автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Разработка среды полимоделирования сложных динамических систем в форме интуитивных спецификаций

На

правах рукописи УДК 681.3.06

НОГОВИЦЫНА Татьяна Евгеньевна

/

ОД

\

2 1 ДПР 2ССЗ

РАЗРАБОТКА СРЕДЫ ПОЛИМОДЕЛИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ФОРМЕ ИНТУИТИВНЫХ СПЕЦИФИКАЦИЙ

Специальность 05.13.12 - системы автоматизации

проектирования (электротехника, энергетика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 1999

Работа выполнена на кафедре Вычислительной техники и систем автоматизированного проектирования Ивановского государственного энергетического университета.

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Нуждин В. Н.

Официальные оппоненты -

доктор технических наук, профессор Фомин Б. Ф.; кандидат технических наук, доцент Ратманова И. Д.

Ведущая организация -

Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики (технический университет), г. Санкт-Петербург

Защита состоится 17 декабря 1999 г. В 11 часов в аудитории Б-237 на заседании диссертационного совета Д 063.10.01 при Ивановском государственном энергетическом университете.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГЭУ.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34, Совет ИГЭУ.

Автореферат разослан 16 ноября 1999 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессо

АРАРЫКИН С. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Современное компьютерное моделирование - неотъемлемая часть процесса проектирования электротехнических систем. Оно позволяет, с одной стороны, сократить сроки и стоимость проектных работ, а с другой - повысить качество результатов проектирования.

Стремление повысить качество проектируемых электротехнических систем привело к утверждению взгляда на них как на сложные системы, характеризующиеся антиинтуитивным поведением и многоаспектностью проявления свойств. Для обеспечения многоаспектности рассмотрения сложной системы необходимо использовать многоязычную среду моделирования (среду полимоделирования). Для учета антиинтуитивности поведения сложной системы, предполагающей изменение представления о системе, требуется обеспечить оперативность создания и модификации среды полимоделирования вплоть до коренных изменений в ее математическом, лингвистическом и программном обеспечении.

Как правило, разработка сред моделирования осуществляется на основе технологий процедурного программирования. Эти технологии не поддерживают концептуальный уровень проектирования. Поэтому при разработке на их основе сред моделирования необходим этап «ручного» перевода неконструктивных (с точки зрения технологий процедурного программирования) концептуальных знаний о моделировании в конструктивную (вычислительно интерпретируемую) алгоритмическую форму. Программные представления знаний о моделировании сложных систем занимают большой объем, и процесс их создания - трудоемкий. Это приводит к значительным финансовым и временным затратам на разработку и модификацию сред полимоделирования, что является критичным при создании и развитии программных продуктов в условиях экономического кризиса. Очевидным выходом из такой ситуации является интуитивное (естественное с синтаксической и семантической точек зрения) программирование среды моделирования. Однако, распространенные технологии программирования не поддерживают этой возможности. Поэтому значительные результаты в интуитивной реализации сред моделирования сложных систем не достигнуты.

В связи с этим актуальным является конструктивное абстрагирование знаний о моделировании. То есть абстрагирование от излишне детальных знаний процедурной реализации, представление системы знаний о моделировании в форме интуитивных спецификаций, которые при этом могут быть вычислительно интерпретируемы средствами некоторой компьютерной технологии.

Целью диссертационной работы является конструктивное абстрагирование знаний о полимоделировании и интуитивная реализация автоматизированной среды полимоделирования сложных динамических систем.

Поставленная цель определила круг решаемых задач:

1. Анализ известных сред моделирования динамических систем и средств их разработки с позиции конструктивного абстрагирования знаний о моделировании сложных систем.

2. Выявление основных групп знаний о полимоделировании динамических систем и форм их интуитивного представления.

3. Обоснование выбора компьютерной технологии в качестве платформы для конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании.

4. Обоснование состава интуитивных языков входного описания проблемных знаний о сложных динамических системах и задачах их моделирования.

5. Разработку конструктивных спецификаций среды полимоделирования.

6. Апробацию разработанной среды и анализ ее эффективности на примере решения задач проектирования объектов электротехники.

7. Анализ эффективности разработанного способа конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании.

Методической основой работы являются теория формальных грамматик, теория графов, системология Дж.Клира, технология системного ме-тамоделирования, методы имитационного моделирования, методы интегрирования дифференциальных уравнений, принципы построения современных САПР.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1.Предложен способ конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании сложных динамических систем. Он предполагает разделение множества знаний о лолимоделировании на три класса: грамматики проблемных языков, схемы планирования вычислений, законы вычислительной интерпретации базовых элементов, - и проецирование этих знаний на обобщенные механизмы системного метамоделирования: супертрансляцию, трансформацию и интерпретацию. Особенностью данного способа является то, что полученные интуитивные спецификации знаний о полимоделировании являются исходными текстами среды полимоделирования.

2.Разработаны спецификации трансляторов языков полимоделирования в виде формальных грамматик со встроенной семантикой: обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ), разностных уравнений (РУ), направленных структурных схем (НСС) в терминах теории автоматического управления (ТАУ), направленных структурных схем в терминах теории сис-

тем массового обслуживания (HCC СМО), диалектов языков Pascal, Forth, а также интегрирующего их языка DMC. В отличие от традиционных спецификаций языков и процедурных реализаций трансляторов разработанные спецификации трансляторов являются одновременно формальными и конструктивными описаниями грамматик данных языков.

3.Разработана схема планирования вычислений комбинированных моделей, описываемых на перечисленных языках; разработана конструктивная спецификация данной схемы.

На защиту выносятся:

1. Способ конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании сложных динамических систем.

2. Конструктивные спецификации формальных грамматик диалектов следующих языков: ОДУ, РУ, НСС ТАУ, НСС СМО, Pascal, Forth, интегрированного языка DMC.

3. Схема планирования вычислений комбинированных моделей в среде полимоделирования и ее конструктивная спецификация.

Практическая ценность диссертационной работы определяется:

• снижением временных и финансовых затрат на разработку и модификацию среды полимоделирования за счет увеличения интуитивности и компактности ее исходных текстов;

• расширением сферы эффективного применения методов компьютерного моделирования благодаря многоаспектности представления моделей сложных систем на интегрированном языке DMC и за счет его расширяемости;

• снижением временных и финансовых затрат на проектирование объектов электротехники благодаря возможности интуитивного описания их моделей, а также моделей их исследования на языках среды полимоделирования.

Реализация и внедрение результатов исследований.

Разработанная среда испытана при выполнении НИР в области автоматизации проектирования и исследования цифровых САУ электроприводами, внедрена в учебный процесс (курсовое и дипломное проектирование) на кафедре «Электроника и микропроцессорные системы» ИГЭУ; апробирована в АО «ЗАРУБЕЖЭНЕРГОПРОЕКТ» для моделирования систем управления объектов теплоэнергетики и рекомендована к использованию в составе интегрированных САПР; внедрена в НИИ МВЭ при ИГЭУ и используется для исследования динамических свойств систем электроприводов и САУ; внедрена и используется в Ивановском филиале ВНИИэлектропривод при проектировании электрооборудования текстильных машин для решения задач исследования динамических режимов систем электроприводов. Практическая ценность работы подтверждена актами внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Современное состояние, проблемы и перспективы развития Российской экономики» (Иваново, 1996); на международной научно-технической конференции «VIII Бенардосовские чтения» (Иваново, 1997); на III международной электронной научной конференции «Современные проблемы информатизации» (Воронеж, 1998); на научно-практическом семинаре «Новые информационные технологии» (Москва, 1998); на V Ме>еду-народной научно-технической конференции «Информационная среда вуза» (Иваново, 1998); на научно-практическом семинаре «Новые информационные технологии-2» (Москва, 1999).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 106 наименований и приложений. Основная часть содержит 156 страниц машинописного текста, 33 рисунка и 2 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена анализу современных подходов к моделированию сложных динамических систем, а также постановке цели работы.

Взгляд на объекты моделирования как на сложные системы выдвигает новые требования к средам моделирования: требование гибкости -возможности оперативной настройки сред моделирования на новые классы задач при приемлемых затратах; требование поддержки интуитивных входных описаний моделей разнородных компонентов и аспектов сложной системы.

Разнообразие задач компьютерного моделирования, объектов моделирования, а также наличие различных средств разработки программного обеспечения обусловили существование большого числа сред моделирования. Наряду с общеизвестными и широко распространенными средами, такими как GPSS, CJ1AM, DYNAMO, СИМУЛА, Арена, MatLab, MathCad, AutoCad, OrCad, SIMSCRIPT, Stella, STRATUM, TWOS, Taylor, VSE, WARPED, POSES, VenSim, 20-sim и др., практически в каждой проектной организации ведется разработка собственных систем моделирования.

Анализ сред моделирования динамических систем позволил сделать следующие выводы: 1) недорогие среды, как правило, поддерживают формализацию систем в рамках математических схем одного класса; 2) наиболее популярные дорогостоящие среды поддерживают формализацию сложной системы в рамках ограниченного жестко заданного набора математических схем; 3) применение современных сред эффективно лишь при решении задач, четко укладывающихся в рамки имеющихся шаблонов;

4) настройка функционирующей среды на новые классы задач требует значительных временных и финансовых затрат вследствие жесткости традиционно применяемых процедурных технологий их разработки.

Данные свойства не позволяют эффективно моделировать сложные системы. Они обусловлены применением при их разработке процедурных технологий программирования.

Развитие САБЕ-технологий, технологий визуального и компонентного программирования свидетельствует о наметившейся тенденции повышения интуитивности исходных описаний программных систем и их гибкости. Однако, эти подходы специализированы на решении ограниченного круга задач автоматизации программирования и не поддерживают интуитивную разработку сред моделирования сложных динамических систем.

Таким образом, использование традиционных средств при разработке программного обеспечения приводит к жесткости и громоздкости сред моделирования, неэффективности их применения для моделирования сложных динамических систем.

Предлагается использовать технологию системного метамоделиро-вания 31т\Л/ог1с1, которая разработана в ИГЭУ и ориентирована на решение обобщенных задач моделирования. Для обеспечения возможности представления программной системы в легко модифицируемой, компактной форме требуется определить способ проецирования знаний о ее функционировании на обобщенные механизмы системного метамоделирования и затем разработать интуитивные спецификации программной системы.

Вторая глава посвящена разработке способа конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании на платформе технологии системного метамоделирования и созданию архитектуры автоматизированной среды полимоделирования сложных динамических систем.

Рассматриваются основные положения компьютерной технологии системного метамоделирования. Суть технологии составляет унификация объектов и задач моделирования в виде моделей систем и системных задач, формализуемых в терминах ограниченного набора понятий обобщенных систем и операций над ними на базе оригинального аппарата формального представления и преобразования обобщенных систем (Э\Л/С). В основе данного представления лежат понятия сущности с атрибутами и отношения между сущностями. Решение задач компьютерного моделирования осуществляется путем применения обобщенных операций супертрансляции (когда модель транслятора представляется в виде спецификации грамматики языка), трансформации (преобразования), вычислительной интерпретации, компиляции и имитации моделей обобщенных систем. Описание способа решения класса задач моделирования из конкретной проблемной области на базе обобщенных операций выполняется при соз-

дании проблемно-ориентированных приложений. Для этого разрабатываются модели трансляторов, трансформаторов и интерпретаторов, составляющих приложение.

К базовым средствам технологии относятся язык спецификации грамматик проблемных языков (БО) и язык описания трансформаторов ОС. В отличие от традиционных языков программирования данные языки обеспечивают интуитивность реализации трансляторов и трансформаторов (составляющих значительную часть современной среды моделирования). При этом имеется возможность расширять множество языков для интуитивной реализации проблемно-ориентированных программных компонентов.

Таким образом, использование обобщенных операций моделирования и интуитивных базовых языков технологии 51т\Л/огМ позволяет существенно уменьшить объем исходных текстов проблемно-ориентированного моделирующего приложения, повысить динамичность его создания и развития.

Описывается предложенный способ конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании. Он определяется следующими пунктами.

1. Выделена область полимоделирования, рассматриваемая в данной работе, - имитационное моделирование, анализ на имитационных моделях, параметрический синтез сложных динамических нелинейных непрерывных, дискретных и гибридных систем.

2. На основе объектного анализа проблемной области полимоделирования в контексте рассмотрения традиционно проектируемых в ИГЭУ объектов электротехники выбраны формализмы интуитивного входного представления моделей в следующем составе:

• аппарат обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ), являющийся эффективным средством моделирования и анализа систем вида:

и<р> = Р(и',и",...,и1р~^,1), с начальными условиями

ЩЬ) = Л,.^о) = >12,и"«0) = /73.....и(р-'%) = ,

где и- вектор переменных состояний; и(1> =с1'и/сИ' - вектор производных переменных состояний ¡-го порядка; Р - вектор-функция; /- независимая переменная;

• формализм разностных уравнений, широко используемый для моделирования дискретных систем вида:

(Уп+1 =Р(ип,ип л,...,ип_^) с начальными условиями

ип((0) = Л ип = ¡12, ип = /7 „ ,+2,

где Uj- вектор значений разностной функции в;-том узле.

• формализм направленных структурных схем (НСС) в терминах ТАУ, позволяющий интуитивно описывать функциональные взаимосвязи элементов моделируемых систем, представляемых в виде передаточных функций;

• формализм систем массового обслуживания (СМО), являющийся популярным средством моделирования и анализа дискретных динамических систем;

• формализм императивного программирования для алгоритмического представления систем на языках Pascal и Forth;

• формализм, интегрирующий все перечисленные выше формализмы, обеспечивающий целостность представления сложных систем и системных задач.

3. Определены знания о законах алгоритмизации и вычислительного воспроизведения систем, представленных в рамках перечисленных формализмов.

4. Знания, определенные предыдущими пунктами, отображены на обобщенные механизмы системного метамоделирования следующим образом.

• Синтаксис языков формализмов и семантика исходного представления моделируемых систем описываются в виде формальных грамматик. Таким образом, процесс синтаксического анализа и формализации входного описания моделей отображается на механизм супертрансляции.

• Схемы планирования вычислительных моделей описываются в виде моделей трансформаторов обобщенных систем. Таким образом, процесс алгоритмизации модели отображается на механизм трансформации.

• Законы вычислительного воспроизведения базовых элементов описываются в виде моделей интерпретаторов. При этом процесс построения программного кода модели отображается на механизмы интерпретации и компиляции.

На основе представленного способа конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании разработана архитектура среды полимоделирования. Она представлена на рис.1. Архитектура отражает компонентный состав и схему функционирования вычислительной среды. Вычислительные модели проблемных трансляторов, интерпретаторов и планировщика совместно со встроенными механизмами системного метамоделирования образуют вычислительную среду полимоделирования (DMC). Ее функционирование заключается в имитации перечисленных вычислительных моделей. Результатом функционирования среды является трансляция, трансформация, компиляция и управляемая параллельная имита-

Спецификация языка ЭМС

Язык спецификации грамматик

Описание исследуемой модели на языке ОМС

Описание Ь. планировщика среды ОМС, опреляющего схему вычисления моделей

Описания Ьь вычислительных интерпретаторов

базовых сущностей среды ОМС

5\Л/С-модели интерпретатороЕ

Исследуемая

модель в форме

-> Компиляция

Язык описания (\ трансформаторов"^ обобщенных систем

SWG-мoдeль планировщика среды йМС

Имитация модели

планировщика, осуществляющей трансформацию исследуемой модели

описываются разработчиком РМС описываются пользователем ОМС базовые средства БтУУогУ

->

информационные потоки трансформирующее воздействие

Рис. 1. Архитектура среды полимоделирования БМС

ция проблемных моделей, написанных пользователем на интегрированном языке DMC.

Третья глава посвящена разработке и исследованию конструктивных грамматик языков среды полимоделирования.

В качестве средства спецификации грамматик используется формальная система SG, позволяющая определять грамматики вида:

SG = (V,P,C,0,J,F,W,l,R,ntS,ip,v),

где V- словарь основных терминальных символов; Р- конечное множество зависящих от семантики терминальных символов; С- словарь символов-контекстов; О- конечное множество терминальных символов контекстных операций над С ; J - конечное множество терминальных символов семантических операций; F- словарь фрактальных терминальных символов; W - словарь нетерминальных символов; / - начальный символ; R - конечное множество продукций; Q - модель, определенная на S ; S -семантика, в качестве которой выступает SWG; <p:L(SG) -> S - интерпретирующее отображение; у/ - функция семантического управления выводом.

Определена проблемная семантика языков ОДУ, РУ, НСС ТАУ, НСС СМО, Pascal, Forth в форме алгебраической системы:

S = (ОЬ, Op, Rt),

где ОЬ- множество объектов, Ор- множество операций над объектами, Rt - множество отношений между объектами.

S0/]y = ({Const, Var, Expr} ,{OpAR,FST, Dif, Ass},{Eq, SysEq}),

где Const - константы, Var - переменные, Expr- выражения, OpAR-арифметические операции, FST- стандартные функции, Dif - дифференцирование, /Iss-присвоение, Eq - уравнения, SysEq - системы уравнений.

Spy = ({Const,Var,Expr},{OpAR,FST,FR,Ass),{Eq,SysEq}},

где Fr - сеточные функции.

Shccwy ={EITAy,0,Linl<),

где EITAy - элементы структурных схем, характеризующиеся передаточными функциями, или законами поведения выходов; Link - отношения соединения элементов в схеме.

(■EICMO,0,Link),

где Е1СМ0 - элементы систем массового обслуживания.

Spascal = {{Const,Var,Type, Expr}, {OpfiR,OpL,OpSTR,OpSET,FST,FUter, Pusec IF, Loop, Ass, KT}, {RfSOp, RtLOb}),

где Type - множество типов переменных; OpL,OpSTR,OpSET - множества логических, строковых операций и операций над множествами, FUser,PUser- процедуры и функции пользователя, IF- условный оператор, Loop- операторы организации циклов, КТ- операции конструирования типов; RtLOb - отношения связанности объектов, RtSOp - отношения следования операторов.

^FORTH = ^Siac/c, , , Word user* , IfSTACK ^ i^00pSTACK

где Stack - стек, WordUSER - слова пользователя.

Разработка грамматик перечисленных языков осуществлялась в соответствии со следующими принципами:

1) отображение проблемной семантики на обобщенную семантику SWG осуществлялось следующим образом:

х е {Const,Var} -> е(А)\

х еТуре ef(A);

e{Expr,Op,Rt] -> (е,(Д),{/.,(е„е;)}),

где е - сущность, А - вектор атрибутов сущности, et - сущность-тип, L - связь между сущностями;

2) согласование конкурирующих характеристик формальной грамматики: показателя интуитивности описания правил вывода (In), показателя унификации блоков грамматик перечисленных языков (Un) и количества правил вывода (/W), - в виде критерия

Q = fCln,2Un,3M),

^SPnR,TR\

2 0SP| ULAN R,

ln = -

|L4/Vj

-, LAN={ОДУ, РУ, НССТАУ, HCC CMO, Pascal, Forth},

ISM,

DMC

SP

ип = -—~,-г, SM = <VvOvJvFuW), М: = К,

1И1 I -

1<±АЫ

где префиксы 1 х 3 - ранг характеристики грамматики, ЯЕР - множество правил спецификации, /?т" - множество правил, традиционно используемых при определении синтаксиса языка;

ПОРОЖДЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ПОРОЖДЕНИЕ ИНТЕГРИРОВАННЫХ "ЧИСТЫХ" ЯЗЫКОВ ЯЗЫКОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

АДУ

РУ

НСС ТАУ

нее смо

PASCAL

FORTH

Рис.2. Порождающие свойства грамматики интегрированного языка ОМС

3) обеспечение однозначности грамматик;

4) оптимизация дерева вывода на основе ранжирования альтернативных правил вывода в соответствии с статистикой их использования.

Разработанная грамматика интегрированного языка ЭМС позволяет порождать как «чистые» проблемные языки полимоделирования, так и их комбинации (рис.2). Благодаря этому можно интуитивно записывать модели сложных систем путем комбинации языков, наиболее подходящих для описания различных аспектов сложных систем.

Реализация трансляторов языков полимоделирования в виде конструктивных спецификаций позволила на порядок сократить объем исходных текстов и повысить их интуитивность по сравнению с процедурным способом реализации трансляторов.

Четвертая глава посвящена разработке и исследованию планировщика вычислительных моделей и интерпретаторов базовых элементов среды полимоделирования.

Исходной точкой при разработке схем планирования является анализ семантики моделей, получаемых в результате трансляции с языков среды полимоделирования, на предмет сводимости ее к алгоритмической форме.

Схемы планирования вычислений моделей включают следующие компоненты: отображение функциональных взаимосвязей элементов модели на алгоритмические взаимосвязи, задания последовательности расчета элементов, планирование продвижения системного времени. Интуитивной формой их описания могут быть обобщенные преобразования систем: де-

композиция, агрегирование, вытягивание в цепочку, проецирование и др. В связи с этим методологическим принципом при разработке схем планирования в диссертации является использование терминологии обобщенных преобразований систем. Поэтому конструктивная спецификация планировщика отличаются компактностью (3Кб текста) и интуитивностью.

За основу формализации вычислительных моделей в технологии системного метамоделирования положена порождающая система (по Дж.Клиру). Описывающая ее функция порождения удобно представляется в форме разностных уравнений. Поэтому описания интерпретаторов базовых элементов выполнялись на разработанном диалекте языка Pascal со встроенными конструкциями разностных уравнений.

Разработанные интерпретаторы базовых элементов разделяются на следующие классы: непрерывные линейные элементы в терминах структурных схем ТАУ; непрерывно-дискретные нелинейные элементы в терминах структурных схем ТАУ; элементы систем массового обслуживания; элементы процедур статистического анализа; элементов процедур работы со стеком; унифицированных элементов ведения баз данных, работы с текстовыми файлами, создания и управления графическими примитивами; элемента «база».

DMC является средой имитационного моделирования динамических систем, поэтому особую роль в ее архитектуре занимает закон управления системным временем (характеризующий базу по Дж.Клиру). В среде DMC он представлен особым базовым элементом «база». База определяет алгоритм продвижения системного времени; содержит глобальную информацию, доступную для всех элементов моделируемой системы; синхронизирует их функционирование. Для поддержки имитации систем разных классов: непрерывных, дискретных, дискретно-непрерывных, - в интерпретаторе базы объединены известные алгоритмы продвижения системного времени: пошаговый метод, поиск следующего ближайшего события, алгоритмы продвижения модельного времени в многостадийных методах интегрирования Рунге-Кутты.

В пятой главе рассматриваются вопросы практического применения разработанной среды полимоделирования; анализируется эффективность разработанного способа конструктивного абстрагирования знаний для создания среды полимоделирования сложных динамических систем.

Эффективность применения среды полимоделирования DMC рассмотрена на примерах из области проектирования микропроцессорных систем управления (МПСУ): при моделировании адаптивной САУ технологическим процессом формования полимерного оптоволокна; при параметрическом синтезе САУ двухмассовой упругой электромеханической системы. Основными особенностями рассматриваемых САУ являются: нелинейность

динамических объектов управления, сложность алгоритмов управления нелинейными объектами, а также высокая стоимость настройки САУ на реальном объекте, связанная с уникальностью оборудования, невозможностью долговременного простоя оборудования из-за значительных убытков, повреждениями оборудования в процессе настройки. В связи с этим актуальна задача сокращения дорогостоящего этапа настройки МПСУ на реальном объекте. Это может быть достигнуто за счет повышения точности и оперативности настройки программных средств МПСУ на модели на этапе проектирования.

Основным недостатком традиционных подходов к проектированию МПСУ является неадекватность представления модели цифровой системы управления. Настроенный на такой модели регулятор требует ручного перепрограммирования на языке целевого микропроцессорного (МП) контроллера. Полученная таким образом управляющая программа отлаживается без других подсистем САУ, нарушая целостность представления системы в процессе ее проектирования. Поэтому при применении данного подхода качество проектных решений низкое (параметры спроектированной САУ могут отличаться от параметров САУ, настроенной на реальном объекте, на два порядка). В связи с этим затраты на настройку программных средств МПСУ на реальном объекте высоки.

В отличие от традиционных средств моделирования среда DMC позволяет описывать модели МПСУ в целостном и интуитивном виде. Это достигается сочетанием возможности описания алгоритма управления на языке Forth (широко применяемого для программирования микропроцессорных контроллеров) с возможностью описания объекта управления в терминах дифференциальных уравнений и структурных схем ТАУ. При этом отлаженная в процессе моделирования программа управления может быть непосредственно перенесена в контроллер. Благодаря этому достигается повышение качества проектных решений, снижение затрат на проектирование МПСУ.

Проведен анализ этапов разработки среды DMC. Прототипом DMC-I является разработанный в ИЭИ на основе традиционных процедурных технологий программирования многофункциональный имитационный комплекс МИК-А. На создание МИК-А было затрачено несколько человеко-лет, объем его исходных текстов превышает 1Мб. На создание DMC-I ушло 3 чел-мес. При этом объем исходных текстов DMC-I значительно меньше объема исходных текстов МИК-А (трансляторов - на порядок, планировщика - на два порядка, интерпретаторов базовых элементов - в два раза). Принципиальным моментом является то, что исходными текстами среды DMC-I являются интуитивные спецификации.

Необходимость решения новых задач проектирования объектов электротехники в ИГЭУ потребовала использования новых языков моделирования, в частности языка Forth и соответственно разработки и модификации компонентов среды моделирования: трансляторов, планировщиков, интерпретаторов базовых элементов.

Реализация данных возможностей в рамках системы МИК-А потребовала бы значительных затрат (в связи с большим объемом ее исходных текстов и жесткостью процедурной реализации). Реализация этих возможностей в рамках среды DMC (DMC-II) потребовала 2 чел-мес. При этом DMC-II является современной средой полимоделирования сложных нелинейных дискретно-непрерывных динамических систем, позволяющей решать задачи имитационного моделирования, анализа на имитационных моделях и параметрического синтеза. Отметим, что ее исходные тексты являются интуитивными и компактными (так, спецификация транслятора интегрированного языка DMC занимает 45 Кб, спецификация планировщика - 3 Кб).

Очевидные результаты интуитивной реализации среды DMC (сокращение сроков разработки и модификации, уменьшение объемов исходных текстов, повышение их интуитивности) достигнуты благодаря применению предложенного способа конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании на платформе технологии системного метамодели-рования. Эффективность конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании определяется следующим. Во-первых, конструктивные знания, накопленные школой моделирования ИГЭУ, приобрели строгую компактную форму. Во-вторых, благодаря обозримости и интуитивности представления знаний о полимоделировании появилась возможность овладения всем комплексом этих знаний в короткие сроки (что имеет большое значение для учебного процесса). В-третьих, за счет интуитивности и высокой модифицируемости конструктивных знаний о полимоделировании появилась возможность ориентации школы моделирования ИГЭУ на решение качественно более сложных задач.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. Проведен анализ сред моделирования динамических систем и средств их разработки с позиции конструктивного абстрагирования знаний о моделировании сложных систем. Выявлены основные группы знаний о полимоделировании динамических систем и форм их интуитивного представления. Обосновано применение компьютерной технологии системного метамоделирования SimWorld в качестве эффективного средства конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании.

2. Разработан способ конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании сложных динамических систем, определяющий законы проецирования этих знаний на обобщенные механизмы системного мета-моделирования. Полученные характеристики интуитивности и компактности конструктивных спецификаций среды полимоделирования, оперативности ее создания и модификации свидетельствуют об эффективности предложенного способа.

3. Обоснован выбор интуитивных языков входного описания проблемных знаний о сложных динамических системах и задачах их моделирования в составе: ОДУ, РУ, НСС ТАУ, HCC СМО, Pascal и Forth, а также интегрированного языка DMC.

4. Разработана архитектура среды полимоделирования DMC, воплощающая предложенный способ конструктивного абстрагирования знаний.

5. Разработана схема планирования вычислений моделей сложных динамических систем, использующих во входных описаниях весь комплекс языков среды полимоделирования DMC.

6. Разработаны интуитивные спецификации языков, планировщиков и интерпретаторов базовых элементов, оставляющие исходные тексты среды полимоделирования DMC.

7. Исследована вычислительная среда полимоделирования сложных динамических систем DMC. Эффективность среды DMC подтверждена успешным решением задач проектирования объектов электротехники.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ноговицын В.Е., Ноговицына Т.Е. Среда экономического полимоделирования на основе SimWorld-технологии для автоматизации управления Ивановским регионом // Современное состояние, проблемы и перспективы развития Российской экономики: Тез. докл. международной науч.-техн. конф.: Кондратьевские чтения / ИГЭУ. - Иваново, 1996.-С. 127-129.

2. Ноговицына Т.Е. Современные проблемы автоматизации управления экономическими системами И Современное состояние, проблемы и перспективы развития Российской экономики: Тез. докл. международной науч.-техн. конф.: Кондратьевские чтения / ИГЭУ. - Иваново, 1996,- С. 130131.

3. Ноговицына Т.Е., Ноговицын В.Е. Автоматизированная среда моделирования динамических систем DMC на базе SimWorld-технологии. //

VIII Бенардосовские чтения: Тез. докл междунар. науч.-техн. конф ./ИГЭУ. -Иваново, 1997.- С. 53.

4. Еремеев A.B., Софронов C.B., Ноговицына Т.Е., Ноговицын В.Е. Создание комплекса для проектирования микропроцессорных систем управления // VIII Бенардосовские чтения: Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф./ ИГЭУ. - Иваново, 1997. - С. 203.

5. Иванищев В.В., Марлей В.Е., Ноговицына Т.Е., Нуждин A.B., Нуж-дин В.Н., Смирнов М.В., Таланов С.Б. Макроэкономическая модель развития региона в условиях рынка // Состояние и перспективы развития электротехнологии: Тез. докл международной науч.-техн. Конф.: VII Бенардосовские чтения / ИГЭУ. - Иваново, 1994. - С. 36.

6. Ноговицын В.Е., Ноговицына Т.Е., Грибанов A.B., Данилин И.А. Создание современных автоматизированных средств обучения с использованием SimWorld-технологии на примере приложения «Механика» // VIII Бенардосовские чтения: Тез. докл междунар. науч.-техн. конф./ ИГЭУ,-Иваново, 1997. - С. 58.

7. Ноговицына Т.Е. Планирование вычислительных моделей в среде моделирования сложных систем DMC. // Современные проблемы информатизации: Тез. докл III международной электронной науч. конф. - Воронеж: Изд-во Воронежского лед. ун-та, 1998.- С. 159-160.

8. Ноговицына Т.Е., Ноговицын В.Е. DMC. Новый подход к разработке САПР и АСНИ на базе технологии системного метамоделирования в действии // Новые информационные технологии: материалы науч.-практич. семинара / МГИЭМ. - Москва, 1998,- С. 76-86.

9. Ноговицына Т.Е. Конструктивное абстрагирование знаний о функционировании среды моделирования с помощью средств технологии SimWorld // Информационная среда вуза: статьи к международной науч.-технич. конференции/ Иваново, 1998. - С. 203-206.

10. Софронов C.B., Волков A.B., Ноговицына Т.Е. Комплекс для моделирования и отладки микропроцессорных систем автоматического управления технологическими процессами // Новые информационные технологии: материалы науч.-практич. семинара / МГИЭМ.- Москва, 1999,- С. 95-101.

Подписано в печать 05.10.99. Формат 60x84 1/16. печать плоская. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ ИГЭУ. 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ ПОДХОДОВ К МОДЕЛИРОВАНИЮ

СЛОЖНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

1.1. Общие принципы организации автоматизированных сред моделирования сложных динамических систем.

1.2 Анализ современных сред автоматизированного моделирования динамических систем.

1.3 Анализ современных средств автоматизации разработки сред моделирования.

1.4 Постановка задачи на интуитивную реализацию автоматизированной среды по^им^дел^рования сложных динамических систем.

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА ИНТУИТИВНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СРЕДЫ ПОЛИМОДЕЛИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

2.1. Основные положения технологии системного метамдделирования SimWorld как инструмента создания среды полимоделирования.

2.2. Разработка способа конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании на базе ТСМ SimWorld.

2.3. Разработка архитектуры среды полимоделирования.

2.4. Реализация вычислительной среды полимоделирования.

2.5. Функционирование среды полимоделирования.

2.6. Выводы.

ГЛАВА 3: РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНГВИСТИЧЕСКИХ

СРЕДСТВ СРЕДЫ ПОЛИМОДЕЛИРОВАНИЯ.

3.1. Постановка задачи на разработку языков полимоделирования средствами технологии SimWorld.

3.2. Разработка спецификаций грамматик диалектов языков АДУ, РУ, НСС ТАУ, НСС СМО, Pascal, Forth.

3.3. Анализ разработанных грамматик.

3.4. Постановка задачи на разработку грамматики интегрированного языка БМС.

3.5. Разработка и исследование интегрированного языка БМС.

3.6. Выводы.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАНИРОВЩИКА

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ И ИНТЕРПРЕТАТОРОВ

БАЗОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СРЕДЫ ПОЛИМОДЕЛИРВОАНИЯ.

4.1. Постановка задачи на разработку интегрированной схемы планирования вычислительных моделей в среде БМС.

4.2. Разработка и исследование интегрированной схемы планирования вычислений моделей сложных динамических систем.

4.3. Разработка интерпретаторов базовых элементов среды полимоделирования.

4.4. Разработка и исследование структуры и интерпретатора базового элемента продвижения системного времени.

4.5. Выводы.

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ

СРЕДЫ ПОЛИМОДЕЛИРОВАНИЯ ШС.

5.1. Применение ШС для моделирования САУ технологического процесса формования полимерного оптического волокна.

5.2. Применение БМС для параметрического синтеза САУ упругих электромеханических систем.

5.3. Анализ свойств разработанной среды ОМС.

5.4. Выводы.

Современное компьютерное моделирование - неотъемлемая часть процесса проектирования электротехнических систем. Оно позволяет, с одной стороны, сократить сроки и стоимость проектных работ, а с другой - повысить качество результатов проектирования.

Стремление повысить качество проектируемых электротехнических систем привело к утверждению взгляда на них как на сложные системы, характеризующиеся антиинтуитивным поведением и многоаспектностью проявления свойств. Для обеспечения многоаспектности рассмотрения сложной системы необходимо использовать многоязычную среду моделирования (среду полимоделирования). Для учета антиинтуитивности поведения сложной системы, предполагающей изменение представления о системе, требуется обеспечить оперативность создания и модификации среды полимоделирования вплоть до коренных изменений в ее математическом, лингвистическом и программном обеспечении.

Разнообразие задач компьютерного моделирования, объектов моделирования, а также наличие различных средств разработки программного обеспечения обусловили существование большого числа сред моделирования. Наряду с общеизвестными и широко распространенными средами, такими как GPSS, CJIAM, DYNAMO, СИМУЛА, Арена, MatLab, MathCad, AutoCad, OrCad, SIMSCRIPT, Stella, STRATUM, TWOS, Taylor, VSE, WARPED, POSES, VenSim, 20-sim и др., практически в каждой проектной организации ведется разработка собственных систем моделирования.

Как правило, разработка сред моделирования осуществляется на основе технологий процедурного программирования. Эти технологии не поддерживают концептуальный уровень проектирования. Поэтому при разработке на их основе сред моделирования необходим этап "ручного" перевода неконструктивных (с точки зрения технологий процедурного программирования) концептуальных знаний о моделировании в конструктивную (вычислительно интерпретируемую) алгоритмическую форму. Программные представления знаний о моделировании сложных систем занимают большой объем, и процесс их создания-трудоемкий. Это приводит к значительным финансовым и временным затратам на разработку и модификацию сред полимоделирования, что является критичным при создании и развитии программных продуктов в условиях экономического кризиса. Очевидным выходом из такой ситуации является интуитивное (естественное с синтаксической и семантической точек зрения) программирование среды моделирования. Однако, распространенные технологии программирования не поддерживают этой возможности. Поэтому значительные результаты в интуитивной реализации сред моделирования сложных систем не достигнуты.

В связи с этим актуальным является конструктивное абстрагирование знаний о моделировании. То есть абстрагирование от излишне детальных знаний процедурной реализации, представление системы знаний о моделировании в форме интуитивных спецификаций, которые могут быть вычислительно интерпретируемы средствами некоторой компьютерной технологии.

Существующая в ИГЭУ школа моделирования за свой многолетний опыт накопила огромный объем знаний в области полимоделирования. Они были воплощены в серии моделирующих имитационных комплексов МИК, широко используемых как в учебном процессе и научных исследованиях, так и в производстве. Их разработка осуществлялась на основе традиционных процедурных технологий программирования. В результате применения такого подхода к настоящему времени объем процедурных знаний о функционировании комплексов МИК увеличился настолько, что стало практически невозможно настраивать эти среды на решение новых задач проектирования, располагая сократившимся коллективом разработчиков и урезанными финансовыми ресурсами. Сложившаяся ситуация поставила под вопрос целесообразность дальнейшего развития направления, связанного с автоматизацией моделирования в рамках данной научной школы. В связи с этим актуальным является сохранение и дальнейшего развития знаний, накопленных в результате многолетней работы отечественных школ моделирования.

Целью диссертационной работы является конструктивное абстрагирование знаний о полимоделировании и интуитивная реализация автоматизированной среды полимоделирования сложных динамических систем.

Поставленная цель определила круг решаемых задач:

1. Анализ известных сред моделирования динамических систем и средств их разработки с позиции конструктивного абстрагирования знаний о моделировании сложных систем.

2. Выявление основных групп знаний о полимоделировании динамических систем и форм их интуитивного представления.

3. Обоснование выбора компьютерной технологии в качестве платформы для конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании.

4. Обоснование состава интуитивных языков входного описания проблемных знаний о сложных динамических системах и задачах их моделирования.

5. Разработку конструктивных спецификаций среды полимоделирования.

6. Апробацию разработанной среды и анализ ее эффективности на примере решения задач проектирования объектов электротехники.

7. Анализ эффективности разработанного способа конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании.

Методической основой работы являются теория формальных грамматик, теория графов, системология Дж.Клира, технология системного метамоделирования, методы имитационного моделирования, методы интегрирования дифференциальных уравнений, принципы построения современных САПР.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен способ конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании сложных динамических систем. Он предполагает разделение множества знаний о полимоделировании на три класса: грамматики проблемных языков, схемы планирования вычислений, законы вычислительной интерпретации базовых элементов, - и проецирование этих знаний на обобщенные механизмы системного метамоделирования: супертрансляцию, трансформацию и интерпретацию. Особенностью данного способа является то, что полученные интуитивные спецификации знаний о полимоделировании являются исходными текстами среды полимоделирования.

2. Разработаны спецификации трансляторов языков полимоделирования в виде формальных грамматик со встроенной семантикой: обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ), разностных уравнений (РУ), направленных структурных схем (НСС) в терминах теории автоматического управления (ТАУ), направленных структурных схем в терминах теории систем массового обслуживания (НСС СМО), диалектов языков Pascal, Forth, а также интегрирующего, их языка DMC. В отличие от традиционных спецификаций языков и процедурных реализаций трансляторов разработанные спецификации трансляторов являются одновременно формальными и конструктивными описаниями грамматик данных языков.

3. Разработана . схема планирования вычислений комбинированных моделей, описываемых на перечисленных языках; разработана конструктивная спецификация данной схемы на языке описания трансформаций обобщенных систем.

Практическая ценность диссертационной работы определяется:

• снижением временных и финансовых затрат на разработку и модификацию среды.полимоделирования за счет увеличения интуитивности и компактности ее исходных текстов;

• расширением • сферы эффективного применения методов компьютерного моделирования благодаря многоаспектности представления моделей сложных систем на интегрированном языке DMC и за счет его расширяемости;

• снижением временных и финансовых затрат на проектирование объектов электротехники благодаря возможности интуитивного описания их моделей, а также моделей их исследования на языках среды полимоделирования.

Разработанная среда испытана при выполнении НИР в области автоматизации проектирования и исследования цифровых САУ электроприводами, внедрена в учебный процесс (курсовое и дипломное проектирование) на кафедре "Электроника и микропроцессорные системы" ИГЭУ; апробирована в АО

11

ЗАРУБЕЖЭНЕРГ0ПР0ЕКТ" для моделирования систем управления объектов теплоэнергетики и рекомендована к использованию в составе интегрированных САПР; внедрена в НИИ МВЭ при ИГЭУ и используется для исследования динамических свойств систем электроприводов и САУ; внедрена и используется в Ивановском филиале ВНИИэлектропривод при проектировании электрооборудования текстильных машин для решения задач исследования динамических режимов систем электроприводов. Практическая ценность работы подтверждена актами внедрения.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции "Современное' состояние, проблемы и перспективы развития Российской экономики" (Иваново, 1996); на международной научно-технической конференции "VIII Бенардосовские чтения" (Иваново, 1997); на III международной электронной научной конференции "Современные проблемы информатизации" (Воронеж, 1998); на научно-практическом семинаре "Новые информационные технологии" (Москва, 1998); на V Международной научно-технической конференции "Информационная среда вуза" (Иваново, 1998); на научно-практическом семинаре "Новые информационные технологии-2" (Москва, 1999).

5.4. Выводы

1. Приведенные примеры моделирования САУ формованием полимерного оптического волокна и параметрического синтеза САУ упругими электромеханическими системами убедительно иллюстрируют, что применение среды БМС при проектировании микропроцессорных систем автоматического управления позволяет значительно повысить уровень автоматизации, улучшить качество проектных решений разрабатываемых систем управле

153 ния, сократить дорогостоящий этап настройки САУ на реальном объекте.

2. Функциональные возможности DMC-II характеризуют ее как современную автоматизированную среду моделирования сложных динамических систем. Уникальность описательных возможностей среды DMC-II обеспечивается интегрированным языком, включающим языки ОДУ, РУ, НСС ТАУ, HCC СМО, Pascal, Forth, которые широко используются при моделировании электротехнических и других систем.

3. Особенностью реализации среды DMC является интуитивность и компактность ее исходных текстов. Благодаря этому достигнута оперативность создания (3 чел.-мес.) и модификации среды DMC (2 чел.-мес.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ сред моделирования динамических систем и средств их разработки с позиции конструктивного абстрагирования знаний о моделировании сложных систем. Выявлены основные группы знаний о полимоделировании динамических систем и форм их интуитивного представления. Обосновано применение компьютерной технологии системного метамоделирова-ния SimWorld в качестве эффективного средства конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании.

2. Разработан способ конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании сложных динамических систем, определяющий законы проецирования этих знаний на обобщенные механизмы системного метамоделирования. Полученные характеристики интуитивности и компактности конструктивных спецификаций среды полимоделирования, оперативности ее создания и модификации свидетельствуют об эффективности предложенного способа.

3. Обоснован выбор интуитивных языков входного описания проблемных знаний о сложных динамических системах и задачах их моделирования в составе: ОДУ, РУ, НОС ТАУ, НОС СМО, Pascal и Forth, а также интегрированного языка DMC.

4. Разработана архитектура среды полимоделирования DMC, воплощающая предложенный способ конструктивного абстрагирования знаний.

5. Разработана схема планирования вычислений моделей сложных динамических систем, использующих во входных описаниях весь комплекс языков среды полимоделирования DMC.

6. Разработаны интуитивные спецификации языков, планировщиков и интерпретаторов базовых элементов, оставляющие исходные тексты среды полимоделирования DMC.

7. Исследована вычислительная среда полимоделирования сложных динамических систем DMC. Эффективность среды DMC подтверждена успешным решением задач проектирования объектов электротехники.

Эффект от применения разработанного способа конструктивного абстрагирования знаний о полимоделировании для интуитивной реализации среды полимоделирования сложных динамических систем заключается в следующем.

1. Конструктивные знания, накопленные школой моделирования ИГЭУ, приобрели строгую компактную форму. Сокращен объем исходных текстов среды полимоделирования по сравнению с традиционным процедурным способом реализации среды моделирования (трансляторов - на порядок, планировщика - на два порядка, интерпретаторов базовых элементов - в два раза).

2. Благодаря обозримости и интуитивности представления знаний о полимоделировании появилась возможность овладения всем комплексом этих знаний в короткие сроки (что имеет большое значение для учебного процесса).

3. Достигнута оперативность разработки (3 чел-мес) и модификации (2 чел-мес) среды полимоделирования DMC.

4. За счет интуитивности и высокой модифицируемости конструктивных знаний о полимоделировании появилась возможность ориентации школы моделирования ИГЭУ на решение качественно более сложных задач.

Дальнейшее развитие диссертационной работы представляется перспективным по следующим направлениям:

1. Автоматизированное проектирование систем управления /

2. Под ред. М.Джамшиди и др.; Пер. с англ. В.Г.Дунаева и А.Н.Косилова М.: Машиностроение, 1989. - 344 с.

3. Баранов С.Н., Ноздрев Н.Р. Язык Forth и его реализации.- Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988.-157 с.

4. Бахвалов Л. Компьютерное моделирование: долгий путь к сияющим вершинам Internet:, 1997. - http://www.cterra.com/217/ temanomera/chapterl.html

5. Бобровский С. Комтек-97: тенденции развития CASE-систем // Компьютерная неделя. 1997.- N 21.- (http://old.pcweek.ru/ 9721/iso/re3.htm)

6. Бобровский С. Символьная математика для всех // Компьютерная неделя. 1998. N 14,- С.76

7. Бобровский С. Язык для бизнесменов // Компьютерная неделя. 1998. - N 21.- С.42

8. Болнокин В.Е., Чинаев П.И. Анализ и синтез автоматического управления на ЭВМ. Алгоритмы и программы.- М.: Радио и связь, 1986,- 248 с.

9. Боон К. Паскаль для всех: Пер. с гол.-М.: Энергоатомиздат, 1988. 190 с.

10. Ю.Броуди JI. Начальный курс программирования на языке ФОРТ: Пер. с англ.-М.:Финансы и статистика, 1990.-352 с.

11. П.Бурков А.П. Программирование систем реального времени на языке Forth // VIII Бенардосовские чтения: Тез. докл между-нар. науч.-техн. конф./ИГЭУ.- Иваново, 1997,- С. 204.

12. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем.-М.: Наука, 1978.-399С.

13. Буч Г. Объектно-ориенторованное проектирование с примером применения: пер. с англ.-Киев: "Диалектика", 1993.-528 с.

14. Вендров A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1998. 176 с.

15. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы (введение в теорию)- М.: Наука, 1977.- 440 с.

16. Грей П. Логика, алгебра и базы данных / Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1989. - 368 с.

17. Дорошенко A. GPSS язык и система моделирования систем." Internet:, 1997.- http://old.pcweek.ru/9718/koi/re7.htm

18. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ: Справочник.- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 240 с.

19. Иванов А. Министерство обороны США выбирает Смолток // Компьютерная неделя. 1998,- N 26.- С. 36

20. Искусственный интеллект: В 3-х кн. Кн.1.: Системы общения и экспертные системы: Справочник / Под ред. Э.В.Попова. М.: Радио и связь, 1990. - 464 с.

21. Искусственный интеллект: В 3-х кн. Кн.2 Модели и методы: Справочник / Под ред. Д.А.Поспелова М.: Радио и связь, 1990,304 с.

22. Искусственный интеллект: В 3-х кн. Кн.З Программные и аппаратные средства: Справочник / Под ред. Д.А.Поспелова М.: Радио и связь, 1990. - 368 с.

23. Исследование динамических объектов с использованием программного комплекса имитационного моделирования на мини- и микро-ЭВМ: Метод, указания / ИЭИ; Сост. С. Б. Таланов, В. Е. Ноговицын / Под ред. В. Н. Нуждина,- Иваново, 1986.-36 с.

24. Калянов Г. Как внедрить CASE в вашей организации // Компьютерная неделя.- 1999. N 4. - С. 16.

25. Калянов Г. Российчкий рынок CASE-средств // Компьютерная неделя,- 1998. N 23. - С. 39-41.

26. Киндлер Е. Языки моделирования: Пер. с чеш. М.: Энерго-атомиздат, 1985,- 288 с.

27. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач: Пер. с англ.-М.: Радио и связь, 1990.-544 с.

28. Колганов А. Р., Пантелеев Е. Р. Имитационное моделирование динамических систем в САПР: Учебное пособие.- Иваново: ИЭИ, 1990.-88 с.

29. Колесов А., Поздняков С. Digital Visual Fortran 5.0 для пользователей ПК // Мир ПК. 1998.- N 7. - С. 78-86.

30. Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики: Учеб. пособие для вузов.- М.: Энергоатомиздат, 1987.-496 с.

31. Красилов А. За горизонтом экспертных систем // Открытые системы. 1996. - N 6. - С. 65-69.

32. Кузин Л.Т. Основы кибернетики: В 2-х т. Т.2. Основы кибернетических моделей. Учебное пособие для вузов. М.: Энергия, 1979. 584 с.

33. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная маткма-тика для инженера.-М.: Энергоатомиздат, 1988 .- 480 с.

34. ЗЭ.Манзон Б. Macsyma: второе дыхание // Компьютерная неделя. 1997. - N 48. - С. 57-58.

35. Манзон Б. Maple V, версия 4 новые горизонты символьной математики // Компьютерная неделя. - 1998. - N 5. - С. 49-50.

36. Манзон Б. Matlab 5.1 симфония алгоритмов // Компьютерная неделя. - 1998. - N 14. - С. 61-66.

37. Манзон Б. Matlab: где ее применяют // Компьютерная неделя. 1998. - N 15. - С. 81-82, 86.

38. Месарович М., Мако М., Такахара И. Теория иерархических систем.-М.:Мир, 1973. 345 с.

39. Месарович М., Такахара И. Общая теория систем: математические основы.-М.: Мир, 1978. 312 с.

40. Микропроцессорное управление установкой для формования и термического вытягивания волокна / С.В.Тарарыкин, В.М.Левин, СДСофронов и др. // Химические волокна. 1992. - N 1. - С. 46-48.

41. Мухин О.И. Универсальная инструментальная система Stratum Computer.- Internet, 1995.- http://www.informika.ru/ windows/magaz/r 10152.html

42. Ноговицын B.E. Технология системного метамоделирова-ния для задач автоматизированного исследования и проектирования: Дис.к.т.н. 05.13.12. Иваново, 1997. - 244 с.

43. Ноговицын В.Е. Системное метамоделирование как парадигма искусственного интеллекта. В сб. Материалов науч,-практич. семинара "Новые информационные технологии". - Москва, 1998.- С. 159-167.

44. Ноговицына Т.Е. Конструктивное абстрагирование знаний о функционировании среды моделирования с помощью средств технологии SimWorld. // Информационная среда вуза: статьи к международной науч.-технич. конференции/ Иваново, 1998. -С. 203-206.

45. Ноговицына Т.Е. Планирование вычислительных моделей в среде моделирования сложных систем DMC// Современные проблемы информатизации: Тез. докл III международной электронной науч. конф. Воронеж: Изд-во Воронежского пед. ун-та, 1998.-С. 159-160.

46. Ноговицына Т.Е. Современные проблемы автоматизации управления экономическими системами // Современное состояние, проблемы и перспективы развития Российской экономики:

47. Тез. докл. международной науч.-техн. конф.: Кондратьевские чтения / ИГЭУ. Иваново, 1996,- С. 130-131.

48. Ноговицына Т.Е., Ноговицын В.Е. БМС. Новый подход к разработке САПР и АСНИ на базе технологии системного метамоде-лирования в действии. В сб. Материалов науч.-практич. семинара "Новые информационные технологии". - Москва, 1998.- С. 76-86.

49. Ноговицына Т.Е., Ноговицын В.Е. Автоматизированная среда моделирования динамических систем БМС на базе 8з.т№ог1с1-технологии // VIII Бенардосовские чтения: Тез. докл междунар. науч.-техн. конф./ИГЭУ. Иваново, 1997. - С. 53.

50. Нуждин В. Н. Концептуальное программирование вычислительных моделей: Методические указания.- Иваново: ИЭИ, 1985. -32 с.

51. Нуждин В. Н. Разработка и внедрение средств автоматизации моделирования и поискового конструирования систем электропривода (теория, методы, алгоритмы и программы): Дис. докт. техн. наук: 05.09.03, 05.13.12,- Иваново, 1983. 503 с.

52. Нуждин В. Н., Алыкова А. Л., Таланов С. Б., Ноговицын В. Е. Система автоматизации вычислительных экспериментов с математическими моделями СМОК: Информ. листок Н 89-11, Ивановский МТЦНТИ. - Иваново, 1989,- 4 с.

53. Нуждин В. Н., Колганов А. Р., Дурдин М. Ю. Компьютерная технология функционального проектирования электропривода// Электротехника,- 1993. N 7,- С. 22-23.

54. Нуждин В. Н., Таланов С. В., Ноговицын В. Е. Диалоговая система проведения имитационных экспериментов с математическими моделями динамических объектов на персональных и микро ЭВМ: Информ. листок Н 88-18, Ивановский МТЦНТИ.-Иваново, 1988. 4 с.

55. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ: Учебное пособие для вузов. М.: Высш. шк, 1989. - 367 с.

56. Представление и использование знаний: Пер. с япон./ Под ред. Х.Уэно, М.Исидзука.-М: Мир, 1989. 220 с.

57. Прицкер А. Введение в имитационное моделирование и язык CJIAM II: Пер. с англ.-М.: Мир, 1987. 646 с.

58. Рейуорд-0мит В.Дж. Теория формальных языков: Пер. С англ.-М.: Радио и связь, 1988. 128 с.

59. Рынок программных средств: Перспективы Smalltalk.-Internet, 1996. http://infoart.irkutsk.ru/it/press/cwm/0596 /smal.htm

60. Свердлов С. Арифметика синтаксиса // Компьютерная неделя. 1998.- N 42-43. - С. 20-21.

61. Семашко В. А., Таланов С. Б. Ноговицын В. Е. Программный комплекс математического моделирования динамических систем на персональных компьютерах: Информ. листок H 89-15, Ивановский МТЦНТИ. Иваново, 1989. - 4 с.

62. Системы автоматизированного проектирования: В 9 кн. Кн.5. Автоматизация функционального проектирования: Учеб. пособие для втузов / П.К.Кузьмик, В.Б.Маничев; под ред. И.П.Норенков.-М.: Высш. шк, 1986. 144 с.

63. Системы автоматизированного проектирования: Учеб. пособие для втузов: В 9 кн. / Норенков И.П. Кн.1 Принципы построения и структура М.: Высш. шк., 1986. - 127 с.

64. Системы моделирования: РосНИИ ИС,- Фонд "freeware" ПП,-Internet.,1996. http://www.riis.ru/windows/F0NDPP/naprav07.html

65. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / Редакторы Дж.Холл и Дж.Уатт / Пер. с англ. : М., Мир, 1979. 312 с.

66. Софронов C.B. Автоматическое управление процессорами формирования и ориентированного вытягивания полимерного оптического волокна: Дис.к.т.н. (05.13.07)-Иваново, 1996 . 209 с.

67. Софронов C.B., Волков A.B., Солнышков А.Н. Программно-аппаратный комплекс для разработки и отладки микропроцессорных систем управления технологическими // IX Бенардосов-ские чтения: Тез. докл междунар. науч.-техн. конф./ИГЭУ. Иваново, 1999. - С. 238.

68. Тарарыкин C.B., Салахутдинов Н.В., Пучков A.B. Параметрическая оптимизация и настройка цифровых электромеханических систем // IX Бенардосовские чтения: Тез. докл междунар. науч.-техн. конф./ИГЭУ. Иваново, 1999. - С. 230.

69. Тарарыкин C.B., Тютиков В.В. Адаптивные алгоритмы цифрового управления электромеханическими объектами // VIII Бенардосовские чтения: Тез. докл междунар. науч.-техн. конф./ИГЭУ. Иваново, 1997,- С. 201.

70. Тарарыкин C.B., Тютиков В.В. Системное проектирование линейных регуляторов состояния: Учеб.пособие.- ИГЭУ. Иваново, 1997 - 92 с.

71. Технология системного моделирования / Е.Ф. Аврамчук, А.А.Вавилов, С.В.Емельянов и др.; Под общ. ред. С.В.Емельянова и др. М.: Машиностроение; Берлин: Техник, 1988. - 520 с.

72. Тыугу Э. Концептуальное программирование.-М.: Наука, 1984. 256 с.

73. Тютиков В.В. Разработка и исследование систем координирующего управления взаимосвязанными электроприводами: Дис.к.т.н. (05.09.03).- Иваново, 1996. 190 с.

74. Форрестер Дж. Динамика развития города.-М.: Прогресс,1974

75. Форрестер Дж. Мировая динамика. М.: Наука, 1978

76. Хайрер Э., Нерсетт С., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Нежесткие задачи: Пер. с англ. -М.: Мир, 1990. 512 с.

77. Язык Object Pascal Language. Borland Delphi Help, 1995.

78. Язык Turbo Pascal.- Borland Pascal 7.0 Help, 1992.

79. Altmann M. Simulation languages & toolkits. Internet,1996. http://www.nmsr.labmed.umn.edu/~michael/dbase/outgoing/ catalog.html

80. An Object-oriented Approach to Complex System Modeling.-Internet, 1998, http://www.zemris.fer.hr/staff/vladost/ MIPR094.html

81. Arena, Auto, AutoMod etc modeling systems. Internet,1997,- http://www.nmsr.labmed.umn.edu/~michael/dbase/outgoing/ catalog.html.

82. Bison. Internet, 1997. - http://rphcl.physik,uni-regensburg.de/psi/gnutils-l.l/html/bison.

83. CASE Tools (Manufacturer/Product Name). Internet, 1997.-http://www.provantage.com/CACASE.HTM.• 96.CASE Vendor/ Product Review. Internet, 1997,- http://www-act.ucsd.edu/spt/case.Html.

84. David D. Green. Syntactic modelling and simulation.- ' Internet,1997.- http://www.csu.edu.au/complexsystems/simul.html.

85. DMBS 1996 Buyer's Guide and Client/Server Sourcebook (CASE, .DateBase Design and Modelling Tools).- Internet, 1997.-http://www/dbmsmag.com/pccase/html.

86. Futures of Global Interdependence Model.- Internet, http://suissgate.t.soka.ac.jp/fugimodel

87. Programming Languages List (The WWW Virtual Library).- • Internet, 1997, http://src.doc.ic.ac.uk/bySubject/Computing/ • Languages.html

88. Alan Whitehurst and Vance P. Morrison IMPORT: A LANGUAGE FOR SIMULATION OF COMPLEX SYSTEMS.- Internet, 1997, -http://escalante.cs.byu.edu/raise/import/overview/

89. Résources for Programming Language Research. Internet, 1996 -• http://www.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.edU/user/ mleone/web/language-research.html

90. SIMAN (Systems Modeling Corporation): ARENA/SIMAN/ . CINEMA Simulation System.-- Internet, 1997. http://freney.sys. virginia.edu/courses/sys634/siman/siman-notes.html.

91. UML resource center. Internet, 1998, - http://www. rational.com/uml/index.jtmpl

92. VisSim for nonlinear dynamic simulation. Internet, 1998. - http://www.vissim.aom/

93. Wolverine Soft-ware Corporation: Simulation, Products.-Internet, 1995. http://www.wolverinesoftware.com.