Введение к работе
-3-
Актуальность темы исследования. На любой стадии создания строительного проекта с использованием систем автоматизированного проектирования (САПР) проектировщику целесообразно располагать некоторым набором средств упрощающих и ускоряющих его работу, средств помогающих ему в его информационной и конструктивной деятельности по пониманию и анализу сущности проектной задачи. Такой набор средств должен предоставить проектировщику помощь в решении как сложных задач проектирования или анализа проекта, так и простых задач. При этом решение простых, рутинных задач, должно проходить при минимальном участии проектировщика. В рамках жизненного цикла зданий и сооружений, САПР решает задачи автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства. Основная цель создания САПР - повышение эффективности труда инженеров. К сожалению, несмотря на наличие мощных комплексных САПР, специалисты вынуждены решать многие узкоспециализированные задачи в слабо автоматизированном режиме. Современные архитектурно-строительные САПР предоставляют пользователю богатые возможности настройки и наращивания функционала. В этом смысле можно выделить два подхода к адаптации САПР.
Настройка существующего функционала - это набор средств, позволяющих подключать и отключать существующие функции систем автоматизированного проектирования. Этот набор средств, как правило, прост в использовании и не требует от специалиста дополнительных навыков в области программирования.
Наращивание функционала представляет собой набор средств позволяющих добавить к системе автоматизированного проектирования функции, не предусмотренные разработчиками системы. Работа с нетривиальным логико-математическим аппаратом наращивания функционала предполагает наличие у специалиста глубоких знаний об архитектуре конкретной строительных САПР, навыков программирования и, как правило, продолжительного времени.
Исследования в области адаптивных интерфейсов автоматизированных систем актуальны, поскольку позволяют создать набор общих принципов, реализующих аппарат добавления новых необходимых функций строительных САПР, не требуя при этом навыков программирования от проектировщика. Под интерфейсом пользователя в рамках диссертации понимается не просто взаимодействие человека с компьютером на уровне графических и терминальных представлений а более широкое понятие интерфейса, включающее в себя набор возможностей и функций, предоставляемых пользователю прикладной системой.
Новый теоретический аппарат и практические решения позволят создавать новые функции системы быстрее и проще, чем классические логико-математические аппараты строительных САПР.
Научно-техническая гипотеза диссертации состоит в предположении возможности повышения эффективности процессов и результатов автоматизации строительного проектирования на основе расширения механизма адаптивных пользовательских интерфейсов.
-4-Цель работы состоит в разработке модели адаптивных пользовательских интерфейсов систем автоматизации проектирования в строительстве. Достижение цели требует решения следующих основных задач:
анализ современных систем автоматизированного проектирования с точки зрения расширения возможностей адаптации интерфейса пользователя;
формулировка технологических границ моделирования адаптивного интерфейса пользователя в строительных САПР;
разработка аппарата моделей адаптивного интерфейса пользователя строительных САПР;
построение абстрактной модели адаптивного интерфейса пользователя строительных САПР;
разработка типизированных моделей адаптивного интерфейса пользователя для различных предметных областей строительных САПР;
формулировка требований к логико-математическому аппарату строительных САПР, предусматривающих возможность создания надмножества моделей адаптивного интерфейса пользователя;
определение способа интеграции моделей адаптивного интерфейса пользователя в строительных САПР.
Объектом исследования является системное строительное проектирование, как вид деятельности, в котором реализуются все возможные действия над объектом проектирования на всех его жизненных этапах.
Предмет исследования - системотехнические и информационные особенности представления объектов и процессов и логико-математический аппарат автоматизированного строительного проектирования, эргономика пользовательского интерфейса строительных САПР.
Теоретические и методологические основы исследования включают теорию построения систем автоматизации проектирования, классическую математическую логику, системный анализ и системное проектирование, теорию информации, эргономику интерфейсов информационных систем, тематические публикации и результаты исследований отечественных и зарубежных ученых и специалистов в области совершенствования практики разработки и применения строительных САПР.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в создании нового подхода к построению моделей адаптивных пользовательских интерфейсов систем автоматизации строительного проектирования, состоящего в следующем:
предложен аппарат моделей адаптивного интерфейса пользователя строительных САПР, обеспечивающий функционирование множества типизированных моделей;
предложена абстрактная модель адаптивного интерфейса строительных САПР, не предусматривающая необходимости дополнительного логико-математического моделирования пользователем;
выделены различные типы моделей адаптивного интерфейса пользователя строительных САПР, предложены типизированные модели для различных предметных областей;
- сформулированы требования к логико-математическому аппарату строительных САПР, предусматривающие возможность создания надмножества моделей адаптивного интерфейса пользователя.
Практическая значимость. Результаты диссертации позволяют практически реализовать аппарат построения недокументированных интерфейсов, предоставляющий инженерам-проектировщикам дополнительные возможности расширения функционала отраслевых систем автоматизированного проектирования, не устанавливая при этом особых требований к навыкам практического программирования на специализированных языках.
Апробация результатов исследования. Основные теоретические и методические положения диссертации докладывались и апробированы на Международных межвузовских научно-практических конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» (г.Москва, 2010, 2011гг.), секции Научно-методического совета по информационным системам и технологиям науки и образования в области строительства (НМС ИСТ) при Международной Ассоциации строительных вузов (АСВ) и Учебно-методическом объединении (УМО) вузов Российской Федерации в области строительства (2010, 2011 гг.), Международной научной конференции «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании» (г.Москва, 2011г.), заседаниях и научных семинарах кафедр Системного анализа в строительстве (САС) и Информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве (ИСТАС) ФГБОУ ВПО «Московской государственный строительный университет» (г. Москва, 2009-2011гг.).
Внедрение результатов исследования. Экспериментальная проверка и практическое внедрение результатов работы выполнено в Обществе с ограниченной ответственностью (ООО) «Инженерная фирма «ГИПРОКОН».
Материалы диссертации опубликованы в 2009-2011 гг. в 5 научных работах, в том числе - в 3 работах в научных изданиях, входящих в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук, утвержденный Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех основных глав, основных выводов и предложений, библиографического списка и приложений.
Содержание диссертации соответствует п.п. 2, 4 Паспорта специальности 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (строительство).
