Автореферат диссертации (1141460), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Список наиболее важных опубликованных научных работ П.Д.Челышкова (лично и в соавторстве) приведен в настоящем автореферате, полныйсписок опубликованных научных работ П.Д. Челышкова (лично и в соавторстве)приведен в Приложении Б к диссертации.В результате проведенных исследований автором (в составе авторскогоколлектива) получены 10 Патентов РФ на полезные модели, 12 Патентов РФ напромышленные образцы, 32 Свидетельства о регистрации программы для ЭВМ.Титульные листы патентов на полезные модели, патентов на промышленныеобразцы, свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ,полученные П.Д.
Челышковым в ходе проведения исследований приведен вПриложении В к диссертации.Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести главосновного текста, заключения, списка сокращений и условных обозначений,списка литературы, списка иллюстративного материала и приложений.Диссертация содержит 345 страниц текста, включая 22 рисунка, 7 таблиц, и 4приложения.Содержаниедиссертациисоответствуетп.п. 1, 3, 6Паспортаспециальности 05.13.12 – Системы автоматизации проектирования(строительство).8ОСНОВНЫЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении к диссертационной работе обоснована актуальность темыисследования, рассмотрена степень разработанности темы исследования,сформулирована научно-техническая гипотеза, обозначены цель и задачи, а такжеобъект и предмет исследования.
Описаны методология и методы исследования,отражена научная новизна, теоретическая и практическая значимость основныхрезультатов диссертационной работы. Обозначен личный вклад соискателя,сформулированы положения, выносимые на защиту, обозначена степеньдостоверности результатов работы, описана апробация и публикации результатовисследования. Рассмотрена структура диссертации и сформулированосоответствие содержания диссертации пунктам Паспорта специальности 05.13.12– Системы автоматизации проектирования (строительство).В первой главе диссертационной работы проведен анализ теории и практикипостроения и функционирования строительных систем как объектов управления икиберфизической интеграции, проведен анализ объектов и процессовавтоматизации проектирования киберфизических строительных систем (далее КСС) и сформулирована научно-техническая гипотеза.Строительная система сегодня определена как “конечное множествофункциональных компонентов (элементы, объекты, комплекс строительства) иотношений между ними, выделенное в соответствии с определенной целью врамках определенного временного интервала” (см.
статью д.т.н., проф. ВолковаА.А. Кибернетика строительных систем. Киберфизические строительные системы// Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 9. С. 4-7.).Существует множество подходов к классификации строительных систем –по выполняемым функциям, по времени действия, по пожарной опасности и проч.В рамках настоящего исследования следует выбрать способ классификациинаиболее универсальный для объектов различного назначения. Общейхарактеристикой КСС, вне зависимости от специфики конкретного объекта,является обеспечение функций управления строительными системами. При этом,управление строительными системами осуществляется в интересах наилучшего(по выбираемому критерию) обеспечения потребностей объекта.
Принимая вовниманиесказанное,представляетсяобоснованнымклассифицироватьстроительные системы как объекты управления киберфизической интеграции пообеспечиваемым потребностям объектов строительства.В сложившейся на сегодняшний день практике, ответственность за объект(или совокупность объектов) строительства на протяжении жизненного цикларазделена между различными строительными системами. При этом, задачаинтеграции таких систем зачастую не ставится или, по крайней мере, невоспринимается как приоритетная. Также следует отметить, что врассматриваемой ситуации не исключена возможность наличия “белых пятен” нажизненном цикле объекта строительства – периодов, когда ни одна изстроительных систем не отвечает за состояние объекта строительства.
Такаяситуация особенно вероятна для объектов строительство, создание которых было9заморожено. В качестве примера строительных систем можно привести системупроектирования, систему управления строительством, систему эксплуатации,систему сбора коммунальных платежей, систему планирования текущих икапитальных ремонтов и проч.Описанная ситуация, характеризуемая низкой степенью интегрированностистроительных систем, приводит к потере полезной информации при переходахмежду стадиями жизненного цикла объектов строительства, а также прикорректировке систем, изменении полномочий и смене ответственныхисполнителей в рамках одной стадии жизненного цикла.Безусловно, имеет место локальная интеграция строительных систем: нааппаратном или программном уровне интегрируются отдельные процессы,участвующие в деятельности различных систем. Однако, бессистемный (вмасштабах жизненного цикла объекта строительства) характер такой интеграции влучшем случае приводит к локальным улучшениям в функционировании отельныхсистем, а в худшем – к искажению глобальных (в рамках жизненного цикла объектастроительства) информационных потоков и нерациональному дублированию илипотере информации.
При этом, нерациональное дублирование информации вбольшинстве случаев приводит к искажению информации на следующей стадии еёиспользования.Для решения описанных проблем, представляется необходимым переход кцелостному восприятию, планированию и проектированию жизненного циклаобъекта (и комплексов объектов) строительства. Такой подход, обеспечивающийинтеграцию физических систем, данных, информационных потоков, средстваппаратного и программного обеспечения процессов контроля и управленияпредставляет собой киберфизическую интеграцию строительных систем.“Киберфизические системы построены на основе информационнотехнологической парадигмы интеграции вычислительных ресурсов и физическихпроцессов, что в совокупности с возможностью накопления, анализа ииспользования больших объемов данных выводит процесс синтеза и принятиярешений в режиме реального времени на качественно новый уровень” (см.
статьюд.т.н., проф. Волкова А.А. Кибернетика строительных систем. Киберфизическиестроительные системы // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 9.С. 4-7.).Киберфизическая строительная система (далее – КСС) определена как“конечное множество функциональных компонентов (элементы, объекты,комплекс строительства, вычислительные ресурсы, интегрированные вовключенные физические процессы) и отношений между ними, выделенное всоответствии с определённо целью в рамках определенного временного интервала”(см.
статью д.т.н., проф. Волкова А.А. Кибернетика строительных систем.Киберфизические строительные системы // Промышленное и гражданскоестроительство. 2017. № 9. С. 4-7.).Цель киберфизической интеграции строительных систем – созданиеинтегрированной среды управления процессами строительных систем,охватывающей все стадии жизненного цикла (от планирования до вывода изэксплуатации и утилизации) и все уровни иерархии КСС.10Предложено введение трёх измерений интеграции КСС - “жизненный цикл”,“иерархия” и “связи”.Измерение “жизненный цикл” описывает интеграцию КСС во времени напротяжении всего жизненного цикла, сохранение и передачу данных от стадии кстадии для использования в процессах управления. Результатом такой интеграциидолжно стать повышения качества управления за счёт оперативного доступа кинформации и экономия вычислительных ресурсов за счёт избеганиядублирования информации и повторного (и/или параллельного) производстваданных.Измерение “иерархия” описывает интеграцию КСС по уровням иерархии врамках одной стадии жизненного цикла.
Здесь речь идёт о “вертикальной”интегрированности КСС – от верхнего уровня управления до физического уровня.Результатом такой интеграции должны стать увеличение скорости и качествапринятия управленческих решений.Измерение “связи” описывает интеграцию различных КСС между собой.Такая интеграция позволяет координировать управление между КСС ипредоставляет возможность координации ресурсов, формулирования идостижения общих целей.Задачи автоматизации проектирования КСС рассматриваются в рамкахнастоящей работы как задачи реализации жизненного цикла “проектирование –производство – эксплуатация”, построение методологии автоматизированногопроектирования, разработку и исследование моделей и алгоритмов для синтеза ианализа проектных решений.Предлагаемый подход к проектированию КСС должен обеспечить ихцелостность и последовательность в части управления данными между и внутристадий жизненного цикла, в части аппаратного и программного обеспечения, а,следовательно, и обеспечить необходимое качество управления.Научно-техническая гипотеза работы состоит в предположениивозможности повышения эффективности и инновационного потенциала процессови результатов реализации жизненного цикла “проектирование – производство –эксплуатация” на основе автоматизации проектирования киберфизическихстроительных систем.При этом должна быть однозначно сформулирована методологияавтоматизации проектирования киберфизических строительных систем, включаявопросы автоматизации проектирования аппаратного обеспечения функцийкиберфизических систем и автоматизации проектирования программногообеспечения функций киберфизических систем.Проведенный анализ предметной области позволил сформироватьметодологическую схему диссертации, представленную на Рисунке 1.11Цель работыПостроение методологии киберфизической интеграции строительных системОсновные задачи исследования- анализ теории и практики построения и функционирования строительных систем какобъектов управления и киберфизической интеграции;- анализ объектов и процессов автоматизации проектирования киберфизическихстроительных систем- создание методологии киберфизической интеграции строительных систем;- создание методологии автоматизации проектирования киберфизических строительныхсистем;- построение универсальной модели топологии киберфизических строительных систем;- построение общей модели обмена данными киберфизических строительных систем;- построение общей модели управления данными киберфизических строительныхсистем;- построение модели киберфизической интеграции строительных систем;- построение алгоритма автоматизированного проектирования структуры данныхкиберфизических строительных систем;- разработка методики автоматизации проектирования аппаратного обеспечения функцийкиберфизических строительных систем;- разработка методики автоматизации проектирования программного обеспеченияфункций киберфизических строительных систем;- разработка модели внешней интеграции киберфизических строительных систем;- разработка методики верификации структуры данных киберфизических строительныхсистем;- практическая апробация элементов киберфизической интеграции строительных систем;- научное основание перспективных направлений дальнейших исследований в областикиберфизической интеграции строительных систем.--Объект исследованияСтроительные системы, киберфизическиестроительные системыПредмет исследованияОбъекты и процессы автоматизации проектированиякиберфизических строительных системТеоретические и методологические основыисследованияСистемотехнический подход, теория автоматическогоуправления, математическое и имитационноемоделирование, теория графов, математическая теорияпланирования экспериментов, тематические научныеработыОсновные результаты исследованияметодология киберфизической интеграции строительных систем;методология автоматизации проектирования киберфизических строительных систем;универсальная модель топологии киберфизических строительных систем;общая модель обмена данными киберфизических строительных систем;общая модель управления данными киберфизических строительных систем;модель киберфизической интеграции строительных систем;алгоритм автоматизированного проектирования структуры данных киберфизических систем;методика автоматизации проектирования аппаратного обеспечения функций киберфизических строительных систем;методика автоматизации проектирования программного обеспечения функций киберфизических строительных систем;модель внешней интеграции киберфизических строительных систем;методика верификации структуры данных киберфизических строительных систем.Научная новизнаметодология киберфизической интеграции строительных систем;методология автоматизации проектирования киберфизических строительных систем;универсальная модель топологии киберфизических строительных систем;общая модель обмена данными киберфизических строительных систем;общая модель управления данными киберфизических строительных систем;модель киберфизической интеграции строительных систем;алгоритм автоматизированного проектирования структуры данных киберфизических систем;методика автоматизации проектирования аппаратного обеспечения функций киберфизическихстроительных систем;методика автоматизации проектирования программного обеспечения функций киберфизическихстроительных систем;модель внешней интеграции киберфизических строительных систем;методика верификации структуры данных киберфизических строительных систем.Практическая значимостьРезультаты настоящейдиссертационной работы являютсяформализованными основаниями,способствующими формированиюединого подхода к управлениюжизненным циклом строительныхсистем с применениеминформационных технологий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
