1 ()SPEC/VOZ 10SPEC 1 В таблицу FEIndexA вводим индексированное описание входа. Выход ФЭ «Автоэлектронная (полевая) эмиссия углеродных нанотру-бок» задается следующими характеристиками:

Воздействие/ Внешнее/ Поток микрочастиц/ Специальные характеристики/ Элементарные частицы/ Электроны

Воздействие/ Внешнее/ Поток микрочастиц/ Физическая величина/ Плотность потока частиц (1/(с*м ))/ Изменение/ Увеличение Индексирование выхода:

ACTIONS/EXTACTIONS/V OZ7/V OZ7SPEC/V OZ7SPEC3/ VOZ7SPEC4

ACTIONS/EXTACTIONS/V OZ7/V OZ7FIZVEL/V OZ7FIZVEL2/ CHANGE/MONO/INC

В таблицу FEIndexC вводим индексированное описание выхода. Объект ФЭ «Автоэлектронная (полевая) эмиссия углеродных нанотру-бок» задается следующими характеристиками:

Объект/ Описание (фазы) объекта / Фазовое состояние/ Твердое тело/ Кристаллическое твердое тело/ Поликристаллическое твердое тело

Объект/ Описание (фазы) объекта/ Химический состав/ Однокомпонентный

Объект/ Описание (фазы) объекта/ Специальные характеристики/ Пространственные/ Форма/ Определенная форма

Объект/ Описание (фазы) объекта / Химический состав/ Многокомпонентный

Объект/ Описание (фазы) объекта / Электрическая проводимость/ Проводник/ Металлический проводник

Объект/ Описание (фазы) объекта / Электрическая проводимость/ Проводник/ Полупроводник

Объект/ Описание (фазы) объекта / Специальные характеристики/ Пространственные/ Форма/ Поверхность Индексирование объекта: ОВШСТЮЕ8СОВШСТ/Р/Т4/Р5/Р8 ОВ ШСТ/БЕ8СОВ ШСТ/Х/Х1 ОВШСТ/БЕ8СОВШСТ/С/СР/СРР/С18 ОВГССТ/БЕ8СОВШСТ/Х/Х2 ОВ 1ЕСТЮЕ8СОВ ШСТ/Е/Е1 /Е2 ОВШСТЯ)Е8СОВ1ЕСТ/Е/Е1/Е6 ОВ ШСТ/Е)Е8СОВ ДЕСТ/С/СР/СРР/С16

В таблицу РЕ1пёехВ вводим индексированное описание объекта. Для заполнения информации выходной карты ФЭ необходимо ввести данные в таблицу БЕТех!:. Выходная карта ФЭ «Автоэлектронная (полевая) эмиссия углеродных нанотрубок» содержит следующую информацию:

Наименование: Автоэлектронная (полевая) эмиссия углеродных нанотрубок.

Краткое описание сущности: Автоэлектронная эмиссия (холодная полевая) - испускание электронов проводящими телами под действием внешнего электрического поля. Явление холодной полевой эмиссии основано на эффекте квантового туннелирования электронов, находящихся внутри проводника, через барьер, формируемый ионной решеткой проводника и внешним электрическим полем. Результаты многочисленных экспериментов показывают, что эмиссионные свойства индивидуальных УНТ достаточно хорошо описываются формулой Фаулера-Нордтейма (ФН): 1=С 1 *Е2*ехр(-С2/Е), где ] - плотность тока эмиссии; Е - напряженность электрического поля; С] и Сг -параметры, выражающиеся через работу выхода электронов рассматриваемого проводника и мировые постоянные (заряд и масса электрона, постоянная Планка).

На эмиссионные характеристики влияют дефекты, нарушающие структуру УНТ, а также адсорбаты (сорбированные на поверхности нанотрубки молекулы и радикалы). Максимально достижимый ток эмиссии индивидуальной УНТ ограничен тепловыми эффектами и составляет порядка 1 мкА. Превышение этого порога вызывает неограниченный нагрев эмиттера, сопровождаемый его термическим разрушением. Наиболее важной особенностью УНТ. с точки зрения их эмиссионных свойств является их высокое ас-пектное отношение (отношение длины (высоты) к диаметру). Благодаря этой особенности величина напряженности электрического поля вблизи наконечника индивидуальной УНТ во много раз превышает среднее значение напряженности, определяемого как отношение приложенного напряжения к расстоянию между наконечником нанотрубки и анодом. Способность эмиттера к усилению электрического поля характеризуется коэффициентом полевого усиления. Поскольку аспектное отношение для УНТ может достигать значений порядка 103 и выше, полевая эмиссия нанотрубок наблюдается при гораздо более низких приложенных напряжениях, чем в случае традиционных холодных полевых эмиттеров.

Эмиссионные характеристики массива УНТ сочетают в себе вольтам-перные характеристики индивидуальных УНТ, однако могут существенно отличаться от зависимости ФН. Помимо этого, электрическое поле в окрестности индивидуальной УНТ, входящей в состав массива, может существенно искажаться из-за экранируещего воздействия окружающих соседей. В результате такого воздействия коэффициент усиления нанотрубки должен зависеть не только от её аспектного отношения и межэлектродного расстояния, но также от геометрии и плотности УНТ в массиве. Максимальная плотность тока эмиссии (порядка нескольких А/см ) достигается при среднем расстоянии между нанотрубками порядка высота индивидуальных УНТ, составляющих массив.

Описание входа: Электрическое поле. Переменное (импульсное). Напряжение (В). Порядка 1 кВ. Увеличение.

108

Описание выхода: Поток микрочастиц. Электроны. Плотность потока 1 2 частиц (с" *м"). Увеличение.

Описание объекта: Индивидуальные углеродные нанотрубки (УНТ) или массив вертикально ориентированных УНТ на подложке (кремний, медь, нержавеющая сталь и др.). Углеродные нанотрубки представляют собой протяженные цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких микрометров, которые состоят из одного или нескольких гексогональных графитовых слоев, свернутых в трубку. Обычно нанотрубка заканчивается полусферическим наконечником, который может рассматриваться как половина молекулы фуллерена.

Применение: Углеродные нанотрубки являются перспективным материалом для создания автоэлектронных эмиттеров в холодных катодах. Катоды на основе УНТ позволяют существенно улучшить рабочие характеристики таких приборов как плоские мониторы, катодолюминесцентные источники света, рентгеновские трубки и т.п. Электронные приборы с катодами на основе УНТ отличаются высокой степенью временной стабильности, пониженными габаритом и весом, а также пониженным уровнем потребления энергии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Яровенко, Владимир Алексеевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автоматизация поискового конструирования / под ред. А.И. Поло-винкина. - М.: Радио и связь, 1981. - 344 с.

2. Алгоритм сканирующая прямая [Электронный ресурс]. - 2003. - Режим доступа : http://www.uibookl.ru/uidesignl.pdf.

3. Альтшуллер, Г.С. АРИЗ - значит победа. Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ-85-В / Г.С. Альтшуллер // Правила игры без правил. - Петрозаводск: Карелия, 1989. - С. 11-50.

4. Альтшуллер, Г.С. Найти идею. Введение в ТРИЗ [Электронный ресурс] / Г.С. Альтшуллер. - 2008. - Режим доступа : http://www.twirpx.com/file/183567.

5. Анализ существующих средств создания многоагентных систем [Электронный ресурс]. - 2011. - Режим доступа : http://progrm.ru/?p=238.

6. Бек, К. Экстремальное программирование/ К.Бек- СПб. : Питер, 2002.- 224 с.

7. Блэк, Р. Ключевые процессы тестирования. Планирование, подготовка, проведение, совершенствование: пер. с англ. / Р. Блэк. - М.: Лори, 2011.-544 с.

8. Буч, Г. Язык UML. Руководство пользователя / Г. Буч, Д. Рамбо, И. Якобсон - М. : ДМК Пресс, 2007.- 496 с.

9. Гаврилова, Т.А. Базы знаний интеллектуальных систем / Т.А. Гаври-лова, В.Ф. Хорошевский. - СПб. : Питер, 2000 - 384 с.

10. Гамма, Э. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования: пер. с англ. / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон., Дж. Влиссидес - СПб. : Питер, 2007. - 366 с.

11. Герасимов, A.M. Автоматизированная поисковая система по физическим эффектам "Полезный эффект" / A.M. Герасимов, П.А. Колчин, С.А. Фоменков // Системные проблемы надёжности, качества, мат. моделирования, информ. и электронных технологий в инновационных проектах: (Инно-

122

ватика-2007): матер, междунар. конф. и Рос. науч. школы / Рос. акад. надёжности [и др.]. - М., 2007. - 4.2, т.Ш. - С. 86-89.

12. Герасимов, A.M. Система формирования поисковых запросов к базе данных по физическим эффектам / A.M. Герасимов, С.А. Фоменков // Известия ВолгГТУ. Сер. Концептуальное проектирование в образовании, технике и технологии: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2006. - Вып.2, №2. - С. 92-94.

13. Главные направления развития многоагентных систем [Электронный ресурс]. - 2011. - Режим доступа : http://www.aiportal.ru/articles/multiagent-systems/directions-of-development-of-mas.html.

14. Глазунов, В.Н. Параметрический метод разрешения противоречий в технике / В.Н. Глазунов. - М.: Речной транспорт, 1990. - 150 с.

15. Глазунов, В.Н. Поиск принципов действия технических систем / В.Н. Глазунов. - М.: Речной транспорт, 1990. - 111 с.

16. Гопта, Е.А. Автоматизация процесса линейного синтеза физического принципа действия / Е.А. Гопта, С.А. Фоменков, Г.А. Карачунова // Изв. ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 9 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2010. - № 11. - С. 129-133.

17. Городецкий, В.И. Многоагентные системы (обзор) [Электронный ресурс] / В.И. Городецкий, М.С. Грушинский, A.B. Хабалов. - 1998. - Режим доступа: http://www.raai.Org/library/ainews/l998/2/GGKHMAS.ZIP.

18. Добровольский, А. Интеграция приложений: методы взаимодействия, топология, инструменты [Электронный ресурс] / А. Добровольский. -2007.- Режим доступа : http://www.osp.ru/os/2006/09/3776464.

19. Журавель, И. М. Краткий курс теории обработки изображений [Электронный ресурс] / И. М. Журавель. - 2004. - Режим доступа : http://matlab.exponenta.ru/imageprocess/book2/54.php.

20. Зарипова, В.М. Объектно-ориентированная модель систем поиска новых технических решений / В.М. Зарипова // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий: материалы межд. науч.-техн. конф. и Росс, научн. школы. - 2004.- Т. 1, Часть 7.-С. 84-86.

21. Зарипова, В.М. Применение объектных технологий для анализа и проектирования систем поиска новых технических решений (на примере систем Интеллект и Сапфит) / В.М. Зарипова, В.А. Камаев // Информационные технологии в образовании и медицине: Матер, междунар. конф., Россия, Волгоград, 18-22 окт. 2004г. / ВолгГТУ и др.- Волгоград, 2004.- Т.2.- С. 100-105.

22. Камаев, В.А. Физические явления из материалов заявок на открытия по физике: учеб. пособие / В.А. Камаев, С.А. Фоменков, М.Б. Сипливая., С.Г. Колесников ; ВолгГТУ.- Волгоград : РПК «Политехник», 1995. - 224с.

23. Коннолли, Т. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика / Т. Коннолли, К. Бегг. - М.: Вильяме, 2003. -1436 с.

24. Коробкин, Д.М. Автоматизированная методика извлечения структурированных физических знаний в виде физических эффектов из текстов на естественном английском языке / Д.М. Коробкин, С.А. Фоменков // Изв. ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 10 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2011. - № 3. - С. 116-120.

25. Коробкин, Д.М. Программный комплекс поддержки процесса формирования информационного обеспечения фонда физических эффектов / Д.М. Коробкин, С.А. Фоменков // Научно-технические ведомости СПбГГТУ. Серия "Наука и образование". - 2009. - № 5. Инноватика. - С. 306-310.

26. Ладыженский, Г. Интеграция приложений такая, как она есть [Электронный ресурс] / Г. Ладыженский. - 2007. - Режим доступа : http://citcity.ru/! 6663/.

27. Лобел, Л. Разработка приложений на основе Microsoft SQL Server 2008: пер. с англ. / Л. Лобел, Э. Д. Браст, С. Форте. - СПб. : БХВ-Петербург, 2010.- 1024 с.

28. Лотка, Р. С# и CSLA .NET Framework. Разработка бизнес-объектов : пер. с англ. / Р. Лотка. - М.: Вильяме, 2010. - 816 с.

29. Люгер, Дж. Ф. Искуственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем : пер. с англ. / Дж. Ф. Люгер. - 4-е изд. - М.: «Вильяме», 2005. - 864 с.

30. Макконнелл, С. Профессиональная разработка программного обеспечения : пер. с англ. / С. Макконелл. - СПб. : Символ-Плюс, 2007. - 240 с.

31. Мартин, Р. Чистый код. Создание, анализ и рефакторинг : пер. с англ. / Р. Мартин. - СПб.: Питер, 2010. - 464 с.

32. Матлин, А.О. Совершенствование процесса синтеза физического принципа действия, модели представления и средств управления массивом данных физических эффектов / А.О. Матлин, В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Открытое образование : [по матер. XXXVI междунар. конф. и дискус. науч. клуба IT+SE"09, майская сессия, Ялта-Гурзуф]. - 2009. - Приложение к журн. -С. 141-143.

33. Мейер, Б. Объектно-ориентированное конструирование программных систем : пер. с англ. / Б. Мейер. - М.: Русская Редакция, 2005. - 1204 с.

34. Многоагентные системы [Электронный ресурс]. - 2011. - Режим доступа : http://www.aiportal.ru/articles/multiagent-systems/multiagent-systems.html.

35. Никулин, Е. А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики / Е. А. Никулин. - СПб. : БХВ-Петербург, 2005. - 560с.

36. Половинкин, А. И. Алгоритмы поиска глобального экстремума [Электронный ресурс] / А. И. Половинкин. - 2004. - Режим доступа: http://www.doc.unicor.ru/tt/009.html.

37. Половинкин, А.И. Основы инженерного творчества / А.И. Половинкин. - М.: Машиностроение, 1988. - 368 с.

38. Представление физических знаний для автоматизированных систем обработки информации: монография / С. А. Фоменков [и др.]. - Волгоград: ТОО «Принт», 1998. - 152 с.

39. Проект «аналитическая программа Эффекты» [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа : http://www.method.m/index.php?lang=rus& mod=effects&item=effects_project.

40. Рассел, С. Искусственный интеллект. Современный подход : пер. с англ. / С. Рассел, П. Норвиг. - 2-е изд. - М.: Вильяме, 2007. - 1408 с.

41. Рихтер, Д. Windows для профессионалов: создание эффективных 32-разрядных приложений с учётом специфики 64-разряДной версии Windows : пер. с англ. / Д. Рихтер. - 4-е изд. - СПб.: Питер, 2001. - 752 с.

42. Руководство Microsoft по проектированию архитектуры приложений [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа : http://apparchguide.ms.

43. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2012615460 от 18 июня 2012 г. РФ, МПК (нет). Интегрированная система обработки структурированных физических знаний / С.А. Фоменков, В.А. Яровенко; ВолгГТУ. -2012.

44. Слабое и сильное определения интеллектуального агента [Электронный ресурс]. - 2011. - Режим доступа : http://www.aiportal.ru/articles/ multiagent-systems/weak-and-strong-intelligent-agent.html.

45. Тарасов, В.Б. Агенты, многоагентные системы, виртуальные сообщества: стратегическое направление в информатике и искусственном интеллекте [Электронный ресурс] / В. Б. Тарасов. - 1998. - Режим доступа : http://www.raai.Org/library/ainews/1998/2/TARASOV.ZIP.

46. Тарасов, В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям [Электронный ресурс] / В.Б. Тарасов. - 2004. - Режим доступа: http://www.yugzone.ru/x/tarasov-v-b-ot-mnogoagentnykh-sistem-k-intellektual-nym-organizacsiyam.

47. Фаулер, М. Архитектура корпоративных программных приложений : пер. с англ. / М. Фаулер. - М.: Вильяме, 2007. - 544 с.

126

48. Фаулер М. Рефакторинг. Улучшение существующего кода : пер. с англ. / М. Фаулер. - СПб.: Символ-Плюс, 2008. - 432 с.

49. Фаулер, М. Шаблоны корпоративных приложений : пер. с англ. / М. Фаулер, Д. Райе, М. Фоммел. - М.: Вильяме, 2010. - 544 с.

50. Фоменков, С.А. Использование структурированных физических знаний для прогнозирования новых нанотехнических систем / С.А. Фоменков, С.Г. Колесников, A.M. Дворянкин // Известия ВолгГТУ. Серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах». Вып. 13 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2012. - № 4 (91). - С. 80-82.

51. Фоменков, С.А. Представление физических знаний в форме физических эффектов для автоматизированных систем обработки информации : дис. ... доктора техн. наук : 05.13.16 : защищена 16.03.2000 / С. А. Фоменков. - Волгоград, 2000. - 454 с.

52. Фоменков, С.А. Программный комплекс представления и использования структурированных физических знаний / С.А. Фоменков, Д.М. Короб-кин, A.M. Дворянкин // Вестник компьютерных и информационных технологий. -2012. -№ 11.-С. 24-28.

53. Фоменков, С.А. Using multi-agent approach to integrate automated systems of processing physical effects into the complex / С.А. Фоменков, В.А. Яро-венко // Proceedings of the Congress on intelligent systems and information technologies "IS&IT12". Vol. 4 : [аннот. докл.] / SFU [et al.]. - Moscow, 2012. - C. 48. - Англ.

54. Хоп, Г. Шаблоны интеграции корпоративных приложений : пер. с англ. / Г. Хоп, Б. Вульф. - М.: Вильяме, 2007. - 672 с.

55. Цифровая библиотека лаборатории компьютерной графики и мультимедиа ВМиК МГУ. [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа : http.-//library, graphicon.ru/catalog/217.

56. Швецов, А.Н. Агентно-ориентированные системы: от формальных моделей к промышленным приложениям [Электронный ресурс] / А.Н. Швецов. - 2008. - Режим доступа : http://www.ict.edu.ru/lib/ index.php?id_res=5656.

57. Шилдт, Г. С# 3.0. Полное руководство : пер. с англ. / Г. Шилдт. -М.: Вильяме, 2010. - 992 с.

58. Эндрюс, Г. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования : пер. с англ. / Г. Эндрюс. - М.: Вильяме, 2003. - 512 с.

59. Язык программирования С# для создания агентов [Электронный ресурс]. - 2011. - Режим доступа : http://progrm.ru/?p=254.

60. Яровенко, В.А. Автоматизация процесса формирования банка данных выходных карт физических эффектов / В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // XII региональная конференция молодых исследователей Волгогр. обл., г. Волгоград, 13-16 нояб. 2007 г.: тез. докл. / ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2008.-С. 250-251.

61. Яровенко, В.А. Автоматизированная система формирования банка данных выходных карт физических эффектов / В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: тр. IV всерос. конф. студ., аспир. и мол. уч., 2-3 апр. 2007: Центральный регион, Москва: [тез. докл.] / Моск. авиац. ин-т (гос. техн. ун-т) [и др.]. - М., 2007. -С. 165-166.

62. Яровенко, В.А. Автоматизированная система формирования банка данных выходных карт физических эффектов / В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Городу Камышину - творческую молодёжь: матер, первой регион, науч.-практ. студ. конф., г.Камышин, 26-27 апреля 2007 г. / КТИ (филиал) ВолгГТУ. - Волгоград, 2007. - Т.2. - С. 132-134.

63. Яровенко, В.А. Моделирование движения транспорта с использованием мультиагентных систем / В.А. Яровенко // Новые информационные технологии: тез. докл. XVI между нар. студенческой школы-семинара, май

2008 г. / Моск. гос. ин-т электрон, и матем. (техн. ун-т) [и др.]. - М., 2008. - С. 280-281.

64. Яровенко, В.А. Моделирование движения транспорта с использованием мультиагентных систем / В.А. Яровенко // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: тр. V всерос. конф. студ., аспир. и мол. учёных, 1-2.04.2008: [тез. докл.] / Моск. авиац. ин-т (гос. техн. ун-т) [и др.]. -М., 2008. - С. 43-44.

65. Яровенко, В.А. Особенности применения мультиагентного подхода при разработке системы обработки структурированных физических знаний / В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Изв. ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 8 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2010. - № 6. - С. 132-134.

66. Яровенко, В.А. Особенности применения мультиагентного подхода при разработке системы обработки структурированных физических знаний /

B.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Проблемы управления и моделирования в сложных системах : тр. XIV междунар. конф., г. Самара, 19-22 июня 2012 г. / Самарский науч. центр РАН, Ин-т проблем управления сложными системами [и др.]. - Самара, 2012. - С. 811-815.

67. Яровенко, В.А. Применение мультиагентного подхода при интеграции автоматизированных систем обработки физических эффектов в единый комплекс / В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Труды конгресса по интеллектуальным системам и информационным технологиям "IS&IT 12" (Дивномор-ское, Краснодарский край, 2-9 сент. 2012 г.). В 4 т. Т. 1 : тр. конф. "Интеллектуальные системы л12" и "Интеллектуальные САПР - 2012" / ЮФУ [и др.]. -М., 2012.-С. 186-191.

68. Яровенко, В.А. Совершенствование модели представления и средств управления массивом данных физических эффектов / В.А. Яровенко,

C.А. Фоменков // Технологии Microsoft в теории и практике программирования. VI всерос. конф. студ., аспир. и молодых учёных: тр. [тез. докл.], Центр.

129

регион, Москва, 1-2 апр. 2009 г. / Моск. авиационный ин-т (гос. техн. ун-т) [и др.]. - М., 2009. - С. 24-25.

69. Яровенко, В.А. Совершенствование модели представления и средств управления массивом данных физических эффектов / В.А. Яровенко // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2012. - № 5. - С. 113-117.

70. Яровенко, В.А. Совершенствование модели представления и средств управления массивом данных физических эффектов / В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Вестник компьютерных и информационных технологий. -2010.-№9.- С. 28-31.

71. Яровенко, В.А. Формирование интегрированной системы обработки структурированных физических знаний с применением мультиагентного подхода / В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Известия ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 7 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2009. -№ 12.-С. 126-128.

72. Яровенко, В.А. Формирование интегрированной системы обработки структурированных физических знаний с применением мультиагентного подхода / В.А. Яровенко // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте : сб. науч. тр. VI междунар. науч.-практ. конф. (Коломна, 16-19 мая 2011 г.). В 2 т. Т. 1 / Рос. ассоциация искусственного интеллекта [и др.]. - М., 2011. - С. 537-540.

73. Яровенко, В.А. Формирование интегрированной системы обработки структурированных физических знаний с применением мультиагентного подхода / В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2012. - № 7. - С. 33-36.

74. Яровенко, В.А. Формирование интегрированной системы обработки физических эффектов с применением мультиагентного подхода / В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Математические методы в технике и технологиях -ММТТ-25 : сб. тр. XXV междунар. науч. конф. В 10 т. Т. 5. Секции 8, 9 (г. Волгоград, 29-31 мая 2012 г.) / ВолгГТУ [и др.]. - Саратов, 2012. - С. 64-67.

130

75. Яровенко, В.А. Freeagent-платформа для разработки мультиагент-ных систем / В.А. Яровенко, С.А. Фоменков // Известия ВолгГТУ. Серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах». Вып. 13 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2012. - № 4 (91). - С. 164-166.

76. A Multi-Agent System for the Integration of Distributed Environmental Information [Электронный ресурс]. - 2011. - Режим доступа : http://secml.otago.ac.nz/Documents/mkp-isessO 1 .pdf.

77. Agent Communication Language [Электронный ресурс]. - 1997. - Режим доступа : http://www.f1pa.0rg/specs/f1paOOOl8/OCOOOl8.pdf.

78. AgentService [Электронный ресурс]. - 2005. - Режим доступа : http://www.agentservice.it.

79. d'Inverno, M. Formalising the Contract Net as a Goal-Directed System. In Agents Breaking Away [Электронный ресурс] / M. d'Inverno, M. Wooldridge, M. Luck. - 1996. - Режим доступа : http://www.dcs.kcl.ac.uk/ staff/mml/papers/maamaw96.pdf.

80. Finin, T. KQML as an agent communication language, invited chapter in Jeff Bradshaw / T. Finin.- Cambridge: MIT Press, 1997.-356 p.

81. FIPA Agent Management Specification [Электронный ресурс]. - 2000. - Режим доступа : http://www.fipa.org/specs/fipa00023/XC00023H.html.

82. FIPA Agent Message Transport Service Specification [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа : http://www.fipa.org/specs/fipa00067.

83. FIPA Contract Net Interaction Protocol Specification [Электронный pe-сурс]. - 2001. - Режим доступа : http://www.fipa.org/specs/fipa00029.

84. Guerin, F. Specifying Agent Communication Languages [Электронный ресурс] / F. Guerin. - 2002. - Режим доступа : http://www.lirmm.fr/~cerri/TEACHING%20/teaching02/guerin/thesis.pdf.

85. Henderson, К. The Guru's Guide to Transact-SQL / K. Henderson. -Boston: Addison Wesley, 2004. - 572 p.

86. Janus project [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа : http ://www.janus-proj ect.org.

87. Java Agent Development Framework [Электронный ресурс]. - 2011. -Режим доступа: http://jade.tilab.com.

88. Jennings, N. R. A Roadmap of Agent Research and Development / N. R. Jennings, K. Sycara, M. Wooldridge // Int. Journal of Autonomous Agents and Multi-Agent Systems. - 1998. - № 1(1). - P. 7-38.

89. Luck, M. Agent Technology: Enabling Next Generation Computing (A Roadmap for Agent Based Computing) [Электронный ресурс] / M. Luck, P. McBurney, C. Preist. - 2003. - Режим доступа : http://eprints.soton.ac.uk/ 257309.

90. Mason [Электронный ресурс]. - 2011. - Режим доступа : http://cs.gmu.edu/~eclab/projects/mason.

91. Microsoft .NET Framework [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа : http://www.microsoft.com/net.

92. Microsoft Access Tutorial [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа: http://www.quackit.com/microsoft_access/tutorial.

93. Microsoft Visual Studio 2010 Framework [Электронный ресурс]. -2012. - Режим доступа : http://msdn.microsoft.com/en-us/ff640662.aspx.

94. Microsoft Windows 7 [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа : http://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Windows.

95. Microsoft Windows 7 [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа : http://windows.microsoft.com/ru-RU/windows7/get-know-windows-7.

96. MSDN Library [Электронный ресурс]. - 2008. - Режим доступа : http://msdn.microsoft.com.

97. Osherove, R. The Art of Unit Testing: With Examples in .Net / R. Osherove. - New Jersey: Manning Publications, 2009. - 320 p.

98. Shohan, Y. Multiagent Systems: Algorithmic, Game-Theoretic, and Logical Foundations [Электронный ресурс] / Y. Shohan, K. Leyton-Brown. - 2009. -Режим доступа : http://www.masfoundations.org/mas.pdf.

132

99. Smith, R. G. The Contract Net Protocol: High-Level Communication and Control in a Distributed Problem Solver [Электронный ресурс] / R. G. Smith.

- 2012. - Режим доступа : http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1312903.

100. Sofi 1.0 [Электронный ресурс]. - 2009. - Режим доступа : http://www.cad.vstu.ru/demos/sofi.ppt.

101. The Foundation for Intelligent Physical Agents [Электронный ресурс].

- 2012. - Режим доступа : http://www.fipa.org.

102. The Java Tutorials [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа : http://docs.oracle.com/javase/tutorial.

103. The Tiny MultiAgent Java Platform [Электронный ресурс]. - 2012. -Режим доступа : http://www.arakhne.org/tinymas/index.html.

104.TortoiseHg [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа: http://tortoisehg.bitbucket.org.

105. Tutorial: SQL Server Management Studio [Электронный ресурс]. -2012. - Режим доступа : http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ bb934498(v=sql. 105).aspx.

106. Tutorial: Writing Transact-SQL Statements [Электронный ресурс]. -2012. - Режим доступа : http://msdn.microsofl.com/en-us/library/ ms365303(v=sql. 105).aspx.

107. Tutorials [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа : http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms 167593(v=sql. 105).aspx.

108. Wooldridge, M. Agent Theories, Architectures, and Languages: A Survey [Электронный ресурс] / M. Wooldridge, N.R. Jennings. - 1994. - Режим доступа : http://www.cs.washington.edu/education/courses/cse590hk/03sp/ wooldridge94agent.pdf.

109. Wooldridge, M. Cooperation Structures / M. Wooldridge, M. Luck // In Proceedings of the Fifteenth International Joint Conference on Artificial Intelligence. - 1997. - P. 600-605.

110. Wooldridge, M. Formalizing the cooperative problem solving process / M. Wooldridge, N. R. Jennings // In Proceedings of the Thirteenth International

133

Workshop on Distributed Artificial Intelligence. - WA: Lake Quinalt, 1994. - P. 403-417.

111. Wooldridge, M. Intelligent Agents: Theory and Practice / M. Wooldridge, N.R. Jennings // The Knowledge Engineering Review. - 1995. - № 10(2).- P. 115-152.

112. Wooldridge, M. The Cooperative Problem-Solving Process / M. Wooldridge, N. R. Jennings // Journal of Logic and Computation. - 1999. - № 9(4). - P. 563-592.

113.Zaripov, M. Project on Creation of Knowledge Base on Physical and Technologocal Effects / M. Zaripov, I. Petrova, V. Zaripova // Education in Measurements and Instrumentation - Challenges of New Technologies: Proceedings of TC-1 Symposium - 2002. - Wroclaw: Wroclaw University of Technology. -2002.-P. 171-176.

114. Zaripova, V.M. Use of Integrated Base of Knowledge on Physical Effects During Training the Engineers / V.M. Zaripova, I.Y. Petrova // The Renaissance Engineer of Tomorrow: Proceedings of the 30th SEFI Annual Conference -2002 - Firenze: Universita degli Studi di Firenze - SEFI, Edizioni Polistampa, -2002-P. 102-103.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ОПИСАНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА «ЯВЛЕНИЕ СВЕРХТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КРИОКРИСТАЛЛОВ» С ГИБКОЙ СТРУКТУРОЙ

Явление сверхтеплопроводности криокрис теплое Входная карта

Идентификатор - 866 Наименование

- Явление сверхтеплопроводности криокристаллов Вход

' Параметрический

Термодинамика Температура Изменение

Увеличение

■ ■—Объект

Кристаллическое твердое тело Химический состав > < I Однокомпонентный

Электрическая проводимость Диэлектрик

Выход

Параметрический Термодинамика

Коэффициент теплорсводности (Вт /К*м) Изменение ■ Увеличение - Вогнутое

■ Увеличение

Линейное Увеличение

Выпуклое Уменьшение Выпуклое

Уменьшение

Линейное Уменьшение Вогнутое

Выходаая карта Идентификатор

- Наименование

Явление сверхтеплопроводности крмокристалпов

- Описание входа

Температура Увеличение Огмсание объекта

Криокристаллы {твердый водород, а зон. неон и др} • Огисание выхода

Коэффициент эффективной теплопроводности {Вт / (К*м)> Сущность ФЭ

В пористых криокристаллах {например. полученных методом "самозамораживания" жидкости в условиях вакуумированив ее паров) действует новый вгд теплопереноса обусловленный специфической капиллярно-пористой структурой криокристаллов возникающей после их термического травления методом'самозамораживания" Благодари проявлению нового механизма теплопереноса эффективная теплопроводность в пористых криокристаялах повышается на 1*3 порядка по сравнению с теплопроводностью образцов монолитной структуры и приближается к теплопроводности лучших металлтеских проводников

- Огмсание математической модели

1«. Вт/Т'м

Л

л <4 ш Т, К

-Описание применения ФЭ

— Для регулирования в значительных пределах теплопроводности криокристаллов. для разработки сублимги*он№дс аккумуляторов холода, для резкого повьаиения скорости кристаллизации криогенных жидкостей, для разработки методов борьбы с разрушениями сосудов при термическом расшира чи отвержденныхгазов, для обеспечения эффективного теплоотвода от охлаждаемьос объектов и высокой точности температуры криостзтирования

-- Перечень литературных исто»«ико8

- 1 Веркин Б И . Гетманец В Ф . Михальченко Р С Архипов В Т Явлтте "сверхтеплопроводности" криокристаллов Материалы заявки на открытие

2 Vertwi В J . Getmanets V F. Mfthalchenko R S Thetmcphyece of the phenomena of gra dent less heat transfernporous soWcryogens Oyogemcs, 1573. N l.p 17-26.

3 Веркин Б И . Мюальченко Р С. Гетманец В Ф . Арятов В Т Некоторые особенности тепломассообмена

а пористом твердом азоте Препринт Е-16 доклада ма 1 Комиссии Межх&мародного Л1Стат/та холода. Киото. 1370 -16с

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СВИДЕТЕЛЬСТВО О ГОСУДАРСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММЫ ДЛЯ

ЭВМ

(скан-копия)

т'йшЖатАш фздшрмцшщ

й ш ш й й Й ш ш й ш й й

Й »

й

й й Й Й й Й Й й й Й й й Й й Й Й

■ й й й й ' ' .гс^Щкэ^ШММ,, Й й й Й й й

1й

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2012615460

Интегрированная система обработки структурированных физических знаний

Правообладатель(ли): Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования с Волгоградский государственный технический университет» (Ш!)

А»тор(ы): Фоменков Сергей Алексеевич, Яровенко Владимир Алексеевич (RU)

Заявка № 2012613018

Дата поступления 18 апреля 2012 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 18 июня 2012 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

П.П. Симонов

ййййййййййййййййййййй ££5

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. АКТ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ

(скан-копия)

«Ушерждаю» диремор ООО «Синг>лярис Лаб» Крыжановскии Л И , к i 11 «V » afeudeто-_2012 г

АК1 BI1I ДР1 НИИ iiiiiciрироваииои автмаш зированнои сисюмы обрабожн ир_\к1_\рировлп]Ы\ физических знании «Софи II»

Пасюящим амом под| верждасмся чю шпегриро ванили а в i ома i тированная сиыема обрабожн ирчмурированных физических знаний «Софи И», раарабшапная на кафедре САПР и ПК Но и 01 радско!о i осударсч bchhoi о юмгичсско! о siiMHcpcnicid софуднпками >1 ровен ко Владимиром А юкссеничеч и Фоменковым (ср)ссм Ачексеевичеч, нрошпа апробацию в рамках исследовав ii.ckoi о проема но компьютерному мо копированию 1еофизичсских ши юп нровонимот ООО «(ишу1ярис Лаб» в рамках toi опора N2011-VI1I-A 01 01 08 2011 110 заказ) ООО «I софмиехника»

Сиасма Софи II позволяем авi ома i изировап. ироце 1уры поиска физических )ффемов, информационное наношеннс базы данных физических эффекюв, СИН1СЗ цсчючек физических м|>фемов Сиыема «Софи И» успешно выполнила иоиавченные ¡а ими Использование сиыемы нозвочиио сократи, общее время выполнения проема

Крыжановскии Д И, к i к

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ОБЩЕСТВЕННОЕ ПРИЗНАНИЕ

(дипломы, грамоты, сертификаты)

Волгоградский государственный технический университет

Совет С НТО

БЛАГОДАРНОСТЬ

Выносится студенту гр. САПР-6.1 Волгоградского государственного технического университета ЯРОВЕНКО Владимиру Алексеевичу за работу "Совершенствование модели представления и средств управления массивом данных физических эффектов" (научный руководитель С. А. Фоменков), удостоенную ПООЩРИТЕЛЬНОЙ ПРЕМИИ на смотре-конкурсе НИРС ВолгГТУ 2009 года по направлению "Программно-информационное обеспечение".

Пе пр Д.

Награждаются

Яровенко Владимир Алексеевич научный руководитель д.т.н., профессор Фоменков С. А.

за лучший доклад на IV Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Технологии Microsoft в теории и практике программирования»

Секция VIII. «Информационные технологии в образовании»

2-3 апреля 2007 г. Департамент стратегических технологий "У Александр Гаврилов

г. Москва ООО «Майкрософт Рус» -¡^—■ -

Дмитрий Сошников

ВПК. 49П*ЩМ

wvfe . mira Jt^w^siMirl

»' ТНтД, у

SEC(R)

Gift Certificate

Participation in Conference SECR 2009 for the Winner of Imagine Cup Olympiad

Dr. Denis S. Mllov

Member of the Board of Directors, TEKAMA Holding

Program Committee Member ^ y

Conference SECR 2009

Alina Pisnyachevskaya

Head of orginising committee Conference SECR 2009

yuw