А. Е. Александров, д-р техн. наук, проф., Московский государственный университет приборостроения и информатики

Разработка и проектирование прикладных программных приложений на основе порождающего программирования

Представлено описание архитектуры базового программного обеспечения, включающего расширяемую библиотеку компонентов, проблемно-ориентированную среду программирования, реализованную на основе высокоуровневого языка, позволяющего создавать предметно-ориентированные библиотеки моделей, поддерживаемые самим пользователем. Описана технология разработки прикладных программных приложений на основе предложенных принципов и разработанного базового программного обеспечения. Приведены результаты расчетов, выполненных с помощью разработанного программного приложения.
Ключевые слова: порождающее программирование, библиотека компонентов, проблемно-ориентированный высокоуровневый язык, метод конечных элементов.

Стр. 2 – 9

А. В. Гаврилов, канд. техн. наук, Е. А. Павлова, аспирант, Московский инженерно-физический институт (ГУ)

Формализация проектирования сложных информационных систем на основе анализа функциональных интерфейсов

Описывается комплексное использование методов формального проектирования для обеспечения синтаксической и семантической целостности компонентной модели архитектуры сложной информационной системы. Верификация корректности взаимодействия компонентов программного обеспечения проводится за счет проверки соответствия сигнатур функций в рамках предложенной алгебры функциональных интерфейсов. Для верификации обеспечения декларированной функциональности используется семантический анализ контрактов интерфейсов в рамках адаптированного аппарата аксиоматической системы Хоара. Приводится демонстрация подхода на npuмере верификации синтаксической корректности и семантической целостности модели архитектуры упрощенной электронной торговли.
Ключевые слова: верификация, целостность, формальный метод, компонентная модель, функциональный интерфейс, контракт.

Стр. 9 – 15

Н. М. Шерыхалина, канд. физ.-мат. наук, доц., Уфимский государственный авиационный технический ун-т

Применение фильтрации численных результатов для увеличения надежности САПР

Идеи и методы выделения полезной информации из искаженного помехами сигнала путем его фильтрации, идентификации математических моделей информационного сигнала, принятия решений о достоверности выделенной информации применяются в области анализа результатов численного эксперимента для увеличения их точности и надежности. С помощью этих методов проведено исследование результатов работы одного из простейших методов численного решения задачи Коши. Найдены и объяснены некоторые, на первый взгляд парадоксальные, закономерности. Применение фильтрации и учет реальных свойств численных методов позволяет существенно улучшить надежность программных комплексов моделирования и проектирования различных устройств и технологий.
Ключевые слова: численная фильтрация, оценка и уменьшение погрешности вычислений.

Стр. 16 – 22

Б. И. Поляков, д-р техн. наук, проф., Российский государственный профессионально-педагогический университет, г. Екатеринбург

К созданию САПР технологии правки и оборудования роликоправильных машин

Предлагаются математическая модель и основные положения современной научной методологии расчета и оптимизации на ЭВМ технологического процесса деформации металла сортового (или листового) проката при правке на роликоправильной машине (РИМ). Приводятся некоторые результаты применения созданной методологии для условий производства рельсов, с целью совершенствования технологии и оптимизации режимов правки и обоснования конструктивных параметров РПМ с позиции минимума конечной кривизны и уровня остаточных напряжений. В частности, предлагаемые "мягкие" режимы деформирования существенно снижают энергосиловые параметры и повышают потребительские свойства рельсов, а оптимальные режимы правки могут в 25 раз понизить конечную кривизну термоупрочненных рельсов; доказанная высокая чувствительность потребительских свойств рельсов к изменению конструктивных параметров РПМ позволила обосновать их рациональные значения, а также целесообразность автоматизации технологии и оборудования правильных комплексов.
Ключевые слова: САПР, рельс, роликоправильная машина, напряженно-деформированное состояние, кривизна, оптимизация, остаточные напряжения.

Стр. 22 – 28

Ж. Е. Зимнухова, В. А. Немтинов, д-р техн. наук, доц., Тамбовский государственный технический университет

О подходе к построению автоматизированной информационной системы поддержки принятия решений для проектирования процессов производства изделий из металлов

Предложен подход к построению автоматизированной информационной системы поддержки принятия решений при проектировании технологических процессов класса технических систем, для которых при получении целевой продукции могут быть использованы различные технологии, виды оборудования, приспособлений и вспомогательных материалов.
Ключевые слова: информационная система, поддержка принятия решений, проектирование технологических процессов.

Стр. 29 – 34

А. П. Горшков, аспирант, ассистент каф.,
Т. П. Грызлова, канд. техн. наук, доц., Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П. А. Соловьева

Система диагностики состояния сложных технических объектов по характерным последовательностям цифровых сигналов

Представлена архитектура системы технической диагностики с возможностью автоматизированного формирования признаковых пространств и синтеза подсистемы принятия решений. Используются признаки на основе характерных последовательностей цифровых сигналов, зарегистрированных при различных состояниях технических объектов. На примерах диагностики нарушений процесса производства полупроводниковых приборов и диагностики состояния подшипников трансмиссии газотурбинных двигателей показана высокая информативность характерных последовательностей и разработанной системы в целом.
Ключевые слова: классификация временных рядов, техническая диагностика, вибродиагностика, автома-тизированное формирование признаков, характерные последовательности, распознавание образов.

Стр. 35 – 38

Г. Ф. Малыхина, д-р техн. наук, проф., А. В. Меркушева, канд. техн. наук, ст. инженер-исследователь, Санкт-Петербургский политехнический университет

Метод анализа независимых компонент для восстановления формы сигналов по их смеси

Рассмотрены задача восстановления формы набора сигналов по данным измерений их линейной смеси и метод решения этой задачи, основанный на анализе независимых компонент. Процедура разделения сигналов из смеси и восстановления их формы базируется на представлении многомерного вероятностного распределения в виде аппроксимации совокупностью распределений независимых сигналов — компонент смеси. При анализе формы сигналов применен критерий, построенный на основе расстояния Кульбака — Лейблера для элементов функционального пространства распределений.
Ключевые слова: сигналы смеси, восстановление, независимые компоненты, критерий Кульбака—Лейблера, матричный градиент, процедура, верификация.

Стр. 39 – 42

H. Е. Балакирев, канд. техн. наук, проф.,
Б. Б. Гирин, аспирант, "МАТИ"-РГТУ имени К. Э. Циолковского bg1234567@list.ru

Основные концепции языка описания алгоритмов анализа естественно-языкового текста

Предложен специализированный язык, предназначенный для описания алгоритмов синтаксического анализа, и показано его место в системе анализа естественно-языковых текстов.
Ключевые слова: синтаксис, естественные языки, искусственные языки, данные, троичная логика.

Стр. 42 – 47

Н. Н. Семенов, СПбГМТУ nsemenoff@nwgsm.ru

Спектральные методы обработки пространственных данных для классификации целей

Обнаружение и классификация целей в современной гидро- и радиолокации — это две неразрывно связанные задачи. Если оптимальный прием и обнаружение эхо-сигнала хорошо описано в литературе, то оптимального или единственного работоспособного классификатора до сих пор нет. И данная статья рассматривает один из возможных методов обработки данных для последующей классификации — спектральную обработку пространственных данных.
Ключевые слова: классификация, спектральный метод, эхо-сигнал, гидролокатор, координаты, объект локации.

Стр. 47 – 51

В. П. Лапшин, канд. техн. наук, И. С. Жуков, адъюнкт, А. X. Апиков, курсант, Ростовский военный институт ракетных войск им. Главного маршала артиллерии М. И. Неделина

Количественная оценка размытости и асимметрии функций принадлежности нечетких множеств

Дан анализ ряда функций принадлежности нечетких множеств с определением степени размытости и асимметрии этих множеств. Определены показатели размытости и асимметрии, которые позволяют получить количественную оценку этих свойств нечетких множеств. Определена граница размытости нечетких чисел, позволяющая ограничить дальнейшие операции над нечеткими данными.
Ключевые слова: функция принадлежности, нечеткие множества, степень размытости, асимметрия.

Стр. 51 – 55

Рассматриваются вопросы применения аппарата генетических алгоритмов, являющегося одной из парадигм эволюционных вычислений, для рационализации подбора медицинского персонала в лечебном учреждении в целях повышения эффективности лечебного и организационного процессов.
Ключевые слова: генетические алгоритмы, эволюционные вычисления, подбор персонала, автоматизированная подсистема, обменный формат.

Стр. 56 – 60

Стр. 60 – 64

Ю. В. Орехов, канд. техн. наук, доц., Э. Ю. Орехов, канд. физ.-мат. наук, доц., А. Р. Заминова,
Уфимский государственный авиационный технический университет

Исследование эффективности операторов генетического алгоритма при поиске экстремальных решений в бинарных и вещественных пространствах

Рассматриваются операторы кроссовера и мутации генетического алгоритма, применяемые для поиска в бинарных и вещественных пространствах решений. Со-ставлена многоэкстремальная целевая функция, позволяющая провести сравнение эффективности полученных конструкций генетического алгоритма в пространстве произвольной размерности. Приведенные числовые результаты подтверждают эффективность рассмотренных операторов кроссовера и мутации и их сочетаний.
Ключевые слова: генетический алгоритм, вещественное и бинарное кодирование, операторы кроссовера и мутации.

Стр. 65 – 72

Д. X. Девятов, д-р техн. наук, проф., Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Д. С. Каплан, директор по информационным технологиям, ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат", К. А. Иванов, вед. инженер Управления корпоративных разработок, ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат"

Информационная система руководителя металлургического предприятия

Построение системы стратегического управления являлось одной из главных целей проектов внедрения корпоративной информационной системы на многих металлургических предприятиях России. Ее основой является информационная система руководителя, которая обеспечивает топ-менеджеров полной, достоверной и своевременной информацией обо всех аспектах финансово-хозяйственной и экономической деятельности предприятия. В статье систематизированы основные принципы построения информационных систем такого класса и представлен опыт передовых металлургических предприятий.
Ключевые слова: информационная система руководителя, металлургическое предприятие, опыт использования, Магнитогорский металлургический комбинат, инструмент для управления, ключевые показателя эффективности, система стратегического управления, имитационная модель.

Стр. 72 – 77

Aleksandrov A. E. Development and Designing of Applied Program Appendices on the Basis of Generating Programming
It is presented the description of architecture of the base software including expanded library of components, the problem-focused environment of programming realized on the basis of high level of language, allowing to create the subject-oriented libraries of models supported by the user. The technology of development of applied program appendices on the basic of the offered principles and the developed base software is described. Results of the calculations executed by means of the developed program appendix are resulted.
Keywords: generating programming, library of components, problem-focused high level language, finite element method.

Gavrilov A. V., Pavlova E. A. Functional Interface Analysis for Formalization of Complex Information System Design
In this paper we describe the comprehensive usage of formal design methods to provide syntactic and semantic integrity of the component model for complex information system architecture. At the same time the usage of the proposed functional interface algebra and the adaptation of the Hoare axiomatic system apparatus allow to provide formal correctness of software component interaction at function signature level and to provide declared functionality at interface contract semantic analysis level. The verification of syntactic correctness and semantic integrity of the architecture model for an electronic commerce system are cited as an example of the proposed approach.
Keywords: verefication, integrity, formal method, component, model, functional interface, contract.

Sherykhalina N. M. Numerical Results Filtration Application for CAD Systems Reliability Increase
The ideas and methods of useful information allocation from a noised signal by the filtration, identification of the mathematical models of an informational signal, decisions of the information reliability are used in the field of numerical results analysis for its accuracy and reliability increase. With the help of these methods the investigation of the one simple method of the Cauchy problem solution is carried out. Some paradox regularities are found and explained. Filtration application and consideration of real properties of the numerical methods gives an opportunity of essential reliability improvement of the program complexes for simulation and design of different constructions and technologies.
Keywords: numerical filtration, estimation and decrease of computation error.

Poliakov B. N. To Creation CAD of Technology of Straightening and the Equipment Roller-Straightening Machines
The mathematical model and substantive provisions of modern scientific methodology of calculation and optimization on the COMPUTER of technological process of deformation of metal of billet (or sheet) rolling at straightening on the rollerstraightening machine (RSM) are offered. Some results of application of the created methodology for conditions of manufacture of rails on NTMC, with the purpose of perfection of technology and optimization of modes of straightening and a substantiation of design parameters RSM from a position of a minimum of final curvature and a level of residual stresses are resulted. In particular, offered "soft" modes of deformation essentially reduce energy power parameters and raise consumer properties of rails, and optimum regimes of straightening can lower in 25 times final curvature thermostrengthened rails; the proved high sensitivity of consumer properties of rails to change of design parameters RSM allowed to prove their rational values, and also expediency of automation of technology and the equipment of straightening complexes.
Keywords: rail, roller-straightening machine, stressed-deformed state, curvature, optimization, residual stresses, CAD.

Zimnukhova Zh. E., Nemtinov V. A. An Approach to Creation of Automated Decision Making Information System for Designing Metal Pieces Production Process
The approach of automated decision making information system is suggested. The approach is used at designing technological processes of production systems. Different technologies, types of equipment, devices and auxiliary materials can be used to obtain production by applying the system.
Keywords: information system, support of decision-making, designing technological processes.

Gorshkov A. P., Gryzlova T. P. The Complex Technical Object State Diagnostic System Based on Characteristic Sequences
A new flexible technical diagnostic system is presented in this article. The system allows building decision procedures and make diagnosis. It contains automated feature extraction component based on the characteristic sequences of the digital signals. We test our system on two problems. The first problem is known as "Wafer" and is a short length time series classification problem. It is a problem of semiconductor microelectronics fabrication process diagnostics. Last problem is the transmission bearing fault diagnostics of gas turbine engine based on registration of the vibration. It was resulted high performance decision for those problems.
Keywords: time series classification, technical diagnostic, vibrodiagnostic, feature extraction, characteristic sequences, pattern recognition.

Malychina G. F., Merkusheva A. V. Independent Component Analysis for Reconstructing the Signals Using Mixture Measurement
The problem of reconstructing the form for a signal set by measuring linear mixture of them is considered. Method is based on the independent component analysis. Procedure for signal decomposition uses the manifold probability distribution representation in the form of approximation by a set of independent signal — components distributions. For signal forms analysis we apply criteria, designed on the base of Kullback — Leibler distance for elements of distribution functional space.
Keywords: signal mixture, reconstruction, independent components, Kulback—Leibler criteria, matrix gradient, procedure, verification.

Balakirev N. E., Girin В. B. The Main Conceptions of Algorithm Description Language for Analysis Natural-Language Texts
Special language for description algorithms of syntactical analysis and its place in system of analysis natural-language texts was reviewed.
Keywords: syntax, natural-language, artificial language, dataware, ternary logic.

Semenov N. N. Spectral Transforms of Sonar Coordinates
Detection and the target classification in contemporary radar are the two close connected tasks. While optimum echo signal detection is well described in the literature, there is no optimum or just fully operational classifier till now. This article exclaims one of the possible methods of data processing for the subsequent classification — spectral processing of coordinates data for the subsequent classification.
Keywords: sonar, location, coordinates, classification, spectral transforms, sonar target.

Lapshin V. P., Zhukov I. S., Apikov A. H. Quantitative Estimation of a Degree of an Illegibility and Asymmetry of Functions of an a Belonging of Fuzzy Sets
In article are subjected to the analysis a number of functions of an a belonging of fussy sets with definition of a degree of an illegibility and asymmetry of these sets. Parameters of illegibility and asymmetry allow to receive a quantitative estimation of these properties of fussy sets. The border of a degree illegibility of not clear numbers allows to limit the further operations with indistinct data.
Keywords: function of an a belonging, fuzzy sets, degree of illegibity, asymmetry.

Kovshov E. E., Mashkovtsev A. V. The Improvement of Medical Staff Recruitment in Medical Institution by Using Genetic Algorithms
Discussing themes of usage genetic algorithms, which belong to evolutionary computations, for improvement of medical staff recruitment in medical institution, which can be used for rising the effectiveness of medical and organizational processes.
Keywords: genetic algorithms, evolutionary computations, staff recruitment, computer-based subsystem, exchange format.

Philippova A. S., Kuznetsov V. Yu. Problem of the Minimal Overlaying of Orthogonal Polygons with Prohibited Areas
A problem of polygon area overlaying with objects of random form is under investigation. The problem is NP-hard and the rectangular approximation algorithm is offered to solve it. The numeric experiment has been carried out and the results are shown with evaluation of the approximation factor.
Keywords: optimization methods, covering problems, block-structure technology, evolutional algorithms, computer-aided design, waypoints map.

Orekhov Yu. V., Orekhov E. Yu., Zaminova A. R. Genetic Algorithms Operators' Efficiency Research During Finding the Extreme Solutions in Binary and Real Spaces
The crossover and mutation operators used for search in binary and real spaces are presented. Fitness function with many extreme values allowed making comparison efficiency getting genetic algorithm constructions in space with variable dimensions. Numerical results presented show the efficiency of concerned crossover and mutation operators and there combinations.
Keywords: genetic algorithm, real-coded genetic algorithm, binary-coded genetic algorithm, crossover operator, mutation operator.

Devatov D. H., Kaplan D. S., Ivanov K. A. Executive Information System for Steel Company
Creating strategic management system is the one of the main goals of deployment enterprise resource planning system at many metallurgic companies. It is based on executive information system, which provides top management with full, reliable and timely information about all sides of financial and economic activity. The article systematizes basic principles of creating executive information systems and describes wide experience of deployment it at leading steelmaking companies.
Keywords: executive information system, steelmaking company, experience of deployment, Magnitogorsk Iron and Steel Works Open Joint Stock Company (MMK), management method, Key Performance Indicator, strategic control system, simulation model.

оглавление