Модели в стратегии технологического развития Текст научной статьи по специальности «Математика»

Махутов Н.А.

д.т.н., член- корреспондент РАН, гл.н.с. ИМАШ РАН

Грот В.В.

к.т.н., с.н.с. ОАО «НТЦ Промбезопасность»

Руденко В.А.

к.т.н., в.н.с. ИМАШ РАН

МОДЕЛИ В СТРАТЕГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

Ключевые слова: безопасность, банк данных, реляционная база данных, структуризация, модель.

Keywords: safety, relational database, mechanics of destruction, structuring, model.

В комплексе задач технологического развития РФ вопросы безопасности играют особую роль, являясь в той или иной степени постоянной составляющей при реализации любых инновационных проектов. Мы ограничимся материальными объектами и технологиями их создания. При этом речь о безопасности должна идти в обоих омонимических смыслах: как о защищённости создаваемого объекта, так и об опасном воздействии данного объекта на элементы окружающей среды. В этих условиях информационная поддержка процесса проектирования будущего должна быть ориентированной на объединение и сопоставление самых разнородных данных из разных областей человеческой деятельности, т.е. обеспечивать совместимость информации.

Эту информационную поддержку целесообразно представлять в виде банков знаний и баз данных. На начальном этапе реализацию информационно-логической модели любого разрабатываемого объекта обеспечивали БД: «Документы», «Термины», «Классификаторы», «Единицы физических величин», «Персоналии», «Организации». Очевидно, что они во многом носят нормативный характер.

В научно-информационный модуль экспертной системы на данном этапе проектирования должны входить шесть баз данных: «Техногенные объекты», «Свойства и характеристики», «Модели в механике разрушения», «Расчётные методы», «Методы эксперимента», «Описания чрезвычайных ситуаций». Проблему совместимости при проектировании банка данных БД «Прочность. Ресурс, Безопасность» нами было принято решать, выполняя обязательную структуризацию информационных объектов. Применялся единый принцип анализа и описания объекта на основе структуризации и систематизации логических связей по логике - «объект - воздействие - результат».

Под структуризацией понимали выделение в объекте отдельных функциональных элементов и блоков, установление связей между ними и описание явлений, в т.ч. и синергетических. Необходимо уточнить также содержание понятия «модель». В соответствии со спецификой нашего проекта смысл понятия «модель» в рамках проектируемой системы определим по дефиниции термина «моделирование математическое», заимствованной с некоторыми изменениями из классического словаря по вопросам безопасности [1].

Модель в механике разрушения - имитационная схема, изображение или описание какого-либо предмета, явления, процесса в механике твёрдого деформируемого тела с помощью математических выражений (формул, уравнений, соотношений и т.п.). Математическое моделирование предполагает установление соответствия реальным объектам различной природы некоторых абстрактных конструкций, называемых математическими моделями, и их исследование, позволяющее определять характеристики реальных объектов и информацию о них, а также оценивать и прогнозировать с их помощью развитие различных процессов и ситуаций. Таким образом, пока не рассматриваются натурные модели, т.е. конструкции типа макетов. Для установления, в последующем, связей этой БД с другими выделим ещё один аспект дефиниции: модель - способ отображения проявления свойств объекта.

Естественно, моделями оказываются все критерии, гипотезы, расчётные методы. Следуя такому утверждению, теоретически почти все БД в создаваемой ЭС представляют собой классы моделей. Действительно:

БД «Документы» - моделируются основные реквизиты документа;

БД «Терминология» - моделируются некоторые основные свойства материального объекта или процесса, в т.ч. и проявляющиеся при его функционировании;

БД «Классификации» - моделируются состав или структура сложных систем или объектов;

БД «Свойства» - моделируются отдельные свойства (определённые реакции на воздействия) и характеристики материальных объектов;

БД «Конструкционные материалы» - моделируются реакции на воздействия, а также состав и структура соответствующего класса материалов, предназначенных для изготовления каких-либо изделий;

БД «Эксперимент» - моделируются методы исследования (в т.ч. измерения) каких-либо свойств техногенных объектов, в первую очередь, конструкционных материалов.

Все объекты в первом приближении были объединены в соответствующие реляционные базы данных. База «Модели» вместе с базой «Терминология» во многом определяет содержание других баз. Вместе они представляют

пилотную версию банка знаний. Декларируемые приёмы разработки средств информационной поддержки были проверены на материале механики разрушения.

Список литературы

1. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Словарь терминов и определений. Изд. 2-е, дополненное. - М.: МГФ «Знание», 1999. - 368 с.