автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Методология многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений
- доктора технических наук
- Вайнштейн, Михаил Семенович
- город
- Москва
- год
- 2005
- специальность ВАК РФ
- 05.13.12
- цена
- 450 рублей
Автореферат диссертации по теме "Методология многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений"
На правах рукописи
ВАИНШТЕИН Михаил Семенович
МЕТОДОЛОГИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ ПОЭЛЕМЕНТНО-ИНВАРИАНТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Специальность:
05.13.12 -Системы автоматизации проектирования (строительство)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва - 2005
Работа выполнена в Московском государственном строительном университете.
Научный консультант:
доктор технических наук Волков Андрей Анатольевич
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Чулков Виталий Олегович
доктор технических наук, профессор Павлов Александр Сергеевич
доктор технических наук, профессор Демидов Николай Николаевич
Ведущая организация:
Государственное унитарное предприятие "Московский научно-исследовательский и проектный институт типологии, экспериментального проектирования" (ГУП МНИИТЭП)
Защита состоится 16 мая 2005 года в 11.00 на заседании диссертационного совета Д212.138.01 в Московском государственном строительном университете по адресу: 115114, Москва, Шлюзовая набережная, д. 8, ауд. 528.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного строительного университета.
Автореферат разослан 15 апреля 2005 года.
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор технических:
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Несмотря на существенный прогресс в последние десятилетия, объективное состояние теории и практики автоматизации проектирования зданий и сооружений оставляет сегодня обширное поле деятельности для внедрения различного рода инноваций, носящих, в большинстве случаев, характер лишь технологических усовершенствований. Предлагаемый в диссертации взгляд на автоматизацию проектной практики носит характер ее качественного изменения на уровне методологии использования прикладного программного обеспечения, подготовки и анализа данных и информационных интерфейсов. Дело в том, что большинство современных строительных систем автоматизации проектирования (САПР) представляют собой, по сути, в той или иной степени "удачные" версии (как правило, векторных) графических редакторов, инструментарий которых прямо ориентирован (или переориентирован) на строительную специфику. Отдельные конструктивные элементы и весь объект в целом вычерчивается отдельными линиями (и иными графическими примитивами), приобретенные свойства которых отражают особенности конкретного объекта лишь в очень малой степени. Существующие возможности использования графических библиотек отдельных элементов во многих современных пакетах качественно не меняют описанной ситуации, поскольку методы их создания аналогичны групповой прорисовке составляющих примитивов в описанном выше смысле.
Значительно повысить эффективность процесса проектирования строящихся сегодня зданий и сооружений, как в плане создания общей архитектурной концепции объекта, так и с точки зрения разработки отдельных конструктивных, объемно-планировочных, технических, технологических, инженерных к иных решений, позволяет поэлементно-инвариантная методология построения чертежей и иной исполнительной (проектно-сметной и проч.) документации всех уровней.
Современное строительство, в общем случае, подразумевает широкое использование типовых решений тех или иных элементов на всех стадиях строительства и инженерного оснащения объекта. Частота, с которой такие решения применяются на практике, определяется, в первую очередь, уникальностью проекта и может колебаться от незначительной до очень высокой. При этом до сих пор отсутствие теоретической базы и практических разработок в части представления существующих типовых решений их информационно полной "виртуальной электронной копией", пригодной для включения в проект стандартными средствами САПР, не позволяло практически реализовать очевидные преимущества описанного подхода,
Основная идея поэлементно-инвариантного подхода к проектной деятельности состоит в следующем: коль скоро мы используем стандартные решения на стройплощадке, наверняка эффективным будет выглядеть их использование уже на стадии проектирования. В этом случае, типовая "виртуальная копия" того "или иного конструктивного элемента, будет содержать не только его графическое представление, но и весь спектр сопутствующей информации и данных, начиная от возможного материала исполнения и цвета и
заканчивая актуальной стоимостью и местом возможного приобретения. Этим поэлементно-инвариантный подход выгодно отличается от существующей и весьма распространенной практики создания библиотек графических элементов чертежа, упомянутой выше. Более того, механизм перекрестных инфологических гиперссылок, как часть поэлементно-инвариантной модели, может обеспечить новый уровень автоматизации не только проектных процедур, но и всей электронной модели объекта в целом. Речь идет о динамическом составлении, расчете и перерасчете материально-технической документации, в том числе -аналитических отчетов, прогнозов, смет и проч. по любой составляющей (части) проекта в режиме реального времени в процессе проектирования.
Важно и то, что описанный подход эффективен на всех стадиях работы с проектом. Успех подобной практики применительно, например, к инженерному оборудованию зданий и сооружений, зависит лишь от избранной степени детализации проекта, необходимой для решения конкретной задачи.
Еще одной, не менее актуальной и важной проблемой современных САПР, является анализ и совершенствование технологий комплексного документирования процессов и результатов проектирования в контексте использования поэлементно-инвариантной модели.
Очевидно, что сегодня, независимо как от методов создания проектно-сметной документации, так и от класса и типа используемого программного обеспечения, при компьютерной разработке проекта должен быть принят и использоваться некоторый, в общем случае, универсальный формат (или связанный набор форматов) представления данных, отвечающий задачам и методам работы в использующих его организациях. К сожалению, несмотря на многочисленные научные и практические работы в этом направлении, отдельные заинтересованные учреждения и организации коррелируют собственные решения Б этой области далеко не во всех случаях. Определение форм и форматов представления проектной документации на электронных носителях в процессе проектирования, согласования, экспертизы, передачи документации заказчикам и подрядчикам на основе современных коммуникационных и информационных систем и технологий разработки проекта - задача, которая может и должна быть решена на качественно новом уровне многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования.
Аналитическое обобщение теоретического и практического опыта создания и использования САПР в строительстве позволяет сделать обоснованный вывод о том, что научная проблема, решаемая в диссертации, является актуальной и значимой.
Научно-техническая гипотеза диссертации предполагает возможность качественного совершенствования процессов и результатов автоматизации архитектурно-строительного проектирования зданий и сооружений на основе парадигмы многофункционального поэлементно-инвариантного описания и представления обоснованно выделенных наборов известных объектов в прикладных САПР.
Цель работы: разработка методологии многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений.
Для достижения поставленной цели в диссертации сформулированы и решены следующие основные задачи:
• анализ методов и моделей построения систем автоматизации архитектурно-строительного проектирования;
• определение концепции поэлементно-инвариантного проектирования;
• разработка открытой модели поэлементно-инвариантного проектирования;
• разработка подходов к построению прикладных систем многофункциональной автоматизации проектирования в соответствие с предложенной концепцией, выделение связанных объектов и процессов проектирования;
• анализ существующих и перспективных моделей и геометрических языков описания и представления объектов для решения задач поэлементно-инвариантного проектирования;
• формулировка основных принципов построения каталогов обоснованно выделенных наборов известных объектов как элементов инвариантного проектирования;
• анализ теории и практики проектирования территориальных и интегрированных строительных каталогов и справочников, создания виртуальных площадок (в том числе - анализ практики создания и использования Московского территориального строительного каталога (МТСК));
• разработка технологии комплексного документирования процессов и результатов поэлементно-инвариантного проектирования, включая технологические схемы, структуру проектной документации, послойную организацию шаблона проекта, текстовые документы и формы:
• исследование проблем создания и адаптации прикладного и системного программного обеспечения и комплексов технических средств для решения задач многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений;
• определение перспективных направлений дальнейших исследований в рамках рассматриваемой предметной области.
Объект исследования: объекты, процессы и результаты автоматизации архитектурно-строительного проектирования.
Предмет исследования: многофункциональная автоматизация поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений.
В основу методологии исследования положены теория и практика построения и использования систем автоматизации архитектурно-строительного проектирования, системный анализ, системотехника строительства, математическое и информационно-графическое моделирование, предметно-ориентированные работы отечественных и зарубежных ученых и специалистов, теоретические и прикладные исследования в области создания информационно-аналитического обеспечения строительного проектирования, производства и управления.
Научная новизна диссертации:
• предложена концепция многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений;
• предложена открытая модель поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений;
• разработаны подходы к построению прикладных систем многофункциональной автоматизации проектирования в соответствие с предложенной концепцией;
• выполнен анализ существующих и перспективных моделей и геометрических языков описания и представления объектов для решения задач поэлементно-инвариантного проектирования;
• сформулированы основные принципы построения каталогов обоснованно выделенных наборов известных объектов как элементов инвариантного проектирования;
• предложена технология документирования процессов и результатов поэлементно-инвариантного проектирования.
Практическая значимость диссертации заключается в применении полученных результатов (моделей, информационных, аналитических, технических, технологических и иных решений, алгоритмов и элементов программного обеспечения) при разработке:
• Московского территориального строительного каталога CK) в форме динамично развивающейся информационно-справочной системы, охватывающей деятельность строительного комплекса Москвы;
• предложений по созданию проектной документации в электронном виде по застройке кварталов, микрорайонов и индивидуальных зданий в соответствии с "Программой работ по созданию системы подютовки проектно-сметной документации на электронных носителях", утвержденной Правительством Москвы.
Полученные результаты использованы в качестве основы проектирования реального информационного и аналитического обеспечения процессов архитектурно-строительного проектирования, направленных на практическую реализацию предлагаемой концепции, разработки, научно-методологического и инженерно-технического обоснования общих и частных рекомендаций в области совершенствования существующих схем организации информационного обеспечения САПР на всех уровнях.
Внедрение результатов. Результаты исследования (методология, модели, информационные, аналитические, технические, технологические и иные решения, алгоритмы и элементы программного обеспечения) использованы в Открытом акционерном обществе (ОАО) "МОСПРОЕКТ" при разработке Московского территориального строительного каталога, а также при создании прикладного программного обеспечения САПР, прямо ориентированного на организацию процесса многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений.
Отдельные разделы диссертации используются в лекционных курсах "Системотехника строительства", "Разработка САПР" и "Конструкторские подсистемы САПР", читаемых на кафедрах систем автоматизации проектирования в строительстве и системного анализа в строительстве МГСУ, а также при дипломном проектировании студентов по специальности 220300 -Системы автоматизации проектирования.
-7В целом, теоретические и практические результаты исследования ориентированы также на разработку и оптимизацию структур и состава широкого спектра информационного и аналитического обеспечения процессов архитектурно-строительного проектирования и производства.
Апробация работы. Основное содержание и результаты исследования многократно докладывались на всероссийских и международных конференциях, симпозиумах, форумах, коллоквиумах и семинарах, последние из которых следующие: VII Международная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и докторантов "Строительство - формирование среды жизнедеятельности", МГСУ, Москва, 2004г.; XIII словацко-польско-российский семинар "Теоретические основы строительства", Университет г. Жилина, Словакия, 2004г. и др.), включены в утвержденные Научно-технические отчеты ОАО "МОСПРОЕКТ" (1976-2004гт.).
Результаты работы обсуждались на заседаниях и семинарах кафедры систем автоматизации проектирования в строительстве (1995—2005гг.), системного анализа в строительстве (2002-2005гг.), совете специального факультета систем автоматизации проектирования - СФ САПР (2002-2005гг.) МГСУ, секции "Строительство" Российской инженерной академии (2002— 2004гг.), семинарах, конференциях и производственных совещаниях ОАО "МОСПРОЕКТ".
Публикации. Основное содержание и результаты исследования опубликованы в 47 научных работах (включая монографию) общим объемом 40,5 п.л,, в том числе лично соискателем - 38,0 п.л. [1-47], включены в 42 утвержденных Научно-технических отчета ОАО "МОСПРОЕКТ" по НИР, в которых автор являлся руководителем и ответственным исполнителем (342,0 п.л.. авторский вклад - 177,5 п.л.) [48-89], положены в основу электронных изданий двух редукций Московского территориального строительного каталога (МТСК) [90,91].
Семь научных работ опубликованы в ведущих научных журналах и изданиях, выпускаемых в РФ, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора наук (2,0 п.л.. авторский вклад- 1,75 п.л.) [5,18,37,41,43,45,46].
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и предложений, библиографического списка и приложений. Текст диссертации содержит 377 страниц. Библиографический список включает 317 наименований печатных работ, включая авторские публикации, а также 71 информационный ресурс Web.
На защиту выносятся положения, составляющие научную новизну диссертационного исследования.
Автор выражает благодарность научному консультанту, доктору технических наук Волкову Андрею Анатольевичу за помощь в выполнении, апробации ипредставлениирезультатовдиссертации.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение диссертационной работы отражает актуальность выбранной темы исследования, содержит формулировку научно-технической гипотезы, цели, задач, решением которых определяется достижение поставленной цели, а также объекта и предмета диссертации. Сформулирована научная новизна и практическая значимость основных составляющих исследования, акцентировано внимание на внедрении и апробации полученных результатов. Определена структура диссертации и положения, выносимые на защиту.
Методологическая схема исследования представлена на рис. А. 1.
В первой главе показано, что формулировке научно-технической гипотезы и выбору цели исследования предшествовал анализ существующих методов построения систем автоматизации архитектурно-строительного проектирования. Рассмотрена проблема системного подхода к проектированию, общие вопросы автоматизации проектной практики, структуры и состав современных САПР. Внимание акцентировано, в том числе, на модульном подходе к автоматизации проектирования и перспективах развития строительных САПР.
Современное строительство, в том числе - и в нашей стране, характеризуется сегодня объективной необходимостью выполнения огромного объема проектных работ. Требования, предъявляемые к качеству проектирования и срокам выпуска проектной продукции растут вместе со сложностью проекта и требованиями к тем функциям, на выполнение которых ориентировано то или иное здание, сооружение или комплекс.
Очевидным и единственно возможным направлением развития теории и практики архитектурно-строительного проектирования в подобных условиях становится широкое применение САПР на основе современной вычислительной техники и информационных технологий, т.к. простое увеличение числа проектировщиков ограничивается возможностями параллельного выполнения основных и вспомогательных проектных работ.
В общем случае, современные САПР в области строительства и архитектуры включают в себя прикладное программное обеспечение (комплексы программного обеспечения), ориентированное на решение трех основных задач автоматизации:
• выполнения чертежей и элементов чертежей (в двух- и трехмерной проекции);
• инженерно-технических расчетов и моделирования;
• получения проектно-сметной и иной сопроводительной документации (в том числе технических и экономических обоснований, аналитических и статистических отчетов и проч.).
Следует отметить, что, несмотря на то, что современная САПР, как правило, в разной степени сочетает в себе элементы всех перечисленных задач, каждая из них решается, в свою очередь, на основе общих и оригинальных методологий и средств создания и применения методического, лингвистического, математического, программного, технического, информационного и организационного обеспечения САПР.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
■ анализ САПР;
• определение концепции поэлементно-инвариантного проектирования;
• рачриботка открытой модели поэлементно-иниарнан гного проектирования;
■ разработка подходов к построению прикладных систем;
• анализ моделей и геометрических языков описания и представления объектов;
■ формулировка принципов построения каталогов;
• анализ теории и практики проектирования территориальных и интегрированных строительных каталогов и справочников;
• разработка технологии комплексного документирования процессов и результатов поэлементно-инвариантного проектирования;
• исследование проблем создания и адаптации прикладного и системного программного обеспечения и ком плексов технических средств;
• определение перспективных направлений дальнейших исследований в рамках рассматриваемой предметной области.
е-
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА Совершенствование процессов и результатов автоматизации проектирования на основе парадигмы многофункционального поэлементно-инвариантного описания и представления обоснованно выделенных наборов известных объектов в прикладных САПР.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ Объекты, процессы и результаты автоматизации архитектурно-строительного проектирования.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Разработка методологии многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений.
-Э
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ Многофу н кци онал ьная автоматизация поэлементно-инвариантного проектирования —зданий и сооружении.
МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
Теория и практика построения и использования систем автоматизации архитектурно-строительного проектирования, системный анализ, системотехника строительства, математическое и информационно-графическое моделирование, предме тно-ориентированные работы отечественных и зарубежных ученых и специалистов, теоретические и прикладные исследования в области создания информационно-аналитического обеспечения строительного проектирования, производства и управления.
X
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
Предложена концепция многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования; предложена открытая модель поэлементно-инвариантного проектирования; разработаны подходы к построению прикладных сисгем многофункциональной автоматизации проектирования; выполнен анализ моделей и геометрических языков описания и представления объектов; сформулированы принципы построения каталогов наборов объектов как элементов инвариантного проектирования; предложена технология документирования процессов и результатов проектирования.
□I
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
Выполнен анализ методов и моделей построения САПР с точки зрения оценки перспектив; предложена концепция многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений; предложена открытая модель поэлементно-инвариантного проектирования; выполнен анализ существующих и перспективных моделей и геометрических языков описания и представления объектов для решения задач поэлементно-инвариантного проектирования; ¿формулированы основные принципы построения каталогов обоснованно выделенных наборов известных объектов как элементов инвариантного проектирования; предложена технология документирования процессов и результатов поэлементно-инвариантного проектирования; рассмогрены основные направления практики проектирования комплекса программного обеспечения поэлементно-инвариантных САПР.
ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Основные результаты диссертационной работы внедрены в Открытом акционерном обществе (ОАО) "МОС ПРОЕКТ" при разработке Московского территориального строительного каталоги (МТСК). Отдельные части диссертации использованы в процессе подготовки и пере! юл готовки специалистов на кафедрах САПР в строительстве и САС МГСУ
-э
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
Содержание и результаты диссертации неоднократно докладывались на всероссийских и международных конференциях, симпозиумах, форумах, коллоквиумах и семинарах, обсуждались и одобрены на заседаниях и семинарах кафедры САПР в строительстве (1995-2005гг.), системного анализа в строительстве (САС) (2002-2005гг.), совете СФ САПР (2002-2005гг.) МГСУ, секции "Строительство''' РИА (2002-2004гг.).
Рис. А.1. Методологическая схема исследования
С практической точки зрения в этом плане существует огромное количество прикладного программного обеспечения современной вычислительной техники, ориентированного на решение конкретных проблем. Например, можно выделить прикладные САПР, классифицируемые следующим образом:
• собственно чертежные САПР, оперирующие двух- и трехмерными примитивами (точками, линиями, окружностями, кривыми и проч.) на основе базовых и, в некоторых случаях, расширяемых средств их создания и редактирования;
• архитектурные САПР, ориентированные на использование готовых архитектурных форм и элементов (стены, перекрытия, ограждающие конструкции, лестничные пролеты и проч.) в решении задач создания трехмерных моделей зданий и сооружений. Архитектурные САПР позволяют получать различные планы, разрезы и проекции объекта и его элементов, а также, при наличии соответствующей возможности, - аналитические отчеты проектно-сметного характера (требуемое количество материальных и иных ресурсов, технические и экономические обоснования и проч.);
• предметно-ориентированные САПР, например - трехмерные прикладные пакеты, основная задача которых - визуализация объектов и их элементов путем получения фотореалистичного изображения (текстуры, тени и проч.), а также создание и обработка сложных трехмерных объектов на основе математического моделирования, в том числе - запись и монтаж видеоклипов.
В общем случае, современные архитектурно-строительные САПР должны быть ориентированы на:
• возможность решения широкого круга задач;
• соблюдение существующих норм, правил и стандартов;
• возможность функционирования на распространенных программно-аппаратных платформах;
• полноценный информационный обмен с "внешним" прикладным программным обеспечением;
• использование "дружественного" пользовательского интерфейса и интуитивно понятного инструментария, не требующих от проектировщика специальных навыков программирования;
• разумные эксплутационные затраты (приобретение, поддержка, новые версии и проч.).
При проектировании САПР и комплексов прикладного программного обеспечения на основе САПР для решения конкретных инженерных задач необходимо использовать системный подход, основным принципом которого является анализ частей (элементов) системы с учетом их взаимодействия. Системный подход включает в себя построение и анализ структуры создаваемой системы, определение и описание связей и атрибутов, а также анализ систем, внешних по отношению к проектируемой, с которыми возможно взаимодействие на любых этапах и уровнях построения системы.
Парадигма системного подхода к решению задач диссертации основана на применении следующих компонентов (подходов) системотехники (по И.П. Норенкову):
• структурный;
• блочно-иерархический;
• объектно-ориентированный.
При структурном подходе варианты системы синтезируются из отдельных компонентов (блоков), а их анализ и оценка осуществляются на основе частичного перебора с предварительным прогнозированием характеристик компонентов.
Блочно-иерархический подход к проектированию использует идеи декомпозиции сложных объектов (моделей объектов) на обоснованно выделенные иерархические уровни проектирования, между известными параметрами которых устанавливаются информационно-логические связи. В этом случае можно говорить о т.н. стиле проектирования - восходящем и нисходящем проектировании.
Применение объектно-ориентированного подхода при проектировании информационного и программного обеспечения САПР позволяет строить модели приложений на основе распределения данных и процедур между различными классами объектов, что определяет структурную оптимизацию систем.
Комбинированное использование в диссертации описанных принципов и подходов, лежащих в основе системотехники, а также значительный прогресс в области современных информационных технологий, позволили на качественно новом уровне пересмотреть идеи т.н. модульного проектирования, возникшие и получившие широкое распространение задолго до начала процесса автоматизации проектной практики Модульный подход к проектированию имел основной целью избавить инженера (архитектора) от дублирования выполнения некоторого набора стандартных (в определенном смысле - базовых) операций проектирования - черчения, генерации конструктивных и объемно-планировочных решений, расчета конструкций и элементов конструкций, компоновки инженерного и санитарно-технического оборудования и проч. Первые наборы "модулей" вычерчивались на бумаге и представляли собой "библиотеки" стандартных проектных решений, использование которых значительно сокращало время разработки проектов. Особенно явно преимущества подобного подхода как средства согласования планировочных и конструктивных элементов зданий, их унификации и стандартизации, проявлялись во второй половине XX века в сборном индустриальном строительстве и типовом проектировании жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений. Кроме прочего, модульное проектирование стало одной из теоретических и практических основ т.н. вариантного проектирования, когда оптимизация объемно-планировочных решений зданий и сооружений включала сначала "ручной", а затем и автоматизированный перебор и оценку^ "модулей" в соответствии с некоторым набором критериев. Для формирования и анализа отдельных и общих проектных решений был предложен многокритериальный подход, разработаны перечни критериев оптимальности, их содержание и математическое обоснование, способы подготовки исходных данных для компьютерной обработки, использовались различные математические методы поиска вариантов и свертки показателей локальных критериев, а также методы определения веса используемых критериев.
Анализ, выполненный в первой главе диссертации, позволил обоснованно предположить перспективное направление развития современных строительных САПР: качественное совершенствование процессов и результатов существующей теории и практики автоматизации архитектурно-строительного проектирования зданий и сооружений на основе парадигмы многофункционального поэлементно-инвариантного описания и представления обоснованно выделенных наборов известных объектов в прикладных САПР в контексте развития теории модульного проектирования.
Вторая глава раскрывает суть предлагаемой концепции поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений. Предложена открытая модель поэлементно-инвариантного проектирования, описан общий подход к определению объектов инвариантного проектирования и инвариантных множеств.
Основная идея поэлементно-инвариантного подхода к проектной деятельности проста: коль скоро мы используем стандартные (типовые) решения на стройплощадке, наверняка эффективным будет выглядеть их использование уже на стадии проектирования.
В общем случае, концепция поэлементно-инвариантного (поэлементно-неделимого) проектирования представляет собой многофункциональный подход к автоматизации проектирования, предполагающий математическое, информационное, графическое и иное проектирование объекта на основе использования независимых образов обосновано выделенных элементов объекта. В целом - это перспективное направление теории и практики создания архитектурно-строительных САПР всех классов, позволяющее качественно повысить уровень автоматизации процессов проектирования, создания проектно-сметной документации и информационного сопровождения проекта в целом.
Теоретическая основа предлагаемой поэлементно-инвариантной парадигмы автоматизации архитектурно-строительного проектирования зданий и сооружений состоит в построении информационной модели отдельных конструктивных элементов (например, оконных и дверных блоков, лестничных маршей и проч.) и ее дальнейшее использование в строительных САПР без изменений значений геометрических и технических параметров такой модели. Выбор инвариантных конструктивных и иных элементов осуществляется в соответствии с анализом номенклатуры строительных конструкций, материалов и изделий, представленных на рынке во время реализации проекта.
Главное отличие предлагаемого подхода от традиционного, по сути -"блочного" (на основе библиотек графических элементов чертежа), используемого при работе со многими современными векторными САПР, а равно и от рассмотренного в первой главе диссертации модульного проектирования заключается в реализации возможности сопровождения используемой модели неоднородной и, что особенно важно, - актуальной вспомогательной информацией. Такой информацией могут быть данные, используемые, например, для составления проектно-сметной документации, автоматизации инженерно-конструкторских расчетов, имитационного моделирования прочностных характеристик и проч. В этом случае, типовая "виртуальная копия" того или иного конструктивного элемента, будет содержать не только графическое
представление (образ) того или иного узла, но и весь спектр сопутствующей информации и данных, начиная от возможного материала исполнения и цвета и заканчивая актуальной стоимостью и местом возможного приобретения. Кроме того, инженер получает возможность интерактивной достоверной оценки основных характеристик проекта (сроки поставок и монтажа, стоимость работ, потребность в машинах и механизмах и проч.) и, как следствие, - оптимизации тех или иных решений по наиболее критичным параметрам. Более того, механизм перекрестных инфологических гиперссылок, как часть поэлементно-инвариантной модели, может обеспечить совершенно новый уровень автоматизации не только проектных процедур, но и всей электронной модели объекта в целом. Речь идет о динамическом перерасчете материально-технической документации, в том числе - аналитических отчетов и прогнозов, по любой составляющей проекта в режиме реального времени непосредственно в процессепроектирования.
Важно и то, что описанный подход применим на всех стадиях проектирования. Успех подобной практики применительно, например, к инженерному оборудованию зданий и сооружений, зависит лишь от избранной степени детализации проекта.
Проблемы практики реализации предложенных решений лежат в области решения двух основных задач:
1) создание (адаптация) элементов прикладного программного обеспечения, позволяющего осуществлять функции поэлемечтно-инвэриантного проектирования в интерактивно-графических средах современных строительных САПР (в том числе - разработка структур и протоколов обмена данными, конверторов основных форматов представления данных в оригинальный формат приложения и проч.).
2) автоматизация сбора, хранения, обработки и использования информации и данных о всей номенклатуре стандартных (в той или иной форме) строительных конструкций, материалов и изделий, представленных на том или ином региональном рынке.
Первая из обозначенных проблем решается на уровне построения оригинальных алгоритмов и практического программирования на основе как существующего, так и вновь создаваемого прикладного программного обеспечения.
Вторая проблема лежит в плоскости создания "электронных" версий территориальных строительных каталогов. Примером подобных разработок может быть одна из редакций "Московского территориального строительного каталога - МТСК", выпущенного Управлением экономической, научно-технической и промышленной политики Москвы при участии ОАО "Моспроект". Цель ~ёю разработки - широкое практическое внедрение прогрессивных проектных решений, освоенных на московских предприятиях строительной индустрии. Более подробно этот вопрос рассмотрен в четвертой главе диссертации.
В работе предложена открытая модель поэлементно-инвариантного проектирования (рис. А.2), включающая блоки проектирующих и обслуживающих подсистем, а также обеспечения САПР.
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПОЭЛЕМЕНТНО-ИНВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ПРОЕКТИРУЮЩИЕ ПОДСИСТЕМЫ
H
I--'
I ПРОЕКТНАЯ СРЕДА САПР
ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР
-I- ~
ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ 1.
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ
X
РАСЧЕТЫ
Т7
ИНВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
АНАЛИЗ ИНВАРИАНТОВ
ВЫБОР ИНВАРИАНТНЫХ МНОЖЕСТВ
—Э
ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
х
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ЛИНГВИСТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ОРГАНИЗАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ КАТАЛОГИ
X
ОБСЛУЖИВАЮЩИЕ ПОДСИСТЕМЫ
СИСТЕМНАЯ СРЕДА САПР
РАСШИРЕНИЯ CALS
РАСШИРЕНИЯ САО
РАСШИРЕНИЯ САМ
РАСШИРЕНИЯ САЕ
РАСШИРЕНИЯ РОМ
РАСШИРЕНИЯ SCM (CSM)
X
ИНТЕГРИРОВАННЫЕ КАТАЛОГИ
ВНЕШНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ И ОБМЕН ДАННЫМИ
1:
ЭЛЕКТРОННЫЕ ТОРГОВЫЕ ПЛОЩАДКИ
АКТУАЛИЗАЦИЯ 1
X
МОНИТОРИНГ
ПРЕДЛОЖЕНИЕ
1
СПРОС
хх:
ПРОИЗВОДСТВО СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ
НОРМАТИВНО-ПРАВОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
СОГЛАСОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Рис. А.2. Открытая модель поэлементно-инвариантного проектирования
Общий подход к определению объектов инвариантного проектирования и инвариантных множеств строится на основе формальной модели проектируемого объекта, предложенной В.Ф. Яковлевым, суть построения которой сводится к
следующему. Пусть реализовано в некотором смысле подходящее, а в общем случае - иерархическое, разбиение некоего проектируемого объекта на части, части частей и т.д., до уровня принципиально неделимых элементов. Пусть I -множество (различных) имен всех элементов разбиения. Таким образом, множество I должно отражать иерархическую структуру конструктивной и эксплуатационной организации проектируемого объекта. Формально это означает, что на I возникает модельное отношение древесного порядка, в котором имя целостного объекта - корневая вершина, четко выделены уровни иерархии, элементы которых суть имена элементов последовательных членений целого. Древесный порядок может быть представлен (конечной) совокупностью отношений эквивалентности при описании множества I в "обратном" порядке:
1) выделяется подмножество /, с/ принципиально (для данной задачи) неделимых элементов, фиксируется его естественное разбиение и вводится исходное отношение эквивалентности с /, х /,; множество /, принимается в качестве самого нижнего (последнего) уровня иерархии;
2) строится фактор-множество /2 = 1(3/,)(/, е лг2 ({/,}))}, а также каноническое отображение :/,-»./.,, определенное равенством k]={(i],i^Jii]eIlлi1=g¡({i¡})}; множество /2 принимается в качестве предпоследнего уровня иерархии, упорядоченные пары из к1 - в качестве конструктивных (проектных, номинальных) информационных связей;
3) на множестве /2 фиксируется естественное разбиение, по которому вводится отношение эквивалентности g1(zI1xI1, строятся новые фактормножество /, = {¡,|(3г,)(г2 е/2 л/, =£2({г'.}У)} и каноническое отображение я;:/2->/3 с интерпретациями, аналогичными интерпретациям схожих объектов на предшествующем уровне описания;
4) аналогичные построения проводятся на всех последующих уровнях, включая второй, так, что корневая вершина дерева (имя объекта) оказывается общим именем элементов второго уровня.
Таким образом, возникает совокупность множеств /,,...,/„, совокупность отношений эквивалентности g.,...,g, и совокупность множеств упорядоченных пар А,,...,^,.
Следующий этап - построение множества инвариантов А = {а1,а2,...,а11}, применяемых при проектировании. При этом, в общем случае, ~ г /. т.е. -каждый элемент множества инвариантов А-{а„аг,...,ап] есть подмножество исходного множества / имен всех элементов разбиения. Кроме того, очевидно, Ас Я, где Я = {гигг,..., гт} - множество элементов исходного (интегрированного, территориального) каталога (см. далее).
Следует отметить, что в практике автоматизации проектирования (именно -на уровне автоматизации проектирования) возможно полагать одним из уровней разбиения множества I множество V = графических примитивов,
оперируемых конкретной САПР.
Третья глава посвящена основам многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений. Рассмотрены вопросы представления связанных объектов и процессов, прикладные системы многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного
проектирования, геометрические языки описания и представления объектов для решения задач поэлементно-инвариантного проектирования.
Главное преимущество поэлементно-инвариантного подхода к разработке проекта (возможность сопровождения используемой модели (графического образа) элемента актуальной вспомогательной информацией) лежит в основе предлагаемой концепции многофункциональности поэлементно-инвариантного проектирования. Речь идет о том, что прикладные САПР могут, в этом случае, помимо своей основной задачи (см. рис. А.З), выполнять целый ряд вспомогательных функций (рис. А.4).
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ПРИКЛАДНЫХ САПР
ЧЕРТЕЖНЫЕ -) АРХИТЕКТУРНЫЕ с-) ПРЕДМЕТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ
Рис. А.З. Основные функции прикладных САПР
РАСШИРЕННЫЕ ФУНКЦИИ ПОЭЛЕМЕНТНО-ИНВАРИАНТНЫХ САПР
1 1
ИНЖЕНЕРНО-КОНСТРУКТОРСКИЕ РАСЧЕТЬ, ПРОЕКТНО-СМЕТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 1- МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ И РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОДГОТОВКА И ТРАНСФЕР ДАННЫХ ДЛЯ 'ВНЕШНИХ* СИСТЕМ
Рис. А.4. Расширенные функции поэлементно-инвариантных САПР
В общем случае, вспомогательные функции (см. рис. А.4) прямо ориентированы на использование данных, "привязанных" к инвариантным элементам проекта (основные технические и иные характеристики, стоимость и проч.). Отметим, что многие из них, представляют значительный интерес с точки зрения возможности инновационных решений широкого круга актуальных задач практики современного строительства и эксплуатации зданий и сооружений. Речь идет, прежде всего, о проектной поддержке концепции "интеллектуального здания" в следующих основных направлениях (по АА. Волкову):
1) автоматизация систем и процессов;
2) безопасность;
-173) информация и коммуникации;
4) оптимизация использования ресурсов;
5) функциональное/техническое соответствие и гибкость;
6) экология;
7) эргономика и комфорт.
Одной из основных проблем многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования является представление связанных объектов и процессов проектирования, когда некоторые наборы инвариантных элементов характеризуются теми или иными предметными и процессными связями. Речь идет, например, о том, что некоторый инвариантный конструктивный элемент может быть использован в проекте только в случае применения другого инвариантного конструктивного элемента (нескольких элементов), что накладывает ряд ограничений, как на состав связанных элементов, так и собственно на процесс проектирования.
Практика многофункциональной автоматизации в описанном контексте предполагает широкое использование геометрических языков описания и представления инвариантных объектов. В диссертации рассмотрены особенности использования таких языков на примере GDL (Geometric Description Language) -геометрического (параметрического) языка описания трехмерных объектов и их двухмерных символов в плане. Такими объектами могут быть любые поэлементно-инвариантные компоненты проекта (окна, лестницы, колонны и проч.), как на стадии автоматизированного проектирования, так и в контексте расширенных функций поэлементно-инвариантных САПР (см. ркс. А.4).
Изменяя параметры прототипов, разработанных на этом языке, можно получить геометрически адекватные модели всех выпускаемых производителем модификаций изделий заданной типологии. Ограниченное число параметризованных элементов библиотек позволяет, таким образом, оперировать всей совокупностью конкретных марок продукта.
Совокупности команд GDL (т.н. скрипты), определяющие ЗБ-форму и 2D-символы изделий, записываются как элементы встраиваемых библиотек и визуализируются, например, в САПР ArchiCAD® (Graphisoft® R&D Software Development Rt.).
Собственно объекты, описанные языком GDL, содержат 20-символ для плана этажа, ЗО-модель и вспомогательные данные для формирования спецификаций. Таким образом, изменяя значения переменных объекта можно создавать бесконечное многообразие новых объектов (спецификаций), отличающихся друг от друга формой, текстурами, размерами и прочими свойствами.
Преимущество GDL состоит еще и в том, что в зависимости от конкретных задач используемые объекты могут существенно отличаться своей сложностью. Так, объекты, создаваемые для специального применения, могут быть менее сложными, чем те, которые предназначаются для универсального использования или коммерческого распространения. Если принципиальным не является то. как должен выглядеть тот или иной элемент в плане этажа или в параметрических изменениях такого элемента нет необходимости, 20-скрипт может отсутствовать.
Концепция поэлементно-инвариантного трехмерного моделирования объекта, реализуемая на основе САПР ArchiCAD*, является полезной не только для разработки архитектурной части проекта. Так, на базе модели объекта, сформированного в САПР ArchiCAD®, может быть реализован, например, расчет и проектирование несущих конструкций железобетонного каркасного здания в рамках существующих программных комплексов средствами расширенных функций поэлементно-инвариантных САПР.
Для полноты картины, следует отметить еще и тот факт, что САПР ArchiCAD® обладает возможностью импортировать инвариантные трехмерные модели, созданные в приложениях класса Zoom8 или Alias®, которые являются универсальными средствами создания трехмерных фигур произвольной формы.
С практической точки зрения, использование GDL в практике поэлементно-инвариантного проектирования может быть иллюстрировано, например, библиотечным элементом 2ШЛ5 (Шахты лифтов) компьютерной версии объемных элементов "Каталка железобеюнных изделий и конструкций по серии КОПЭ с фасадами "Парус"" для использования при компоновке домов различной конфигурации и протяженности с целью оперативного формирования трехмерных изображений объектов при проектировании.
В этом случае:
основной скрипт:
material m pen с
скрипт параметров:
values 'mar' '2 ШЛ 1','2 ШЛ 1 А' '2 ШЛ 2ГТ/2 ШЛ 3','2 ШЛ 4','2 ШЛ 5 /2 ШЛ бП','2 ШЛ 7','2 ШЛ 8 2Р-скрипт:
if mar = '2 ШЛ 5' then
call '2 ШЛ' parameters mar='2 ШЛ 5-1',a=3 500, b=0 100,zzyzx=2 790 rot2 270
add2 -1 720-0 105 0
call '2 ШЛТ parameters mar='2 ШЛТ 1',a=1 720, b=0.120,zzyzx=2 790 del 1 rot2 180
add2 0 105,-0 120-1 580-0 100-1 580-0 120
call '2 ШЛТ' parameters mar='2 ШЛТ 1',a=1 720, b=0 120,zzyzx=2 790
del 3
add2 0,1 720+0110
call '2 ШЛ' parameters mar='2 ШЛ 5-2',a=3 500, b=0 100,zzyzx=2 790
den rot2 270
add2 -1 720-0 105+0 120+1 580
call '2 ШЛ' parameters mar='2 ШЛ 5-5',a=1 720, b=0 120,zzyzx=2 750 del 1 del top endif
ЗО-скрипт:
if mar = '2 ШЛ 5' then
call '2 ШЛ' parameters mar='2 ШЛ 5-1',a=3 500, b=0 100,zzyzx=2 790 rotz 270
addx-1 720-0 105
call '2 ШЛТ' parameters mar='2 ШЛТ 1',a=1 720, b=0 120,zzyzx=2 790 del 1
rotz 180 addx 0.105
addy -0.120-1.580-0.100-1.580-0.120
call '2 UJJ1T parameters mar='2 UJflT 1',a=1.720, b=0.120,zzyzx=2.790 del 4 rotz 180 addx -3.500
addy-1.720-0.110-0.100
call '2 LLIJ1' parameters mar='2 UJJ15-2',a=3.500, b=0.100,zzyzx=2.790 del 3 rotz 270
addx-1.720-0.105 addy 0.120+1.580
call '2 UJJ1' parameters mar='2 UJJ1 5-5',a=1.720, b=0.120,zzyzx=2.750 del 1 del top end if
iiф rnii I 1олнми 20-в*д
Ш "3
J
Рис. A.5. Полный 20-вид библиотечного элемента 2 ШЛ 5 (Шахты лифтов)
Рис. А.6. ЗО-вид библиотечного элемента 2 ШЛ 5 (Шахты лифтов)
а) вид спереди
б) вид сбоку
в) вид сверху
г) разрез поперечный
д) разрезы поперечные
Рис А 7 Библиотечный элемент 2 ШЛ 5 (Шахты чифтов)' дополнительные виды и разрезы
-2 1-
Четвертая глава посвящена теории и практике создания и использования территориальных строительных каталогов и справочников Рассмотрены общие принципы построения территориальных строительных каталогов и справочников, интегрированных каталогов и виртуальных площадок, вопросы создания интерфейсов и распределенного проектирования. В качестве примера подробно рассмотрены особенности проектирования и функциональные схемы Московского территориального строительного каталога (МТСК).
Создание электронных версий территориальных строительных каталогов -актуальная задача и неотъемлемая часть практической реализации концепции многофункционального поэлементно-инвариантного проектирования.
Примером подобных разработок может быть одна из редакций "Московского территориального строительного каталога - МТСК", выпущенного Департаментом градостроительной политики, развития и реконструкции города Москвы совместно с Компьютерным центром ОАО "МОСПРОЕКТ". Цель его создания - внедрение прогрессивных проектных решений, освоенных на московских предприятиях строительной индустрии. МТСК предназначен для организации и функционирования единой информационно-справочной системы, охватывающей деятельность строительного комплекса города. Пользователи МТСК - проектные и подрядные организации, предприятия стройиндустрии, службы заказчика. Предусмотренные каталогом конструкции и изделия обязательны для применения при проектировании и строительстве жилищно-гражданских и промышленных зданий и сооружений с параметрами объемно-планировочных решений, отвечающих включенным в него конструкциям. Третья редакция МТСК содержит 12 томов (табл. АЛ).
Укрупненная схема разработки и ведения МТСК приведена на рис. А 8. Сплошными линиями обозначены процессы (связи) разработки, а пунктирными -внедрения элементов МТСК.
Рис А 8 Укрупненная схема разработки и ведения МГСК
Табл. А.1. Структура МТСК (третья редакция)
Шифр тома Наименование тома Шифры раздела ]
МТСК-0 Общая часть 1
МТСК-1 Нормативные и методические документы по строительству МТСК-1.1-МТСК-1.9
МТСК-2 Здания, сооружения и предприятия МТСК-2.1-МТСК-2.5
МТСК-3 Строительные конструкции и изделия МТСК-3.1- 1 МТСК-3.6
МТСК-4 Строительные материалы МТСК-4.1-МТСК-4.14 !
МТСК-5 Строительные машины, механизмы, оборудование МТСК-5.1 -МТСК-5.8
МТСК-6 Организация и технология строительства МТСК-6.1 -МТСК-6.7
МТСК-7 Программное обеспечение информационных технологий в строительстве МТСК-7.1 -МТСК-7.3
МТСК-8 Инженерное оборудование зданий и сооружений МТСК-8.1 -МТСК-8.11
МТСК-9 Изделия разные МТСК-9.1-МТСК-9.5
МТСК-10 Технические решения МТСК-10.1 -МТСК-10.12
МТСК-11 Товары народного потребления МТСК-11.1-МТСК-11.22
Правительством Москвы утвержден порядок ежегодного обновления МТСК новыми проектами и, одновременно, исключения морально устаревшей и снятой с производства строительной продукции. В процессе работы над диссертацией выполнена работа по формированию компьютерной версии МТСК как информационно-справочного инструмента, выпускаемого на CD. Ведется активная работа по созданию элементов компьютерного МТСК в виде библиотек параметризованных графических изображений элементов и изделий каталога, связанных с фактографическими данными готовыми для применения в современных САПР. Таким образом, создаются условия для развития САПР на качественно новом уровне многофункциональности.
Следующий этап развития поэлементно-инвариантного подхода к автоматизации проектирования - создание т.н. электронных торговых площадок (ЭТП) на основе интегрированных каталогов строительной продукции и услуг. Главная цель интегрированного каталога - обеспечение единого нормированного пространства для участников инвестиционно-строительной деятельности. Основными задачами проектирования интегрированного каталога являются:
1 нормативно-справочное обеспечение в части классификатора товаров, включающего, в общем случае, разнородную информацию о ценах,
производителях и поставщиках строительной продукции и услуг для информационного обеспечения торговли на основе ЭТП;
• публикация и распространение актуальной, полной достоверной нормативно-справочной информации по строительной продукции и услугам для широкого использования заинтересованными предприятиями, организациями и учреждениями;
• информационное обеспечение мониторинга цен на строительную продукцию и услуги в интересах тех или иных участников инвестиционно-строительной деятельности;
• обеспечение условий развития поэлементно-инвариантных САПР путем публикации примитивов в интересах подрядно-сметных организаций.
Таким образом, интегрированный каталог объединяет каталоги поставщиков/производителей товаров, работ и услуг в рамках единого информационного пространства.
Классификационной основой для создания интегрированного каталога является МТСК, что обеспечивает преемственность структуры и содержания сведений о поставщиках и производителях строительной продукции и услуг.
В диссертации сформулированы основные принципы построения каталогов обоснованно выделенных наборов известных объектов как элементов инвариантного проектирования:
1) принцип технологичности;
2) доступности;
3) достаточной полноты;
4) информационно открытой модели.
В пятой главе отражены особенности технологии документирования процессов и результатов поэлементно-инвариантного проектирования. Определены постановка задачи и границы разработки, рассмотрены технологические схемы процесса проектирования, информационный обмен в процессе проектирования, структура проектной документации, послойная организация шаблона проекта, специфика построения текстовых документов и форм.
Важной задачей повышения эффективности внедрения предложенных решений является разработка общей технологии документирования процессов и результатов поэлементно-инвариантного проектирования. В контексте изложенной задачи автором выполнено исследование [89] в соответствии с "Программой работ по созданию системы подготовки проектно-сметной документации на электронных носителях", утвержденной Правительством Москвы (п. 1. "Разработка эталонов форм и форматов представления проектно-сметной документации в "электронном" виде:
• проектная документация;
• рабочая документация.").
Анализ рассматриваемой проблемы показал, что в настоящее время технология разработки проектной продукции отличается разнообразием применяемых средств и методов - "ручных", автоматизированных и смешанных. Документооборот характеризуется огромным числом форм и форматов передачи и представления данных, используемыми инструментами и программным
обеспечением. Несовершенны юридические аспекты документооборота с применением компьютерных средств разработки, передачи и архивации проектной продукции. Практически повсеместно параллельно сосуществуют традиционные ("ручные") методы и технологии создания/оборота проектной продукции и современные программно-технические инструменты и средства обработки данных, число которых постоянно растет. Процесс простой компьютеризации рабочих мест активно перерастает в процесс замены "ручных" технологий компьютерными. Очевидно, что параллельное сосуществование двух парадигм проектирования на этапе перехода к электронному документообороту неизбежно, в связи с чем увеличиваются затраты предприятий на развитие новых, и одновременную поддержку старых ("ручных") технологий. Подобная неоднородность развития компьютерных систем и технологий в различных организациях (проектных, согласующих, экспертных, подрядчиков, заказчиков и др.), безусловно, влияют на формы и форматы представления проектной продукции в "электронном" виде и, в значительной мере, определяют ее вид. Сегодня компьютерное представление проектной документации является отображением "бумажных" документов, разрабатываемых и утверждаемых согласно установленной форме. Не вдаваясь в правовые аспекты статуса компьютерной документации в нашей стране, заметим, однако, что в целях повышения эффективности и оперативности документооборота ее использование является крайне актуальным и необходимым. Как следствие подобного вывода, возникает очевидный вопрос об универсализации форматов представления проектной продукции в "электронном" виде, что приобретает качественно новый смысл в случае, когда речь идет о парадигме поэлементно-инвариантного проектирования и создании территориальных каталогов всей номенклатуры унифицированных изделий, применяемых в строительстве.
Следует отметить, что теоретическим и практическим вопросам автоматизации документооборота и разработки форм и форматов представления данных в системах автоматизации архитектурно-строительного проектирования в последнее время посвящено достаточно много научных работ. В этой связи хотелось бы отметить заслуживающие особого внимания исследования В.О. Чулкова, Г.Г. Малыхи, А.С. Павлова, Д.В. Пихтерева, А.В. Медведева и др.
В диссертации не ставилась задача создания универсальной системы автоматизации документирования, а рассматривался лишь один из аспектов такой проблемы, а именно: создание системы стандартизованного, универсального представления проектной документации в "электронном" виде. Очевидно, что независимо от методов создания документации ("ручной" или компьютерной), а равно и независимо от класса (типа) программного обеспечения, используемого при компьютерной разработке проектной продукции, должен быть принят универсальный формат (или связанный набор форматов) представления данных, отвечающий задачам и методам работы в использующих его организациях на этапах проектирования, согласования, экспертизы и передачи документации заказчикам и подрядчикам. Таким образом, в исследовании рассматривались лишь те "электронные" документы, которые могут быть использованы разными участниками процесса документооборота (как внутри, так за пределами проектной организации). При этом методы проектирования, а также технология
разработки и создания собственно версий "электронных" документов в процессе проектирования остались за рамками диссертации.
Предлагаемые формы и форматы представления и обработки данных в САПР отражают современное состояние рассматриваемого вопроса и могут быть усовершенствованы по мере развития тех или иных направлений информационных технологий.
Сказанное в равной степени относится как к процессам автоматизации архитектурно-строительного проектирования в целом, так и к их отражению на плоскость концепции многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования.
В диссертации разработана и исследована технологическая схема-циклограмма процесса проектирования для проектной организации от поступления заявки заказчика на выполнение проектных работ до выполнения тиража и передачи готовой проектно-сметной документации заказчику (на примере ОАО "МОСПРОЕКТ").
На схеме выделены области компетенции проектной организации и "внешних" по отношению к ней участников процесса проектирования и согласования проектной продукции, к которым можно отнести:
• заказчика;
• Московскую государственную вневедомственную экспертизу (Мосгосэкспертизу);
• Комитет по архитектуре и градостроительству города Москвы (Москомархитектуру);
• Московский городской трест геолого-геодезических и картографических работ (Мосгоргеотрест);
• возможные субподрядные организации и проч.
На схему процесса проектирования наложены форматы "входящих'" и "исходящих" компьютерных документов, соответствующих событиям проектирования, выполнен анализ структуры проектных документов, которыми оперируют основные участники проектного документооборот (системы обращения, хранения и передачи текстовых, графических и др. документов, входящих в состав проектов). Разработаны функциональные схемы взаимодействия специалистов при разработке документации для объектов архитектурно-строительного гражданского проектирования.
В главе рассмотрена также технология послойной организации шаблона поэлементно-инвариантного проекта.
Основным средством структурирования информации "электронного" чертежа являются слои. "Электронные" чертежи, входящие в состав того или иного раздела проекта логично рассматривать как совокупность некоторых фрагментов чертежей (слоев), каждый из которых содержит часть информации, необходимую для формирования конкретных чертежей рассматриваемого раздела проекта. Слои назначаются из соображений удобства построения чертежей по единым, заранее разработанным правилам с учетом максимальной унификации и уникальности информации в каждом слое. Каждому набору слоев соответствует заранее заготовленный (или "настроенный") шаблон, с помощью которого для любого проекта может быть обеспечено выполнение части чертежа конкретного
раздела проекта по определенным правилам. Таким образом, по существу, проектирование (изготовление поэлементно-инвариантных моделей и собственно чертежей) ведется по шаблонам.
Для каждого раздела проекта (архитектура, конструкции, отопление и вентиляция и проч.) назначается группа слоев раздела проекта, разработанных и структурированных так, чтобы путем сочетания и совмещения слоев (либо "включения"/"выключения" слоев) была обеспечена возможность выполнения тех или иных чертежей раздела проекта. Полная совокупность тех или иных слоев в разделе проекта должна обеспечить возможность формирования всех необходимых моделей и чертежей раздела проекта.
В диссертации определены общие правила послойного разбиения и именования слоев, содержащих структурированную информацию о каждом разделе проекта. Аббревиатуры групп слоев образуются, как правило, из сокращенных названий разделов проекта в соответствии с ГОСТ.
Задачи разграничения проектных (чертежных) пространств и обновления информации раздела в общем проекте (чертеже) предлагается решать на основе механизма внешних ссылок. Основная идея метода состоит в том, что все специалисты работают в отдельных чертежах своих разделов. Такие чертежи не включают информацию других (внешних) разделов. При необходимости использования информации внешних разделов, соответствующий чертеж "вставляется" как внешняя ссылка (XREF) в формате DWG/DXF. Таким образом, содержание чертежа не внедряется в основной чертеж, а лишь отображается в нем. При обновлении такого чертежа его отображение в основном чертеже обновляется автоматически. Если информация внешнего раздела станет не нужной, отображение ссылки можно отключить или удалить. Важно, что механизм операций с чертежами формата DWG/DXF в форме внешних ссылок CXREF) реализован во всех прикладных САПР, рассматриваемых в диссертации при разработке процедур обмена данными.
На основании анализа процесса разработки компьютерной проектной документации приняты форматы разработки и передачи документов по разделам проекта.
Форматы обмена текстовых документов - Microsoft® Office Wold® (Microsoft® Corp., *.DOC); форматы обмена компьютерных чертежей - AutoCAD® (Autodesk Inc., *.DWG); универсальный формат для сканированных растровых и иных (произвольных файлов) - Adobe® Acrobat® (Adobe Systems® Inc., *.PDF).
В шестой главе диссертации рассмотрены основные направления практики проектирования комплекса программного обеспечения поэлементно-инвариантных САПР. Исследованы возможности прикладных систем, реализующих концепцию поэлементно-инвариантного проектирования, операционные платформы и системное программное обеспечение, комплекс технических средств и современные информационные и телекоммуникационные технологии, в той или иной степени применимые для решения обозначенных в диссертации задач.
Рассмотрены очевидные перспективы использования существующих систем и технологий автоматизации в новой проектной практике поэлементно-инвариантного проектирования. Речь идет, в первую очередь, о технологиях
классов Computer Aided Design (CAD) - компьютерная поддержка проектирования, Computer Aided Manufacturing/Management (CAM) -компьютерная поддержка производства/управления, Computer Aided Engineering (CAE) - компьютерная поддержка конструирования (разработки), Product Data Management (PDM) - управление данными о продукте. В целом, поэлементно-инвариантные САПР необходимо рассматривать как неразрывную связку "пользователи - технические средства - программное обеспечение проектирования - электронный документооборот".
Руководствуясь этим принципом, основные классификационные характеристики систем разбиты на следующие группы:
• общие характеристики, определяющие взаимодействие САПР как единого целого;
• программные характеристики - разделяют системы по отдельным особенностям программных решений;
• технические характеристики, определяющие особенности используемых в САПР средств вычислительной техники и периферийного оборудования.
• эргономические характеристики, оценивающие эффективность взаимодействия пользователя с программно-техническими средствами САПР.
Следует отметить, что при поэлементно-инвариантном проектировании следует ориентироваться на использование программного обеспечения САПР на основе масштабируемых модульных систем, формируемых вокруг базового ядра. Ядро таких систем включает базовые средства построения двухмерной и трехмерной графики, визуализации, средства диалога с пользователем, работы с каталогами (интегрированными, территориальными) и позволяют компоновать специализированные системы на базе свободно подключаемых модулей, учитывающих специфику работ пользователя (например, модули проектирования инженерного оборудования или ограждающих конструкций).
Еще одним перспективным направлением поэлементно-инвариантных САПР являются горизонтально расширяемые системы. Интегрирующим ядром таких систем является диспетчер пользовательской среды, организующий доступ к внешним приложениям и обмен данными с внешними системами; объектно-ориентированная структура данных и стандартизованный их обмен между приложениями позволяет максимально децентрализовать процесс проектирования и упростить подключение специализированных модулей.
Многие задачи подготовки проектной, эксплутационной и иной документации и данных, создания структур описания предметных областей и интегрированных каталогов, хранения и использования тематической информации в рамках поэлементно-инвариантного проектирования могут быть решены средствами технологий класса Continuous Acquisition and Life Cycle Support (CALS) - непрерывность поставок продукции и поддержки ее жизненного цикла. Применение стратегии CALLS для оптимизации поэлементно-инвариантного проектирования должно быть ориентировано на следующие основные направления: применение современных информационных технологий; реинжиниринг проектной практики; применение методов "параллельной" разработки; стандартизацию в области совместного использования данных и электронного обмена данными.
Основным строительным блоком CALS являются стандарты. Стандарты CALS представляют собой набор стандартов, описывающих правила электронного представления данных об изделиях, среде и процессах и правила обмена этими данными. Условно нормативные документы в области CALS в контексте рассматриваемой предметной области можно разделить на три основные группы: 1) стандарты, описывающие общие принципы электронного обмена данными; 2) стандарты, регламентирующие технологии обеспечения безопасности данных; 3) технические стандарты, определяющие форматы и модели данных, технологии представления данных, способы доступа и использования данных.
Задачи организации информации таким образом, чтобы предоставить различным прикладным программам, в том числе - классам программ на основе технологий CAD/CAM/CAE/PDM, возможность доступа к необходимому набору данных решаются на основе использования спецификации международного стандарта ISO (International Organization for Standardization) 10303 - STEP -Standard for the Exchange of Product model data (ГОСТ Р ИСО 10303 - Стандарт о представлении информации об изделии и способам работы с ней).
В качестве базовой для реализации предложенного подхода в диссертации использована САПР ArchiCAD® (рис. А. 9).
Рис А 9 Поэлементно-инвариантное проектирование в САПР ArchiCAD*
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Выполнен анализ методов и моделей построения систем автоматизации архитектурно-строительного проектирования с точки зрения оценки перспективных направлений развития САПР. Установлено, что большинство современных строительных САПР представляют собой, по сути, в той или иной степени "удачные" версии (как правило, векторных) графических редакторов, инструментарий которых прямо ориентирован (или переориентирован) на строительную специфику. Отдельные конструктивные элементы и весь объект в целом вычерчивается отдельными линиями (и иными графическими примитивами), приобретенные свойства которых отражают особенности конкретного объекта лишь в очень малой степени. Существующие возможности использования графических библиотек отдельных элементов во многих современных пакетах качественно не меняют описанной ситуации, поскольку методы их создания аналогичны групповой прорисовке составляющих примитивов. На основании выполненного анализа в диссертации предложено качественное совершенствование процессов и результатов существующей теории и практики САПР зданий и сооружений на основе парадигмы многофункционального поэлементно-инвариантною описания и представления обоснованно выделенных наборов известных объектов в прикладных САПР в контексте развития теории модульного проектирования. Парадигма системного подхода к развитию предложенного направления основана на применении структурного, блочно-иерархического и объектно-ориентированного компонентов (подходов) системотехники.
2. Предложена концепция многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений, предполагающая математическое, информационное, графическое и иное проектирование объекта на основе использования независимых образов обосновано выделенных элементов объекта. В целом - это перспективное направление теории и практики создания архитектурно-строительных САПР всех классов, позволяющее качественно повысить уровень автоматизации процессов проектирования, создания проектно-сметной документации и информационного сопровождения проекта в целом. Теоретическая основа предлагаемой поэлементно-инвариантной парадигмы автоматизации архитектурно-строительного проектирования зданий и сооружений состоит в построении информационной модели отдельных конструктивных элементов и ее дальнейшее использование в строительных САПР без изменений значений геометрических и технических параметров такой модели. Выбор инвариантных конструктивных и иных элементов осуществляется в соответствии с анализом номенклатуры строительных конструкций, материалов и изделий, представленных на рынке во время реализации проекта.
3. Предложена открытая модель поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений включающая блоки проектирующих и обслуживающих подсистем, а также обеспечения САПР. Разработаны подходы к построению прикладных систем многофункциональной автоматизации проектирования в соответствие с предложенной концепцией, а также общий
подход к определению объектов инвариантного проектирования и инвариантных множеств на основе формальной модели проектируемого объекта. Главное преимущество поэлементно-инвариантного подхода к разработке проекта (возможность сопровождения используемой модели (графического образа) элемента актуальной вспомогательной информацией) лежит в основе предлагаемой концепции многофункциональности поэлементно-инвариантного проектирования. Поэлементно-инвариантные прикладные САПР могут, помимо своей основной задачи, выполнять целый ряд вспомогательных функций - в области инженерно-конструкторских расчетов, составления проектно-сметной документации, технико-экономического анализа, материально-технического обеспечения, организационно-технологического проектирования, управления качеством, моделирования, анализа процессов и результатов проектирования, подготовки и трансфера данных для "внешних" систем.
4. Выполнен анализ существующих и перспективных моделей и геометрических языков описания и представления объектов для решения задач поэлементно-инвариантного проектирования. В диссертации рассмотрены особенности использования таких языков на примере GDL (Geometric Description Language) - геометрического (параметрического) языка описания трехмерных объектов и их двухмерных символов в плане. Такими объектами могут быть любые поэлементно-инвариантные компоненты проекта, как на стадии автоматизированного проектирования, так и в контексте расширенных функций поэлементно-инвариантных САПР. Изменяя параметры прототипов, разработанных на этом языке, можно получить геометрически адекватные модели всех выпускаемых производителем модификаций изделий заданной типологии. Ограниченное число параметризованных элементов библиотек позволяет, таким образом, оперировать всей совокупностью конкретных марок продукта. Совокупности команд GDL (т.н. скрипты), определяющие ЗВ-форму и 2D-символы изделий, записываются как элементы встраиваемых библиотек и визуализируются, например, в САПР ArchiCAD® (Graphisoft® R&D Software Development Rt.). Изменяя значения переменных объекта можно создавать бесконечное многообразие новых объектов (спецификаций), отличающихся друг от друга формой, текстурами, размерами и прочими свойствами.
5. Сформулированы основные принципы построения каталогов обоснованно выделенных наборов известных объектов как элементов инвариантного проектирования:
• принцип технологичности;
• доступности;
• достаточной полноты;
• информационно открытой модели.
6. Предложена технология документирования процессов и результатов поэлементно-инвариантного проектирования. В контексте изложенной задачи автором выполнено исследование в соответствии с "Программой работ по созданию системы подготовки проектно-сметной документации на электронных носителях", утвержденной Правительством Москвы (п. 1. "Разработка эталонов форм и форматов представления проектно-сметной документации в "электронном" виде:
• проектная документация;
• рабочая документация.").
В диссертации разработана и исследована технологическая схема-циклограмма процесса проектирования для проектной организации от поступления заявки заказчика на выполнение проектных работ до выполнения тиража и передачи готовой проектно-сметной документации заказчику (на примере ОАО "МОСПРОЕКТ").
7. Рассмотрены основные направления практики проектирования комплекса программного обеспечения поэлементно-инвариантных САПР. Исследованы возможности прикладных систем, реализующих концепцию поэлементно-инвариантного проектирования, операционные платформы и системное программное обеспечение, комплекс технических средств и современные информационные и телекоммуникационные технологии, в той или иной степени применимые для решения обозначенных в диссертации задач. Рассмотрены очевидные перспективы использования существующих систем и технологий автоматизации в новой проектной практике поэлементно-инвариантного проектирования. Речь идет, в первую очередь, о технологиях классов Computer Aided Design (CAD) - компьютерная поддержка проектирования, Computer Aided Manufacturing/Management (CAM) -компьютерная поддержка производства/управления, Computer Aided Engineering (CAE) - компьютерная поддержка конструирования (разработки), Product Data Management (PDM) - управление данными о продукте.
8. Результаты исследования (методология, модели, информационные, аналитические, технические, технологические и иные решения, алгоритмы и элементы программного обеспечения) использованы в ОАО "МОСПРОЕКТ" при разработке Московского территориального строительного каталога, а также при создании прикладного программного обеспечения САПР, прямо ориентированного на организацию процесса многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений. Отдельные разделы диссертации используются в лекционных курсах "Системотехника строительства". "Разработка САПР" и "Конструкторские подсистемы САПР", читаемых в МГСУ, а также при дипломном проектировании студентов по специальности 220300 - Системы автоматизации проектирования.
9. Выполненная работа позволяет определить основные перспективные направления дальнейших исследований в рамках рассматриваемой предметной области:
• совершенствование теории и практики построения каталогов инвариантов на всех уровнях;
• широкое внедрение практики использования электронных торговых площадок (ЭТП) в рамках поэлементно-инвариантного проектирования;
• создание САПР прямо ориентированных на поэлементно-инвариантный подход;
• совершенствование практики распределенного поэлементно-инвариантного проектирования;
• разработка предметно ориентированных нестандартных поэлементно-инвариантных решений.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих научных работах *:
1. Вайнштейн М.С. Байтовое подушкообразное покрытие для прямоугольных в плане зданий и сооружений // Конструкции и архитектурная форма / Госгражданстрой. -М.: НИИТИ, 1972. — 0,75 п.л.
2. Вайнштейн М.С. Исследование вантовой подушкообразной системы на прямоугольном плане с развитым стержневым контуром // Системы и тпы учебных и кооперативных зданий / Госгражданстрой. - М.: ЦНИИЭП, 1973. -0,5 п.л.
3. Вайнштейн М.С, Москалев Н.С. Авторское свидетельство на изобретение "Висячее покрытие" №480811.
4. Вайнштейн М.С. Теоретическое и экспериментальное исследование подушкообразного Байтового стержневого покрытия с развитым опорным контуром: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. -М., 1973. - 1,0 п.л.
5. Вайнштейн М.С. Автоматизация расчета фундаментных плит II Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1980. - №3. - 0,25 п.л.
6. Вайнштейн М.С. Автоматизация расчетов и проектирования многоэтажных зданий // Методические основы разработки и эксплуатации САПР в строительстве. - Ташкент: Госстрой УзССР, 1982. - 0,5 п.л.
7. Вайнштейн М.С, Маликова ТА Проектирование фундаментов зданий на закастровых территориях г. Москвы // Основания и фундаменты на засоленных заторфованных и вечномерзлых грунтах: Сб. научк. тр. НШОСП. -М.: НИКОСП, 1982. -Вып. 77. - 1,0 пл. (0,5 п.л.).
8. Вайнштейн М.С Автоматизация проектирования и расчетов строительных конструкций домов каркасно-связевой системы из унифицированных изделий // Автоматизация проектирования в строительстве. - М.: МДНТП, 1982. -1,25 п.л.
9. Вайнштейн М.С. Практические методы расчета на ЭВМ фундаментов гражданских зданий на закастрованных территориях // Строительство на закастрованных территориях. -М.: Госстрой СССР, 1983. - 1,25 п.л.
10. Вайнштейн М.С. Совместный расчет плитного фундамента и элементов надфундаментного строения здания со связевым или рамно-связевым каркасом, а также панельного и кирпичного дома // Под ред. М.И. Горбунова-Пасадова / Руководство по проектированию плит фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа. - М.: Стройиздат, 1984. - 1,0 п.л.
И. Вайнштейн М.С. Автоматизация расчета и проектирования каркасно-панельных зданий // Совершенствование проектного дела и дальнейшая автоматизация проектирования в строительстве. - М.: МДНТП, 1986. - 1,0 п.л.
12. Вайнштейн М.С. Проектирование и расчет гражданских зданий на ЭВМ // Проблемы управления - 1986. - Кн. 2. - М., 1986. - 0,5 п.л.
13. Вайнштейн М.С. Автоматизация проектирования многоэтажных зданий // Автоматизация проектирования в капитальном строительстве / ICCADI'89. -ЧССР, 1989. - 0,5 пл.
14. Вайнштейн М.С. Развитие компьютерного проектирования в строительстве // АСУ и САПР в строительном комплексе. - М.: МДНТП, 1989. - 1,0 п.л.
-3315 Автоматизированный сбор и приведение нагрузки на элементы каркаса многоэтажных гражданских зданий / Вайнштейн М С, Гитман Л Б, Игнатьева Т Г, Тихонова ГА// Интегрированные САПР в строительстве / Сб науч тр МИСИ им В В Куйбышева - М МИСИ им В В Куйбышева, 1989 -1,0пл (0,5 пл)
16 Вайнштейн М С Автоматизация проектирования // Под ред Ю А Дыховичного, В А Максименко / Оптимальное строительное проектирование -М Стройиздат, 1990 - 1,25 п л
17 Вайнштейн МС Расчет зданий с применением ЭВМ // Под ред ЮА Дыховичного / "Жилые и общественные здания Краткий справочник" - М Стройиздат, 1991 - 1,5 п л
18 Вайнштейн М С, Гинзбург ВМ Виртуальная реальность в системах архитектурно-строительного проектирования // Проблемы информатизации -1996 -№2 -0,5пл (0,25 пл)
19 Вайнштейн М С , Городецкий А С Автоматизация расчета строительных конструкций // Проект - 1998 - 0,5 п л (0,25 п л)
20 Вайнштейн М С Современные технологии компьютерного проектирования // Проект Россия Архитектура, дизайн, градостроительство, технология -
2002 -№2 -0,25пл
21 Вайнштейн М С Современные аспекты развития Московского территориального строительного каталога // Проект Россия Архитектура дизайн, градостроительство, техно чогия 2002 - №4 - 0,25 п л
22 Вайнштейн МС Современные технологии архитектурно-строительного проектирования // Информационный бютлетень Московской государственной вневедомственной экспертизы -М 2002 -№1 -0,5пл
23 Вайнштейн М С Городецкий А С Компьютерные методы расчета и проектирования конструкций // Информационный бютлетень Московской государственной вневедомственной экспертизы - М, 2002 - №1 - 0,5 г г (0,25 п ч)
24 Вайнштейн М С О компьютерной методике расчета многоэтажных монолитных зданий в процессе возведения // Архитектурный вестник - 2003 -№5 -0,25пл
25 Вайнштейн МС Типовое проектирование новый подход // Сб науч тр "Системный анализ, управление и обработка информации в строительстве" -Вып №2 -М МГСУ,2003 -0,25пл
26 Вайнштейн МС Многофункциональное компьютерное проектирование зданий и сооружений // Сб науч тр каф ИСТУС МГСУ / Информационные системы и технологии управления строительством - Вып №1 - М МГСУ,
2003 - 0,25 п л
27 Вайнштейн М С Территориальные сгроительные каталоги использование компьютерных версий в САПР // Сб науч тр каф ИСТУС МГСУ / Информационные системы и технологии управления строительством - Вып №1 -М МГСУ, 2003 -0,25пл
28 Вайнштейн М С Авюмашзация процесса проектирования инвариантных решений // Сб науч тр "Системный анализ, управление и обработка информации в строительстве" - Вып №4 - М МГСУ, 2003 - 0,25 п л
-3429. Вайнштейн М.С. Территориальный строительный каталог: компьютерный вариант // Материалы VII (международной) науч.-практ. конф. "Строительство - формирование среды жизнедеятельности". - М: МГСУ, 2004.-Кн. 1.-0,25п.л.
30. Вайнштейн М.С. Поэлементно-инвариантное компьютерное проектирование зданий и сооружений // Материалы VII (международной) науч.-практ. конф. "Строительство - формирование среды жизнедеятельности". - М.: МГСУ, 2004.-Кн.2.-0,25п.л.
31. Вайнштейн М.С. Методология и модели многофункциональной автоматизации проектирования // Сб. науч. тр. "Системный анализ, управление и обработка информации в строительстве". - Вып. №2. - М.: МГСУ, 2004.-0,5 п.л.
32. Вайнштейн М.С. Поэлементно-инвариантное проектирование // Сборник докладов XIII словацко-польско-российского семинара "Теоретические основы строительства". - М.: МГСУ, 2004. - 0,25 п.л.
33. Рубцов И.В., Вайнштейн М.С. Расширенное использование систем автоматизации строительного проектирования и управления // Сборник докладов XIII словацко-польско-российского семинара "Теоретические основы строительства". - М.: МГСУ, 2004. - 0,5 п.л. (0,25 п.л.).
34. Вайнштейн М.С. Многофункциональное поэлементно-инвариантное проектирование // Сб. науч. тр. МИКХиС / Под общ. ред. СМ. Яровенко. -М.: МИКХиС, 2004. - 0,25 п.л.
35. Вайнштейн М.С. Территориальный строительный каталог: комплексный подход к автоматизации // Сб. науч. тр. МИКХиС / Под общ. ред. СМ. Яровенко. - М.: МИКХиС, 2004. - 0,25 п.л.
36 Вайнштейн М.С. Методология и модели многофункциональной автоматизации проектирования // Сб. науч. тр. "Системный анализ, управление и обработка информации в строительстве". - Вып. №4. - М.: МГСУ, 2004.-0,5 п.л.
37. Вайнштейн М.С. Поэлементно-инвариантное автоматизированное проектирование зданий и сооружений // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2004. - №9. - 0,25 п.л.
38. Волков А.А., Вайнштейн М.С. Новые информационные технологии проектирования интеллектуальных зданий // Сб. науч. тр. каф. ИСТУС МГСУ / Информационные системы и технологии управления строительством. -Вып. №1. - М.: МГСУ, 2004. - 1,0 п.л. (0,5 п.л.).
39. Вайнштейн М.С. Геометрические языки описания и представления объектов для решения задач поэлементно-инвариантного проектирования // Сб. науч. тр. каф. ИСТУС МГСУ / Информационные системы и технологии управления строительством. - Вып. №1. - М.: МГСУ, 2004. - 0,5 п.л.
40. Вайнштейн М.С. Поэлементно-инвариантное проектирование // В кн. "Системотехника строительства": энциклопедический словарь: Изд. 2-е: перераб. и доп. / Под. ред. А.А. Гусакова. - М.: Издательство АСВ, 2004. -0,25 п.л.
41. Вайнштейн М.С. Поэлементно-инвариантное автоматизированное проектирование - новый взгляд на автоматизацию // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2004. - №12. - 0,25 п.л.
-3542. Вайнштейн М.С. Поэлементно-инвариантное проектирование зданий и сооружений - М: МГСУ, 2005. - 15,5 п.л.
43. Вайнштейн М.С. Инвариантная автоматизация строительного проектирования // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2005. - №3. - 0,25 п.л.
44. Вайнштейн М.С. Методология и модели многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений // Сб. науч. тр. "Системный анализ, управление и обработка информации в строительстве". - Вып. №1. - М,: МГСУ, 2005. - 1,0 п.л.
45. Волков А.А., Вайнштейн М.С. Технологии CALS в проектировании информационной модели зданий и сооружений // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2005. - №4. - 0,25 п.л. (0,1 п.л.).
46. Вайнштейн М.С. Параметрические модели поэлементно-инвариантных конструкций на основе GDL // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2005. - №4. - 0,25 п.л.
47. Вайнштейн М.С. Московский территориальный строительный каталог // Сб. науч. тр. МИКХиС / Под общ. ред. СМ. Яровенко. - М.: МИКХиС, 2005. -0,25 п.л.
Научно-технические отчеты по НИР, в которых автор являлся руководителем и ответственным исполнителем *
48. Автоматизация расчета конструкций зданий каркасно-связевой системы на основе изделий Московского каталога // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-Г. - 1976. - 6,25 п.л. (3,25 п.л.).
49. Комплекс программ по эскизному проектированию армирования изгибаемых фундаментных плоских и коробчатых плит // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-Г. - 1977.-4,75 п.л. (3,0 п.л.).
50. Комплекс программ прочностных расчетов несущих конструкций зданий каркасно-связевой системы на основе изделий Московского каталога для ЭВМ Минск-32 // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1977. -8,0 п.л. (4,0 п.л.).
51. Автоматизация проектирования фундаментных плит // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1978. - 5,0 п.л. (2,5 п.л.).
52. Универсальный комплекс расчета строительных конструкций "ПОЛЕТ" // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1979. - 10,5 п.л. (5,25 п.л.).
53. Создание справочно-информационной службы по изделиям номенклатуры КМС на ЕС ЭВМ // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1980. -6,0 п.л. (3,0 п.л.).
54. Проектирование монтажных схем каркасных сборных зданий на базе изделий Московского каталога // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". -1980.-12,0 п.л. (6,0 п.л.).
55. Автоматизация расчетов каркасных зданий (ПАСП) // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-Г. - 1980. - 5,5 п.л. (3,0 п.л.).
56. Расчет многоэтажных панельных домов серии КОПЭ на ЭВМ // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-Г. - 1980. - 2,5 п.л. (1,5 п.л.).
-3657. Расчет многоэтажных зданий на ЭВМ ЕС—1022 с использованием матриц жесткости по изделиям каталога // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1981. - 12,75 п.л. (5,25 п.л.).
58. Разработка и наполнение информационной базы по рабочим чертежам изделий Московского каталога на ЭВМ ЕС-1022 и разработка системы показателей расхода материалов и изделий конструктивной части проекта каркасных зданий // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1981. -8,0 п.л. (4,0 п.л.).
59. Программа определения сметной стоимости и отпускной цены изделий по номенклатуре КМС-К1-80 // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". -1981.-3,5 п.л. (1,5 п.л.).
60. Указания по выполнению конструкторских расчетов с использованием ЭВМ // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1982. - 2,5 п.л. (1,5 п.л.).
61. Запись и создание машинной библиотеки нормативной базы, подсчет единичных расценок и выдача сборников // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-Г. - 1982. - 7,75 п.л. (4,25 п.л.).
62. Пакет прикладных программ для проектирования и расчетов сборных каркасов многоэтажных зданий с использованием АРМ-С // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1983. - 8,5 п.л. (4,25 п.л.).
63. Создание нормативной базы по расходу ресурсов на сборные железобетонные изделия номенклатуры ТК-1 для выпуска смет и составления ведомостей потребности материалов по системе ABC-ЕС // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1983. - 12,75 п.л. (6,5 п.л.).
64. Автомагазированная система проектирования типовых конструкций. Создание информационного обеспечения // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1983. - 5,25 п.л. (3,25 п.л.).
65. Комплекс программ для расчета и проектирования домов каркасно-связевой системы на базе изделий Московского каталога с использованием ЕС ЭВМ // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1983. - 11,75 п.л. (7,25 П.Л.).
66. Пакет прикладных программ для проектирования и расчета сборных каркасов многоэтажных зданий (включая выполнение графических материалов) с использованием вычислительных комплексов АРМ-С // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1984. - 12,75 п.л. (6,75 п.л.).
67. Программное обеспечение ведения и обработки информации спискового типа в АРМ-С // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1984. - 4,5 п.л. (2,25 п.л.).
68. Разработка программного и информационного обеспечения автоматизированного формирования ведомостей потребности в материалах // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1984. - 5,75 п.л. (2,5 п.л.).
69. Комплекс программ для расчета и проектирования домов каркасно-связевой системы на базе изделий Московского каталога // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1984. - 10,5 п.л. (5,5 п.л.).
70. Создание базы данных по изделиям московской промышленности для автоматизированного выпуска ведомостей материалов // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1985. - 10,0 п.л. (5,0 п.л.).
-3771. Методики автоматизированного и ручного сбора вертикальных нагрузок // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1987. - 7,25 п.л. (4,25 п.л.).
72. Автоматизированная обработка расчетов по изменению сметной стоимости, затрат труда и расхода основных строительных материалов в результате применения прогрессивных проектных решений // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1987. - 6,75 п.л. (3,25 п.л.).
73. Разработка и внедрение автоматизированной системы проектирования конструкций зданий на изделиях Московского каталога. // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1987 - 5,75 п.л. (2,5 п.л.).
74. Создание нормативной базы по расходу ресурсов на сборные железобетонные изделия каталога ТК-1 // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1989. - 3,75 п.л. (1,5 п.л.).
75. Автоматизированная система проектирования типовых конструкций. Создание информационного обеспечения // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1989. - 10,5 п.л. (5,25 п.л.).
76. Программы и информационное обеспечение автоматизированного формирования ведомости потребности материалов // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1989. - 7,5 п.л. (4,25 п.л.).
77. Формирование ресурсной базы для выпуска ведомостей материалов по сборным железобетонным изделиям каталога ТК-1-2 // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1989. - 3,0 п.л. (1,5 п.л.).
78. Программа для автоматизации составления выборки стали на сборные железобетонные изделия // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". -1989.-5,75 п.л. (2,75 п.л.).
79. Создание и внедрение региональной базы автоматизированного выпуска смет, ведомости материалов и спецификаций, используемой организациями, проектирующими для Москвы ,'/ Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1990. - 13,5 п.л. (7,5 п.л.).
80. Разработка, адаптация и развитие информационного, программного, методического и организационного обеспечения автоматизированного проектирования объектов строительства на базе программно-технического комплекса фирмы Hewlett Packard // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1990.-4,5 п.л. (2,0 п.л.).
81. Разработка и внедрение программно-технического комплекса для автоматизированного расчета и проектирования объектов строительства в Управлении "МОСПРОЕКТ-1" на базе ЕС ЭВМ // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1990. - 20,5 п.л. (10,5 п.л.).
82. Расчет многоэтажных зданий на ЕС ЭВМ с использованием матриц жесткости по изделиям каталога // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1990. - 7,0 п.л. (3,5 п.л.).
83. Создание базы данных для автоматизированной системы проектирования // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1990. - 5,5 п.л. (2,75 п.л.).
84. Внедрение программно-технических комплексов в проектные подразделения Управления "МОСПРОЕКТ-1" // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1990. - 5,75 п.л. (2,5 п.л.).
-3885. Адаптация и освоение проектно-графических комплексов, проблемно-ориентированных информационных систем управления данными // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1990. - 10,75 п.л. (5,5 п.л.).
86. Пакет прикладных программ архитектурно-строительного проектирования гражданских зданий на 1ВМ РС // Научно-технический отчет / "МОСПРОЕКТ-1". - 1990. - 13,0 п.л. (6,5 п.л.).
87. Создание компьютерной технологии организации эффективного использования библиотек строительных конструкций, изделий и материалов Московского территориального строительного каталога МТСК-2 // Научно-технический отчет / Компьютерный центр ОАО "МОСПРОЕКТ". - 2002. -17,25 п.л. (10,0 п.л.).
88. Разработка компьютерной версии объемных элементов каталога железобетонных изделий наружных ограждающих конструкций по серии "Парус" для использования при компоновке отдельных КТЖС и их комбинаций для домов различной конфигурации и протяженности с целью оперативного формирования трехмерных изображений объектов при проектировании // Научно-технический отчет / Компьютерный центр ОАО "МОСПРОЕКТ". - 2004. - 9,0 п.л. (5,75 п.л.).
89. Разработка предложений по созданию проектной документации в электронном виде по застройке кварталов, микрорайонов и индивидуальных зданий // Научно-технический отчет / Компьютерный центр ОАО "МОСПРОЕКТ". - 2004. - 8,25 п.л. (4,5 п.л.).
Электронные издания
90. Московский территориальный строительный каталог: вторая редакция (МТСК-2). - М.: Комплекс архитектуры, строительства, развития и реконструкции города Правительства Москвы; Компьютерный центр ОАО "МОСПРОЕКТ"; СПК "Развитие" 2002. - Том 0-7: СБ (в соавторстве).
91. Московский территориальный строительный каталог: третья редакция (МТСК-3). - М.: Комплекс архитектуры, строительства, развития и реконструкции города Правительства Москвы: Департамент градостроительной политики, развития и реконструкции города Москвы; Компьютерный центр ОАО "МОСПРОЕКТ", 2003. - Том 0-11: СБ (в соавторстве).
* - в случае, если работа выполнена в соавторстве, в скобках указан авторский вклад соискателя.
Лицензия ЛР №020675 от 08 12 1997г Московский государственный строительный университет Подписано в печать 04 04 2005 Формат 60x84 1/16 Печать ЯБООРАРН
Объем 2,0 п л_Тираж 100_Заказ № б/н
КОПИ-ЦЕНТР ев 77 07 10429 Москва ул Енисейская, 36
Û^/tï - ÛS. /3
\
Í
19 МЛИ 200Г' . . ®
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Вайнштейн, Михаил Семенович
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1.АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ
АВТОМАТИЗАЦИИ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
1.1. Системный подход к проектированию.
1.2. Модульное проектирование.
1.3. Основы современных систем автоматизации проектирования в области строительства и архитектуры.
1.4. Перспективы развития систем автоматизации проектирования.
1.5. Выводы по главе I.
ГЛАВА 2. ПОЭЛЕМЕНТНО-ИНВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ.
2.1. Понятие и концепция поэлементно-инвариантного проектирования
2.2. Открытая модель поэлементно-инвариантного проектирования.
2.3. Объекты инвариантного проектирования и инвариантные множества.
2.4. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ
ПОЭЛЕМЕНТНО-ИНВАРИАНТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.
3.1. Многофункциональная автоматизация проектирования.
3.2. Связанные объекты и процессы.
3.3. Прикладные системы многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования.
3.4: Геометрические языки описания и представления объектов для решения задач поэлементно-инвариантного проектирования.108;
3.5. Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ КАТАЛОГИ И
СПРАВОЧНИКИ.
4.1. Общие принципы построения.
4.2. Территориальные строительные каталоги и справочники.
4.3. Интегрированные каталоги. Виртуальные площадки.
4:4. Московский территориальный строительный каталог (МТСК).
4:5. Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЯ ДОКУМЕНТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ И * РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЭЛЕМЕНТНО-ИНВАРИАНТНОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
5.1. Постановка задачи и границы разработки.
5.2. Технологические схемы процесса проектирования.
5.3. Послойная организация шаблона проекта.
5.4. Формы представления документов.
5.5. Выводы по главе 5.
• ГЛАВА 6. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЭЛЕМЕНТНО
ИНВАРИАНТНЫХ САПР.
6.1. Прикладные системы, реализующие концепцию поэлементно-инвариантного проектирования.
6.2. Операционные платформы и системное программное обеспечение
6.3. Комплекс технических средств.
6.4. Используемые технологии.
6.5. Выводы по главе 6.
Введение 2005 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Вайнштейн, Михаил Семенович
Несмотря; на существенный прогресс в последние десятилетия, объективное состояние теории; и практики автоматизации? проектирования зданий? и сооружений оставляет сегодня обширное поле деятельности для внедрения различного рода инноваций, носящих, в большинстве случаев, характер лишь технологических усовершенствований- Предлагаемый» в диссертации взгляд на автоматизацию проектной практики носит характер ее качественного изменения на уровне методологии использования прикладного программного? обеспечения, подготовки и анализа данных и информационных интерфейсов.
Дело в том, что большинство современных строительных систем автоматизации проектирования (САПР) представляют собой; по сути, в той или иной степени "удачные" версии: (как правило, векторных) графических редакторов, инструментарий; которых прямо ориентирован; (или переориентирован) на строительную специфику. Отдельные конструктивные элементы и; весь объект в целом вычерчивается отдельными линиями: (и иными графическими примитивами), приобретенные: свойства которых отражают особенности конкретного объекта лишь в очень малой степени. Существующие возможности использования графических библиотек отдельных элементов во многих современных пакетах качественно не меняют описанной; ситуации, поскольку методы, их создания аналогичны групповой прорисовке составляющих примитивов в описанном выше смысле.
Значительно повысить эффективность процесса проектирования строящихся сегодня зданий и сооружений, как в; плане создания общей; архитектурной концепции объекта, так и с точки зрения разработки отдельных конструктивных, объемно-планировочных, технических, технологических, инженерных и иных решений, позволяет поэлементно-инвариантная методология построения чертежей и иной исполнительной (проектно-сметной и проч.) документации всех уровней.
Современное строительство, в общем случае, подразумевает широкое использование типовых решений тех или иных элементов на всех стадиях строительства и инженерного оснащения объекта. Частота, с которой такие решения применяются на практике, определяется, в первую очередь, уникальностью проекта и может колебаться от незначительной до очень высокой. При этом до сих пор отсутствие теоретической базы и практических разработок в части представления существующих типовых решений их информационно полной "виртуальной электронной копией", пригодной для включения в проект стандартными средствами САПР, не позволяло практически реализовать очевидные преимущества описанного подхода.
Основная, идея поэлементно-инвариантного подхода к проектной деятельности состоит в следующем: коль скоро мы используем стандартные решения на стройплощадке, наверняка эффективным будет выглядеть их использование уже на стадии проектирования. В этом случае, типовая "виртуальная копия" того или иного конструктивного элемента, будет содержать не только его графическое представление, но и весь спектр сопутствующей информации и данных, начиная от возможного материала исполнения и цвета и заканчивая актуальной стоимостью и местом возможного приобретения. Этим поэлементно-инвариантный подход выгодно отличается от существующей и весьма распространенной практики создания библиотек графических элементов чертежа, упомянутой выше. Более того, механизм перекрестных инфологических гиперссылок, как часть поэлементно-инвариантной модели, может обеспечить новый уровень автоматизации не только проектных процедур, но и всей электронной модели объекта в целом. Речь идет о динамическом составлении, расчете и перерасчете материально-технической документации, в том числе аналитических отчетов, прогнозов, смет и проч. по любой составляющей (части) проекта в режиме реального времени в процессе проектирования.
Важно и то, что описанный подход эффективен на всех стадиях работы с проектом. Успех подобной практики применительно, например, к инженерному оборудованию зданий и сооружений, зависит лишь от избранной степени детализации проекта, необходимой для решения конкретной задачи.
Еще одной, не менее актуальной и важной проблемой современных САПР, является анализ и совершенствование технологий комплексного документирования процессов и результатов проектирования в контексте использования поэлементно-инвариантной модели.
Очевидно, что сегодня, независимо как от методов создания проектно-сметной документации, так и от класса и типа используемого программного обеспечения, при компьютерной разработке проекта должен быть принят и использоваться некоторый, в общем случае, универсальный формат (или связанный набор форматов) представления данных, отвечающий задачам и методам работы в использующих его организациях.
К сожалению, несмотря на многочисленные научные и практические работы в этом направлении, отдельные заинтересованные учреждения и организации коррелируют собственные решения в этой области далеко не во всех случаях. Определение форм и форматов представления проектной документации на электронных носителях в процессе проектирования, согласования, экспертизы, передачи документации заказчикам и подрядчикам на основе современных коммуникационных и информационных систем и технологий разработки проекта - задача, которая может и должна быть решена на качественно новом уровне многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования.
Аналитическое обобщение теоретического и практического опыта создания и использования САПР в строительстве позволяет сделать обоснованный вывод о том, что научная проблема, решаемая в диссертации, является актуальной и значимой.
Научно-техническая гипотеза диссертации предполагает возможность качественного совершенствования процессов и результатов автоматизации архитектурно-строительного проектирования зданий и сооружений на основе парадигмы многофункционального поэлементно-инвариантного описания и представления обоснованно выделенных наборов известных объектов в прикладных САПР.
Цель работы: разработка методологии многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений.
Для достижения поставленной цели в диссертации с формулированы и решены следующие основные задачи: анализ методов и моделей построения систем автоматизации архитектурно-строительного проектирования; определение концепции поэлементно-инвариантного проектирования; разработка открытой модели поэлементно-инвариантного проектирования; разработка подходов к построению прикладных систем многофункциональной автоматизации проектирования в соответствие с предложенной концепцией, выделение связанных объектов и процессов проектирования; анализ существующих и перспективных моделей и геометрических языков описания и представления объектов для решения задач поэлементно-инвариантного проектирования; формулировка основных принципов построения каталогов обоснованно выделенных наборов известных объектов как элементов инвариантного проектирования; анализ теории и практики проектирования территориальных и интегрированных строительных каталогов и справочников, создания виртуальных площадок (в том числе - анализ практики создания и использования Московского территориального строительного каталога (МТСК)); разработка технологии комплексного документирования процессов и результатов поэлементно-инвариантного проектирования, включая технологические схемы, структуру проектной документации, послойную организацию шаблона проекта, текстовые документы и формы; исследование проблем создания и адаптации прикладного и системного программного обеспечения и комплексов технических средств для решения задач многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений; определение перспективных направлений дальнейших исследований в рамках рассматриваемой предметной области.
Объект исследования: объекты, процессы и результаты автоматизации архитектурно-строительного проектирования.
Предмет исследования: многофункциональная автоматизация поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений.
В основу методологии исследования положены теория и практика построения и использования систем автоматизации архитектурно-строительного проектирования, системный анализ, системотехника строительства, математическое и информационно-графическое моделирование, предметно-ориентированные работы отечественных и зарубежных ученых и специалистов, теоретические и прикладные исследования в области создания информационно-аналитического обеспечения строительного проектирования, производства и управления.
Научная но в изна диссертации: предложена концепция многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений; предложена открытая модель поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений; разработаны подходы к построению прикладных систем многофункциональной автоматизации проектирования в соответствие с предложенной концепцией; выполнен анализ существующих и перспективных моделей и геометрических языков описания и представления объектов для решения задач поэлементно-инвариантного проектирования; сформулированы основные принципы построения каталогов обоснованно выделенных наборов известных объектов как элементов инвариантного проектирования; предложена технология документирования процессов и результатов поэлементно-инвариантного проектирования.
Практическая значимость диссертации заключается в применении полученных результатов (моделей, информационных, аналитических, технических, технологических и иных решений, алгоритмов и элементов программного обеспечения) при разработке:
Московского территориального строительного каталога (МТСК) в форме динамично развивающейся информационно-справочной системы, охватывающей деятельность строительного комплекса Москвы; предложений по созданию проектной документации в электронном виде по застройке кварталов, микрорайонов и индивидуальных зданий в соответствии с "Программой работ по созданию системы подготовки; проектно-сметной^документации i на электронных носителях", утвержденной Правительством Москвы.
Полученные результаты использованы в качестве основы проектирования? реального информационного ? и аналитического обеспечения процессов архитектурно-строительного проектирования, направленных на практическую реализацию предлагаемой; концепции, разработки; научно-методологического и инженерно-технического обоснования общих и частных рекомендаций в области совершенствования существующих схем организации информационного обеспечения САПР на всех уровнях.
Внедрение результатов. Результаты исследования (методология; модели, информационные, аналитические, технические, технологические и иные решения, алгоритмы и элементы; программного обеспечения) использованы в Открытом акционерном обществе (ОАО) "МОСПРОЕКТ" при разработке Московского территориального строительного каталога, а также при создании; прикладного программного обеспечения САПР, прямо ориентированного на организацию процесса многофункциональной! автоматизации! поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений.
Отдельные разделы диссертации используются в лекционных курсах "Системотехника! строительства", "Разработка; САПР" и "Конструкторские; подсистемы САПР", читаемых на: кафедрах систем автоматизации проектирования! в строительстве и системного анализа в строительстве МГСУ, а также при дипломном проектировании студентов по специальности 220300 — Системы автоматизации проектирования.
В целом, теоретические и практические результаты исследования ориентированы также на разработку и оптимизацию структур и состава широкого спектра? информационного и аналитического обеспечения процессов архитектурно-строительного проектирования и производства.
Лпробация работы. Основное содержание и результаты исследования многократно докладывались на всероссийских и международных конференциях, симпозиумах, форумах, коллоквиумах и семинарах, последние из которых следующие: VII Международная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и докторантов "Строительство - формирование среды жизнедеятельности", МГСУ, Москва, 2004г.; XIII словацко-польско-российский семинар "Теоретические основы строительства", Университет г. Жилина, Словакия, 2004г. и др.), включены в утвержденные Научно-технические отчеты ОАО "МОСПРОЕКТ" (19762004гг.).
Результаты работы обсуждались на заседаниях и семинарах кафедры систем автоматизации проектирования в строительстве (1995-2005гг.), системного анализа в строительстве (2002-2005гг.), совете специального факультета систем автоматизации проектирования - СФ САПР (20022005гг.) МГСУ, секции "Строительство" Российской инженерной академии (2002-2004гг.), семинарах, конференциях и производственных совещаниях ОАО "МОСПРОЕКТ".
Публикации. Основное содержание и результаты исследования опубликованы в 47 научных работах (включая монографию) общим объемом 40,5 пл., в том числе лично соискателем - 38,0 п.л. [А1-А47], включены в 42 утвержденных Научно-технических отчета ОАО "МОСПРОЕКТ" по НИР, в которых автор являлся руководителем и ответственным исполнителем (342,0 п.л., авторский вклад - 177,5 п.л.) [А8-А89], положены в основу электронных изданий двух редукций Московского территориального строительного каталога (МТСК) [А90-А91]. Семь научных работ опубликованы в ведущих научных журналах и изданиях, выпускаемых в РФ, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора наук (2,0 п.л., авторский вклад - 1,75 п.л.) [А5,А18, А37,А41,А43,А45,А46].
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и предложений, библиографического списка и приложений. Текст диссертации содержит 377 страниц. Библиографический список включает 317 наименований печатных работ, включая авторские публикации, а также 71 информационный ресурс Web.
Заключение диссертация на тему "Методология многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений"
8. Результаты исследования (методология, модели, информационные, аналитические, технические, технологические и иные решения, алгоритмы и элементы программного обеспечения) использованы в ОАО "МОСПРОЕКТ" при разработке Московского территориального строительного каталога, а также при создании прикладного программного обеспечения САПР, прямо ориентированного на организацию процесса многофункциональной автоматизации поэлементно-инвариантного проектирования зданий и сооружений. Отдельные разделы диссертации используются в лекционных курсах "Системотехника строительства", "Разработка САПР" и "Конструкторские подсистемы САПР", читаемых в МГСУ, а также при дипломном проектировании студентов по специальности 220300 - Системы автоматизации проектирования.
9. Выполненная работа позволяет определить основные перспективные направления дальнейших исследований в рамках рассматриваемой предметной области: совершенствование теории и практики построения каталогов инвариантов на всех уровнях; широкое внедрение практики использования электронных торговых площадок (ЭТП) в рамках поэлементно-инвариантного проектирования; создание САПР прямо ориентированных на поэлементно-инвариантный подход; совершенствование практики распределенного поэлементно-инвариантного проектирования; разработка предметно ориентированных нестандартных поэлементно-инвариантных решений.
-193
Библиография Вайнштейн, Михаил Семенович, диссертация по теме Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
1. Абовский Н.П. Творчество:: системный подход, законы развития, принятие решений. М.: СИНТЕГ, 1998. - 296 с.
2. Адамов В.Е. Факторный индексный» анализ (методология и проблемы). М.: Статистика, 1977. - 2000 с.
3. Андерсон Р. Доказательство правильности программ: Пер. с англ. -М.: Мир, 1982. 287 с.
4. Анохин П.К. Избранные труды. М.: Наука, 1978. - 400 с.
5. Анохин П.К. Избранные труды: кибернетика функциональных систем / Под ред. К.В. Судакова / Сост. В.А. Макаров. М.: Медицина, 1998. - 400 с.
6. Анохин П.К. Принципиальные вопросы: общей теории функциональных систем. -М.: АН СССР, 1971.-61 с.
7. Арайс Е.А., Дмитриев В.М. Автоматизация моделирования многосвязных механических систем. М.: Машиностроение, 1987. -240 с.
8. Арнольд К., Гослинг Дж. Язык программирования Java: Пер. с англ. СПб.: Питер, 1997. - 304 с.- 19411. Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов: Пер. с англ. М.: Мир, 1979. - 536 е.: ил.
9. Балакшин О.Б. Синтез систем. М.: Инмаш РАН, 1995. - 400 с.
10. Баранова О.М. Ситуационное моделирование динамических градостроительных процессов в среде САПР: Дисс. . канд. техн. наук. М.: МГСУ, 2004. - 138 е.: ил.
11. Баратов А.Н., Пчелинцев В.А. Пожарная безопасность: Учеб. пособие. Mi: АСВ, 1997. - 176 е.: ил.
12. Барковский В.В., Захаров В.Н., Шаталов А.С. Методы синтеза систем управления. — М.: Машиностроение, 1969. — 328 с.
13. Барский P.F., Иванов Ю.В. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем автоматизации на предприятиях стройиндустрии. — Л.: Стройиздат, 1980. 280 с.
14. Барчард Б. Внутренний мир AutoCAD 14: Пер. с англ. К.: ДиаСофт, 1997. -672 е.: ил.
15. Беллман Р. Динамическое программирование: Пер. с англ. М.: Иностранная литература, 1960. - 400 с.
16. Белоногов Г .Г., Кузнецов Б. А. Языковые средства автоматизированных информационных систем. М.: Наука, 1983. — 287 с.
17. Блохин Ю.И. Классификация и кодирование технико-экономической информации. М.: Экономика, 1976. - 191 с.
18. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат, 1981. - 351 е.: ил.
19. Большая Советская Энциклопедия, М.: Издательство "Советская энциклопедия", 1974.
20. Бриллюэн Л. Наука и теория информации: Пер. с англ. М.: Наука, 1960, 392 с.-19524. Брячихин A.M. Управление качеством продукции в строительстве. -М.: Стройиздат, 1989;- 134 с.
21. Бугаенко Г.А., Маланин В.В., Яковлев В.И. Основы классической механики: Учеб; пособие. Mi: Высшая школа, 1999. - 366 с:
22. Булгаков С.Н. Технологичность железобетонных конструкций и проектных решений. М.: Стройиздат, 1983; - 301 с.
23. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978; — 400 с.
24. Буч Г.Б. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений»на С++: Изд.2-е: Пер. с англ. М.: Бином,.1 2001.-560 с.
25. Васильков Ю.В., Василькова Н.Н. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании. — М.: Финансы и статистика, 1999. -256 е.: ил.
26. Вендров A.M. CASE технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. М.: Финансы истатистика, 19981- 176 е.: ил.j
27. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных: Пер. с англ. М.: Мир, ш 1989.-360 е.: ил.
28. Вирт Н. Систематическое программирование. Введение: Пер. с англ. -М.: Мир, 1977.-260 с.
29. Волков А.А. Методология проектирования функциональных систем управления зданиями и сооружениями (гомеостат строительных объектов): Дисс. докт. техн. наук. М.: МГСУ, 2003. - 350 е.: ил.
30. Гиг Дж. Ван Прикладная общая теория систем. М.: Мир, 1981. — 733 с.
31. Гладкий А.В. Формальные грамматики и языки. М.: Наука, 1983. -368 с.
32. Гмурманг В.Е. Теория вероятностей? и математическая статистика: Учеб; Пособие: Изд. 6-е, стер. М.: Высшая школа, 1998. - 479 с.: ил.
33. Гусаков? А. А. Актуальные направления развития автоматизированных систем? в; строительстве // Промышленное строительство. 1988. -№12. - с. 35-37.
34. Гусаков А.А. Организационно-технологическая надежность строительного производства в условиях автоматизированных систем; проектирования; — М;: Стройиздат, 1974. 252 с.
35. Гусаков А.А. Основы проектирования ■ организации! строительного производства (в условиях АСУ). М.: Стройиздат, 1977. - 285 с.
36. Гусаков А.А. Системотехника строительства. М.: Стройиздат, 1983. -440 е.: ил.
37. Гусаков А.А. Системотехника строительства. М.: Стройиздат, 1993.-368 е.: ил.
38. Дал О., Дейкстра Э., Хоор К. Структурное программирование: Пер. с англ. М.: Мир, 1975. - 245 с.
39. Дегтярев Ю.И. Методы оптимизации. М.: Советское радио. - 1980, 272 с.im
40. Дейкстра Э. Дисциплина программирования: Пер. с англ. М.: Мир, 1978.- 150 с.49: Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. Киев, М.: Диалектика, 1998. - 784 с.
41. Демидов Н.Н. Построение информационно-аналитических систем с независимыми источниками данных // Информационное общество. — 1997.-№1.-с. 27-32.
42. Демидов; Н.Н. Разработка средств и; методов проектирования; информационных технологий управления? в кризисных ситуациях: Автореф. дисс. д-ра техн. наук. М.: МГСУ, 1998. - 27 с.
43. Демидович Б.П., Марон И:А. Основы вычислительной математики: Изд. 3-е; исправлен; М.: Наука, 1966. - 665 с.
44. Диксон Дж. Проектирование систем: изобретательство, анализ,, принятие решений: Пер. с англ. — М.: Мир, 1969. -440 е.: ил.
45. Дятков С.В., Михеев А.П. Архитектура промышленных зданий: Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: АСВ; 1998.-480 е.: ил.
46. Ирэ П; Объектно-ориентированное программирование с использованием? С++: Пер; с англ. Киев: НИПФ ДиаСофт ЛТД, 1995. -480 с.
47. Исследование операций. Модели, системы, решения / Сб. ВЦ АН СССР; М.: ВЦ АН СССР, 1971. - Вып. 2. - 156 с.
48. Калашников В.В. Количественные оценки в теории надежности; -М.: Знание, 1989.-48 е.: ил.
49. Калиткин Н.Н. Численные методы. М.: Наука, 1978. - 512 с.
50. Калихман И.Л., Войтенко М.А. Динамическое программирование в примерах и задачах. М.: Высшая школа, 1979: - 125 е.: ил.
51. Керниган Б., Ритчи Д. Язык программирования С: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1992. - 272 с.
52. Киселев В.А. Строительная механика. М.: Стройиздат, 1967. — 550f с;
53. Клименко B.C., Крохин И.В. Электронные документы в корпоративных сетях. М.: Эко-Трендз, 2000. - 272 е.: ил.
54. Клыков Ю.И.,Хорьков Л.И: Банки данных для принятия решений. -М;: Советское радио, 1980.* 284 с.
55. Компьютер и задачи выбора / Сб. АН СССР: Серия "Кибернетика -неограниченные возможности и возможные ограничения". М.: Наука, 1989.-208 е.: ил.70} Коробко В.И. Золотое сечение и;проблемы гармонии систем. М.: АСВ, 1998.-373 е.: ил.
56. Корячко В.П., Курейчик В.М., Норенков Н.П. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 400 с.
57. Кренкель Т.Э., Коган А.Г., Тараторин A.M. Персональные ЭВМ в инженерной практике. М.: Радио и связь, 1989. - 336 е.: ил.
58. Кудрявцев Е.М. Исследование операций в задачах, алгоритмах ипрограммах. М.: Радио и связь, 1984. - 184 с.
59. Левин Р., Дранг Д., Эделсон Б. Практическое введение в технологию искусственного интеллекта и экспертных систем: Пер. с англ. М. Финансы и статистика, 1991. -239 е.: ил.
60. Лингер Р., Миллс X., Уитт Б. Теория и практика структурного программирования: Пер; с англ. Ml: Мир, 1982. — 406 е.: ил.
61. Линди К. Практическая обработка изображений на языке С: Пер. с англ. М.: Мир, 1996. - 512 е.: ил.
62. Липаев В.В. Документирование и управление конфигурацией программных средств. Методы и стандарты. М.: СИНТЕГ, 1999.212 е.
63. Липаев; В.В. Надежность программных средств. М.: СИНТЕГ, 1998.-232 с.
64. Липаев; В.В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. Mi: СИНТЕГ, 1999. - 224 с.
65. Липский В. Комбинаторика для программистов. М.: Мир, 1988.213 с.
66. Лорин Г., Дейтел Х.М. Операционные системы: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1984. — 392 е.: ил.
67. Любарский Ю.А. Интеллектуальные информационные системы; -М.: Наука, 1990.-232 с.85; Майгейм М.Л. Иерархические структуры. — М.: Мир, 1970} — 126 с.
68. Майерс Г. Надежность программного обеспечения:: Пер. с англ. -М.: Мир, 1979. 192 с.
69. Мальковский М.Г. Диалог с системой искусственного интеллекта. — М.: МГУ, 1985. 214 с.
70. Марка Д.А., МакГоуэн; К. Методология; структурного анализа и проектирования. М;: "МетаТехнология", 1993.-20089. Мартен Дж. Организация баз данных в вычислительных системах: Пер. с англ. М.: Мир, 1980. - 662 с.
71. Материально-техническое обеспечение строительства: Справочник / Под ред. В.А. Спектора. М.: Стройиздат, 1990. - Т. 2. - 285 с.
72. Металлические конструкции. Справочник проектировщика / Под ред. В.В. Кузнецова. М.: АСВ, 1998. - 576 е.: ил.
73. Методы программирования: Учеб. пособие / Н.И. Минакова, Е.С. Невская, Г.А. Угольницкий и др. М.: Вузовская книга, 1999.-280 с.
74. Многокритериальные задачи принятия решения / Под. ред. Д.Ml Гвишиани. М.: Машиностроение, 1978. — 256 с.
75. Модели и структуры данных / В.Д. Далека, А.С. Деревянко, O.F. Кравец и др. Харьков: ХГПУ, 2000. - 241 с.
76. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. — М.: Наука, 1981.-488 с.
77. Нагинская B.C. Автоматизация архитектурно-строительного проектирования: Учеб. пособие для вузов. М;: Стройиздат, 1979. — 175 е.: ил.
78. Нильсон Н. Принципы искусственного интеллекта. М.: Радио и связь, 1985. - 373 с.
79. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. -336 е.: ил.
80. Норенков И.П. Разработка систем автоматизированного проектирования. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1994. - 207 е.: ил.
81. Норенков И.П. Системы автоматизированного проектирования. Принципы построения и структуры. М.: Высшая школа, 1986. -302 с.
82. Основы автоматизации проектирования в строительстве / B.C. Нагинская, С.А. Синенко; И.И. Попов и др. Mi: Высшая школа, 1992.-256 с.
83. Основы современных: компьютерных технологий: Учеб. пособие. / Под ред. А.Д. Хомоненко. СПб.: КОРОНА, 1998. - 448 е.: ил.
84. Пантелеев А.В., Якимова А.С. Теория функций комплексного переменного и операционное исчисление в примерах и задачах: Учеб. пособие. М.: Изд-во МАИ, 1998. - 448 е.: ил.
85. Подбельский В.В. Язык С++: Учеб. пособие: Изд. 5-е, перераб. и доп. Mi: Финансы и статистика, 1999. - 560 с.
86. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества: Учеб. пособие для втузов. М.: Машиностроение, 1988. - 368 с.
87. Поспелов Г.С., Поспелов Д.А. Искусственный интеллект — прикладные системы. — М.: Знание, 1985. — 48 е.
88. Прангишвили И.В. Системный подход и общесистемные закономерности / Серия "Системы и5 проблемы«управления". М.: СИНТЕГ, 2000.-528 с.
89. Программно-информационные комплексы автоматизированных производственных систем / С.А. Клейменов, С.Н. Рябов, А.И. Павленко и др. М.: Высшая школа, 1990. - 224 е.: ил.
90. Прыкин Б.В., Иш В.Г., Ширшиков Б.В. Основы управления производственно-строительными системами. М.: Стройиздат, 1991.-336 с.j -202112. Райзер В.Д. Теория надежности в строительном проектировании. -М.: АСВ, 1998. 304 е.: ил.
91. Романов В.Г., Клыков Ю.И. Формирование дерева целей в системах ситуационного; управления! / Известия АН СССР: Серия• "Техническая кибернетика". М.: АН СССР, 1974: - № 5. - 95 с.
92. Рудых О Л., Соколов*Г.П., Пахомов B.JI. Введение; в нелинейную > строительную механику: Учеб. пособие. М.: АСВ, 1998. - 103 е.: ил.
93. Рузавин Г.И. Логика и аргументация: Учеб. пособие для вузов: — Mi: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. 351 с.
94. Селетков С.Н., Волков Б.Г. Организация хранения и поиска данных в информационно-логических системах. М.: Советское радио;. 1971.-224 с.
95. Семечкин А.Е. Системный анализ переустройства городских кварталов и комплексов. М.: Фонд "Новое тысячелетие", 2000. -134 с.
96. Сильвестров А.Н., Чинаев П.И. Идентификация и оптимизация автоматических систем. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 200 с.
97. Синенко С.А. Информационная технология проектирования организации строительного производства. М.: Системотехника и информатика, 1992. - 286 с.т 128. Сиратори М., Миеси Т., Мацусита X. Вычислительная механикаразрушения. — М.: Мир, 1986. 82 с.
98. Сиротюк В.О. Теоретические основы проектирования оптимальных структур распределенных баз данных. М.: СИНТЕГ, 1999. - 660 с.
99. Горшков Ml: АСВ; 1995. - 572 с. 1 137. Сороко Э.М. Концепция уровней, отношение, структура. — Минск:
100. Наука и техника, 1978. 159 с. 138. Сороко Э.М! Структурная гармония? систем. — Минск: Наука и •т техника; 1984.- 365 с.139; Спиди К., Браун Pi, Гудвин Дж. Теория управления: Пер. с англ.
101. М.: Мир, 1973. 248 с. 140; Справочник по OLE DB 1.1: Пер. с англ. - М.: Русская редакция,1997.-624 е.: ил.141'. Справочник по автоматизации: Пер. с англ. М.: Русская редакция,1998.-440 е.: ил.
102. Талызина Н.Ф. Управление процессами усвоения знаний; М.: # МГУ, 1975.-342 с.
103. Вавилов, С.В. Емельянов и др. М.: Машиностроение, 1990.- 332 с. 1501 Титов С. ArchiCAD 8.0 (Включая; описание: ArchiCAD» 8.1) Справочник с примерами: Изд. 2-е, доп. - М.: Кудиц-образ, 2004. — 496 с.
104. Тондл Л. Проблемы семантики: Пер. с англ. М.: Прогресс, 1975. -J 484 с.
105. Трахенброт Б.А. Алгоритмы и вычислительные: автоматы. — М.: Советское радио, 1974. 200 е.: ил.
106. Трахенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. М.: ! СИНТЕГ, 1998.-376 с.
107. Трахенгерц Э.А. Субъективность в компьютерной поддержке1.управленческих решений. М.: СИНТЕГ, 2001. - 256 е.: ил.
108. Треногин В.А. Функциональный анализ. Mi: Наука, 1980. - 496 с.
109. Уайлд Д. Дж. Методы поиска экстремума. М.: Наука, 1957. - 286 с.
110. Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем. М.: ф1 Мысль, 1978. - 272 с.
111. Уинстон П. Искусственный интеллект: Пер. с англ. М.: Мир, 1980. - 520 с.
112. Уотерман Д. Руководство по экспертным системам: Пер. с англ. — М.: Мир, 1989.-388 е.: ил.
113. Управление проектами / В.Д. Шапиро, А.И. Кочетков, С.Н.
114. Фельдбаум А.А. О синтезе оптимальных систем с помощью фазового пространства // Автоматика и телемеханика. — 1955. Вып. 16.-№2.-с. 129-149.
115. Флеминг У., Ришел Р. Оптимальное управление детерминированными и стохастическими системами: Пер. с англ. -М.: Мир, 1978.-320 с.
116. Флорес А. Внешние устройства ЭВМ: Пер. с англ. М.: Мир, 1977. - 550 е.: ил.
117. Фокс Дж. Программное обеспечение и его разработка: Пер. с англ. — М.: Мир, 1985. 368 е.: ил.
118. Френкель Г.Ю. Роботизация процессов в, строительстве. М.: Стройиздат, 1987. - 173 е.: ил.
119. Фридман АЛ. Основы объектно-ориентированной разработки программных систем. М.: Финансы и статистика, 2000. - 192 е.: ил.
120. Хамби Э. Программирование таблиц решений: Пер. с англ. М.: 9, Мир, 1976. - 86 с.
121. Хечумов Р.А., Кепплер X., Прокопьев В.И. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций. М.: АСВ, 1994. - 353 е.: ил.
122. Хилл П. Наука и искусство проектирования. — М.: Мир, 1973. 264 с.
123. Хьюитт К. Открытые системы. Реальность прогнозы искусственного интеллекта: Пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 247 с.
124. Цаленко М.М. Моделирование семантики в базах данных. М.: # Наука, 1989.-288 с.
125. Цыганков В.Д. Нейрокомпьютер и мозг: Учеб. пособие / Серия "Информатизация России в XXI веке". М.: СИНТЕГ, 2001; - 248 с.-207176. Чаки Ф. Современная теория управления: Пер. с англ. М.: Мир, 1975.-424 с.
126. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. - 640 с.
127. Черный А.И. Введение в теорию информационного поиска. М.: Наука, 1975.-238 с.
128. Чирас А.А. Строительная механика. Теория и алгоритмы. М.: Стройиздат, 1989. - 255 с.
129. Чулков В.О. Инфография: Курс лекций. М.: МИСИ, 1991. - Ч; 1. -Кн. 1,2.-233 е.: ил.ж 181. Чулков В.О: Инфография: Курс лекций. М.: МИСИ, 1991. - Ч. 2. 1. Кн. 1,2.-218 е.: ил.
130. Чулков В.О; Методические рекомендации по комплексной обработке документации (системотехнические проблемы). М.: ЦНИИпроект, 1983. - 238 с.
131. Шалимова Н.В. Логика нечетких моделей представления знаний в системах автоматизированного проектирования (строительство): Дисс. канд. техн. наук. М.: МГСУ, 2003. - 134 е.: ил.
132. Шапошников Н.Н., Дарков А.В. Строительная механика. М.: Высшая школа, 1986. - 607 с.
133. Шафрановский И.И. Симметрия в природе. Л.: Недра, 1985.-168 с.
134. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972. - 382 • с
135. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. - М.: Мир, 1978. - 418 с.-208190. Шенфилд Дж. Математическая логика: Пер. с англ. М.: Наука, 1975. - 527 с.
136. Шепелев И.Г. Математические методы и модели управления строительством: Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1980. - 215 с.
137. Шерешевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений; Л.: Стройиздат, 1979. - 168 с.
138. Шилов Г.Е. Математический анализ. Конечномерные линейные пространства. М.: Наука, 1969. - 432 с.
139. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ: Практическое руководство: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 238 с.
140. W 195. Экономика и управление недвижимостью: Учебник для вузов / П.Г.
141. Грабовый, Ю.Н. Кулаков, И.Г. Лукманова и др. Смоленск: "Смолин Плюс", М.: АСВ, 1999. - 367 е.: ил.
142. Экономика строительства: Справочник / Под ред. И.Г. Галкина. -М.: Стройиздат, 1989. 719 с.
143. Экономика строительства: Учебник для вузов / Под ред. И.С. Степанова. М.: Юрайт, 1997. - 416 с.
144. Эшби У.Р. Принципы самоорганизации // Сб. "Принципы в самоорганизации". М.: Мир, 1966. - с. 314-363.
145. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. Л.: Энергия, 1975.-416 с.
146. Яковлев В.Ф. Двухуровневое представление функциональной системы в гипердействительном пространстве / Доклады Академии Наук СССР. М.: АН СССР, 1991.-Т. 317.-№3.-с. 600-601.
-
Похожие работы
- Перспективное энергоэкологическое моделирование в системах автоматизированного проектирования зданий и сооружений
- Автоматизация проектирования информационных потоков внешних элементов систем управления зданиями и сооружениями
- Модели и алгоритмы поддержки принятия управленческих решений в системах комплексной безопасности многофункциональных высотных зданий
- Модели и алгоритмы проектирования и функционирования систем дистанционного мониторинга технического состояния зданий и сооружений
- Автоматизация проектирования многофункциональных блокированных и зонированных интеллектуальных зданий
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность