Введение к работе
Актуальность темы исследования. Автоматизация всех этапов создания пожной наукоемкой продукции стала актуальной задачей многих научно-сследовательских разработок уже в начале шестидесятых годов. Наряду с сследованием принципов построения автоматизированных систем управлена производственным процессом - АСУ ТП (Бутов А.С., Майоров С.А., Попов .А., Советов Б.Я., Четвериков В.Н. и др.), разрабатывались автоматизирован-ые системы организационного управления - АСОУ (Бусленко В.Н., Глушков .М., Мамиконов А.Г., Мясников В.А., Николаев В.И., Поспелов Г.С. и др.), истемы управления научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими азработками - АСУ НИОКР, системы автоматизации научных исследований -СНИ, а также системы автоматизированного проектирования - САПР (Аниси-ов В.И., Гаврилов М.А., Норенков И.П., Петренко А.И. и др.). В создававшихся СУ НИОКР решались задачи управления НИОКР в рамках целых организаций «пример, методы многотемного сетевого планирования) или в масштабах елой страны (например, американская система ПАТТЕРН).
Однако, проблемы автоматизации управления разработками в рамках отельных тем (заказов) исследованы недостаточно, причем, имеется ряд особых роблем, возникающих на начальной стадии разработки и связанных с необхо-имостью принятия решений по выбору состава выполняемых работ, включая іубину проработки отдельных разделов тематики НИОКР, в условиях большой нформационной неопределенности, альтернативности решений, при жестко аданных сроках и ограниченных трудовых и финансовых ресурсах научно-сследовательской организации. Наиболее трудным для формализации и зтоматизации и ответственным с точки зрения последующих этапов является ran предварительного (системотехнического) проектирования. На этом этапе зеледуются принципы построения системы, производится выбор степени ормализации задач, методов и моделей их решения, осуществляется форми-эвание структуры разрабатываемого объекта и принимаются основные простые решения, которые определяют состав и сетевой график работ на эследующих этапах. С учетом сказанного, дальнейшая автоматизация управ-эния разработкой в рамках отдельных тем является актуальной задачей.
Автоматизация задач управления разработкой объекта рассматривается в іссертации на примере специализированной системы сбора гидроакустичес->й информации (КСГИ). Эти системы применяются для обследования аквато-ій портов, рек, озер и морей с целью обнаружения затонувших объектов, іределения состояния трубопроводов и других подводных сооружений, а ікже в качестве подсистем систем сбора и обработки гидрографической формации общего характера. Исследование возможности создания КСГИ, ункционирующих в широком диапазоне тактических ситуаций использования, шзано с поиском наилучшего разрешения ряда технических противоречий, ээтому проблема выбора оптимального управления разработкой систем, >добных КСГИ, тесно связана с задачами структурно-параметрического син-
теза систем. Решению этих проблем посвящена диссертация, что и определяв' ее актуальность.
Цель работы и задачи исследования. Основной целью диссертационно} работы является повышение эффективности управления НИОКР в рамка) отдельной темы на стадии исследования принципов построения сложны) технических систем - на примере задач синтеза и управления разработкой КСП' за счет использования автоматизированных процедур комплексного обосно вания детализации проекта, выбора состава работ, методов разработки v моделей, с учетом их адекватности, значимости проработки отдельных элемен тов и подсистем разрабатываемой системы и ограничений на ресурсы проек тной организации.
В соответствии с поставленной целью в работе решается следующая основ ная задача: разработка принципов построения алгоритмического и информа ционного обеспечения планирования состава НИОКР в рамках отдельной темь и обоснования технологии выполнения НИОКР. Для решения этой основно! задачи решаются следующие подзадачи:
разработка информационной базы для выбора принципов построения t структурных решений, методов и моделей в задачах синтеза и управлени! исследованием и разработкой специализированных систем сбора информа ции;
разработка алгоритмического обеспечения решения задачи по определе нию состава, рациональной глубины проработки отдельных разделов и техно логии выполнения НИОКР;
проверка работоспособности предлагаемых алгоритмов на примере реше ния задач синтеза и управления разработкой специализированной системе сбора гидроакустической информации.
Предметом исследования являются методы построения информационной обеспечения, формализации и алгоритмизации процедур поддержки принятиі решений по формированию состава работ, выбору методических средств і моделей для исследования принципов построения специализированных сие тем сбора информации.
Методы исследования. Для достижения поставленной задачи в диссертаци онной работе использованы методы системного анализа процесса управлени! разработкой сложной системы на примере судовой системы сбора гидроаку стической информации, а также методы дискретной математики и исчислениі высказываний, логики предикатов, математического анализа, структурного і параметрического моделирования сложных систем.
Научная новизна выполненных исследований заключается в следующем:
- разработаны методика, алгоритмическое и информационное обеспечениі
поддержки принятия решений в АСУ НИОКР по выбору рациональной детали
зации проекта на стадии системного проектирования и необходимого комплек
са методов и средств, обеспечивающие наиболее полную реализацию целеі
НИОКР в условиях ограниченных ресурсов;
предложены классификация структурно-параметрических моделей и методика принятия решений по их рациональному выбору на стадии системного проектирования на примере системы сбора гидроакустической информации;
обоснована целесообразность решения задач управления исследованиями и разработкой систем в тесной связи с решением задач системного проектирования и структурного синтеза;
разработано алгоритмическое и информационное обеспечение для исследования принципов построения и структурной организации специализированных систем сбора информации, разработаны принципы декларативного описания и логического программирования задач структурного синтеза на стадии исследования принципов построения подсистем и блоков специализированных систем сбора информации;
предложен метод формализации критериев качества системы, предназначенной для работы в различных тактических ситуациях, на примере специализированной системы сбора информации;
эффективность предложенных алгоритмов и моделей доказана на примере автоматизированного построения плана работ исследования и системного проектирования специализированной системы сбора гидроакустической информации и синтеза ее отдельных подсистем и блоков.
Практическая ценность. Разработанные алгоритмы и программы позволяют усовершенствовать существующую технологию управления НИОКР на ответственном этапе системного проектировав за счет систематизации, более полного и эффективного использования знаний, накопленных в предметной области проектирования, и автоматизации процедур выбора методов и моделей с помощью разработанных диссертантом алгоритмов и программ. Предлагаемые алгоритмы реализованы на алгоритмическом языке TURBO PASCAL и языке логического программирования TURBO PROLOG, и могут быть использованы во всех научно-исследовательских и проектных организациях, занимающихся разработкой АСУ НИОКР, АСНИ и САПР.
Реализация работы. Исследование появилось в результате теоретического обобщения результатов наблюдений, подходов и приемов решения задач управления разработками на ранних стадиях проектирования радиоэлектронных систем, систем автоматики и сбора гидроакустической информации. Результаты работы реализованы в хоздоговорных научно-исследовательских работах и учебном процессе Северо-Западного заочного политехнического института при постановке и чтении курса «Основы научных исследований».
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на: Межвузовской конференции «Дистанционное обучение. Структура и технология» (1993г., СЗПИ, Санкт-Петербург) в докладе «Методика использования инструментальных средств в учебных задачах проектирования радиосистем»; на 50-й Юбилейной научно-технической конференции, посвященной 100-летию изобретения радио (апрель 1995 г.); на конференциях профессорско-преподавательского состава (1993-95 гг.) и на кафедральных научно-методических семинарах (1994-1997 гг.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано семь печатны) работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав заключения, списка 78 наименований использованной литературы и приложения. Содержит 189 страниц машинописного текста, иллюстрирована 31 рисунком и включает 15 таблиц.
