4. Техническое задание на дипломное проектирование 27






Название4. Техническое задание на дипломное проектирование 27
страница6/8
Дата публикации15.12.2013
Размер0.59 Mb.
ТипТехническое задание
top-bal.ru > Математика > Техническое задание
1   2   3   4   5   6   7   8
^

2. Используемое программное обеспечение


При разработке модуля библиотеки частных критериев для комплекса многокритериальной и многопараметрической оптимизации мною было использовано следующее программное обеспечение:

  • «Denwer»;

  • «Notepad++»;

  • «PhpDesigner»;

Ниже приводится описание программного обеспечения, преимущества и рассматриваются области применения в рамках текущей работы.

2.1. Denwer


«Denwer» – программная оболочка, эмитирующая работу веб-сервера Apache. При программировании на серверных языках, чтобы проверить работоспособность только что созданной программы разработчику необходимо каждый раз отправлять обновленный проект на удаленный сервер. В ходе разработки таких проверок может быть несколько десятков или сотен, переносить каждый раз проект отнимет значительную часть времени и окажет сильное воздействие на вашу нервную систему. Denwer позволяет запустить локальный сервер на текущем компьютере и не требует наличия удаленного сервера, арендой и настройкой которого можно заняться уже на завершающем этапе разработки. Также Denwer имеет возможность работы со съемного флэш-накопителя, что является существенным плюсом. Немаловажную роль играет поддержка системы управления баз данных MySQL и наличие в программном пакете панели администрирования phpMyAdmin.

2.2. NotePad++


«Notepad++» - текстовый редактор с открытым исходным кодом, разработанный для программистов и веб-дизайнеров. Имеет широкий функциональный спектр и удобный пользовательский интерфейс. Поддерживает открытие нескольких документов в различных вкладках, обладает настраиваемой подсветкой синтаксиса, которая различает множество языков программирования, в том числе HTML, CSS, Javascript и PHP. Редактор имеет возможность подключения плагинов для добавления дополнительного функционала. Отличительной особенностью является хорошее быстродействие даже при большом количестве открытых документов и подключенных плагинов.

При разработке модуля библиотеки критериев редактор использовался для работы с временными файлами на языках HTML и CSS.

2.3. PhpDesigner


«PhpDesigner» - текстовый редактор, основным назначением которого является создание, редактирование и публикация веб-приложений и документов, написанных на языке PHP. Помимо языка PHP редактор поддерживает и остальные языки веб-программирования: HTML, CSS, Javascript и т.д.  Значительным преимуществом данного редактора является то, что он содержит языковые библиотеки, которые оказывают помощь разработчику при написании программ: выдают списки свойств и методов для текущего объекта, указывают на ошибки и опечатки в программном коде, выполняют автодополнение выражений, а также показывают справку по функциям текущего языка при нажатии на кнопку F1. PhpDesigner дает пользователю возможность работы как с отдельными файлами, там и с целыми проектами. К тому же, для удобства взаимодействия с проектами имеется встроенный FTP-менеджер, который позволяет создавать, удалять и редактировать файлы, расположенные на удаленном сервере.

В рамках проделанной работы редактор PhpDesigner использовался мной, как основная среда для работы с языками программирования PHP и Javascript. Это обуславливается наличием у редактора объемных языковых библиотек, которые в значительной степени упрощают работу разработчика, о чем уже говорилось выше.
^

3. Разработка программного модуля

3.1. Внутренняя структура для хранения данных


Для реализации программного модуля библиотеки частных критериев было необходимо создать внутреннюю структуру, хранящую в себе данные для их последующей обработки. Разработанная структура представляет собой объект с идентификатором target_function, который является многомерным массивом. Каждый элемент первого порядка этого массива содержит информацию об одном из частных критериев, выбранных пользователем.

Структура объекта target_function представлена на рисунке 4.

n – количество заданных пользователем частных критериев оптимальности.

Criterion – идентификатор критерия. Представляет собой уникальный индекс, по которому вызывается соответствующая функция вычисления значения.

Type – тип критерия. Принимает 2 значения default/user, что указывает на отношение данного критерия к разделу стандартных или пользовательских функций.

^ Result – значение частного критерия, которое вычисляет функция для текущего вектора или набора векторов выходных параметров.

Variable – выходной параметр, к которому относится данный частный критерий.

Weight – весовой коэффициент. Данное поле представляет собой еще одну подструктуру, которая хранит пользовательское значение, значение, полученное в ходе применения того или иного метода расчета коэффициентов, а также несколько промежуточных значений, необходимых для вычисления.

Parameters – набор дополнительных параметров. Некоторые частные критерии требуют от пользователя ввода дополнительных параметров или вспомогательных функций. Поле parameters является подструктурой, которая содержит следующие разделы:

  • level_value – значение уровня;

  • zone_min_value – нижняя граница области;

  • zone_max_value – верхняя граница области;

  • user_function – пользовательская функция, хранящаяся в строчном представлении.

Указанные разделы полей parameters могут являться пустыми, так как они используются в соответствии с типами частных критериев, выбранных пользователем.


Рисунок 4. Структура объекта target_function.


^

3.2. Базовая библиотека частных критериев


В рамках дипломной работы необходимо было проанализировать различные частные критерии оптимальности, сформировать библиотеку, содержащую наиболее существенные из них, и выполнить ее программную реализацию. В таблице 2 приводится список наиболее важных частных критериев, которые были отобраны в рамках решаемой задачи.

В разработанном модуле каждый критерий задан в виде программной функции, которая вызывается при вычислении значений целевой функции. На вход этих подпрограмм подается вектор или набор векторов выходных параметров, а также дополнительные значения, необходимые для текущего критерия. Частные критерии, вычисляющие минимальные и максимальные значения могут принимать на вход подпрограммы массивы векторов выходных параметров объекта, однако они предназначены для вычисления значений единичных векторов, поэтому для работы из массива будут отбираться вектора с 0 индексом. Для остальных критериев данное ограничение отсутствует, и они обрабатывают переменное количество векторов.

Методы поисковой оптимизации, применяемые в комплексе CADoptimizer, основаны на нахождении минимума целевой функции. Отсюда следует, что результатом работы наиболее распространенных частных критериев (минимального и максимального значения расчетного параметра) является прямое или обратное значение параметра, подаваемого на вход данного критерия.
Таблица 2.

Библиотека частных критериев оптимизации



^ Физический смысл

Математическая зависимость

Необходимые дополнительные параметры

1

Минимальное значение расчетного параметра



yi – расчетный параметр

отсутствуют

2

Максимальное значение расчетного параметра



yi – расчетный параметр

отсутствуют

3

Сумма разностей между расчетным параметром и заданным значением



yi – расчетный параметр

yз – заданный уровень

значение уровня

4

Максимальное рассогласование между расчетным параметром и заданным значением



yi – расчетный параметр

yз – заданный уровень

значение уровня

5

Сумма разностей между расчетным параметром и значением заданной функции



yi – расчетный параметр

yiз – значение заданной функции

пользовательская функция

6

Максимальное рассогласование между расчетным параметром и значением заданной функции



yi – расчетный параметр

yiз – значение заданной функции

пользовательская функция

7

Сумма разностей между расчетным параметром и заданной областью



yi > max

yi

минимальное и максимальное значение области

8

Максимальное рассогласование между расчетным параметром и заданной областью



yi > max

yi
mini

минимальное и максимальное значение области
^

3.3. Пользовательские критерии


Согласно техническому заданию пользователь программного комплекса при отсутствии необходимого критерия в библиотеке должен иметь возможность его туда добавить. Для этого от пользователя требуется с помощью модуля пользовательского интерфейса задать следующие параметры:

  • название критерия;

  • дополнительные параметры, необходимых в ходе вычислений;

  • функцию зависимости для обработки входных параметров с целью получения значения данного критерия.

Все эти данные сохраняются в базу данных программного комплекса, откуда они уже передаются во внутреннюю структуру модуля библиотеки критериев для применения в последующих вычислительных операциях.
^

3.4. Весовые коэффициенты


В ходе анализа способов расчета весовых коэффициентов было установлено, что многие из них не подходят для реализации в рамках данного программного модуля по следующим причинам:

  • Формирование целевой функции для заданной математической модели происходит на начальном этапе работы комплекса до выполнения каких-либо вычислений, что затрудняет применение методов, основанных на анализе полученных значений частных критериев.

  • Расчет весовых коэффициентов для текущего вектора или набора векторов выходных параметров требует проведения большого количества дополнительных вычислительных операций, что в совокупности с огромным количеством итераций оказывает сильное влияние на быстродействие системы и является недопустимым.

  • Структура интерфейса накладывает дополнительные ограничения на применение методов расчета весовых коэффициентов, основанных на попеременном сравнении приоритетности двух частных критериев, а также при большом количестве критериев(>10) такой подход не будет иметь существенных преимуществ.

В модуле библиотеки частных критериев были реализованы следующие методы весовых коэффициентов:

  • Метод однозначных приоритетов. Данный метод подразумевает, что критерий с наибольшим приоритетом будет всегда наиболее значимым вне зависимости от принимаемых им значений. Для каждого частного критерия пользователь задает значения в диапазоне от 1 до 100. 1 имеет наибольший приоритет, 100 – наименьший. Если между значениями пользовательских коэффициентов имеются пропуски, то эти коэффициенты в ходе выполнения анализа введенных значений будут автоматически заменены, как показано в примере:

[1, 20, 40, 50] => [1, 2, 3, 4]

Это происходит по той причине, что эти значения, по сути, указывают на порядок следования критериев по важности и не играют количественной роли при расчете конечных весовых коэффициентов. Этот метод является эффективным, но при его реализации могут возникнуть сложности с вычислением значений целевой функции.

  • Метод с применением заданных пользователем коэффициентов. Он позволяет пользователю назначить уже конечные значения весовых коэффициентов без выполнения каких-либо дополнительных вычислений. Этот метод отличается простотой, наглядностью, а также незначительно повышает быстродействие. Однако данный подход требует хорошего знания внутренних процессов проектируемого объекта.



  • Метод с использованием логарифмического масштаба. В этом случае расчет конечных значений весовых коэффициентов основывается на отношении текущего значения весового коэффициента, выставленного пользователем, к сумме всех весов. Этот метод обеспечивает хорошую точность при проведении расчетов, а также удобен при расстановке начальных коэффициентов. Вычислительные операции, необходимые для расчета итоговых значений выполняются единожды и не оказывают практически никакого влияния на быстродействие, что является существенным плюсом при использовании модуля в составе онлайн-сервиса.
^

3.5. Свертывание частных критериев


В модуле библиотеки критериев комплекса CADoptimizer применяется аддитивный критерий оптимальности, с помощью которого все частные критерии объединяются в единую целевую функцию. Аддитивный критерий представляет собой взвешенную сумму частных критериев оптимальности. Основными преимуществами данного метода являются:

  • простота реализации;

  • наглядность и удобство проверок при промежуточных тестированиях;

  • равнозначность частных критериев

  • практичность при нахождении оптимального решения;

  • высокое быстродействие.

Программная реализация аддитивного критерия предельно проста. Значение целевой функции получается путем сложения значений частных критериев оптимальности result объекта target_function, домноженных на соответствующие им весовые коэффициенты weight.


1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

4. Техническое задание на дипломное проектирование 27 iconC. М. Марков Е. А. Яковлева дипломное проектирование методические...
Дипломное проектирование. Методические указания для студентов специальности 080507 «Менеджмент организации»

4. Техническое задание на дипломное проектирование 27 iconТехническое задание на техническое обслуживание и ремонт Холодильных...
Принять от Заказчика документацию на систему (оборудование) (паспорта, отчеты о предыдущем тоиР и т п.) при ее наличии

4. Техническое задание на дипломное проектирование 27 iconТехническое задание: № п/п

4. Техническое задание на дипломное проектирование 27 iconТехническое задание (ТЗ) это документ, в котором содержится полная...
Техническое задание (ТЗ) – это документ, в котором содержится полная информация о продукте, который будет разрабатываться

4. Техническое задание на дипломное проектирование 27 iconРабочая программа учебной дисциплины «проектирование электротехнических устройств»
Программа: Техническое и информационное обеспечение построения и функционирования источников питания, сетей и объектов электрического...

4. Техническое задание на дипломное проектирование 27 iconТехническое Задание на изготовление 3 d -модели (визуализации) Тематического Парка «Сочи-Парк»
Техническое Задание на изготовление 3D-модели (визуализации) Тематического Парка «Сочи-Парк»

4. Техническое задание на дипломное проектирование 27 iconТехническое задание
Автомобили: Теория эксплуатационных свойств / Под ред. Иванова А. М. (1-е изд.) учебник

4. Техническое задание на дипломное проектирование 27 iconТехническое задание на поставку изданий на cd и dvd носителях для...

4. Техническое задание на дипломное проектирование 27 iconЗадание Структура Задание 1 Задание 2 Задание 3 Задание 4
Введение в проблему (наличие реально жизненной ситуации (проблемы)/лично-значимый познавательный вопрос)

4. Техническое задание на дипломное проектирование 27 icon3. Техническое задание. Приложение 1
Мы просим Вас сообщить Ваши цены в виде Котировочной заявки на поставку книг для библиотеки сгупс



Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
top-bal.ru

Поиск