Материал: Комплексные решения для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства. Федорков Е.Д., Чекменев А.Н

Самостоятельная домашняя работа – форма обучения, имеющая целью закрепление полученных на занятиях знаний, умений и навыков, самостоятельное усвоение доступного материала и дополнительной информации, выполнение творческих работ.

Поскольку образование специалиста немыслимо без активной роли самого обучающегося, то можно утверждать, что самостоятельная работа студентов (СРС) – часть учебного процесса, выполняемая студентами с целью усвоения, закрепления и совершенствования знаний и приобретения соответствующих умений и навыков, составляющих содержание подготовки специалистов.

Государственные образовательные стандарты подготовки бакалавров и специалистов определяют общие объемы часов, отводимых на изучение отдельных дисциплин или их блоков, при этом средняя аудиторная нагрузка студента составляет 27 часов (СПО- 36 часов). В связи с этим работа по руководству СРС является одной из основных нагрузок преподавателя.

Главным документом, определяющим организацию и содержание обучения по конкретным областям знаний, является рабочая программа учебной дисциплины. Рабочая программа отражает единство всех сторон учебного процесса: теоретического курса, лабораторно-практических занятий, внеаудиторной работы студентов, учебно-методического обеспечения дисциплины, ее взаимосвязь с другими дисциплинами, предусмотренными учебным планом. В разделе самостоятельной работы студентов необходимо указывать виды и содержание индивидуальных заданий, сроки их выполнения и методы контроля.

При планировании самостоятельной работы следует учитывать следующие принципы: научность; систематичность, преемственность и последовательность; доступность; посильность; единство теории и практики; индивидуализация заданий с учетом особенностей студента; учет трудоемкости дисциплин.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

В.В. Проскурин А.В. Старцев

ЭВОЛЮЦИЯ АЛГОРИТМИЧЕСКИХ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ.

Если кратко проследить эволюцию алгоритмических языков программирования, то станет очевидным, что прогресс их развития направлен в сторону «очеловечивания» первоначального машинного языка. Круг современных языков непрерывно сужается и стабилизируется. Видоизменяется также и процесс программирования, причем наблюдается переход от привязки к какому-то конкретному языку (когда он применяется как инструмент для написания программы) к зависимости от конкретной среды программирования (когда в ней с учетом специфики решаемой задачи и используемых данных может быть применен тот или иной язык).

Думается, что вскоре произойдет окончательный переход на универсальные компиляторы, благодаря чему разработчик ПО сможет сосредоточиться на логике алгоритма своей программы и не заботиться о синтаксисе конкретного алгоритмического языка программирования. Тогда можно будет автоматизировать построение алгоритма. Все это в конечном итоге приведет к новому этапу взаимодействия между пользователем и компьютером. Сегодняшний компьютер из инструмента для создания и воплощения программных продуктов превратится в разумного электронного помощника, способного общаться с человеком на естественном языке в процессе совместной работы. Причем пользователь будет формулировать свои задачи перед компьютером на естественном языке без «посредника», т. е. без прикладного программиста, место которого займет эксперт в данной области знаний, необходимый для постоянного пополнения банка знаний машины.

В нашей системе сделана попытка освободить пользователя от изучения каких-либо исходных специфических языков описания и сформулировать задачу на естественном языке. Но поскольку такой язык очень противоречив и многообразен, то пришлось ввести определенные ограничения.

Действия должны выполняться в следующей последовательности:

• анализ текста задачи на ограниченном естественном языке;

• построение плана решения задачи;

• составление алгоритма решения по этому плану;

• создание текста на целевом алгоритмическом языке программирования, отражающем полученный алгоритм.

Каким же образом данные процессы взаимодействуют? Из каждого процесса, исключая первый, можно возвращаться на предыдущие. Взаимосвязь происходит через БД, информация в которых создается на основе исходных данных, БЗ и взаимодействия с пользователем. Полные сведения о предметной области в БЗ, естественно, содержаться не могут, они накапливаются постепенно в результате решения множества задач. В создаваемом комплексе программ поставлена цель добиться его самообучения в процессе взаимодействия с пользователем при решении конкретной задачи. Необходимый минимум знаний о предметной области формируется заранее.

В результате получается функциональная семантическая сеть, в которой хранятся обозначения, законы, правила, алгоритмы и формулы, необходимые для последующего построения плана решения исходной задачи. Они соответствуют понятиям или совокупности понятий в семантической сети понятий. Здесь имеется в виду, что могут быть такие понятия в семантической сети понятий, которым соответствуют некоторые фрагменты функциональной семантической сети. Причем отдельным фрагментам функциональной сети могут соответствовать несколько понятий в сети понятий. В сложных случаях некоторые вершины функциональной семантической сети могут также являться фрагментами функциональной семантической сети более низкого уровня. Процесс построения функциональной семантической сети для нашего случая более простой.

К выходной информации процесса построения плана решения задачи относятся файл с планом решения задачи, дополненные семантические сети в БЗ и семантическая сеть плана решения. Она представляет собой модифицированную семантическую сеть задачи с замененными на определенные символы целевыми и указательными словами, дополненную законами, правилами, алгоритмами, формулами, которые должны использоваться в процессе решения задачи.

Цель процесса порождения алгоритма по плану решения задачи — создание алгоритма на языке описания алгоритмов (ЯОА) на основе правил, содержащихся в плане решения задачи. Этот ЯОА разработан на основе языка схем программ В. Е. Котова и В. К. Сабельфельда. Он представляет собой формализованный язык с элементами естественного. Алгоритм, написанный на ЯОА, достаточно детально отображает устройство программы, а точнее, ее логическую структуру. При проектировании такого алгоритма применяется элементарный (по сравнению с алгоритмическими языками программирования) синтаксис ЯОА, исключающий описание структуры (типов) данных, которые при этом используются. Следует отметить, что несмотря на свой довольно простой синтаксис, ЯОА позволяет строить логически сложные, вложенные конструкции.

Таким образом, процесс порождения алгоритма в основном заключается в перекодировании символьного обозначения вершин и дуг простых фрагментов или отдельных составляющих сложных фрагментов семантической сети плана решения задачи в операторы или группы операторов ЯОА. Для формул во встроенных справочниках, а также для ряда целевых слов в соответствующей таблице приведены уже готовые алгоритмические конструкции операторов, используемые в процессе перекодировки. Выходная информация — текст алгоритма на ЯОА в виде файла.

На основе полученного алгоритма решения задачи реализуется процесс построения готовой программы на целевом процедурном языке программирования. Данный процесс выполняет заключительный программный блок, построенный по классической схеме обычного однопроходного компилятора, рассмотрение принципов работы которого не представляет особого интереса. В результате на выходе получается эффективный код псевдопрограммы, легко переводимый на любой процедурный язык программирования с заранее известным для него синтаксисом.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Д.С. Орлов

СОЦИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ «ПРОЗРАЧНЫЙ БЮДЖЕТ» КАК ИННОВАЦИЯ, ИНИЦИИРУЕМАЯ НЕКОММЕРЧЕСКИМИ ОРГАНИЗАЦИЯМИ (НКО)

Технология (греч. techne – искусство и logos – слово, учение) – способ преобразования вещества, энергии, информации. Технология воплощает в себе методы, приемы, последовательность операций и процедур, совокупность которых образует технологический процесс.

Будучи одним из видов технологии социальная технология представляет собой способ организации и упорядочения целесообразной практической деятельности, совокупность приемов, направленных на преобразование какой-либо социально-экономической системы (объекта) с целью достижения заданных результатов. Социальная технология, как и любая другая, алгоритмизирует деятельность и поэтому может быть многократно применена, тиражирована для решения определенных задач. Результаты тиражирования достигаются посредством трансляции профессиональной культуры, лежащей в основе данной технологии. При этом в социальных технологиях технологическая деятельность направлена на трансформацию знаний о системе (объекте) в средство практической деятельности, связанной с реальным участием граждан, групп интересов и т.д. в управлении на правах полноправного партнера. С учетом сказанного социальная технология «Прозрачный бюджет» – комплекс методически описанных действий, позволяющих специалистам, прежде всего из третьего сектора осуществлять общественное участие в бюджетном процессе с целью повышения эффективности бюджетного процесса и достижению лучшего социального эффекта. Социальная технология «Прозрачный бюджет» как комплексная технология включает в себя основные и обеспечивающие технологии.

Основные: технология оценки и анализа прозрачности бюджета и бюджетного процесса; технология прикладного бюджетного анализа; технология общественного участия.

Обеспечивающие: образовательные технологии; технологии внесения законодательных инициатив, расширяющих возможность общественного участия в бюджетном процессе.

Такое разделение обусловлено следующими обстоятельствами: чтобы реализовалось общественное участие, общественность должна обладать знаниями по конкретным социальным проблемам, решение которых предусмотрено за счет бюджетного финансирования. Для этого необходим прикладной бюджетный анализ, который возможен, только если бюджетный процесс прозрачен, бюджетная информация доступна для НКО и экспертов. Поэтому социальная технология «Прозрачный бюджет» реализуется только тогда, когда имеют место три тесно взаимосвязанные между собой основные технологии.

Образовательные технологии создают условия для эффективного продвижения данной социальной технологии путем повышения квалификации и профессионализма представителей власти и НКО в области прозрачности бюджета и межсекторного взаимодействия, расширяют законодательное и информационное поле общественного участия в бюджетном процессе.

Инновационный характер социальной технологии «Прозрачный бюджет» определяется следующими ее характеристиками:

• технология как форма социальных отношений основана на межсекторном взаимодействии, при котором граждане (население), представляющие их интересы организации из объекта управления становится субъектом управления, участвующим в принятии решений;

• технология как единство программного, интеллектуального, методического, финансового обеспечения встроена в сеть социально-экономических и политических отношений на данной территории (бюджет как финансовый, политический, экономический, социальный инструмент);

• технология изменяет качественный характер управленческих задач в области бюджетной политики, их выполнение, финансовые и информационные потоки, а также оказывает влияние на требуемую квалификацию во всех трех секторах (власть, НКО, бизнес), стили управления и коммуникаций, воздействует на организационную культуру;

• технология в отличие от традиционно используемых, совершенствование которых позволяет решать те же задачи и теми же способами, но более продуктивно, создает условия для решения социальных проблем «по-другому», с учетом интересов потребителей социальных услуг на условиях равноправного партнерства;

• в основе технологии - междисциплинарный подход, поскольку ее разработка и освоение основаны на использовании различных областей знания: экономка, финансы, право, менеджмент, политология, социология, психология и др.

Отличительная особенность социальной технологии «Прозрачный бюджет» в том, что она инициирована НКО и в настоящее время практически не представлена в системе формального образования, в академической науке. Данный факт – свидетельство того, что некоммерческий сектор в России, хотя и находится в стадии становления, уже имеет позитивный опыт, который целесообразно передать в систему формального образования с тем, чтобы готовить будущих чиновников, представителей некоммерческого сектора и бизнеса к практической работе в условиях межсекторного взаимодействия

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.С. Кольцов А.А. Бойко

автоматизация конструкторского проектирования проходных упорных резцов

Одним из важнейших путей совершенствования подготовки производства является создание комплексных автоматизированных систем подготовки производства инструмента. Главной особенностью таких систем является то, что в них объединены основные этапы работ, связанные с проектированием инструмента и технологии его изготовления

При проектировании инструмента с помощью ЭВМ используются расчетные методы, дающие возможность определить параметры инструмента в соответствии с определенными математическими зависимостями

Задача проектирования проходных упорных резцов как определение геометрических параметров на основе эмпирических соотношений, так и поиск взаимосвязи конструкционных особенностей резца, обрабатываемого материала и характера обработки в справочной литературе.

Решение задачи выбора оптимального варианта конструкции значительно упрощается при использовании диалоговых алгоритмов, позволяющих проектировщику определять наиболее подходящий для заданных условий вариант инструмента с учетом конструктивных особенностей, технологии изготовления и т. п.

Для полного проектирования инструмента используется принцип поэлементного конструирования в сочетании с решением задач типа «поиск».

Решение задач типа «поиск» осуществляется методами анализа и синтеза.

При проектировании инструмента с помощью ЭВМ, кроме вычислительных задач, имеет место решение логических задач, которые связаны с выбором элемента из множества известных конструктивных элементов на основе анализа множества условий, определяющих этот выбор. Таким образом, является целесообразным создание программного комплекса автоматизированного конструкторского проектирования проходных упорных резцов, основной функцией которого является расчет геометрических параметров стандартизованных проходных упорных резцов и построение чертежа в системе AutoCAD.

Реализация программного комплекса осуществлена на базе среды ООП Delphi 7.0, с использованием базы данных технологии «клиент - сервер». В качестве СУБД предпочтение было отдано приложению MS SQL Server. На основе оценки целесообразности применения более сложных или более примитивных систем принято решение о достаточности возможностей для решения поставленной задачи конструкторского проектирования упорных проходных резцов.

В роли одного из компонентов лингвистического обеспечения выступает язык Visual LISP системы AutoCAD, с помощью которого происходит автоматизированное построение чертежа инструмента с указанием всех размерных и технических характеристик. Простота использования и синтаксис языка Lisp обусловили предпочтения его по сравнению с Visual Basic

Основной особенностью разработанного программного комплекса является использование в качестве математического аппарата, описывающего конструкцию резца, параметрической табличной модели объекта. На базе которой, и происходит построение чертежа по параметрам, рассчитанным в управляющей программе.

Внедрение программного комплекса автоматизированного проектирования упорных проходных резцов позволяет снизить затраты инженерного труда, связанного с проведением проектных работ в сфере проектирования и изготовления инструментов, повысить качество проектных работ

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.А. Пак О.В. Собенина А.Н. Чекменев

ТЕОРЕМА ЛЯПУНОВА (ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПРЕДЕЛЬНАЯ ТЕОРЕМА ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТИ)

При проведении какого-либо статистического исследования, со сбором данных об изучаемом количественном признаке, всегда сталкиваются с проблемой ошибочности наблюдений. Данная проблема может быть вызвана как несовершенством методов и инструментов, используемых при проведении статистического исследования, так и заранее предусмотренными факторами. Поэтому и возникла задача исключения подобных ошибок наблюдения.

Ошибки, которые могут возникнуть в ходе статистического наблюдения, делятся на ошибки систематические и ошибки случайные.

Систематические ошибки наблюдения - это ошибки, которые вызваны несовершенством методов и инструментов, применяемых при проведении исследования.

Теоретически все систематические ошибки наблюдения могут быть исключены.

Случайные ошибки наблюдения - это ошибки, которые возникают под воздействием целой совокупности случайных факторов, причем каждый из этих факторов в отдельности вызывает частичную ошибку, а результатом совместного действия всех случайных факторов является суммарная случайная ошибка, которую необходимо оценить.

Предположим, что осуществляется серия наблюдений некоторой случай величины Х.

Ошибки, которые возникают в ходе проводимых наблюдений данной случайной величины, формируются под воздействием множества независимых факторов где .

В этом случае ошибка , возникающая при наблюдении случайной величины Х, может быть охарактеризована следующим образом:

где - это закономерность образования ошибки.

В случае, если функция закономерности образования ошибки удовлетворяет условию дифференцируемости по совокупности всех переменных, тогда функция может быть представлена по формуле Тейлора, т.е.: .

Первое линейное приближение ошибки является суммой независимых случайных величин: .

Ошибка наблюдений является случайной величиной, поэтому для наиболее точной характеристики данной величины необходимо знать закон распределения вероятностей случайной величины . Решение поставленной проблемы было найдено русским математиком А.М. Ляпуновым, который открыл центральную предельную теорему теории вероятностей. Рас смотрим следствие из теоремы Ляпунова.

Если случайная величина Х - это сумма очень большого числа попарно независимых случайных величин, влияние каждой из которых на всю сумму ничтожно мало, то случайная величина Х подчиняется закону распределения, который близок к нормальному закону распределения вероятностей случайной величины.

Пример. Предположим, что осуществляется серия наблюдений некоторой физической величины. Каждое из проводимых наблюдений дает лишь, приближенное значение изучаемой величины, потому что на результат наблюдения оказывает влияние совокупность множества независимых случайных факторов (например, сила ветра, температура, колебания прибора и др.). Каждый из этих случайных факторов вызывает весьма малую частную ошибку, но их совокупное воздействие на результат наблюдения вызывает уже ощутимую суммарную ошибку.

Если суммарную ошибку рассматривать как сумму очень большого числа попарно независимых частных ошибок, следовательно, можно сделать вывод, что суммарная ошибка подчиняется закону распределения, который близок к нормальному закону распределения вероятностей.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

П.А. Бувака Е.И. Асташеа

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕКЦИИ ОБСЛУЖИВАНИЯ ИНСТРУМЕНТА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УЧАСТКОВ ПРЕДПРИЯТИЙ

Участок инструментальной подготовки автоматизированного производства включает в себя, как правило, две секции [5]: секцию сборки и настройки инструмента и секцию обслуживания инструментом рабочих мест (встречается определение как инструментально-раздаточная кладовая (ИРК)).

Секция сборки и настройки инструментов предназначена для сборки и настройки комплектов инструментов, а также передачи настроенного инструментов в секцию обслуживания инструментами рабочих мест (ИРК).

Секция обслуживания инструментами предназначена для своевременного обеспечения производственных участков на­строенными инструментами в соответствии с производственной программой. В состав секции входят:

- участок хранения и комплектации инструментов;

- участок доставки инструмента к рабочим местам;

- участок разборки отработавшего инструмента.

Остальные функции системы инструментообеспечения, такие как восстановление (заточка) инструмента, ремонт вспомо­гательной оснастки и др., входят в задачи служб централизованного инструментального склада (ЦИС).