Динамическое управление эффективностью стохастических алгоритмов

Содержание ............................................................................................................. 7
Введение .................................................................................................................. 9
1 Обзор и анализ методов управления стохастическими методами оптимизации ......................................................................................................... 13
1.1 Постановка задачи управления стохастическими алгоритмами ......... 13
1.2 Обзор стохастических алгоритмов оптимизации .................................. 16
1.2.1 Случайные методы .......................................................................... 18
1.3 Выводы ...................................................................................................... 24
2 Разработка алгоритма динамического управления вычислительным процессом в стохастических методах оптимизации ......................................... 25
2.1 Статистические исследования данных ................................................... 25
2.1.1 Основные понятия и определения ................................................. 26
2.1.2 Анализ полученных данных .......................................................... 28
2.2 Описание алгоритма прерывания хода оптимизации ........................... 31
2.3 Выводы ...................................................................................................... 33
3 Разработка подпрограммы решения задач конструкторского проектирования ЭВА стохастическим методом с динамическим управлением вычислительным процессом ............................................................................... 34
3.1 Общая схема стохастического метода с динамическим управлением вычислительным процессом .......................................................................... 35
3.2 Графический интерфейс пользователя ................................................... 37
3.3 Тестовые испытания программы ............................................................ 39
3.4 Инструкция по подключению подпрограммы к программам решения задач конструкторского проектирования ЭВА ........................................... 43
3.5 Выводы ...................................................................................................... 44
8
4 Технико-экономическое обоснование ............................................................ 45
4.1 Маркетинговые исследования рынка ..................................................... 45
4.2 Расчет затрат на этапе проектирования ................................................. 45
4.3 Сравнение алгоритма с аналогом ........................................................... 50
4.4 Сравнительный анализ затрат в ходе эксплуатации программного продукта и аналога ......................................................................................... 52
4.5 Расчет экономии от увеличения производительности труда пользователя .................................................................................................... 55
4.6 Ожидаемый экономический эффект и срок окупаемости капитальных затрат ................................................................................................................ 56
4.7 Выводы ...................................................................................................... 58
5 Безопасность человеко-машинного взаимодействия .................................... 59
5.1 Системный анализ отказа работы программы....................................... 59
5.2 Оценка напряжённости процесса эксплуатации объекта ..................... 62
5.3 Мероприятия по повышению безотказности системы и по улучшению условий труда .................................................................................................. 65
5.4 Выводы ...................................................................................................... 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................... 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ .......................................... 72
ПРИЛОЖЕНИЕ А ................................................................................................ 75
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ................................................................................................. 90

Системы автоматизированного проектирования относят к числу наибо-лее наукоёмких систем в современной технике. Это обусловлено тем, что раз-работчик САПР должен уметь выполнять анализ системы проектирования, выбирать состав технических средств и разрабатывать программные сред-ства, он является системным специалистом, задачи которого - поиск путей формализации и алгоритмизации проектных процедур, обоснованный выбор технических и программных средств, адаптация существующих и разработка новых оригинальных программных продуктов [1].
На сегодняшний день и, по крайней мере, в ближайшее только человек может принимать важные узловые решения в процессе проектирования. При работе практически любой САПР в настоящее время именно человек должен решать все неформализованные задачи, а так же задачи, которые решаются эффективнее при помощи эвристики, нежели при помощи вычислительных способностей ЭВМ. Однако, именно тесное взаимодействие человека и ЭВМ в процессе проектирования — один из принципов построения и эксплуатации любой современной САПР.
САПР — это система, объединяющая технические средства, математиче-ское и программное обеспечение, параметры и характеристики которых вы-бирают с максимальным учетом особенностей задач инженерного проектиро-вания и конструирования. В САПР обеспечивается удобство использования программ за счет применения средств оперативной связи инженера с ЭВМ, специальных проблемно-ориентированных языков и наличия информаци-онно-справочной базы.

Выпускная квалификационная работа содержит 96 страниц машинописного текста, 15 рисунков, 13 таблиц, список источников из 17 наименований.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: СТОХАСТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ, ОПТИМИЗАЦИЯ, ЦЕЛЕВАЯ ФУНКЦИЯ ОПТИМИЗАЦИИ, ЧИСЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНЫ.
Объектом исследования в работе является динамическое управление эффективностью стохастических алгоритмов.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка алго-ритма управления стохастическим алгоритмом на примере задачи размеще-ния.
Разработан программный продукт, реализующий прерывание работы стохастического алгоритма оптимизации функции на основе анализа получа-емых в процессе его работы статистических данных. С этой целью была раз-работана программа, реализующая прерывание работы стохастического алго-ритма оптимизации функции на основе анализа получаемых в процессе его работы статистических данных.
Приведено руководство пользователя разработанной программы. Про-граммный продукт имеет интуитивно понятный интерфейс.
Приведено технико-экономическое обоснование проекта, оценена его конкурентоспособность. Полученный в ходе вычислений результат характе-ризует разработанную программу как доступный по цене продукт с быстрым сроком окупаемости затрат, что означает выгодность его применения.