Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Математичне та програмне забезпечення обчислювальних машин і систем


220. Ляхов Олександр Логвинович. Інтелектуалізація розв'язування наукових і прикладних задач на основі методів комп'ютерної алгебри: дис... д-ра техн. наук: 01.05.03 / НАН України; Інститут проблем математичних машин і систем. - К., 2004.



Анотація до роботи:

Ляхов О.Л. Інтелектуалізація розв’язування наукових та прикладних задач на основі методів комп’ютерної алгебри. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 01.05.03 – Математичне та програмне забезпечення обчислювальних машин і систем. – Інститут проблем математичних машин і систем НАН України, Київ, 2003.

У дисертації створено теоретичні й прикладні основи інтелектуалізації розв`язування складних наукових та прикладних задач. Дано аналіз сучасних труднощів застосування чисельно-аналітичних методів й означений клас „складних задач комп’ютерної алгебри”. Встановлена можливість розв`язання цієї проблеми шляхом інтелектуалізації програмного забезпечення (ПЗ) мовами на аналітичній основі. Розроблена теоретико-множинна модель задачі. Доведене існування такої мови, обґрунтовані й розроблені основні структури даних, базисні процедури вхідних мов СКА нового покоління для інтелектуалізації ПЗ складних задач. Отримані результати використані при розробленні нової мови сім`ї АНАЛІТИК – АНАЛІТИК-2000 і апробовані на реальних прикладних задачах, складних за своїми характеристиками: розроблені їх аналітичні моделі, методи розв’язування, алгоритми та ПЗ, систематизовані стилі програмування.

У дисертації створено теоретичні й прикладні основи інтелектуалізації розв`язування складних наукових і прикладних задач вхідними мовами СКА нового покоління, розроблені аналітичні моделі нових за змістом, складних за своїми характеристиками й важливих впровадженнями прикладних задач, методи їх розв’язування, алгоритми, програмне забезпечення та отримані вагомі з точки зору практики нові розв’язки.

У рамках цього наукового напряму отримані такі основні нові результати:

1. Дано аналіз сучасних проблем застосування ЧАМ, виділений і означений клас задач комп’ютерної алгебри, складність яких зумовлена величезним обсягом даних й існуванням відносної алгоритмічної проблеми. Їх продуктивне розв’язування потребує автоматизації, але вимушено виконується у діалозі.

2. У загальній проблемі автоматизації ЧАМ виділена проблема інтелектуалізації, яка набуває значущості при сучасних темпах розвитку обчислювальної техніки, поширення області застосування та спектру ЧАМ.

3. Розроблено новий підхід і виведені критерії оцінювання порівняльної продуктивності автоматичного і діалогового режимів СКА. Встановлені необхідна та достатня умови підвищення продуктивності ЧАМ шляхом інтелектуалізації ПЗ при сучасному співвідношенні між характеристиками складових частин системи “людина-комп’ютер”. Обґрунтовано, що за умови інтелектуалізації продуктивність ПЗ зростатиме разом зі складністю задач.

4. Установлено, що в усіх сучасних СКА з’являються засоби для інтелектуалізації, але характерним є стихійність розвитку, неповнота та відсутність одностайних уявлень про потрібні властивості вхідних мов. У цьому загальному процесі виділені два основних альтернативних підходи: конструктивний та аналітичний. Доведено, що загальне розв’язання проблеми інтелектуалізації з позицій конструктивного підходу неможливе.

5. Розроблені методологічні принципи, основу яких складає теоретико-множинний підхід. Згідно з ними, інтелектуалізація ПЗ складної задачі повинна здійснюватися мовою, що містить складову на основі аналітичної граматики, яка надбудовується користувачем над вхідною мовою СКА.

6. Створена теоретико-множинна модель задачі і процесу розв’язування як перетворення множини виразів, зчеплених відношенням залежності.

7. Доведено існування мови на основі аналітичної граматики для інтелектуалізації ПЗ складних задач. Узагальнені існуючі (“схема” виразу мови) та розроблена нова структури даних (“нерв” множини виразів) для представлення процесу розв’язування складних задач. Введені й обґрунтовані поняття структурних і функціональних властивостей даних, а також способи їх іменування. Доведена можливість незалежних перетворень на зчепленій множині виразів, що є основою для розроблення нових методів і стратегій символьних перетворень без рекурсивного виконання підстановок. Доведена достатність розроблених теоретичних основ для інтелектуалізації розв’язування складних задач.

8. Розроблений і обґрунтований склад базисних засобів для програмування мовами на аналітичній основі. Отримана необхідна умова, якій повинна задовольняти реалізація базисних процедур для здійснення неперервних алфавітних відображень, представлених у категоріях такої мови. Обґрунтовано й узагальнено поняття “пари “ як основного елемента програмування перетворень у категоріях мови на аналітичній основі. Розроблені кількісні характеристики складності задач та процедури, що їх обчислюють.

9. Обґрунтована й отримала подальший теоретичний й прикладний розвиток парадигма, на якій створюються мови нового покоління сім`ї АНАЛІТИК. Розроблені нові базисні процедури мови АНАЛІТИК-2000 і встановлено, що ця мова має найбільшу серед сучасних СКА і достатню для інтелектуалізації ПЗ складних задач повноту базису.

10. Важливою складовою прикладних основ є апробація отриманих результатів при розробленні та інтелектуалізації ПЗ реальних прикладних задач:

Розроблено новий метод і ПЗ для автоматичної побудови аналітичного рівняння кусково-гладкої плоскої лінії, що дозволило розробити новий загальний метод моделювання та розрахунку геометричних параметрів осередку деформації при прокатці металу у фасонних профілях.

Розроблено новий метод та ПЗ для моделювання НДС при згині композитних брусів кусково-однорідної структури.

Розроблено новий метод та ПЗ для розв’язування просторових задач теорії пружності кусково-однорідних тіл про НДС напівпростору з включеннями.

Проведена систематизація прийомів програмування, використаних при інтелектуалізації ПЗ означених задач, і виділені загальні стилі програмування мовами на аналітичній основі.

Усі отримані у дисертації розв’язки прикладних задач є новими.

Публікації автора:

  1. Ляхов А.Л. Синтез уравнения кусочно-гладкой линии методами компьютерной алгебры//Математические машины и системы. – 1998. – №1. – С.32-37.

  2. Ляхов А.Л. Решение задач теории упругости композитных материалов в среде системы программирования АНАЛІТИК// Математические машины и системы. – 1998. – № 2. – С. 31-38.

  3. Ляхов А.Л. Исследование методом граничных элементов напряженно-деформированного состояния прямоугольной плиты полностью погруженной в упругое основание//Проблемы машиностроения. – 1998. – Т.1, № 3-4. – С.89-96.

  4. Ляхов А.Л. Синтез уравнения упругой линии прогиба бруса методами компьютерной алгебры// Управляющие системы и машины. – 1999. – № 4. – С.18-23.

  5. Ляхов О.Л. Методи комп’ютерної алгебри в задачах згину брусів кусково-однорiдної структури// Машинознавство. – 1999. – №7. – С.8-15.

  6. Ляхов А.Л. Вычисление методами компьютерной алгебры интегралов по плоской области с кусочно-гладкой границей//Математические машины и системы. – 1999. – №1.– С.53-61.

  7. Ляхов О. Л. Деякі сучасні проблеми застосування чисельно-аналітичних методів// Математичні машини і системи. – 2003. – № 2.– С. 54-63.

  8. Дануца Л.Б., Калина Е.А., Ляхов А.Л. Применение системы компьютерной алгебры АНАЛІТИК-93 для решения пространственных задач теории упругости//Математические машины и системы. – 1997. - №1. – С.100-104.

  9. Клименко В.П., Ляхов А.Л. Прикладная математическая задача как объект компьютерной алгебры // Математические машины и системы. – 2003. – № 3-4. – С. 103-123.

  10. Генерирование в среде АНАЛІТИК файлов обмена данными с другими системами программирования/ В.П. Клименко, И.В. Алексеева, А.Л. Ляхов, Ю.С.Фишман //Математические машины и системы. – 1999. – №2. – С.38-47.

  11. АНАЛІТИК-2000/ Морозов А.А., Клименко В.П., Фишман Ю.С., Ляхов А.Л., Кондрашов С.В., Швалюк Т.Н.// Математические машины и системы. – 2001. – №1-2. – С.66-99.

  12. Клименко В.П., Ляхов А.Л., Фишман Ю.С. Основные тенденции развития языков систем компьютерной алгебры// Математические машины и системы.– 2002. – № 2. – С. 29-64.

  13. Клименко В.П., Ляхов А.Л., Швалюк Т.Н. Аналитическое моделирование решения некоторого класса краевых задач//Радіоелектроніка. Інформатика. Управління. – 2000. – № 2(4). – С.82- 87.

  14. Ляхов А.Л., Рождественский Ю.В. Деформация прямоугольной плиты, полупогруженной в упругое основание// Проблемы прочности. –1996.– №3. – С.72-78.

  15. Рождественский Ю.В., Ляхов А.Л. Геометрические параметры очага деформации круглой стали в четырехвалковом калибре // Известия вузов. Черная металлургия. – 1994. – № 9. –С. 33-35.

  16. Рождественский Ю.В., Ляхов А.Л. Общая методика расчета площади контакта раската с прокатными валками//Известия вузов. Черная металлургия. – 1995. – № 3. – С. 31-33.

  17. Рождественский А.Л., Ляхов А.Л. Геометрические параметры очага деформации в четырехвалковом рельсовом калибре//Известия вузов. Черная металлургия. – 1996. – № 1. – С.20-23.

  18. Ляхов А.Л., Рождественский Ю.В. Аналитическое описание формы фасонных калибров с помощью компьютера// Известия вузов. Черная металлургия. – 1998. – № 7.–С.40-43.

  19. Рождественский Ю.Л., Ляхов А.Л. Моделирование геометрии очага деформации металла в калибрах методами компьютерной алгебры// Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2002. – № 8-9. – С. 323-328.

  20. Моделирование напряженно-деформированного состояния композитных брусьев при изгибе в двух плоскостях/ А.В. Горик, А.Л. Ляхов, В.Г. Пискунов, В.Н. Чередников // Проблемы прочности. – 1999. – №3. – С.95-103.

  21. High order model of the stress-strain state of composite bars and its implementation by computer algebra/ V.G. Piskunov, A.V. Goryk, A.L. Lyakhov, V.N. Cherednikov// Composite Structure. – 48(2000). – P. 169-176.

  22. Піскунов В.Г., Горик О.Л., Ляхов О.Л. Розв'язок задач згину композитних брусів: Зб. наук. праць (галузеве машинобудування, будівництво)/ Полт. держ. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. – 1998. – Вип.2. – С. 67 - 93.

  23. Ляхов О.Л. Складні інженерні задачі як об’єкт комп’ютерної алгебри: Зб. наук. праць/ Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка.–2003.–Вип. 11. – С.87-97.

  24. Программирование решения инженерных задач в среде системы АНАЛІТИК/ Клименко В.П., Ю.С.Фишман Ю.С., Горик А.В., Ляхов А.Л., Пискунов В.Г. //Перша міжнародна науково-практична конференція з програмування (УкрПРОГ'98). – Україна, Київ: Кібернетичний центр НАН України: Праці. – 1998. – 2-4 вересня. – С.553-562.

  25. Горик А.В., Ляхов А.Л. Решение задач изгиба композитных брусьев кусочно-однородной структуры// Проблемы оптимального проектирования сооружений: Сб. докладов III-го Всероссийского семинара: В 2 т. – Т1. – Новосибирск: НГАСУ, 2000. – С. 59-69.

  26. Piskunov G.V., Goryk A.V., Lyakhov A.L. Higher-order model for the stress-strain state of composite beams//Proc. Second International Conference on Composite Science and Technology (ICCST/2).– Department of Mechanical Engineering University of Natal, Durban South Africa. – 1998. – 9-11 June. – P. 333-338.

  27. Iterative process for calculations of composite bars and results by computer algebra/ V.G. Piskunov, S.G. Buryhin, A.V. Goryk, A.L. Lyakhov //Composite science and technology. International conference (ICCST/3). – Department of Mechanical Engineering University of Natal, Durban South Africa. – 2000. – 11-13 January. – P. 235-241.

  28. Ляхов А.Л. Интеллектуализация численно-аналитического решения научных и прикладных задач//Современные проблемы информатизации в непромышленной сфере и экономике. Программные и телекоммуникационные системы: Сб. трудов VIII международной открытой научной конференции.– Воронеж: Центрально-Черноземное книжное издательство. – 2003. – С.117-118.

  29. Горик А.В., Ляхов А.Л., Пискунов В.Г., Чередников В.Н. Построение и реализация в системе компьютерной алгебры АНАЛІТИК неклассической итерационной модели напряженно-деформированного состояния композитных брусьев// Материалы II-го Белорусского конгресса по теоретической и прикладной механике (МЕХАНИКА-99). – Гомель: ИММС НАНБ,1999. – С.378-379.

  30. АНАЛІТИК-2000 - язык компьютерной алгебры (ориентированный на задачи требующие высокого уровня искусственного интеллекта)/ Клименко В.П., Фишман Ю.С., Ляхов А.Л., Кондрашов С.В., Швалюк Т.Н.// IV Сибирский конгресс по прикладной и индустриальной математике (ИНПРИМ-2000, памяти М.А.Лаврентьева)// Тезисы докладов. – Ч. IV. – Новосибирск: Изд-во Института математики. – 2000.–С.107-108.

  31. Клименко В.П., Ляхов А.Л. Критерий выбора режима работы СКА для решения сложных задач/ Современные проблемы информатизации в технике и технологиях: Сб. трудов XIX международной открытой научной конференции. – Воронеж: Научная книга, 2004. – С.152-154.