Інформаційна технологія автоматизованого проектування з’єднань збірних каркасних конструкцій

Abstract

UK: Мета. Розробка інформаційної технології автоматизованого проектування з’єднань унікальних збірних каркасних залізобетонних конструкцій, що базується на математичних моделях сітчастих структур та теорії нечітких множин, і призначена для застосування в інтелектуальних інтегрованих системах підтримки прийняття рішення, які використовуються системами автоматизованого проектування.

Методика проектування ґрунтується на застосуванні алгоритму побудови нових з’єднань згідно технічного рішення. В основу алгоритму покладено модель сітчастих структур і принцип декомпозиції геометричної моделі конструкції на елементи з наступним їх поєднанням в нове з’єднання. Запропонована модель адаптована для імітації стану конструкції автоматизованою системою підтримки прийняття рішень в нечітких умовах та умовах невизначеності. Робота алгоритму базується на взаємодії з зовнішніми системами автоматизації проектування та передбачає звернення до інтелектуальної системи, яка на перших етапах вимагає залучення природного інтелекту з послідовними формалізацією та накопиченням інформації про прийняті рішення в базі знань з метою використання штучними інтелектуальними системами. Результати. Запропонована технологія розширює та удосконалює можливості застосування існуючих систем автоматизованого проектування та розрахунків і знизити ризики прийняття невірних рішень в нечітких умовах та умовах невизначеності, що пов’язані з людським фактором за рахунок подвійного контролю, що організовано в системі підтримки прийняття рішень.

Наукова новизна. Запропоновано модель технологічного процесу проектування з’єднань збірних каркасних конструкцій, для якої розроблено інтелектуальну інтегровану систему підтримки прийняття рішень. Для вказаної системи на основі геометричних моделей вузлів побудовано базу знань, яка містить в собі базу даних геометричних моделей елементів вузлів та базу нечітких правил їх композиції. Правила композиції ґрунтуються на нечіткій математичній моделі сітчастих структур, яку було адаптовано для застосування інтелектуальними інтегрованими системами проектування.

Практична цінність. Реалізація запропонованого алгоритму дозволяє суттєво обмежити кількість прийнятних варіантів конструкцій в змінних умовах і, таким чином, підвищити ступінь автоматизації технології процесу проектування з’єднань збірних каркасних конструкцій. Проведена формалізація моделі сітчастих структур надає можливість забезпечити імітаційне моделювання властивостей унікальних конструкцій, що є необхідним при створенні відповідної технічної документації. Візуалізація геометричних моделей елементів вузлів впливає на надійність технології, оскільки дозволяє суттєво знизити ризик прийняття неадекватних рішень на стадії набуття знань за допомогою застосування природного інтелекту.

RU: Цель. Разработка информационной технологии автоматизированного проектирования соединений уникальных сборных каркасных железобетонных конструкций, основанной на математических моделях сетчатых структур и теории нечетких множеств, а также предназначена для применения в интеллектуальных интегрированных системах поддержки принятия решения, используемой системами автоматизированного проектирования.

Методика проектирования основывается на применении алгоритма построения новых соединений согласно техническому решению. В основу алгоритма положена модель сетчатых структур и принцип декомпозиции геометрической модели конструкции на элементы с последующим их объединением в новое соединение. Предложенная модель адаптирована для имитации состояния конструкции автоматизированной системой поддержки принятия решений в нечетких условиях и условиях неопределенности. Работа алгоритма базируется на взаимодействии с внешними системами автоматизации проектирования и предполагает обращение к интеллектуальной системе, которая на первых этапах требует привлечения природного интеллекта с последовательными формализацией и накоплением информации о принятых решениях в базе знаний с целью использования искусственными интеллектуальными системами.

Результаты. Предложенная технология расширяет и совершенствует возможности применения существующих систем автоматизированного проектирования и расчетов и снижает риски принятия неверных решений в нечетких условиях и условиях неопределенности, связанные с человеческим фактором за счет двойного контроля, что организовано в системе поддержки принятия решений. Научная новизна. Предложенная модель технологического процесса проектирования соединений сборных каркасных конструкций, для которой разработано интеллектуальную интегрированную систему поддержки принятия решений. Для указанной системы на основе геометрических моделей узлов построено базу знаний, которая содержит в себе базу данных геометрических моделей элементов узлов и базу нечетких правил их композиции. Правила композиции основаны на нечеткой математической модели сетчатых структур, которая была адаптирована для применения интеллектуальными интегрированными системами проектирования.

Практическая ценность. Реализация предложенного алгоритма позволяет существенно ограничить количество приемлемых вариантов конструкций в изменяющихся условиях и, таким образом, повысить степень автоматизации технологии процесса проектирования соединений сборных каркасных конструкций. Проведенная формализация модели сетчатых структур позволяет обеспечить имитационное моделирование свойств уникальных конструкций необходимых при создании соответствующей технической документации. Визуализация геометрических моделей элементов узлов влияет на надежность технологии, поскольку позволяет существенно снизить риск принятия неадекватных решений на стадии приобретения знаний посредством применения природного интеллекта.

EN: Purpose. Development information technology, computer-aided design connections unique prefabricated frame of reinforced concrete structures based on mathematical models of network structures and the theory of fuzzy sets, and designed for use in intelligent integrated decision support system, used CAD systems.

Methods of designing based on the application of the algorithm for constructing the new compounds according to the technical solution. The algorithm based on the model of network structures and the principle of decomposition of the geometric model of the structure to the elements and then combining them into a new connection. The proposed model is adapted to simulate the condition of the structure of the automated system of support of decision-making in fuzzy terms and conditions of uncertainty. The algorithm based on the interaction with external systems design automation and includes an appeal to the intelligent system, which initially requires the use of natural intelligence with successive formalization and accumulation of information on the decisions taken in the knowledge base for the use of artificial intelligence systems. Results. The proposed technology develops and improves the possibility of using the existing computer-aided design and analysis and reduces the risk of making wrong decisions in fuzzy terms and conditions, the uncertainties associated with the human factor due to the double-checking that organized in a system of decision support. Scientific innovation. The proposed model of the process of design of compounds of precast frame structures, which designed for intelligent, integrated decision support system. For systems based on said geometric models constructed node knowledge base, that contains a database of geometrical models of the elements and nodes of the fuzzy rules of base composition. Terms of compositions based on fuzzy mathematical model of network structures, which has been adapted for the use of intelligent integrated systems design.

The practical value. Realization of the proposed algorithm can significantly limit the number of suitable design options in a changing environment and, therefore, increase the degree of automation technology in the design process of compounds of precast frame structures. Carried out formalization of the model network structures allows simulation unique design features needed to create the technical documentation. Visualization of geometric models of elements nodes affects the reliability of the technology, as it allows to significantly reducing the risk of making inappropriate decisions at the stage of acquiring knowledge using natural intelligence.