Разработка методики генерирования судовых обводов судов смешанного плавания с высоким коэффициентом общей полноты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.03, кандидат технических наук Корякин, Андрей Александрович

• Корякин, Андрей Александрович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Корякин, Андрей Александрович

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ ГЕНЕРИРОВАНИЯ СУДОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ.

1.1 Эмпирический подход в проектировании судовой поверхности.

1.2 Аналитических методы.

1.3 Методы искусственного интеллекта и возможность их применения для генерирования судовой поверхности.

1.4 Особенности обводов судов с высоким коэффициентом общей полноты.

1.5 Структура современной САПР.

1.6 Выводы и постановка задачи исследования.

2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГЕНЕРИРОВАНИЯ СУДОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ.

2.1 Параметризация геометрии корпуса.

2.2 Обобщенный подход к полиномиальному описанию судовых обводов.

2.3 Описание судовых обводов дугами эллипса.

2.4 Статистическая обработка данных проектов судов с высоким 8 и получение зависимостей между параметрами формы судовой поверхности.

2.5 Методика построения судовых обводов предложенными средствами.

2.6 Резюме.

3 РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ САПР С ЭЛЕМЕНТАМИ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ.

3.1 Системный анализ предметной области исследования.

3.2 Разработка структуры САПР.

3.3 Проектирование базы данных судов-прототипов и метода ее обработки.

3.4 Проектирование базы правил.

3.5 Метод выбора прототипа для проектируемого судна.

3.6 Резюме.

4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА.

4.1 Обоснование выбора средств программирования.

4.2 Структура программного комплекса.

4.3 Разработка интерфейса и управления ПК.

4.4 Резюме.

5 ОЦЕНКА АДЕКВАТНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ.

5.1 Оценка адекватности математической модели генерирования судовой поверхности.

5.2 Оценка адекватности метода подбора прототипа.

5.3 Оценка адекватности вероятностного подхода.

5.4 Оценка адекватности метода обработки правил.

5.5 Резюме.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики генерирования судовых обводов судов смешанного плавания с высоким коэффициентом общей полноты»

Применение ЭВМ для решения сложных технических задач растет с каждым годом, что приводит к необходимости пересмотра традиционных методов проектирования. Стремление решать задачи последовательно и в комплексном объеме привело к созданию систем автоматизированного проектирования (САПР). Так как кораблестроение является одним из передовых направлений научно-технической мысли, то подобные изменения происходят и в практике проектирования и постройки судов. В современной теории проектирования широкое применение находят методы системного анализа, искусственного интеллекта, теории выбора и принятия решений и т.д. [27,43,88].

Важнейшим этапом проектирования судна является создание формы поверхности корпуса, поскольку она оказывает самое существенное влияние на мореходные качества корабля. Логическим завершением этой стадии проектирования в прошлом являлось изготовление теоретического чертежа корпуса судна. В наши дни существует множество программных средств, которые тем или иным способом проектируют чертеж или его согласовывают, но задача именно генерирования корпуса однозначного решения в наши дни не имеет. Решается она разными способами и в зависимости от способа имеет ту или иную ценность и практическую применимость. В настоящей работе предлагается проектировать поверхность с применением методов теории принятия решений, как одного из способов отбора благоприятных вариантов и оптимизации получаемого результата. Применение указанных методов не может быть единственным путем решения проблемы, его использование опирается на результаты расчетов, анализа и других данных, полученных при использовании других подходов, таких как методы эмпирического и аналитического проектирования судовой поверхности [13,55].

Тем не менее, выбор и проектирование обводов корпуса остается главной и наиболее сложной задачей на этом этапе. Следует отметить значительный вклад в решение данного вопроса таких ученых, как A.A. Богданов, A.A. Курдюмов, И.А. Яковлев, Г.Е. Павленко, В.А. Первов, А.Ш. Готман, JIM. Ногид, В.В. Ашик, А.Б. Карпов, В.А. Ковалев, Б.А. Троицкий, Е. Канторович, Дж. Кервин, Г. Купер, Дж. Гилмер и др. [6,27,32,77,80].

Необходимость исследований в данной области продиктована тем фактом, что разработка вопросов, связанных с проектированием судов с большим коэффициентом общей полноты ведется в недостаточном количестве, в то время, как количество подобных судов постоянно увеличивается. Имеются значительные пробелы в знании сопротивления полных судов, проектировании форм оконечностей и т.д. Недостаточно разработаны приемы аналитического описания обводов и их реализации на компьютере. Подобная ситуация требует создания метода генерирования судовой поверхности, в котором будут решены указанные задачи.

Весомой трудностью является принцип параметризации судовой поверхности, поскольку большинство авторов по-разному задают параметры геометрии и их количество, тогда как эти параметры прямо влияют на построение аналитического описания обводов. Во многих методах параметрами выступают формальные величины (коэффициенты многочленов, показатели степеней и т.д.), изменение которых осуществляется посредством сложной, а иногда и неоднозначной зависимости между параметрами и исходными данными, что усложняет управление кривыми и лишает уравнения "физичности". Поскольку критерием эффективности является применение на практике, то метод генерирования должен, по возможности, проще переводиться в плоскость программирования и создания конкретных работающих сред разработки проектов судов.

В последние годы в различных областях получили широкое применение разнообразные интеллектуальные системы: поддержки принятия решений, экспертные, обучающие, тренажерные и др., являющиеся в своей основе системами обработки знаний. Системы обработки знаний (или основанные на знаниях) ориентированы, прежде всего, на решение плохоформализуемых, слабоструктурированных задач, свойственных человеку и характеризующихся некоторой нечеткостью, неопределенностью, противоречивостью поступающей информации, субъективизмом процесса принятия решений. Именно такие задачи часто требуется решать при генерировании судовой поверхности [25,34,72].

Другой современной, интенсивно развивающейся тенденцией, является разработка и интеграция баз технических знаний в комплексные системы проектирования, производство и контроль технических объектов. Определение принципов построения и основ функционирования интеллектуальных систем в области сложных производственных технологий, без которых затрудняется развитие систем автоматизированного проектирования и производства (CAD/CAM), а также комплексных систем управления качеством [25,75].

Таким образом, разрабатываемый метод должен определять следующие базовые положения:

- геометрическую сущность метода;

- математический аппарат метода;

- аппарат методов теории принятия решений;

-технологию реализации математического аппарата метода на ЭВМ.

Из всего вышесказанного можно заключить, что создание современного метода генерирования судовой поверхности судов с высоким коэффициентом общей полноты является актуальной задачей для современной судостроительной науки и производства.

Цель работы. Целью данного научного исследования является создание методики генерирования судовой поверхности судов смешанного плавания с высоким коэффициентом общей полноты. Для выполнения данной задачи подлежали решению следующие вопросы:

- разработка системы параметров геометрии для описания всего комплекса судовых обводов;

- разработка математической модели описания судовых обводов;

- статистическая обработка данных по судам с полными обводами и установление зависимостей между параметрами геометрии;

- определение расчетных формул для определения параметров геометрии;

- разработка метода использования эмпирических знаний;

- разработка способа устранения неопределенности на различных этапах проектирования на основе теории принятия решений;

- разработка программного комплекса для генерирования судовой поверхности.

Объект научного исследования. Объектом данного научного исследования является судовая поверхность судов смешанного плавания с высоким коэффициентом общей полноты.

Предмет научного исследования. Предметом данного научного исследования является генерирование судовой поверхности судов смешанного плавания с высоким коэффициентом общей полноты.

Методы исследования. В ходе работы применялись следующие методы исследования:

- элементы математического анализа (для определения возможности применения полиномов и дуг эллипсов для описания судовых обводов);

- численные методы (для составления зависимостей между параметрами геометрии);

- статистические методы (для исследования выборки судов);

- методы теории вероятностей (для устранения неопределенностей при проектировании);

- методы нечеткой логики (для использования знаний экспертов в виде правил);

- методы теории принятия решений (для выбора наиболее близкого прототипа для проектируемого судна);

- элементы теории множеств (для создания объектной модели судовой поверхности);

- методы вычислительной математики (при составлении алгоритмов для реализации на ЭВМ);

Математические модели и методики разрабатывались до создания программ для расчета на ЭВМ.

Научная новизна. В итоге проведенных в работе исследований получен ряд новых научных результатов:

- предложена новая система параметров геометрии, позволяющая, в отличии от имеющихся систем, описывать весь комплекс судовых обводов;

- доработан метод полиномиального описания обводов и впервые распространен на суда с высоким коэффициентом общей полноты;

- предложен новый подход в описании обводов указанных судов с помощью дуг эллипса;

- впервые проведено статистическое исследование судов с полными обводами и установлены зависимости между параметрами геометрии;

- предложены новые расчетные формулы для определения параметров геометрии современных полных судов при практическом применении;

- разработан метод оценки параметров геометрии на основе теории принятия решений;

- предложен новый способ выбора наиболее близкого прототипа для проектируемого судна;

- разработана архитектура программного комплекса, реализующего указанные выше подходы.

Таким образом, на защиту выносятся результаты комплексного научного исследования, посвященного разработке метода генерирования судовой поверхности.

Основные положения, выносимые на защиту:

- описание обводов с высоким коэффициентом полноты полиномами и эллипсами;

- практические рекомендации по выбору параметров геометрии корпуса;

- методика построения судовых обводов;

- способ оценки неопределенности при выборе параметров геометрии судовой поверхности;

- метод выбора прототипа для проектируемого судна;

- архитектура программного комплекса, использующего эмпирические знания.

Практическое значение. Разработан практический метод описания судовой поверхности судов с эллипсоидными обводами при помощи полиномов и дуг эллипсов. Даны практические рекомендации по выбору параметров геометрии корпуса, а также применимые на практике способы оценки влияния неопределенности при выборе параметров судна. Предложен способ выбора наиболее близкого прототипа для проектируемого судна. Все указанные методы и приемы реализованы в специально разработанном программном комплексе.

Достоверность. Достоверность результатов исследования подтверждается близостью результатов, получаемых с помощью предложенных подходов, с характеристиками судов, находящихся в настоящее время эксплуатации. Обоснованность научных положений, достоверность выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается представленными в работе тестовыми расчетами.

Апробация работы. Результаты работы были доложены:

- На V, VI, VII, VIII и IX Международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки», Нижний

Новгород, НГТУ им. P.E. Алексеева, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 годах;

- На Всероссийской научно-технической конференции "Современные технологии в кораблестроительном и авиационном образовании, науке и производстве", посвященной 75-летию факультета морской и авиационной техники Нижегородского государственного технического университета имени P.E. Алексеева, Нижний Новгород, НГТУ им. P.E. Алексеева, 2009 г.

По теме диссертации опубликовано восемь работ.

Диссертационная работа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры "Кораблестроение и авиационная техника" НГТУ им. P.E. Алексеева. Настоящая работа выполнена под руководством заведующего кафедрой "Кораблестроение и авиационная техника", д.т.н., профессора В.А. Зуева, которому автор выражает глубокую признательность за помощь и создание благоприятных условий для выполнения работы. Автор также считает своим долгом выразить благодарность д.т.н., проф. Е.М. Грамузову, к.т.н., доц. Ю.А. Двойченко и к.т.н., доц. Калининой Н.В., принимавших участие в обсуждении результатов исследований на различных стадиях и сделавших ряд полезных советов и предложений.

Заключение диссертации по теме «Проектирование и конструкция судов», Корякин, Андрей Александрович

Результаты исследования, отраженные в данной главе являются базовыми для разрабатываемой методики генерирования судовой поверхности и определяют все ее основные аспекты.

4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА

4.1 Обоснование выбора средств программирования

В двух предыдущих главах была разработана методика описания судовой поверхности. Для непосредственного использования ее в практике современного проектирования необходимо создать программную интерпретацию всех указанных алгоритмов, т.е. разработать программный комплекс для решения указанных задач, которые создается при помощи средств программирования, под которыми понимается язык, ИСР, технологии (ADO, ООП и т.д.).

Для создания программы необходимо использовать язык программирования (Basic, С/С++, Pascal, Java и т.д.), для чего следует выбрать его конкретную реализацию (Visual Basic, ObjectPascal и т.д) и реализующую ее среду программирования (Microsoft Visual Basic, Borland Delphi, MS Visual С++ и т.д.). Синтаксис и семантика языка программирования зафиксированы в стандарте языка, а среда программирования предоставляет свой интерпретатор или компилятор с этого языка, который зачастую допускает использование конструкций, не фиксированных в стандарте, а также набор средств для редактирования исходных текстов, генерирования исполняемого кода, отладки, управления проектами и т.д. [3,11,29].

При реализации некой задачи необходимо подбирать средства проектирования (язык и среду) исходя из следующих положений:

- характера задачи и технических требований;

- набора инструментария и библиотек, предоставляемых ИСР;

- возможности языка (технологии программирования).

Для программирования большинства технических задач подходят языки высокого уровня, предоставляющие стандартный набор концепций (парадигм) и ИСР, позволяющие создавать необходимый пользовательский интерфейс (Delphi, C++Builder, Visual Studio и т.д.). Для решения некоторых специфических задач (математической логики, обработки определенных структур данных) предпочтительнее использовать специализированные языки (Prolog, Lisp и т.д.). Но в простых вариантах указанных задач (как в данном исследовании), адекватные результаты можно получить, используя универсальные языки.

Для решения задач данной работы следует выбрать наиболее распространенные универсальные ИСР и языки - Basic, Delphi, С++. Рассмотрим подробнее каждый вариант.

Basic, несмотря на свою распространенность и популярность является значительно слабее Delphi и С++, поскольку имеет ряд негативных для своего качества решений (отсутствие типизации, нумерация строк и неструктурные переходы, отсутствие ООП и т.д.). Кроме того, даже наиболее мощная его реализация (MS VB) имеет довольно слабые возможности по проектированию интерфейса и набор библиотек.

Delphi, входящий в состав Embarcadero RAD Studio, обладает мощной ИСР, предоставляющей все необходимые для решения практически любой задачи инструменты, типы данных и библиотеки, а также является довольно простым в применении языком. Основными недостатками являются отсутствие некоторых возможностей низкоуровневого программирования и относительная громоздкость конструкций [30].

С/С++, наиболее распространенный в виде MS VC++ и Borland С++ Builder, является наиболее мощным из рассматриваемых языков и лишен указанных недостатков. Он обладает расширенными возможностями по перегрузке операций и функций, работе с памятью и т.д., что отсутствует в Basic и Delphi. Но отрицательной стороной этих возможностей является увеличение возможности совершения ошибки, а также значительное усложнение в работе с некоторыми важными структурами данных, прежде всего с массивами.

Дальнейший анализ будем проводить для Delphi и С++, реализованных в Embarcadero RAD Studio, а также Basic, реализованный в MS Visual Studio. Наиболее важные для анализа характеристики языков и сред сведены в таблицу 4.1.1, проанализировав которую, сделаем выбор.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тема диссертационной работы относится к одной из наиболее актуальных задач проектирования судов - проектированию судовой поверхности судов смешанного плавания с высоким коэффициентом общей полноты. Задача решается с помощью методов математического анализа, математической статистики, теории принятия решений и теории вероятностей.

В ходе проведенного диссертационного исследования получены следующие основные результаты:

1. Исследована возможность описания судовых обводов с высоким коэффициентом полноты с помощью полиномов различных степеней.

2. Разработан способ описания и управления полиномами для описания подобных обводов.

3. Разработан прием описания различных судовых обводов с высоким коэффициентом полноты дугами эллипса.

4. Проведено статистическое исследование проектов судов смешанного плавания для определения зависимостей между параметрами корпуса.

5. На основе данных зависимостей даны рекомендации по определению параметров геометрии судовой поверхности.

6. Создан способ учета неопределенности при выборе параметров геометрии.

7. Создан метод выбора наиболее близкого прототипа для проектируемого судна.

8. Разработана структура программного комплекса, использующего различные эмпирические знания. 9. Разработана структура базы данных проектов судов и принцип обработки информации в ней для получения зависимостей между параметрами геометрии.

10. Разработан прием написания правил, содержащих эмпирические сведения.

11. Разработана база правил, используемая для хранения эмпирических знаний и правил обработки различной информации в программном комплексе.

12. Разработан программный комплекс, реализующий идеи и результаты проведенного исследования.

13. Разработана методика построения полного комплекса судовых обводов на основе предложенных выше подходов.

14. Произведен численный эксперимент в виде проектирования судовых обводов реального проекта с применением предложенных средств.

- 15. Показана удовлетворительная сходимость результатов, полученных при использовании разработанных математических моделей и данных проекта.

Результаты выполненных в диссертации исследований использованы кафедрой "Кораблестроение и авиационная техника" Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева в учебной деятельности для разработки студентами теоретических чертежей судов и ОАО НОКБ «Лед» для инженерных разработок. Предложенные методы рекомендуются к использованию при проектировании судов смешанного плавания с эллипсоидными обводами с высоким коэффициентом общей полноты.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Корякин, Андрей Александрович, 2011 год

1. Абчук В.А. Теория риска в морской практике. Л., Судостроение, 1983.

2. Акулич И. Л. Математическое программирование в примерах и задачах. М.: Высшая школа, 1986.

3. Аммерал Л. Машинная графика на персональных компьютерах. М.: Сол Систем, 1992.

4. Амосов A.A., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров., М.: Высшая школа, 1994.

5. Апухтин П. А. Сопротивление воды движению судов. М.: МАШГИЗ, 1953.

6. Ашик В.В. Методы построения и согласования судовой поверхности с помощью ЭВМ. Л.: Судостроение, 1978.

7. Балкашин А. И. Проектирование кораблей. М.: Военно-морское издательство НКВМФ СССР, 1949.

8. Басин А. М. Гидродинамика судна. Л.: Речной транспорт, 1961.

9. Благовещенский С. Н. Справочник по теории корабля. Л.: СУДПРОМГИЗ, 1950.

10. Боровков A.A. Математическая статистика: оценка параметров. Проверка гипотез.

11. Боэм Б.У. Инженерное проектирование программного обеспечения. М.: Радио и связь, 1985.

12. Бронников А. В. Особенности проектирования морских транспортных судов. Л.: Судостроение, 1971.

13. Бронников A.B. Проектирование судов. СПб, Судостроение, 1993

14. Бубнов А. САПР в судостроении. // САПР и графика, 2000, №3

15. Бурбаки И. Теория множества. М.: Мир, 1968

16. Вашедченко А. Н. Автоматизированное проектирование судов. Л.: Судостроение, 1985.

17. Вентцель Е. С. Исследование операций. М.: Советское радио, 1972.

18. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Статистика, 1969

19. Верлер К. X. Обработка графической информации с помощью вычислительной техники. М.: Машиностроение, 1979.

20. Вицинский В.В., Страхов А.П. Основы проектирования судов внутреннего плавания. Л.: Судостроение, 1970

21. Войткунский Я.И., Фадеев Ю.И., Федяевский К.К. Гидромеханика. Л.: Судостроение, 1982.

22. Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем. СПб., Моринтех, 2001

23. Гайкович А.И. Структура корабля как сложной технической системы в уравнениях теории проектирования / Сб. тезисов докл. конфер. «Корабелы -300-летию Санкт-Петербурга», 1998

24. Ганин М.П. Решение прикладных задач теории вероятностей. Л.: Статистика, 1973

25. Гаскаров Д.В. Интеллектуальные информационные системы. М.: Высшая школа, 2003.

26. Гафуров Х.Л., Гафуров Т.Х., Смирнов В.П. Системы автоматизированного проектирования. СПб.: Судостроение, 2000.

27. Гилмер Т. К. Проектирование современного корабля. Л.: Судостроение, 1984.

28. Гилой В. Интерактивная машинная графика. М.: Мир, 1981.

29. Гласс Р. Сопровождение программного обеспечения. М.: Мир, 1983.

30. Глушаков С.В., Клевцов А.Л. Программирование в среде Delphi 7.0. Харьков: Фолио, 2003.

31. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М.: Статистика, 1988

32. Готман А. Ш. Проектирование обводов судов с развертывающейся —поверхностью. Л.: Судостроение, 1979.------

33. Длин А. М. Математическая статистика в технике. М.: Советская наука, 1958.

34. Добряков A.A. Методы интеллектуализации САПР. М.: Наука, 1992

35. Дорогостайский Д. В. Теория и устройство судна. Л.: Судостроение, 1976.

36. Екимов В.В. Методы теории вероятностей в кораблестроении. Л.: Транспорт, 1970

37. Емельянов С.В., Ларичев О.И. Многокритериальные методы принятия решений. М.: Знание, 1985

38. Ершов Ю.Л., Памотин Е.А. Математическая логика. М.: Наука, 1987

39. Жермен-Лакур П. Математика и САПР. М.: Мир, 1989.

40. Жинкин В. Б. Теория и устройство корабля. СПб.: Судостроение, 2000.

41. Жук Д.М. САПР. Иллюстрированный словарь. М.: Высшая школа, 1986.

42. Зайцев A.M. Суда река-море плавания: сегодня и завтра // Наука и техника на речном транспорте: Информ. Сб. / ЦБНТИ РТ, 1999, вып. 12.

43. Захаров И.Г., Постонен С.И., Романьков В.И. Теория проектирования надводных кораблей. СПб.: Тип. BMA им. АФСС Н.Г. Кузнецова, 1997.

44. Зуев В.А. Аэрогидроупругость. Горький: Тип.ГПИ им. A.A. Жданова, 1980.

45. Зуев С.А., Полещук H.H. САПР на базе AutoCAD как это делается. СПб.: БХВ-Петербург, 2004.

46. Калиткин Н. Н. Численные методы. М.: Наука, 1978.

47. Карпов А.Б. Некоторые вопросы расчетов плавучести и остойчивости. Горький: Тип. ГПИ им. A.A. Жданова, 1961.

48. Кларк К. Введение в логическое программирование на микро-прологе. М.: Радио и связь, 1987.

49. Кнут, Д. Искусство программирования для ЭВМ: т.2 Получисленные алгоритмы. М.: Мир, 1977.

50. Ковалев В.А. Новые методы автоматизации проектирования судовой поверхности. Л.: Судостроение, 1982.

51. Ковальски Р. Логика в решении проблем. М.: Наука, 1990.

52. Ковтун А.Д., Ничипоров М.Н., Фатеев Н.В. Развертывание листов наружной обшивки на ЭВМ. Труды НКИ, Николаев, 1972, вып. 53.

53. Корякин A.A. Исследование геометрических характеристик обводов судов смешанного плавания с высоким коэффициентом общей полноты. / Сборник трудов 1 ЦНИИ МО РФ, №4, СПб, 2010.

54. Корякин A.A. Обобщенный подход к полиномиальному описанию судовых обводов. / Сборник трудов 1 ЦНИИ МО РФ, №4, СПб, 2010.

55. Корякин A.A. Интеллектуальный поиск решения при проектировании поверхности судов с полными обводами. // Морская газета, специальный выпуск № 24 «Оборонный заказ», 23 сентября 2009.

56. Корякин A.A. Новые способы генерирования теоретического чертежа судна. / Тезисы докладов V международной молодежной научно-технической конференции "Будущее технической науки". НГТУ им. P.E. Алексеева, Н.Новгород, 2006.

57. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств. М.: Радио и связь, 1982

58. Лесюков В.А. Теория и устройство судов внутреннего плавания. М.: Транспорт, 1982.

59. Лоран П.Ж. Аппроксимация и оптимизация. М.: Мир, 1975.

60. Лукашевич А. А., Перник А.Д., Фирсов Г.А. Теория корабля. Л.: СУДПРОМГИЗ, 1950.

61. Львовский E.H. Статистические методы построение эмпирических формул. М.: Статистика, 1982

62. Макаров И.М. Теория выбора и принятия решений. М.: Наука, 1982.

63. Малышев Н. Г. Нечеткие модели для экспертных систем в САПР. М.: Энергоатомиздат, 1991.

64. Мидоу Ч. Анализ информационно-поисковых систем. М.: Мир, 1970.

65. Михайлов, В. Н. Влияние шероховатости корпуса судна на сопротивление воды. Л.: Судостроение, 1971.

66. Молчанов И.Н. Машинные методы решения прикладных задач: алгебра, приближение функций. Киев: Наукова думка, 1987.71. Морской регистр

67. Мюллер И. Эвристические методы в инженерных разработках. М.: Радио и связь, 1984.

68. Налимов В. В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971.

69. Нарусбаев А.А. Введение в теорию обоснования проектных решений. Л., Судостроение, 1976.75Нейлор К, Как построить свою экспертную систему. М.: Энергоатомиздат,1991

70. Нечаев Ю.И. Основы научных исследований. Киев, Одесса, Вища школа, 1983.

71. Ногид Л. М. Проектирование морских судов. Л.: Судостроение, 1978.

72. Ногид Л. М. Теория проектирования судов. Л.: СУДПРОМГИЗ, 1955.

73. Осуга С. Обработка знаний. М.: Мир, 1989

74. Павленко Г. Е. Сопротивление воды движению судов. М.: Морской транспорт, 1966.

75. Павленко Т.Е. Избранные. Киев: Наукова думка, 1976.

76. Патрашев А. Н. Гидромеханика М.: Военно-морское издательство военно-морского минестерства союза ССР, 1953.

77. Пашин В.М. Критерии для согласованной оптимизации подсистем судна. Л., Судостроение, 1976

78. Пашин В.М., Поляков Ю.Н. Вероятностная оценка экономической эффективности судов. Л., Судостроение, 1976.

79. Перегудов Ф. И., Тарасенко Ф. П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989.

80. Полищук Ю.М. Теория автоматизированных банков информации. М.: Высшая школа, 1989.

81. Половинкин А.И. Автоматизация поискового конструирования (искусственный интеллект в машинном проектировании). М.: Радио и связь, 1981.

82. Попов Г. И. Теория и методы проектирование корабля. Л.: Судостроение, 1985.

83. Постнов В.А. Численные методы расчета судовых конструкций. Л., Судостроение, 1974.

84. Разуваев В.Н. Особенности построения многоуровневых моделей проектирования судов с помощью ЭВМ // Кибернетика на морском транспорте, 1981, вып. 10, с. 38-43.

85. Разуваев В.Н. Функционально структурное проектирование морской техники. // Морской журнал, 2000, №3/4, с. 34-39.

86. Рыков А.С. Методы системного анализа: многокритериальная и нечеткая оптимизация, моделирование и экспертные оценки. М.: Экономика, 1999

87. Савинов Г.В., Царев Б.А. Оптимизационные математические модели проектирования судов и пути совершенствования методологии их анализа. // Морской журнал, 2000, №2, с. 40-45.

88. Сигорский В. П. Математический аппарат инженера. Киев: Техника, 1975.

89. Сиразетдинов Т. К. Методы решения многокритериальных задач синтеза технических систем. М.: Машиностроение, 1988.

90. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И. В. Краткий курс математической статистики для технических приложений. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959.

91. Тассел Д. Стиль, разработка, эффективность, отладка и испытание программ. М.: Мир, 1985. ----------- -----------------------------------------

92. Трауб Дж. Итерационные методы решения уравнений. М.: Мир, 1985.

93. Ферстер Э., Ренц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа. М.: Финансы и статистика, 1983.

94. ЮО.Ханович И. Г. Анализ и проектирование формы судовой поверхности. Л.: ГОССТРОЙИЗДАТ, 1933.

95. Худяков Л. Ю. Исследовательское проектирование кораблей. Л.: Судостроение, 1980.

96. Царев Б.А. Формирование логико-математических моделей при оптимизации судов / Труды НКИ: Автоматизированное проектирование судов и судовых устройств., 1990, с. 105-114.

97. ЮЗ.Чепайкин А.О. Использование нечеткой логики в описании предметной области // Вычислительные машины, комплексы и сети: Межвузовский сборник научных трудов. РГРТА, Рязань, 1998

98. Четвертаков М.М., Шауб Л. А. Общие принципы разработки математических моделей судов // Вопросы судостроения: Математические методы, вып. 8, 1975, с. 45-64.

99. Шауб П.А., Никольский В.И. Особенности формирования математической модели судна с позиций САПР // Судостроение, 1984, № 5, с. 8-9.

100. Шрейдер Ю. А., Шаров A.A. Системы и модели. М.: Радио и связь, 1982.

101. Энкарначчо Ж. Автоматизированное проектирование: основные понятия и архитектура систем. М.: Радио и связь, 1986.

102. Энслейн К., Рэлстон Э., Уилф Г. Статистические методы для ЭВМ. М.: Наука, 1986.

103. Ю9.Яноши Л. Теория и практика обработки результатов измерений. М.: Мир, 1968.

104. Scott А.С, Clayton I.E., Gibson E.L. A practical guide to knowledge acquisition / Addision-Wesley Publishing Company. Inc. 1991.

105. Докажем, что коэффициент полноты симметричного обвода равен коэффициенты полноты половины этого обвода.

106. Предложение 1. КПП симметричного обвода равен КПП половиныданного обвода.1. Доказательство.

107. Рассмотриммонотонно—убывающую—функцию Дх) на участке АВ (см.рисунок 1.1).Y

108. Поскольку Sabc=2Saob и с-2Ь, то:1. J. 2SAOB SA0B ,1. К-ABC ~ ~ , ~ i ~~ КАОВ2 ab ab

109. Следовательно, коэффициент полноты площади симметричной фигуры равен коэффициенту полноты площади половины этой фигуры.

110. Пример использования двух полиномов для описания носовой оконечности ватерлинии. Расчет выполнен в пакете Ма&САО.

111. Листинг 2.1-Расчетватерлинии. Исходные данные:

112. Длина носовой оконечности, и: Ьно:=б.О

113. Ширина ватерлинии, м: В := 101. Параметр к: к:=0.78

114. Наклон кривой в точке В: 52 := б.8

115. Коэффициент полноты площади кривой: ф;= 0.781 Центр тяжести площади под кривой: хс:= 0.4: Значение полиномов в точке х=К\

116. С := -1 б к2 - ф+ е2- к3 + 2- к3 - 4 к- ф+ | • й-к + 5- к2 + 8- ф- 82-4 к- 20- ф- Хс- ^ • й к2+ 40 - к- ф- Хс Поправка: А^ := 0.1

117. Значение полиномов в точкех=Я с учетом поправки:1. ОС + ДС С = 0.707

118. Наклон полиномов в точке х=к:е1 := -48 • к ■ ф- б• е2■ к + 3 • 82 • к2 + б• к2 — 36• ф+ 3 • е2 + 18■ к + 120- ф- Хс Поправка: дг := о. 2

119. Наклон полиномов в точке х=к с учетом поправки:е1 := 81 + Ае е1 = -1.091

120. Расчет коэффициентов первого полинома:1. А1 :=к к ^.Зк2 2кУ1. С-1 81а1 := А1 а1 =-0.557

121. Ы:=А1 Ы =-0.048 Первый полином:3 2

122. П(к) := а1 • х + Ы ■ х + 1

123. Расчет коэффициентов второго полинома: Ч"11. А2 :=к2 к 11. Зк 2 к 1 О 1 1111. Ч 3 а2 := А2„1. Ъ2 := А2 с2А2Л112 := А22 10^а2 = -30.315 Ъ2 = 67.967 с2 = -51.788 (32 = 14.137О51 01. Второй полином:3 2 £2(х) := а2 • х + Ь2 • х + с2 • х + с32

124. Построение графика функции:

125. Определим функцию для построения и интервал значений х.

126. А(х) £ 0 < х < к к < х < 1х:= 0,0.01.1

127. Графическое представление функции:1. Построений ватерлинии:

128. Определим функцию для построения и интервал значений х.х):=-Р| —| х:= 0,0.01 .Ьно2 \1ло4.5