автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Методологическое обеспечение автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий

РГВ 2 2 ДЕК 2№

На правах рукописи

ПЕНДЮРИНА Галина Владимировна

/

МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО ФОРМИРОВАНИЯ РАСКЛАДОК ЛЕКАЛ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.19.04-Технология швейных изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном Университете Технологии и Дизайна

Научный руководитель:

доктотор технических наук, профессор Романов В.Е.

Научный консультант

кандидат технических наук, доцент Маежов Е.Г.

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Вальщиков Н.М. кандидат технических наук, доцент Титов В.А.

Ведущее предприятие: ОАО «Челнок» (Правопреемник Ленинградского СПКБ швейной промышленности с опытным заводом).

Защита состоится «Л0» /Х- 2000 г. часов на заседании

Диссертационного Совета К 063.67.01 при Санкт-Петербургском Государственном Университете Технологии и Дизайна. Адрес: 191186, ул. Б. Морская, д. 18, ауд. 241.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского Государственного Университета Технологии и Дизайна.

Автореферат разослан «_»_2000 г.

Ученый секретарь

Диссертационного Совета К 063.67.01

Кандидат технических наук, доцент

Друзгальская Н.М.

Актуальность задачи

Швейное производство характеризуется постоянной сменяемостью ассортимента, сопровождаемого созданием новых наборов деталей, требующих формирования новых раскладок в соответствии с категориями размеров и ростов. При этом требуется каждый раз обеспечить минимизацию потерь материала.

Естественно, что эта практически важная задача привлекла внимание многих авторов в интересах теоретического и теоретико-алгоритмического ее решения, в том числе и на пути автоматизации.

Анализ результатов, предлагаемых указанными авторами, показывает, что схемы и алгоритмы решения данной задачи размещения или не дают по уровню потерь результата, который достигается раскладчиками при ручной работе, в том числе в компьютерном интерактивном режиме (ниже показано, что при этом достигается практический минимум выпадов материала), или требуют перебора такого объема вариантов размещения деталей, что не имеет смысла говорить об ее (имеется в виду машинной) реализации.

Это обстоятельство объясняется двойственным характером задачи с осложнениями. Двойственность задачи заключается в том, что, с одной стороны, размещаются детали определенной площади, а, с другой стороны, эти детали отличаются сложными конфигурациями. Осложнения двойственного характера задачи состоят в том, что как площади деталей, так и их сложные конфигурации отличаются существенным разнообразием.

Оставляя в стороне от дальнейшего рассмотрения случаи нереального времени решения задачи, отметим, что все другие предлагаемые схемы и алгоритмы решения задачи допускают упрощения в описании конфигурации деталей, упрощения в порядке формирования фрагментов совместного размещения деталей и в ряде

других аспектов, конфигураций и размещения деталей раскладываемого набора, которые отличаются от тех оценок и решений, которые делает раскладчик в ходе формирования размещения деталей на полотне.

Следствием является увеличенный объем потерь материала при попытках использования предлагаемых схем и алгоритмов задачи, пусть даже выполняемых в автоматическом режиме.

В связи с этим в практике работы предприятий, в интересах уменьшения указанных потерь, идут по пути ручного формирования раскладок, как правило, в интерактивном режиме, соглашаясь на факт утомительного труда операторов-раскладчиков.

В связи со сказанным является актуальной задача создания методологического обеспечения автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий, которое в своем совокупном применении давало бы результат, эквивалентный эвристической деятельности оператора, что равносильно созданию искусственного интеллекта в предметной области.

Концепция работы

Разработку автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий следует создавать с учетом того, что здесь имеет место задача трудноформализуемая.

В связи со сказанным, концепция решения задачи включает следующие позиции.

1. Опора на методы, специально предназначенные для преодоления недостатков, связанных с трудностями формализации задачи. К указанным методам следует, в первую очередь, отнести методы распознавания образов, которые, в числе других подходов, предполагают использование принципа деления объектов изучения на

классы и принципа прецедентное™. На основе прецедентов (характеризующих их признаков) формируются распознающие базы данных, позволяющие определять классы новых объектов.

2. Создание базы знаний по общим рисункам раскладок. База знаний дает словесные описания характера и особенностей общих рисунков раскладок. Примером может служить рисунок с внутренней окаймляющей рамкой раскладки (ВОРР), из близких к прямоугольным деталей, и внутренней столбцовой структурой (ВСС). Указанную базу знаний следует рассматривать, как первоначальный этап выделения классов в решении задачи.

3. Ориентация на использование интеллекта операторов-раскладчиков, т.е. первоначальные варианты раскладок в каждом классе общих рисунков раскладок дает ручное решение задачи (интерактивный режим).

4. Работа с информацией - информационные технологии в предметной области. Эту позицию следует понимать широко, в том смысле, что информация о деталях, входящих в представляемые к раскладке наборы, сначала формируется, затем входит в обобщаемую по деталям информацию и в информацию по ансамблям деталей, претендующих на создание фрагментов раскладок (принцип претендентности), наконец, входит в информацию, характеризующую наборы в целом и позволяющую вычислять признаки наборов, необходимые (в числе других - признаков деталей) для формирования распознающих баз данных.

5. Ориентация при формировании фрагментов раскладок (компоновок деталей) на принцип непосредственного максимально плотного размещения деталей (принцип НМПР) без предположения о возможности максимально эффективно уплотнить раскладку после того, как оставлены во фрагментах неплотности ("дырки").

6. Как итог накопления опыта применения информационных

технологий в предметной области, создание, так называемого, полного рабочего перечня регламентирующих правил (ПРПРП) формирования раскладок - алгоритмов решения задачи в каждом классе общих рисунков раскладок.

7. Ориентация на прямую и обратную схемы формирования раскладок. При прямой схеме правая граница поля полотна открыта и определяется по завершении формирования раскладки. При обратной схеме размер полотна задается приближенно заранее и раскладка сразу формируется по всему полю полотна.

Предшествующие работы

Предлагаемую работу следует рассматривать как составную часть серии работ данного направления, выполняемых кафедрой автоматизации производственных процессов совместно с кафедрой конструирования и технологии швейных изделий.

Результаты предшествующих работ объединенно можно представить следующими двумя пунктами.

1. Разработаны алгоритмы и программы аналитического описания сторон деталей, параметрического представления аналитических описаний контуров лекал, определение площадей лекал и их впади и других элементов, разработано матричное представление поля полотна и, соответственно, алгоритмы и программы автоматического обнаружения пересечения лекал на основе матрично-аналитического подхода.

Перечисленные результаты вошли в первую часть, предлагаемого данной работой методологического обеспечения.

2. Разработаны и апробированы две автоматически работающие программы:

• программа последовательно-одиночного размещения деталей;

• программа размещения мелких деталей.

Совместное применение программ, хотя и дает решение задачи, но по уровню потерь материала результат превышает тот уровень, который обеспечивается раскладчиками при ручной работе в интерактивном режиме.

Вместе с тем, две указанные выше программы дают ориентацию по поводу подходов, на которые следует опираться в разработке программ автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий, удовлетворяющих поставленным условиям по уровням отхода материала.

Объект исследований

Обобщенным объектом исследований является весь объем зозможных наборов деталей швейных изделий, для которых необходимо сформировать раскладки лекал. Через конкретизацию в <арактеристиках наборов деталей (например, по числу деталей разных эазмеров и другие признаки) и в характеристиках отдельных деталей с гочки зрения сложности их контуров требуется выйти на разработку /казанного выше методологического обеспечения, носящего эбобщенный характер.

Цель диссертации

Общая цель диссертации состоит в разработке, а также показательной реализации методологического обеспечения задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий.

Для достижения общей цели необходимо:

• подготовить к использованию в общем комплексе указанную зыше первую часть методологического обеспечения задачи;

$

• иметь в виду, что алгоритмы и программы решения задачи должны определять очередной шаг в выборе очередного ансамбля деталей (детали) на размещение, с учетом уже размещенных деталей, и с учетом ожидающих своего места (с учетом свойств последних). Но одновременно, иметь в виду, что в общем случае, в содержании очередного шага должна допускаться вариабельность, сочетающаяся с перебором малых сдвигов претендентов на очередной фрагмент раскладки в ходе поиска эффективного их размещения на участке поля полотна;

• выделить для деталей швейных изделий те общие свойства, которые практически являются определяющими в решаемости задачи:

для деталей данной раскладки, хотя и с некоторым приближением, оказывается возможным назначать так называемые калибры по ширине и высоте, что позволяет, например, для вертикальных рядов раскладки (фрагментов раскладки) брать в качестве претендентов детали с одинаковым числом калибров по ширине и с суммой калибров по высоте, примерно равной сумме калибров той части поля полотна, в которой должен быть размещен данный фрагмент раскладки (рис.1);

Рис. 1.

детали, особенно мелкие, которые могут приближенно быть

1редставлены прямоугольниками, при их размещении на некоторой 1лощади, могут иметь множество вариантов практически близких к зеззазорным перестановок в размещении, что может использоваться ;ля поиска вариантов их размещения, согласующихся по внешним раням получающегося ансамбля с другими смежными деталями (рис.1);

• сформировать и частично реализовать программно-шгоритмическую систему обработки исходных данных по деталям заскладок (система оценки конфигурации и размеров деталей - СОКР), шляющуюся основой информационных аспектов решения задачи;

• в качестве "оптимального" принять решение, достигаемое >аскладчиками и его считать точным решением, хотя при пробах, осуществляемых при автоматизации задачи, возможно, незначительное тучшение этого результата;

• показать многозначность в решении задачи формирования заскладок, когда один и тот же практически минимальный уровень ютерь для данного набора может быть получен при разных эазмещениях деталей; опираясь на эту особенность раскладок швейных 1зделий, показать, что задаче свойственна статистическая остойчивость, т.е. средний уровень потерь по совокупности проб и линимум среди них тем ближе к "оптимальному" решению, чем точнее лодель раскладки, что означает более совершенное отражение >собенностей деталей в системе СОКР и применение составленного в заботе более полного набора регламентирующих правил при формировании раскладок (Рис. 2);

• одновременно показать, что чем совершеннее модель заскладки, тем меньшее число проб требуется осуществлять для юлучения точного решения (однако показать, что снимать вопрос юребора совсем вовсе нецелесообразно в интересах возможного тучшения "оптимального" решения).

10 Рис. 2

..... г inri RH ЧЯ ПИ1 4I4S .... хр ед| ten * здг m — --i

I г

IST ч®- • У f J Г" л \

ч / „••f.. ä У ..j "■s». V. ^ A. А

» V- V \ \/ \ / / V / •ЙГ й0 I

* « ¥

nt |!0№B£ ПН Hhl 71

пор? дп

г aâiiei (fit НИР W и А К. jyi НЫ * ^ ÏTC "IOJ Лы Й зне П( Ьля

h err ал йй на 1 ам ;ер MP FWt 4Ж 1K"M r \ ЮС f iac |Ш£ дк 1 i

П! >лс тн > n ПЯ 4Hc ffC M1-1 :~KC 4-C фс ир ДСП СЯ

pa жг ад Г Rp Rhl VIИ заг и 1 и ne/ ТЯ IHM 1 яг ми 6 ЮН И 1 э ет ал 6 И

11 со см еж г1Ы m

rp 1ЭН ям 1, к ОТ( )рь ie

3 гге M

p аз» ^ан ITC я н а

по Ю1 но

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 по 21 пы 22 гки 23 24 25 26 27 23 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Научная новизна работы заключается в следующем:

• разработанное методологическое обеспечение задачи стоматического формирования раскладок лекал швейных изделий, в :воей существенной части, представлено как состоящее из двух частей, |ри этом, с одной стороны, самостоятельных, а с другой - органически 10П0лняющих друг друга в единое целое и представляющих собой юответственно информационный аспект задачи и аспект элементов юкусственного интеллекта в предметной области;

• основные решения, относящиеся к информационному (беспечению задачи (реализуются в системе СОКР) позволяют фименять информационные технологии формирования раскладок;

• предложено аспект искусственного интеллекта в предметной )бласти формировать как состоящий из следующих трех частей: базы наний по общим рисункам раскладок, базы знаний по выбору схемы формирования раскладки (имеются в виду прямая и обратная схемы) и юлного набора регламентирующих правил; указанные три части юкусственного интеллекта в предметной области тесно взаимосвязаны, |ри этом применение указанных трех частей дополняется частичным юребором вариантов размещения деталей и их фрагментов;

• для каждого общего рисунка раскладки, т.е. для каждого класса юрвоначально введенной классификации раскладок предложено юздавать свою ветвь базы данных по выбору схемы формирования заскладки и полному набору регламентирующих правил;

• показано, что основная задача в области реализации юкусственного интеллекта по первому его пункту связана с выбором )бщего рисунка раскладки, наиболее соответствующего каждому набору *еталей;

• в решении указанной задачи предложено воспользоваться

теорией распознавания образов; некоторые положения этой теории, адаптированные к данной задаче, привели с использованием идеологии потенциалов к созданию распознающей базы данных, решающей указанную выше задачу применительно к общему рисунку с ВОРР и ВСС;

• в реализации задачи выбора схемы формирования раскладки рекомендуется, как и в задаче выбора общей схемы формирования раскладки, опираться на методологию распознавания образов;

• предложено рассматривать вопрос формирования полоного набора регламентирующих правил как задачу сочетания первоначальных регламентирующих правил (общеизвестных) и дополнительных регламентирующих правил, сформулированных в данной работе, при этом необходимо учитывать те общие свойства деталей, которые определяют решаемость задачи автоматизации;

• показана возможность на основе полного рабочего перечня регламентирующих правил и с учетом данных системы СОКР формировать алгоритмы оперативного управления ходом создания раскладки требуемого общего рисунка;

Практическая ценность работы

• дана показательная реализация задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий с использованием компьютерного интерактивного режима на примерах выполнения раскладок по общему рисунку с внутренней окаймляющей рамкой и столбцовой сердцевиной;

• на основе методологического обеспечения для реализации алгоритмического и программного обеспечения задачи предложена и частично реализована система СОКР (Система Оценки Конфигурации и Размеров деталей), предназначенная для подготовки и реализации

1нформационной части формирования раскладок лекал для конкретного 1абора деталей;

• оперативность автоматического формирования раскладок :редней сложности (40 деталей в наборе) определяется временем юрядка 1 минуты (расчет выполнен по оценкам применения юследовательно-одиночного метода формирования раскладок в ¡втоматическом режиме), при этом устраняется труд раскладчиков;

• получающиеся потери материала при автоматической раскладке жазываются не выше тех, которые имеют место при решении задачи вкладчиками;

• полученные в работе результаты использовались в учебном фоцессе кафедр автоматизации производственных процессов и ехнологии и конструирования швейных изделий.

Достоверность и обоснованность результатов

Достоверность и обоснованность результатов обеспечиваются

фименением методов экспертных оценок и статистическими

юпытаниями, в последнем случае показана статистическая остойчивость задачи.

Публикации и апробация работы

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ. Основные ручные положения и результаты работы обсуждались и получили юложительную оценку на Международных, Всероссийских и зегиональных научно-технических конференциях, на заседаниях и земинарах кафедры Автоматизации производственных процессов, семинарах кафедры Конструирования и технологии швейных изделий.

Структура работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 80 наименований. Работа изложена на 155 страницах, содержит 1 таблицу, 40 рисунков.

Содержание работы

Во введении к работе формулируется цели и задачи работы, обосновываются ее научная новизна, практическая ценность, достоверность и обоснованность результатов.

В первой главе дается характеристика сущности задачи. Показано, что при решении ориентироваться на полный перебор в размещении деталей нецелесообразно, так как этот перебор практически невыполним.

В главе даются пояснения по двойственному характеру задачи, что и делает ее трудноразрешимой (трудноформализуемой)

В главе делается критический литературный обзор по методам решения задач размещения, близких по постановке и содержанию к решаемой.

Особо отмечается интерактивный компьютерный режим формирования раскладок как возможное средство проверки эффективности предлагаемых методов и алгоритмов автоматического формирования раскладок.

Во второй главе кратко раскрывается содержание первой части методологического обеспечения автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий.

В постановочной части излагается сущность обратной схемы формирования раскладки в ее сравнении с прямой схемой на наглядных примерах.

В третьей главе диссертации рассматриваются общие свойства деталей как основа практической решаемости задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий.

Четвертая глава диссертации посвящена разработке рабочей методологической базы автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий.

В качестве геометрических форм, относительно которых описываются детали, в работе приняты окаймляющие и вписывающиеся прямоугольники.

Конфигурации деталей оцениваются в интересах создания, по возможности, малопустотных фрагментов. В этих целях должны оцениваться возможности заполнения впадин деталей значительной протяженности соответствующими выступами смежных деталей, оцениваться возможности заполнения пустот, не имеющих ответных выступов, более мелкими деталями, как и зазоров между контурами деталей и границами полотна, а также оцениваться возможности заполнения углублений с неоднозначностью описаний в декартовых координатах и сложной формы боковых граней.

В пятой главе рассматриваются информационные аспекты задачи.

В начале главы дается перечень информации, которую в общем случае должна давать по каждой детали система СОКР - система оценки конфигурации и размеров деталей. Пояснения по информации о деталях, содержащейся в главе, дают рис. 3-7.

На указанных рисунках через Ц, обозначены условные центры деталей; штрих пунктирными линиями, проходящими через условные центры деталей - осевые линии деталей; буквами "П обозначены узловые точки деталей, индексы которых отражают номера узловых точек; буквами Ь, Т, обозначены условные узловые точки, следующие по контуру детали за точкой Т) (предполагается, что таких точек будет не более двух); пунктирными прямоугольниками показаны

Рис. 3.

Рис. 5а

-Ц-

Лх„ I

I I I

I

4—^AypU-J— : : : i

(i

Рис. 56

Рис. 5в

ЛХм7

Аум?

Х Ts /

"TjST'' _______/ и

V Тб~

Тз ] у

Y

м4 \

тг Т,

-I—jd

_ . ■ , —J

АХо 1

г

-1

Ï1

Рис 6 G

Рис. 7а

Tí ъ

экаймляющие и вписывающиеся прямоугольники с вершинами соответственно а, Ь, с, с1 и а', Ь', с', сГ и с длиной и высотой тоже соответственно I, Ь и Г, IV; показаны на рисунках отрезки Дхк и Дук, характеризующие переменные по величине расстояния между контурами деталей и сторонами окаймляющего прямоугольника по осям К и У, а также принимаемые для каждого набора конкретные расстояния между отрезками Дхк и Дук, обозначенные Ахр и Дур; проиллюстрированы отрезки Ахм и Думь которые проводятся из узловых точек до выхода на соответствующие стороны окаймляющих прямоугольников. В содержание информации, которая отражается в выходных данных системы СОКР, входят также информация о площадях замкнутых контуров, которые создают грани деталей и грани окаймляющих прямоугольников (например, контур Тб-с1-Т5-Т6-Т5, Т5-С-Т3-Т3-Т4-Т5 на рис. 6в), а также площади внутренних углублений в деталях с неоднозначностью описаний в декартовых координатах (примером может служить углубление, расположенное ниже линии Т3-Т4 на рис. бв).

Наконец, в информации системы СОКР должны быть отражены сведения о сопрягающихся гранях. В качестве информации первого приближения можно использовать для каждого участка таких граней два угла у, и у2, которые иллюстрирует рис. 76 и которые можно использовать для первоначального отбора претендентов на сопрягаем ость. Более подробную информацию дает составление закономерностей изменения ординат Дуэ, показанных на рис. 7а.

Известно, что решение задачи формирования раскладок лекал швейных изделий уже привело к большому разнообразию в рисунках раскладок.

С другой стороны, отвлекаясь от подробностей, можно выделить группы рисунков, обладающих некоторыми общими основными чертами.

Совокупность этих общих основных черт принято называть общим рисунком раскладок (ОРР) для выделяемой группы.

В главе ставится вопрос в целом о формировании рисунка раскладки после размещения крупных и средних деталей,близких к прямоугольной форме, при формировании внутренней окаймляющей рамки раскладки (ВОРР). Этот вопрос тесно увязан с очертаниями внутреннего свободного поля раскладки (ВСПР), которое остается после размещения указанных деталей.

Рассматривается же вопрос применительно к формированию на площади ВСПР рисунка раскладки столбцовой структуры.

Применение набора дополнительных регламентирующих правил, позволяет обеспечивать почти прямолинейные "разграничительные" линии между участками раскладки (рис. 8).

Шестая глава диссертации посвящена дальнейшему формированию элементов искусственного интеллекта в предметной области.

Это относится, в первую очередь, к задаче выбора общего рисунка раскладки, наиболее соответствующего каждому конкретному набору деталей, и к задаче выбора схемы формирования раскладки, отвечающей тому же условию.

Обе задачи решаются на основе применения подходов, которые дает теория распознавания образов, адаптированных к решению указанных двух задач. При этом формируется распознающая база данных, что осуществляется на основе прецедентов. Дадим общие пояснения по формированию указанной базы данных:

вводятся признаки раскладываемого набора представленные в численной относительной форме;

разработка признаков % , I = 1, ... п должна осуществляться с учетом данных рассмотренного выше информационного обеспечения задачи;

- создается распознающая база данных на основании х,,- признаков деталей тех пл наборов (прецедентов] = 1,...т), раскладки которых были сформированы по рассмотренному выше общему рисунку, далее осуществляется обработка признаков т прецедентов с целью получить условные центры ("центры тяжести") многомерного пространства признаков с координатами х,ц, I = 1,.п;

- для каждого прецедента определяется радиус ^ многомерного пространства признаков;

- выделяется В = тах

предъявляемый вновь набор деталей можно раскладывать по данному общему рисунку, если для него Р < 14, причем вычисляется как и для прецедентов (рис. 9 иллюстрирует случай плоскости для признаков (п = 2) и четырех прецедентов (т = 4)).

В главе рассматривается формирование полного набора регламентирующих правил, названного в работе как полный рабочий перечень регламентирующих правил (ПРПРП), включающий

эрвоначальные и дополнительные, которые формулируются в эзможно более в обобщенном виде.

Формирование указанного перечня выполнено применительно к эзданию раскладки, характеризующейся внутренней окаймляющей амкой раскладки (ВОРР) и столбцовой структурой; при этом имеется в иду, что для каждого иного общего рисунка раскладки содержание, РПРГ1 должно разрабатываться.

Заключение

В работе дано методологическое обеспечение задачи втоматического формирования раскладок лекал швейных изделий, бобщенно представляющее собой объедение итогов творческой аботы автора диссертации, итогов предыдущих работ, выполненных на ту тему в СПГУТД, и практического опыта работы раскладчиков

Содержание методологического обеспечения соответствует ледующим позициям:

• из предыдущих исследований, в первую очередь, были аимствованы материалы по аналитическому описанию контуров .еталей, по определению площадей деталей, по алгоритмам и рограммам интерактивного формирования раскладок лекал.

• выделены общие свойства деталей, которые являются шределяющими в решаемости задачи и характеризуются следующими 1вумя утверждениями а) детали при их приближенном представлении |рямоугольниками имеют как бы общие наименьшие делители по (лине и ширине, названные в работе калибрами, что позволяет формировать ансамбли претендентов как регулярные формы частей )аскладки; б) на этом же свойстве основаны рекомендации по поиску 1елесообразных компоновок между собой мелких деталей, когда для шх открывается единое незаполненное пространство в общем рисунке

раскладке;

• разработанное методологическое обеспечение задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий, в своей существенной части, представлено как состоящее из двух частей, при этом, с одной стороны, самостоятельных, а с другой - органически дополняющих друг друга в единое целое и представляющих собой соответственно информационный аспект задачи и аспект элементов искусственного интеллекта в предметной области;

• в информационном обеспечении задачи установлен перечень сведений о геометрии и размерах деталей, получаемых на базе аналитических описаний контуров лекал, использование которых вместе с другими факторами делает решаемой задачу создания системы автоматического формирования раскладок лекал;

• указанная информация получается автоматически при функционировании системы СОКР - Системы Оценки Конфигураций и Размеров деталей;

• аспект элементов искусственного интеллекта в предметной области составлен как состоящий из трех частей:

- базы знаний по общим рисункам раскладок;

- базы знаний по выбору схемы формирования раскладок;

полного рабочего перечня регламентирующих правил формирования раскладок лекал;

• первые две из перечисленных частей должны быть дополнены распознающими базами данных, позволяющими выбрать именно требуемый общий рисунок и схему для данного набора деталей;

• распознающие базы данных формируются на основе одного из подходов, которые развиваются в теории распознавания образов;

• для каждого общего рисунка раскладки, т.е. для каждого класса указанной выше классификации общих рисунков, предложено создавать

эю ветвь баз данных по выбору общего рисунка раскладки, по выбору гмы формирования раскладки и полному рабочему перечню гламентирующих правил, имея в виду, что данные вопросы относятся проблеме интеллектуализации обработки информации, поскольку рвоначальные прецеденты раскладок дают раскладчики, работающие штерактивном компьютерном режиме.

• осуществлена показательная реализация предложенного ¡тода на ассортименте мужского пальто и примере ОРР с ВОРР и олбцовой структурой.

Список публикаций по теме диссертации

1. Романов В.Е., Маежов Е.Г., Климов В.А., Пендюрина Г.В. зикладные подходы в распознавании общих свойств труднорешаемых дач //Материалы 8 Всероссийской конференции «Математические зтоды распознавания образов». М., 1997 г. - с. 103-104.

2. Романов В.Е., Маежов Е.Г., Пендюрина Г.В. Стабильный ювень потерь и обратная схема в труднооптимизируемых (хнологических задачах //Тезисы докладов международной научно-гхнической конференции «Теория и практика разработки оптимальных ¡хнологических процессов и конструкций в текстильном производстве», ваново: ИГТА, 1997 г. - с. 250.

3. Романов В.Е., Маежов Е.Г., Климов В.А., Пендюрина Г.В. эупповой полный перебор в формировании раскладок швейных лекал Гезисы докладов международной научно-технической конференции Теория и практика разработки оптимальных технологических эоцёссов и конструкций в текстильном производстве». Иваново: ИГТА, 997 г. - с. 243-244.

4. Романов В.Е., Маежов Е.Г., Климов В.А., Пендюрина Г.В. К роблеме труднорешаемых оптимизационных задач //Тезисы докладов

международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности». Иваново: ИГТА, 1998 г. - с. 402-403.

5. Маежов Е.Г., Сурженко В.Я., Пендюрина Г.В. Общая схема информационно-определяющей системы автоматизации формирования раскладок швейных лекал //Тезисы докладов конференции по машинам и аппаратам текстильной и легкой промышленности, посвященная 60-летию механического факультета СПГУТД. СПб: изд. СПГУТД, 1998 г. -с. 119.

6. Пендюрина Г.В. Прогнозирование эффективности алгоритмов формирования искусственного интеллекта в задачах размещения II Материалы 9 Всероссийской конференции «Математические методы распознавания образов». М., 1999 г. - с. 93-94.

7. Маежов Е.Г., Климов В.А., Клименко Д.Н., Пендюрина Г.В. Объектовые базы знаний и статистические испытания е многовариантных оптимизационных задачах II Тезисы доклэдое международной научно-технической конференции «Состояние ъ перспективы развития электротехнологии». Иваново, 1999 г. - с. 72.

Лицензия Сер Ж № 000285 от 21.10.99. Оригинал подготовлен автором Подписано к печати 4^0-00 г. Формат 60x84 1/16. Печ.л. 1,6 Тираж 100 экз. Огпечатано в типографии СПГУТД, 191028, Санкт-Петербург, ул. Моховая, 26

Введение

Цель диссертации

Научная новизна работы

Практическая ценность работы

Достоверность и обоснованность результатов

1. Современное состояние исследований и анализ задач формирования раскладок швейных лекал

1.1. Характеристика сущности задачи вообще и с учетом ее автоматизации

1.2. О двойственном характере задачи, осложненном двумя дополнениями

1.3. Литературный обзор по методам решения задач размещения, близких по постановке и содержанию

1.3.1. Плотность многокомплектных раскладок при различных способах упорядочения фигур на плоскости

1.3.2. Типовые раскладки. Методы диагоналей.

1.3.3. Раскрой материала на набор произвольных многогранников

1.3.4. Раскрой материала на набор произвольных прямоугольников

1.3.5. Метод последовательно-одиночного размещения деталей

1.3.6. Интерактивный режим формирования раскладок лекал швейных изделий

1.4. Актуальность задачи автоматизации формирования раскладок лекал швейных изделий

1.5. Основные требования, предъявляемые к эффективности автоматизации формирования раскладок

1.6. Постановка задачи

2. Методологическое обеспечение задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий

2.1. О двух частях методологического обеспечения

2.2. Прямая и обратная схемы формирования раскладок

3. Общие свойства деталей, как основа решаемости задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий

3.1. Общая однокалиберность в свойствах деталей

3.2. Свойство однокалиберности и размещение мелких деталей

4. Первая информационно-алгоритмическая часть методологического обеспечения задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий

4.1. Формирование общей информации о подходе в рассмотрении конфигурации сторон деталей

4.2. Принцип параметрических описаний окаймляющих прямоугольников и контуров деталей как база формирования уточненной информации о конфигурации сторон деталей

4.3. Перечень категорий в очертаниях сторон

4.4. Плавные протяженной кривизны согласующиеся стороны (участки сторон)

4.4.1. Свойство согласуемости сторон и перебор

4.4.2. Свойство согласуемости сторон и параметры аналитических описаний контуров деталей

4.4.3. Параметры количественной оценки площади и кривизны сопрягающихся сторон и примыкающих площадей

4.4.4. Оценка очертаний боковых сторон деталей

4.5. Фигурные и более сложной формы боковые стороны деталей

4.6. Стороны с неоднозначностью описаний в декартовых осях

4.7. Представление мелких деталей прямоугольниками

4.8. Пустоты заполняемые более мелкими деталями

4.9. Детали, близкие к прямоугольной форме

4.10. Стороны деталей, почти параллельные или перпендикулярные осям X и У

5. Вторая информационно-алгоритмическая часть методологического обеспечения задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий

5.1. Обобщения по информации СОКР

5.2. Общие рисунки раскладки. Исходные положения

5.3. Примеры общих рисунков раскладок. Алгоритмы формирования

5.3.1. Общий рисунок раскладки с внутренней окаймляющей рамкой раскладки

5.3.2. Другие примеры общих рисунков раскладок

5.4. Дальнейшее формирование рисунков раскладок. Алгоритмы.

6. Определение многомерной области деталей, рекомендуемых для разложения по заданному общему рисунку

6.1. Исходные пояснения

6.2. Полный рабочий перечень регламентирующих правил, включающий первоначальные и дополнительные

6.3. Реализация регламентирующих правил в форме алгоритмов

6.4. Распознающие базы данных

6.4.1. Общая характеристика

6.4.2. Примеры распознающей базы данных

6.5. Общий алгоритм работы 139 Заключение 141 Список литературных источников

Ь

Швейное производство отличалось всегда и характеризуется в настоящее время постоянной сменяемостью ассортимента, сопровождаемого созданием новых наборов деталей, требующих формирования новых раскладок в соответствии с категориями размеров и ростов.

При этом требуется каждый раз обеспечить минимизацию потерь материала.

Естественно, эта практически важная задача привлекла внимание многих авторов и организаций в интересах теоретического и теоретико-алгоритмического ее решения, в том числе и на пути автоматизации.

Анализ результатов, предлагаемых указанными авторами и организациями, показывает, что схемы и алгоритмы решения данной задачи размещения или не дают по уровню потерь результата, который достигается раскладчиками при ручной работе, в том числе в компьютерном интерактивном режиме (ниже показано, что при этом достигается практический минимум выпадов материала) или требуют перебора такого объема вариантов размещения деталей, что не имеет смысла говорить об ее (имеется в виду машинной) реализации.

Это обстоятельство объясняется двойственным характером задачи с осложнениями. Двойственность 1

4" задачи заключается в том, что, с одной стороны, размещаются детали определенной площади, а, с другой стороны, эти детали отличаются сложными конфигурациями. Осложнения двойственного характера задачи состоят в том, что как площади деталей, так и их сложные конфигурации отличаются существенным разнообразием.

Оставляя в стороне от дальнейшего рассмотрения случаи нереального потребного времени решения задачи, отметим, что все другие предлагаемые схемы и алгоритмы решения задачи допускают упрощения в описании конфигурации деталей, вплоть до прямоугольных, упрощения в порядке формирования фрагментов совместного размещения деталей (секционно-полосовой метод и др.) и в ряде других аспектов оценки размеров, конфигураций и размещения деталей раскладываемого набора, которые отличаются от тех оценок и решений, которые делает раскладчик в ходе формирования размещения деталей на полотне.

Следствием является увеличенный объем потерь материала при попытках использования предлагаемых схем и алгоритмов задачи, пусть даже в автоматическом режиме.

В связи с этим в практике работы предприятий идут по пути ручного формирования раскладок, как правило, в интерактивном режиме, соглашаясь на факт утомительного труда операторов-раскладчиков.

В связи со сказанным, является актуальной задача создания методологического обеспечения автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий, которое в своем совокупном применении давало бы результат, эквивалентный эвристической деятельности оператора, что равносильно созданию искусственного интеллекта в предметной области.

Решение задачи следует искать на пути применения информационных подходов на всех ее стадиях, начиная с информационного моделирования (представления) деталей и информационного обеспечения других аспектов задачи, в том числе информационного моделирования последовательности действий в реализации раскладки.

С другой стороны, создание указанных информационных процедур есть составная часть разрабатываемого в диссертации методологического обеспечения задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий. Предлагаемую работу следует рассматривать как составную часть серии работ данного направления, выполняемых кафедрой автоматизации производственных процессов совместно с кафедрой технологии и конструирования швейных изделий.

В соответствии с этим в предлагаемое методологическое обеспечение в качестве составной части входят результаты предыдущих исследований (первая часть методологического обеспечения), например, по параметрическому описанию контуров лекал и определению их площадей.

Цель диссертации

Общая цель диссертации состоит в разработке и показательной реализации методологического обеспечения задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий.

Для достижения общей цели необходимо:

• подготовить к использованию в общем комплексе первую часть методологического обеспечения задачи (матрично-аналитическое представление поля раскладки, определение площадей лекал на базе аналитических описаний, аналитическое параметрическое представление их описаний, первоначальный набор регламентирующих правил и др.) и ее продолжения в виде алгоритмического и программного обеспечения интерактивного формирования раскладок, в частности алгоритмы и программы обнаружения пересечения лекал на основе матрично-аналитического подхода и др.;

• показать, что нецелесообразно ориентироваться на решение задачи "в лоб" - прямой перебор в формировании раскладок, например, в виде перебора последовательности размещения деталей, так как этот перебор требует практически нереализуемого машинного времени;

• выявить предпосылки практической решаемости задачи путем изучения программы автоматического формирования раскладок с использованием последовательно-одиночного размещения деталей, ее частного случая - программы автоматического размещения мелких деталей и установить, что недостаточная эффективность этих программ с точки зрения потерь материала состоит в отсутствии предварительно подготавливаемой информации, в первую очередь, о конфигурации деталей, которая должна использоваться в так называемых регламентирующих правилах, расширяя вместе с другой информацией общеизвестные (первоначальные) правила типа размещения прямоугольных деталей по границам полотна и др.;

• сформировать программно-алгоритмическую систему обработки исходных данных по деталям раскладок (система обработки конфигурации и размеров деталей -СОКР), являющуюся основой информационных аспектов решения задачи;

• показать многозначность в решении задачи формирования раскладок, когда один и тот же практически минимальный уровень потерь для данного набора может быть получен при разных размещениях деталей; опираясь на эту особенность раскладок швейных изделий, показать, что задаче свойственна статистическая устойчивость, т.е. средний уровень потерь по совокупности проб и минимум среди них тем ближе к "оптимальному" решению, чем точнее модель раскладки, что означает более совершенное отражение особенностей деталей в системе СОКР и применение составленного в работе более полного набора регламентирующих правил при формировании раскладок (рис. 1);

• одновременно показать, что чем совершеннее модель раскладки, тем меньшее число проб требуется осуществлять для получения точного решения (однако показать, что снимать вопрос перебора совсем вовсе нецелесообразно в интересах возможного улучшения "оптимального" решения);

• в качестве "оптимального" принять решение, достигаемое раскладчиками и его считать точным решением, хотя при пробах, осуществляемых в решение автоматизации, возможно, как выше сказано, улучшение этого решения;

• выделены для деталей швейных изделий те общие свойства, которые практически являются определяющими в решаемости задачи:

- для деталей данной раскладки, хотя и с некоторым приближением, оказывается возможным назначать так называемые калибры по ширине и высоте, что позволяет, например, для вертикальных рядов раскладки (фрагментов раскладки) брать детали с одинаковым числом калибров по ширине и с суммой калибров по

Рис. 1 ломан эя линия сред нею-у

Р013НУ поте|?ь ма латическ эе

ОЖ1<1Дс1НИ е)Л

-ЗйЛ ш А гг

ПООИЗВОЛЬНЬ и п орядс к

-к эугнь вас е детали

3-К1 зупнь х деталей раз ме це ния допас аюсся руотс

Рг вне? поля дегагеи на

-Н ал злотна ляют яо х>£ирас

КЛе1ДКИ п олотн дш еред ина кото форм ирую' ся р а склад ки пер'ВЬ

МИ1 заног ня'Этс я средними

ПО* и из деталей м ме пкиму дета, пяыи со ск/ ежныии гран ям

-1, нотф ¡атш щарзте рые азт ш по

ПО! но

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 попытки высоте, примерно равной сумме калибров той части поля полотна, в которой должен быть размещен данный фрагмент раскладки (рис.2); детали, особенно мелкие, которые могут приближенно быть представлены прямоугольниками, при их размещении на некоторой площади, могут иметь множество вариантов практически беззазорных перестановок в размещении, что может использоваться для поиска вариантов их размещения, согласующихся по внешним сторонам получающегося ансамбля с другими смежными деталями (рис.2);

• иметь в виду, что алгоритмы и программы решения задачи должны определять очередной шаг в выборе очередной детали (деталей) на размещение с учетом уже размещенных деталей и с учетом ожидающих своего места (с учетом свойств последних), но одновременно иметь в виду, что в общем случае в содержании очередного шага должна допускаться вариабельность;

• искать пути решения задачи, с учетом высказанных положений, на создании элементов искусственного интеллекта (в предметной области), предполагающего сочетание учета почти регулярных закономерностей в свойствах деталей и фрагментов раскладок, сочетание учета возможной согласуемости впадин и выступов сторон деталей, а также вообще возможной согласуемости получающихся зазоров между деталями и между h деталями и сторонами полотна по площади и конфигурации с относительно малым приемлемым объемом прямого перебора в раскладке деталей, формировании фрагментов деталей и переборе последних целиком.

В целом, в свете сказанного, создание в данной диссертации второй части методологического обеспечения задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий можно трактовать как создание элементов искусственного интеллекта в предметной области.

Научная новизна работы

• разработанное методологическое обеспечение задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий, в своей существенной части, представлено как состоящее из двух частей, при этом, с одной стороны, самостоятельных, а с другой - органически дополняющих друг друга в единое целое и представляющих собой соответственно информационный аспект задачи и аспект элементов искусственного интеллекта в предметной области;

• основные решения, относящиеся к информационному обеспечению задачи (реализуются в системе СОКР) и позволяющие применять информационные технологии формирования раскладок:

- для каждой детали формируются окаймляющие и вписывающиеся прямоугольники, параметры которых позволяют в первом приближении (при отборе претендентов на формирование фрагментов раскладок) судить о сложности конфигурации деталей; стороны окаймляющих прямоугольников используются как пространственные базы при формировании раскладок в части оценки совместимости размеров деталей; стороны окаймляющих прямоугольников используются также для выявления согласуемости протяженных криволинейных сторон (или их частей) деталей раскладок при использовании факта эквидистантности этих сторон, если они имеют в качестве основных сторон (или их частей) параллельные пространственные базы (стороны окаймляющих прямоугольников); для точного учета конфигурации деталей используются ансамбли переменных расстояний Ахк и Аук между сторонами деталей и окаймляющими прямоугольниками по осям X и У;

- вычисляются площади замкнутых контуров, которые создают стороны окаймляющих прямоугольников и контуры деталей и для которых должны подбираться детали или группы деталей для заполнения образующихся на поле полотна пустот;

• предложено аспект искусственного интеллекта в предметной области формировать как состоящий из следующих трех частей: базы знаний по общим рисункам раскладок, базы знаний по выбору схемы формирования раскладки (имеются в виду прямая и обратная схемы, при обратной схеме приближенно задается размер полотна, и раскладка сразу формируется по всему полю полотна) и полного набора регламентирующих правил; указанные три части искусственного интеллекта в предметной области тесно взаимосвязаны и являются итоговым синтезированным результатом творческой деятельности автора работы и обобщения опыта раскладчиков, при этом применение указанных трех частей дополняется частичным перебором вариантов размещения деталей и их фрагментов;

• предложена классификация раскладок по их общему рисунку (примером может служить рисунок с внутренней окаймляющей рамкой из близких к прямоугольным деталей и внутренней столбцовой структурой);

• для каждого общего рисунка раскладки, т.е. для каждого класса указанной выше классификации раскладок предложено создавать свою ветвь базы знаний по выбору схемы формирования раскладки и полному набору регламентирующих правил;

• показано, что основная задача в области реализации искусственного интеллекта по первому его пункту связана с выбором общего рисунка раскладки наиболее соответствующего каждому набору деталей;

• в решении указанной задачи предложено воспользоваться теорией распознавания образов; некоторые положения этой теории адаптированные к задаче выбора общего рисунка формируемой раскладки: вводятся признаки деталей каждого раскладываемого набора в целом представленные в относительной форме, например, в виде: где Ккр - количество крупных деталей в наборе, Кко - количество крупных деталей, которое поместилось бы на приближенно оцениваемой площади будущей раскладки (определяется по суммарной площади деталей и среднему уровню потерь); разработка признаков х, , 1 = 1, . п должна осуществляться с учетом данных рассмотренного выше информационного обеспечения задачи;

- создается распознающая база данных на основании Ху признаков деталей тех т наборов (прецедентов ] = 1,.т), раскладки которых были сформированы по рассмотренному выше рисунку, далее осуществляется обработка признаков т прецедентов с целью получить условные центры ("центры тяжести") многомерного пространства признаков с координатами х]ц, i = 1 ,.п;

- для каждого прецедента определяется радиус Rj многомерного пространства признаков;

- выделяется R = max Rj; j=1,.m

- предъявляемый вновь набор деталей можно раскладывать по данному общему рисунку, если для него R < R, причем R вычисляется, как и для прецедентов, рис. 3 иллюстрирует случай плоскости для признаков (п = 2) и четырех прецедентов (т = 4);

• в реализации задачи выбора схемы формирования раскладки рекомендуется, как и в задаче выбора общей схемы формирования раскладки, опираться на методологию распознавания образов;

• базовые решения, относящиеся к формированию полного набора регламентирующих правил:

• базовые решения, относящиеся к формированию полного набора регламентирующих правил:

- предложено рассматривать данный вопрос как задачу сочетания первоначальных регламентирующих правил (общеизвестных) и дополнительных регламентирующих правил, сформулированных в данной работе;

- предложено полный набор регламентирующих правил формировать с учетом тех общих свойств деталей швейных изделий (в отношении возможности установления

Рис.3 i калибров деталей по ширине и высоте и возможности перестановки мелких деталей), которые определяют решаемость задачи автоматизации;

- показана возможность на основе полного рабочего набора регламентирующих правил и с учетом данных системы СОКР формировать алгоритмы оперативного управления ходом создания раскладки требуемого общего рисунка; показана целесообразность осуществления формирования раскладок таким образом, чтобы обеспечить на каждом этапе практическую беспустотность уже заполненной части полотна.

Практическая ценность работы

• дана показательная реализация задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий с использованием компьютерного интерактивного режима на примерах выполнения раскладок по общему рисунку с внутренней окаймляющей рамкой и столбцовой сердцевиной;

• на основе методологического обеспечения для реализации алгоритмического и программного обеспечения задачи создана система СОКР (Система Оценки Конфигурации и Размеров деталей), предназначенная для подготовки и реализации информационной части формирования раскладок лекал для конкретного набора деталей;

• оперативность автоматического формирования раскладок средней сложности (40 деталей в наборе) определяется временем порядка 1 минуты (расчет выполнен по оценкам применения последовательно-одиночного метода формирования раскладок в автоматическом режиме) при этом устраняется труд раскладчиков;

• получающиеся потери материала при автоматической раскладке оказываются не выше тех, которые имеют место при решении задачи раскладчиками;

• полученные в работе результаты использовались в учебном процессе кафедр "Автоматизация производственных процессов и производств" и "Конструирование и технология швейных изделий".

Достоверность и обоснованность результатов

Для обоснования достоверности результатов диссертации использовалось следующее. 1.Применялся метод экспертных оценок.

Экспертам предлагалось дать заключение при условии их знакомства со всеми регламентирующими правилами (первоначальными и дополнительными). В объем дополнительных регламентирующих правил в данном случае включалось также использование предлагаемых баз знаний по выбору общего рисунка раскладки и выбору схемы формирования раскладки, а также алгоритмы оперативного управления ходом формирования раскладок. Все эксперты дали заключение о том, что разработанное методологическое обеспечение целесообразно положить в основу создания системы автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий.

2.Применялся метод статистических испытаний в оценке повышения эффективности применения регламентирующих правил (Рис. 1) по мере расширения объема их использования, полное содержание которых дано в материале диссертации. Указанный рисунок одновременно иллюстрирует статистическую устойчивость задачи.

Заключение

В работе дано методологическое обеспечение задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий, обобщенно представляющее собой объедение итогов творческой работы автора диссертации, итогов предыдущих работ, выполненных на эту тему в СПГУТД и практического опыта работы раскладчиков

Содержание методологического обеспечения соответствует следующим позициям:

• из предыдущих исследований, в первую очередь, были заимствованы материалы по аналитическому описанию контуров деталей, по определению площадей деталей, по алгоритмам и программам интерактивного формирования раскладок лекал.

• выделены общие свойства деталей, которые являются определяющими в решаемости задачи и характеризуются следующими двумя утверждениями а) детали при их приближенном представлении прямоугольниками имеют как бы общие наименьшие делители по длине и ширине, названные в работе калибрами, что позволяет формировать ансамбли претендентов на регулярные формы частей раскладки; б) на этом же свойстве основаны рекомендации по поиску целесообразных компоновок между собой мелких деталей, когда для них открывается единое незаполненное пространство в общем рисунке раскладке;

• разработанное методологическое обеспечение задачи автоматического формирования раскладок лекал швейных изделий, в своей существенной части, представлено как состоящее из двух частей, при этом, с одной стороны, самостоятельных, а с другой - органически дополняющих друг друга в единое целое и представляющих собой соответственно информационный аспект задачи и аспект элементов искусственного интеллекта в предметной области;

• в информационном обеспечении задачи установлен перечень сведений о геометрии и размерах деталей, получаемых на базе аналитических описаний контуров лекал, использование которых вместе с другими факторами делает решаемой задачу создания системы автоматического формирования раскладок лекал;

• указанная информация получается автоматически при функционировании системы СОКР - Системы Оценки Конфигураций и Размеров деталей;

• аспект элементов искусственного интеллекта в предметной области составлен как состоящий из трех частей:

- базы знаний по общим рисункам раскладок;

- базы знаний по выбору схемы формирования раскладок;

- полного рабочего перечня регламентирующих правил формирования раскладок лекал;

• первые две из перечисленных частей должны быть дополнены распознающими базами данных, позволяющими выбрать именно требуемый общий рисунок и схему для данного набора деталей;

• распознающие базы данных формируются на основе одного из подходов, которые развиваются в теории распознавания образов;

• для каждого общего рисунка раскладки, т.е. для каждого класса указанной выше классификации общих рисунков, предложено создавать свою ветвь баз знаний по выбору общего рисунка раскладки, по выбору схемы формирования раскладки и полному рабочему перечню регламентирующих правил, имея в виду, что данные вопросы относятся к проблеме интеллектуализации обработки информации, поскольку первоначальные прецеденты раскладок дают раскладчики, работающие в интерактивном компьютерном режиме.

1. Официально-документальные материалы

2. Временные отраслевые нормативы межлекальных потерь в раскладках лекал деталей на мужскую, женскую, детскую одежду. М.: НИИТИлегпром, 1979 -20с.

3. ГОСТ 14.418-84. Правила разработки организационной и функциональной структуры автоматизированной системы технологической подготовки производства. Введ.01.07.85 М.: Изд-во стандартов, 1982 - 5с.

4. ГОСТ 14.408-83. Автоматизированная систеа технологической подготовки производства (Формирование информационных массивов). Введ.01.01.84 М.: Изд-во стандартов, 1983. - 9 с.

5. ГОСТ14.413-80. Банк данных технологического назначения. Общие требования. Введ.01.01.81 -М.: Изд-во стандартов, 1983. 7с.1. Я'Ф

6. Материалы конференций, симпозиумов

7. Романов В.Е., Маежов Е.Г., Климов В.А., Пендюрина Г.В. Прикладные подходы в распознавании общих свойств труднорешаемых задач //Материалы 8 Всероссийской конференции «Математические методы распознавания образов». М., 1997 г. с. 103-104.

8. Пендюрина Г.В. Прогнозирование эффективности алгоритмов формирования искусственного интеллекта в задачах размещения // Материалы 9 Всероссийской конференции «Математические методы распознавания образов». М., 1999 г. с. 93-94.

9. Липовецкий А.И. Алгоритмы негильотинного прямоугольного раскроя //Тез. Докл. Всесоюзной конференции «Математическое обеспечение рационального раскроя в САПР». УФА: УАИ, 1987. с. 106.

10. Галынкер И.И., Гущина К.Г., Сафронова И.В. и др. Справочник по подготовке и раскрою материалов при производстве одежды. М.: Легкая индустрия, 1980. -272с.

11. Новожилова М.В. Решение задачи поиска глобального экстремума линейной функции цели на структуре линейных неравенств. Харьков: ИПМаш АН УССР, 1988.-48 с.

12. Журавлев Ю.И. Избранные научные труды. М.: изд. Магистр, 1998.-324

13. Выполнение рациональных раскладок лекал швейных изделий. -М.: ЦНТИЛП, 1960. -218с.

14. Коблякова Е.Б., Ивлева Г.С., Романов В.Е. и др. Конструирование одежды с элементами САПР. М.: Легпромбытиздат, 1988. - 464с.

15. Брукинг А., Джонс П., Кокс Ф. и др. Экспертные системы. Принципы работы и примеры. М.: Радио и связь, 1987. - 224 с.

16. Сурикова Г.И., Юдина Л.П. Техническое размножение лекал деталей одежды различных видов. Иваново: Издание ИХТИ, 1982. - 64с.

17. Хейес-Рот Ф., Уотерман Д., Ленат Д. Построение экспертных систем. М.: Мир, 1987. - 430 с.

18. Скатерной В.А. Оптимизация раскроя материалов в легкой промышленности. М.: Легпромбытиздат, 1989. -144с.

19. З.Ю.Вапник В.Н., Червоненкис А.Я. Теория распознования образов. М.: Наука, 1974.

20. Козлов Б. А. Плотные многокомплектные раскладки деталей швейных изделий. М.: Легпромбытиздат, 1985. -152с.

21. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер Е. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980. -190с.

22. Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1972. - 240с.

23. Г рад И.Н., Авсеев Е.Г., Петроченко В.Ф. Организация рационального использования материалов в швейной промышленности. М.: Легпробытиздат, 1986. - 168 с.

24. Куликова Т.И., Досова A.A., Гущина К.Г., Феденюк В.Г., Сватикова Т.М. и др. Основы промышленной технологии поузловой обработки верхней одежды. М.: 1976. -117с.

25. Дегтярев Е.К. Тенденции развития вычислительной техники М.: 1992. - 64с.

26. Алексапндров П.С. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры. М.: Наука, 1979. - 512 с.

27. Ахо А., Хопкфорт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М.: Мир, 1979. - 536 с.

28. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для науных работников и инженеров. М.: Наука, 1974. - 230с.

29. Абрамовиц М., Стиган Р. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. - 320с.

30. Никифоров А.Ф., Уваров В.Б. Специальные функции математической физики. М.: Наука, 1978. - 175с.322.3олотцева Л.В., Флерова Л.Н. Рациональные способы раскроя трикотажного полотна для верхней одежды. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 105с.

31. Романов В.Е., Червяков В.В. Аппроксимация кривых сложных конфигураций и прикладные задачи швейной промышленности//Робототехнические системы в текстильной и легкой промышленности/ Под ред. Климова В.А. М.:Легпромбытиздат, 1991. - 312с.

32. Рвачев В. Л. Теория R-функции и некоторые ее приложения. Киев, 1982.

33. Баранова М.М. Способы размножения лекал и методы определения их площадей. Кишинев, 1965.

34. Подолякин В.И. Автоматизированный комплекс рационального использования материалов на швейном предприятии. М.: Легпромбытиздат, 1987. - 153с.

35. Кокеткин П.П. Промышленная технология одежды. М.: Легпромиздат, 1988-161с.4. Статьи

36. Лермонтова Д.Б. Исследование методов построения основных конструктивных линий чертежей деталей одежды//Научно-исследовательские труды ЦНИИШП, 1972. -С32-43.

37. Чупринка В.И., Скатерной В.А. Расчет площади обувных деталей с помощью ЭВМ.//Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1984, №2. с.65-67.

38. Асланян Л.А. Об одном методе распознавания, основанном на разделении классов дизъюнктивными нормальными формами. //Кибернетика, 1975, №5. с. 103-110.

39. Червяков В.В., Балтайс Д.Г. Аналитическое описание контуров лекал и определение их площадей //Моделирование систем автоматизации и контроля технологических процессов текстильной и легкой промышленности. СПбУТиД, 1993.

40. Балтайс Д.Г. Повышение эффективности автоматизированного формирования раскладки. Размещение мелких деталей //Исследование и разработка механизмов машин и средств автоматизации в текстильной и легкой промышленности СПбУТиД, 1994.

41. Дедус Ф.Ф. Автоматизация процессов аналитического представления и интерпретации результатовэкспериментальных исследований. Пущино: АНССР, 1983.-25с.

42. Дедус Ф.Ф. Классические ортогональные функции как аппарат оптимизации аппроксимации //Робототехнические системы в текстильной промышленности/ Под ред. Климова В.А. -М.:Легпромбытиздат, 1991 -312с.

43. Журавлев Ю.И., Никифоров В.В. Алгоритмы распознавания, основанные на вычислении оценок. // Кибернетика, 1971, №3.-с. 1-11.

44. Шауцукова Л.З. Решение одной задачи классификации методом вычисления оценок // Журнал выч. Матем. и матем. физики , 1975, № 15, 4.-е. 1020-1030.

45. Ю.Архипов A.B., Климов В.А., Мишенин O.A. Алгоритмическое обеспечение линейного раскроя тканей в АСУ швейных предприятий // Технология легкой промышленности. Изв. Вузов, 1980, №5, 6.

46. Скатерной В.А. и др. Метод поиска оптимальных совмещений деталей обуви на ЭВМ / Кожевенно-обувная промышленность, 1986, №4. -с.21-22.

47. Гейфман H.A., Скатерной В.А. и др. Критерии оптимальности размещения деталей при раскрое материалов //Известия вузов, Технология легкой промышленности, 1975, №5.-с.78-83.

48. Панин И.Г. Синтез раскладок швейных лекал в системе информационной подготовки раскроя (ИПРАС)

49. Разработка и проектирование систем управления технологическими процессами и механизмами текстильной и легкой промышленности. Межвузовский сборник научных трудов/ ЛИТЛП им. С.М.Кирова и ЛТИ им. Ленсовета. Л., 1986. с. 30-33.

50. Глинер М.И., Смирнов Е.А. Об одном алгоритме аппроксимации контуров швейных лекал //Известия вузов, технология легкой промышленности, 1976, №4. -97-99.

51. Фесенко А.Г. Двойная решетчатая укладка конгруэнтных многоугольных объектов / ДАН УССР, 1981, Серия А, №1. с.78-81.

52. Панин И.Г. Методы уплотнения раскладок лекал при заданной схеме их размещения// Тезисы докладов областной научно-технической конференции. Иваново: ИвТИ, 1986. -с.203-204.

53. Журавлев Ю.И., Туляганов Ш.Е. Меры важности объектов в сложных системах. //Журнал выч. матем. и матем. физики , 1972,12,1. с.170-184.

54. Friedberg, R.M. A learning machine, Part 1 //IBM Journal of Research and Development, 2. p.2-13.

55. Dejong, K.A. Adaptive system design: a genetic approach. //IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, 1980, 10(9).-p. 566-574.

56. Holland, J.H. Adaptive algorithms for discovering and using general patterns in growing knowledge bases. // InternationalчГл

57. Journal on Policy Analysis and Information Systems, 1980, 4(2).-p. 217-240.5. Диссертации

58. Балтайс Д. Г. Разработка методов автоматического размещения лекал в раскладке. Дисс. на соискание уч.степени к.т.н. /СПГУТиД СПб., 1994.

59. Гейфман H.A. Исследование по совершенствованию методов рационального размещения деталей швейных изделий при раскрое ткани. Дисс. На соискание уч.степени к.т.н. /КТИЛП Киев, 1975.

60. Прудиус В.Н. Метод определения оптимального плана раскроя при массовом производстве одежды. Автореферат дисс. на соискание уч.степени к.т.н. Киев, 1973.

61. Водорезова В.Ф. Исследование рационального раскроя материалов при изготовлении одежды по индивидуальным заказам. Автореферат дисс. на соискание уч.степени к.т.н. М.: МТИ, 1986.

62. Панин И.Г. Разработка и исследование диалоговой системы синтеза раскладки швейных лекал. Автореферат дисс. на соискание уч.степени к.т.н. Киев: КТИЛП, 1975.1.г?

63. Мегас С.Л. Методы решения экстремальных задач размещения многоугольных геометрических объектов в полосе. Автореферат дисс. на соискание уч.степени к.ф.-м.н. М., 1984.