Кандидатская диссертация на соискание ученой степени кандидата
технических наук.
Автор: Старцев Сергей Анатольевич
Тема: Интеллектуальная поддержка принятия проектных решений при схемотехническом проектировании электроэнергетических комплексов
ВУЗ: Уфимский государственный авиационный технический университет
Специальность: 05.13.12 – Системы автоматизации проектирования
Год: 2005
Кол-во страниц: 205
Аннотация:
Цель работы и задачи исследования
Целью работы является повышение эффективности проектных решений, при-нимаемых при разработке сложных электроэнергетических комплексов в условиях риска и неопределенности, за счет увеличения степени согласованности экспертных оценок на основе привлечения дополнительной объективной информации.
Для достижения сформулированной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:
– разработана методика экспертного оценивания возможных вариантов построения электроэнергетических комплексов в процессе их схемотехнического проектирования, позволяющая снизить риск принятия неудовлетворительного решения в условиях недостаточной априорной информации;
– предложен метод повышения степени согласованности экспертных оценок за счет накопления объективной информации о свойствах проектируемого изделия;
– предложена методика снижения уровня неопределенности в оценке проектных альтернатив с использованием имитационных моделей сложных электроэнергетических комплексов;
– предложен принцип декомпозиции полноразмерных универсальных математических моделей электроэнергетических комплексов в сокращенном гибридном базисе, позволяющий упростить вычислительную процедуру имитационного моделирования;
– разработан программный комплекс поддержки принятия решений при схемотехническом проектировании электроэнергетических комплексов;
– проведено исследование эффективности разработанной информационной системы поддержки принятия решений на начальном этапе схемотехнического проектирования серии инверторов.
Методика исследования
При решении поставленных задач в диссертационной работе использовались методы системного анализа и искусственного интеллекта, методы теории принятия решений, теории графов, а также принципы модульного, объектно-ориентированного и системного программирования.
Результаты, выносимые на защиту
– методика экспертного оценивания возможных вариантов построения элек-троэнергетических комплексов в процессе их схемотехнического проектирования, позволяющая уменьшить риск принятия неудовлетворительного проектного реше-ния в условиях недостаточной априорной информации;
– методика снижения уровня неопределенности в оценке проектных альтер-натив за счет использования имитационных моделей сложных электроэнергетиче-ских комплексов;
– программный комплекс поддержки принятия проектных решений при схе-мотехническом проектировании электроэнергетических преобразователей.
Научная новизна
Методика экспертного оценивания возможных вариантов построения элек-троэнергетических комплексов отличается тем, что требуемый уровень согласован-ности экспертных оценок достигается в ходе многотуровой процедуры, основанной на повышении объективной составляющей в суждениях экспертов путем проведе-ния дополнительных экспериментальных исследований.
Методика снижения уровня неопределенности в оценке проектных альтерна-тив отличается тем, что для рассматриваемого класса электроэнергетических ком-плексов в ходе имитационного моделирования осуществляется декомпозиция ис-ходной полноразмерной математической модели в сокращенном гибридном базисе.
Новизна предложенного программного комплекса поддержки принятия реше-ний при схемотехническом проектировании электроэнергетических преобразовате-лей заключается в том, что он, в отличие от существующих инструментальных средств экспертного оценивания, предоставляющих ЛПР готовые варианты реше-ний, предусматривает активное участие ЛПР на этапе утверждения плана экспери-ментальных исследований.
Практическая значимость работы
Практическая значимость методики экспертного оценивания возможных ва-риантов построения электроэнергетических комплексов заключается в сокращении времени и материальных ресурсов, затрачиваемых на доводку проектируемых изде-лий за счет принятия наиболее обоснованных проектных решений на начальных этапах схемотехнического проектирования.
Практическая значимость методики снижения уровня неопределенности в оценке проектных альтернатив заключается в значительном сокращении временных и материальных ресурсов, затрачиваемых на проведение экспериментальных иссле-дований за счет применения предлагаемого алгоритма имитационного моделирова-ния.
Практическая значимость программного комплекса поддержки принятия ре-шений при схемотехническом проектировании электроэнергетических преобразова-телей заключается в том, что позволяет автоматизировать трудно формализуемые этапы проблемного анализа и концептуальных исследований, от которых зависит потенциальная эффективность разрабатываемых изделий.
Практическая значимость результатов диссертационной работы подтвержда-ется результатами их внедрения в производственную деятельность БПО «Прогресс» (г. Уфа).
Содержание:
Список принятых сокращений
Введение
Глава 1 Исследование возможностей современных информационных технологий при анализе и обработке экспертной информации
1.1 Специфика энергетических комплексов как объектов схемотехнического проектирования
1.2 Оценка существующих методик выбора оптимальных схемотехнических вариантов в условиях риска и неопределенности
1.3 Анализ современных программных средств моделирования сложных электроэнергетических процессов
Глава 2 Методика экспертного оценивания возможных вариантов построения энергетических комплексов в процессе их схемотехнического проектирования
2.1 Принципы организации процедуры экспертного оценивания схемотехнических вариантов в условиях риска и неопределенности
2.2 Алгоритмы формирования экспертных оценок
2.3 Способы определения степени согласованности мнений экспертов и формирования группового решения
2.4 Метод повышения степени согласованности экспертных оценок
Глава 3 Методика снижения уровня неопределенности в оценке проектных альтернатив с использованием имитационных моделей сложных энергетических комплексов
3.1. Выбор базиса имитационных моделей основных компонентов сложных энергетических комплексов
3.2. Принцип декомпозиции полноразмерных универсальных математических моделей в сокращенном гибридном базисе
3.3. Алгоритм построения имитационных моделей энергетических комплексов
Глава 4 Программный комплекс поддержки принятия решений при схемотехническом проектировании электроэнергетических преобразователей
4.1 Основные принципы организации программного комплекса
4.2 Структура интеллектуализированной базы
4.3 Сценарий схемотехнического проектирования серии инверторов с использованием программного комплекса поддержки принятия решений
Заключение
Список использованных источников
Приложение 1 Примеры программных продуктов с классификацией по природе моделируемых физических процессов
Приложение 2 Примеры современных программных пакетов схемотехнического моделирования и их состав
Приложение 3 Руководство пользователя программного комплекса поддержки принятия решений при схемотехническом проектировании электроэнергетических преобразователей
Автор: Старцев Сергей Анатольевич
Тема: Интеллектуальная поддержка принятия проектных решений при схемотехническом проектировании электроэнергетических комплексов
ВУЗ: Уфимский государственный авиационный технический университет
Специальность: 05.13.12 – Системы автоматизации проектирования
Год: 2005
Кол-во страниц: 205
Аннотация:
Цель работы и задачи исследования
Целью работы является повышение эффективности проектных решений, при-нимаемых при разработке сложных электроэнергетических комплексов в условиях риска и неопределенности, за счет увеличения степени согласованности экспертных оценок на основе привлечения дополнительной объективной информации.
Для достижения сформулированной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:
– разработана методика экспертного оценивания возможных вариантов построения электроэнергетических комплексов в процессе их схемотехнического проектирования, позволяющая снизить риск принятия неудовлетворительного решения в условиях недостаточной априорной информации;
– предложен метод повышения степени согласованности экспертных оценок за счет накопления объективной информации о свойствах проектируемого изделия;
– предложена методика снижения уровня неопределенности в оценке проектных альтернатив с использованием имитационных моделей сложных электроэнергетических комплексов;
– предложен принцип декомпозиции полноразмерных универсальных математических моделей электроэнергетических комплексов в сокращенном гибридном базисе, позволяющий упростить вычислительную процедуру имитационного моделирования;
– разработан программный комплекс поддержки принятия решений при схемотехническом проектировании электроэнергетических комплексов;
– проведено исследование эффективности разработанной информационной системы поддержки принятия решений на начальном этапе схемотехнического проектирования серии инверторов.
Методика исследования
При решении поставленных задач в диссертационной работе использовались методы системного анализа и искусственного интеллекта, методы теории принятия решений, теории графов, а также принципы модульного, объектно-ориентированного и системного программирования.
Результаты, выносимые на защиту
– методика экспертного оценивания возможных вариантов построения элек-троэнергетических комплексов в процессе их схемотехнического проектирования, позволяющая уменьшить риск принятия неудовлетворительного проектного реше-ния в условиях недостаточной априорной информации;
– методика снижения уровня неопределенности в оценке проектных альтер-натив за счет использования имитационных моделей сложных электроэнергетиче-ских комплексов;
– программный комплекс поддержки принятия проектных решений при схе-мотехническом проектировании электроэнергетических преобразователей.
Научная новизна
Методика экспертного оценивания возможных вариантов построения элек-троэнергетических комплексов отличается тем, что требуемый уровень согласован-ности экспертных оценок достигается в ходе многотуровой процедуры, основанной на повышении объективной составляющей в суждениях экспертов путем проведе-ния дополнительных экспериментальных исследований.
Методика снижения уровня неопределенности в оценке проектных альтерна-тив отличается тем, что для рассматриваемого класса электроэнергетических ком-плексов в ходе имитационного моделирования осуществляется декомпозиция ис-ходной полноразмерной математической модели в сокращенном гибридном базисе.
Новизна предложенного программного комплекса поддержки принятия реше-ний при схемотехническом проектировании электроэнергетических преобразовате-лей заключается в том, что он, в отличие от существующих инструментальных средств экспертного оценивания, предоставляющих ЛПР готовые варианты реше-ний, предусматривает активное участие ЛПР на этапе утверждения плана экспери-ментальных исследований.
Практическая значимость работы
Практическая значимость методики экспертного оценивания возможных ва-риантов построения электроэнергетических комплексов заключается в сокращении времени и материальных ресурсов, затрачиваемых на доводку проектируемых изде-лий за счет принятия наиболее обоснованных проектных решений на начальных этапах схемотехнического проектирования.
Практическая значимость методики снижения уровня неопределенности в оценке проектных альтернатив заключается в значительном сокращении временных и материальных ресурсов, затрачиваемых на проведение экспериментальных иссле-дований за счет применения предлагаемого алгоритма имитационного моделирова-ния.
Практическая значимость программного комплекса поддержки принятия ре-шений при схемотехническом проектировании электроэнергетических преобразова-телей заключается в том, что позволяет автоматизировать трудно формализуемые этапы проблемного анализа и концептуальных исследований, от которых зависит потенциальная эффективность разрабатываемых изделий.
Практическая значимость результатов диссертационной работы подтвержда-ется результатами их внедрения в производственную деятельность БПО «Прогресс» (г. Уфа).
Содержание:
Список принятых сокращений
Введение
Глава 1 Исследование возможностей современных информационных технологий при анализе и обработке экспертной информации
1.1 Специфика энергетических комплексов как объектов схемотехнического проектирования
1.2 Оценка существующих методик выбора оптимальных схемотехнических вариантов в условиях риска и неопределенности
1.3 Анализ современных программных средств моделирования сложных электроэнергетических процессов
Глава 2 Методика экспертного оценивания возможных вариантов построения энергетических комплексов в процессе их схемотехнического проектирования
2.1 Принципы организации процедуры экспертного оценивания схемотехнических вариантов в условиях риска и неопределенности
2.2 Алгоритмы формирования экспертных оценок
2.3 Способы определения степени согласованности мнений экспертов и формирования группового решения
2.4 Метод повышения степени согласованности экспертных оценок
Глава 3 Методика снижения уровня неопределенности в оценке проектных альтернатив с использованием имитационных моделей сложных энергетических комплексов
3.1. Выбор базиса имитационных моделей основных компонентов сложных энергетических комплексов
3.2. Принцип декомпозиции полноразмерных универсальных математических моделей в сокращенном гибридном базисе
3.3. Алгоритм построения имитационных моделей энергетических комплексов
Глава 4 Программный комплекс поддержки принятия решений при схемотехническом проектировании электроэнергетических преобразователей
4.1 Основные принципы организации программного комплекса
4.2 Структура интеллектуализированной базы
4.3 Сценарий схемотехнического проектирования серии инверторов с использованием программного комплекса поддержки принятия решений
Заключение
Список использованных источников
Приложение 1 Примеры программных продуктов с классификацией по природе моделируемых физических процессов
Приложение 2 Примеры современных программных пакетов схемотехнического моделирования и их состав
Приложение 3 Руководство пользователя программного комплекса поддержки принятия решений при схемотехническом проектировании электроэнергетических преобразователей