УДК 004.896

С.В. Акимов

ДВА СПОСОБА ЗАДАНИЯ МНОЖЕСТВА АЛЬТЕРНАТИВ ПРИ ФОРМАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧИ СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

(оригинал: Акимов С.В. Два способа задания множества альтернатив при формализации задачи структурно-параметрического синтеза // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике: материалы VI Международной научно практической конференции. Ч. 1 / Новочеркасск, 2006, С. 11 – 12.)

Множество альтернатив при задаче формализации структурно-параметрического синтеза объектов обычно задается в пространствах:

• классификационных признаков и их значений;
• элементов и связей между ними.

Множество альтернатив, заданное в пространстве классификационных признаков и их значений, определяется в результате морфологического анализа и известно под названием морфологического множества. Множество же альтернатив, заданное в пространстве элементов и связей между ними, часто называют – универсальным множеством, а поиск структурных решений на нем – методом погружения.

Оба метода нацелены на сокращение перебора и отказа от генерации заведомо нерациональных структурных решений. В морфологических методах это достигается за счет задания морфологического множества, в котором присутствуют лишь потенциально рациональные решения [1–4], при реализации метода погружения та же цель достигается путем генерации неизоморфных графов и гиперграфов структурных решений синтезируемых объектов [5–6].

Морфологические методы нашли свое дальнейшее развитие в теории четырехуровневых интегративных моделей, являющихся наиболее полнимыми моделями знаний о классах объектов [7–8], и которые могут быть положены в основу архитектуры агентов распределенной системы автоматизации структурно-параметрического синтеза [9]. Четырехуровневые интегративные модели являются лишь частным случаем интегративных моделей и могут быть распространены и на методы, работающие с универсальным множеством.

Оба способа достаточно хорошо изучены и имеют своих, часто непримиримых, приверженцев. Тем не менее, и тот и другой способ могут успешно дополнять друг друга, и более того, возможно создание гибридного множества альтернатив, учитывающего структурные ограничения, наложенные на универсальное множество.

Так в случае СВЧ усилителей структурный синтез по высокочастотной составляющей целесообразно проводить на морфологическом множестве, а цепи питания и смещения синтезировать в пространстве элементов и связей между ними, с заранее наложенными на них структурными ограничениями. Структурная оптимизация усилителя так же может производиться в пространстве элементов и связей.

Из вышеизложенного видно, что в дальнейшем, помимо совершенствования теории и методов, присущих каждому из этих направлений по отдельности, целесообразно проводить исследования по следующим направлениям:

• выявление инвариантного ядра, общего для обоих способов задания альтернатив, и создания теории интегративных моделей, объединяющих оба эти направления;
• разработка методов модификации структур иерархических систем как в пространстве классификационных признаков и их значений, так и в пространстве элементов и связей между ними;
• разработка методов задания структурных ограничений на универсальном множестве и создание алгоритмов структурного синтеза и оптимизации с учетом этих ограничений;
• разработка концепции и программной реализации структурного процессора и создание на его базе оболочки экспертной системы, поддерживающей задачу автоматизации структурно-параметрического синтеза объектов, которая была бы инвариантна области знаний.

Литература

1. Zwicky F. Discovery, Invention, Research through the Morphological Approach. New York: McMillan, 1969.
2. Одрин В.М., Картавов С.С. Морфологический анализ систем: построение морфологических таблиц. Киев: Наукова думка, 1977.
3. Акимов С.В. Модель морфологического множества уровня идентификации // Труды учебных заведений связи / СПбГУТ. СПб, 2005. № 172. С. 120-135.
4. Акимов С.В. Лингвистическое обеспечение моделирования морфологического множества // 57-я НТК: материалы / СПбГУТ. СПб, 2004. С. 101-102.
5. Свирщева Э.А. Структурный синтез неизоморфных систем с однородными компонентами / Харьков : ХТУРЕ, 1998.
6. Сушков Ю.А. Гипердеревья и блок-схемы механизмов // Дискретные модели. Анализ, синтез и оптимизация. -- СПбГУ. 1998. С.40-47.
7. Акимов С.В. Четырехуровневая интегративная модель для автоматизации структурно-параметрического синтеза // Труды учебных заведений связи / СПбГУТ. СПб, 2004. № 171. С. 165-173.
8. Сайт проекта «Structuralist» http://www.structuralist.narod.ru
9. Акимов С.В. Мультиагентная модель автоматизации структурно-параметрического синтеза // Системы управления и информационные технологии. 2005. № 3 (20). С. 45-48.