Введение к работе
Актуальность темы
Графические редакторы (ГР) широко применяются при создании товаров и услуг в различных сферах деятельности: в приборостроении, архитектуре, машиностроении, полиграфии, на телевидении и т.д. ГР являются огромным классом программного обеспечения (ПО) и классифицируются не только по способу представления информации на векторные и растровые, но и по назначению: для создания конструкторской документации, создания и обработки изображений, обработки фотографии и т.д.
Быстрая смена поколений информационно-измерительных систем их элементов, в том числе датчиков различного назначения определяет необходимость высокой оперативности в разработке схемотехнических решений и конструкций и соответствующей ей конструкторской документации. Как показывает практический опыт, эффективным средством является ГР из подкласса для решения конструкторских задач. Представленные на рынке образцы ГР отличаются набором выполняемых функций, пользовательским интерфейсом, степенью адаптации к национальным стандартам, стоимостью и т.д. Кроме того появляются новые и существенно обновляются имеющиеся на рынке редакторы. Выбор ГР в таких условиях является сложной и неоднозначной задачей, до настоящего времени во многом решаемой на основе субъективного опыта пользователя. Очевидно, что решение данной задачи на научной основе имеет важное практическое значение.
На сегодняшний день возникли факторы, подтверждающие необходимость и возможность создания системы управления выбором графических редакторов: во-первых, повсеместное использование редакторов, во-вторых, постоянное появление новых версий и нового ПО данного подкласса, в-третьих, развитие математического аппарата достигло уровня необходимого для решения трудноформализуемых задач. Однако, общепризнанной системы управления выбором ГР на сегодняшний день не существует. Следовательно, задача разработки такой системы является актуальной. Ее создание позволит точно и обоснованно произвести выбор ГР для решения конструкторских задач.
Предложенные методы и математические модели на базе теории нечетких множеств, позволил формализовать процедуру выбора ПО данного класса. Разработанное на его основе специализированное
программное обеспечение «Choice» позволяет осуществлять автоматизированный научно обоснованный выбор редакторов.
Цель и задачи диссертации
Целью работы является создание системы управления выбором графических редакторов для решения конструкторских задач.
Для достижения этой цели в работе поставлены и решены следующие задачи:
разработка структурой схемы системы управления выбором графических редакторов для решения конструкторских задач;
разработка иерархической системы характеристик качества (ИСХК) графических редакторов для решения конструкторских задач;
разработка алгоритма формирования лингвистической шкалы для характеристик качества графических редакторов;
разработка метода формирования неизбыточной иерархической системы характеристик качества;
разработка метода выбора оптимальной лингвистической шкалы характеристики качества графических редакторов для решения конструкторских задач.
Методы исследования
Для решения поставленных задач использовались методы теории управления, теории нечетких множеств, вычислительной математики. На защиту выносятся
-
Алгоритм формирования лингвистической шкалы для характеристик качества графических редакторов на основе классификации характеристик.
-
Метод выбора оптимальной лингвистической шкалы для характеристик качества из разработанной иерархической системы, основанный на расчете согласованности суждений экспертов и информативности уровней шкалы.
-
Метод формирования неизбыточной иерархической системы характеристик качества на основе коэффициентов связи.
Научная новизна диссертационной работы определяется следующими результатами:
разработана структурная схема системы управления выбором графических редакторов для решения конструкторских задач;
разработана иерархическая система характеристик качества для графических редакторов для решения конструкторских задач;
разработана классификация характеристик качества, основанная на смысловом родстве ключевых слов, входящих в состав ХК;
разработан алгоритм формирования лингвистической шкалы для характеристик качества графических редакторов на основе классификации этих характеристик;
разработан метод выбора оптимальной лингвистической шкалы, основанный на расчете согласованности суждений экспертов и информативности уровней шкалы;
разработан метод формирования неизбыточной системы характеристик качества на основе коэффициентов связи. Практическое значение результатов работы
-
Разработанная структурная схема системы управления выбором ГР содержит блоки, такие так блок разработки проекта ИСХК, блок выбора оптимальной лингвистической шкалы, блок формирования неизбыточной ИСХК, блок расчета рейтинговой оценки, и определяет связи между ними с передачей направления воздействия, что позволяет раскрыть принцип работы этой системы.
-
Разработанная иерархическая система характеристик качества для класса ГР для решения конструкторских задач содержит более 500 характеристик качества, что позволяет произвести оценку каждой из приведенных ХК и осуществить выбор наиболее подходящего ПО данного класса.
-
Разработанная классификация характеристик качества по смысловому родству ключевых слов позволила разработать алгоритм формирования лингвистической шкалы, который унифицирует разработку шкал и позволяет существенно сократить временные затраты.
-
Разработанный алгоритм формирования лингвистической шкалы для характеристик качества позволяет сформировать лингвистические шкалы с числом градаций от 2 до 7, что позволило разработать набор лингвистических шкал для каждой ХК.
-
Разработанные метод и методика выбора оптимальной лингвистической шкалы, основанный на расчете согласованности суждений экспертов и информативности уровней шкалы, учитывающий совпадения суждений экспертов по конкретному ГР, позволяет обосновано
выбрать оптимальное число градаций лингвистической шкалы, что влечет за собой более точный выбор ГР из ряда рассматриваемых аналогов.
6. Предложенные метод и методика формирования неизбыточной иерархической системы характеристик качества на основе коэффициентов связи позволяет отсеять те характеристики качества, которые дублируют друг друга, что приводит к уменьшению трудовых затрат при выборе ГР, а также повышает точность и достоверность выбора ГР для решения конструкторских задач.
Достоверность полученных научных результатов подтверждается корректностью использования математического аппарата, результатами практических применений и положительными откликами при их обсуждения на российских и международных научных конференциях.
Практическое использование результатов работы
Полученные в диссертационной работе результаты внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО «МГУЛ». Разработанное программное обеспечение «Choice» применяется в следующих организациях: ООО «САОН-Система», ОАО «Атомтехэнерго», что подтверждается актом и справками об использовании полученных в диссертационной работе научных и практических результатов.
Апробации
Результаты диссертации прошли апробацию на научных конференциях:
Четвертая научно-практическая конференция "Инновации в условиях развития информационно-коммуникационных технологий" (ИНФО-2007), г. Сочи, 2007г.;
Ежегодные научно-технические конференции профессорско-преподавательского состава МГУЛ, 2006-2010гг.;
IV Международная научно-практическая конференция «Информационные технологии в образовании, науке и производстве», г. Серпухов, 2010;
IV Международная научно-практическая конференция "Информационная среда вуза XXI века", г. Петрозаводск, 2010.
Публикации
Результаты диссертации изложены в б печатных работах [1-6], в том числе в 4 статьях и 2 тезисах докладов на международных и всероссийских конференциях. Четыре работы опубликованы в журналах, входящих в
«Перечень российских рецензируемых журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук в редакции 2011 года» Структура и содержание диссертационной работы Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературы и трех приложений. Общий объем диссертации 187 страниц, в том числе 29 рисунков, 9 таблиц, список литературы из 109 наименований.
