CC BY
37
УДК 004.94
Белов А.Г., Кочегаров И.И., Бростилов С.А., Надрышин Р.Р., Лысенко А.В,
ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия
ВОЗМОЖНОСТИ ПАКЕТА ANSYS ДЛЯ ПРОЕКТИРОВЩИКОВ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ
В статье приведены основные возможности программного пакета ANSYS, рассмотрена его структура в виде блок-схемы, с подробным описанием каждого элемента программы, для чего он предназначен и для какой области он используется. Сделан выбор программного пакета для использования инженером радиоэлектронных средств. Ключевые слова:
Программный пакет, ANSYS, электроника, физика, системы, влияние, антенны, разработка, моделирование.
Статья подготовлена в рамках реализации проекта «Разработка методов и средств создания высоконадежных компонентов и систем бортовой радиоэлектронной аппаратуры ракетно-космической и транспортной техники нового поколения» (Соглашение № 15-19-10037 от 20 мая 2015 г.) при финансовой поддержке Российского научного фонда.
"АЫЗУЗ - программная система конечно-элементного анализа."[1] Программа существует уже довольно давно и развивается более 30 лет. В прохождении этого промежутка времени компания ANSYS, постоянно улучшая уникальную технологию, строит более гибкие и комфортные для пользования системы моделирования [2], для обширного круга пользователей и различных отраслей производства, позволяя разным компаниям выполнять анализ проектных разработок, что позволяет увеличить эффективность, тем самым, снизить затраты на производство, вычислительную технику и программное обеспечение.
Большую популярность завоевал программный пакет у инженеров в сфере расчётов механики (задачи механики газа и жидкости, нестационарных и стационарных задач в различных областях механики т.д.). Моделирование и анализ на этапе проектирования, позволяет избежать ряд проблем, возникающих на производстве и тем самым сократить затраты на него.
ANSYS в своем роде является первооткрывателем в мире вычислительных технологий: выполнение анализа на компьютере, встроенные средства решения задач гидроаэродинамики и универсальный пакет для решения проблем по механике и физике. Компания инвестирует в исследовательские работы и дальнейшее развитие, также дает гарантию клиентам о непрерывной поддержке своего продукта, и добавления новых программных средств, всегда отвечающих их инженерным требованиям.
Структура программного обеспечения АпзуБ [3]:
Рисунок 1 - Структурная схема программы ANSYS
Рисунок 2 - Структура программного пакета «Fluids»
Fluids (Жидкости) - вычислительное программное обеспечение гидро-газодинамики.
Позволяет предугадать и упростить управление потоком жидкости, оптимизацией эффективности и процессов сгорания газов в автомобильном двигателе, вычисление движения сланцевого газа через поры в процессе формирования улучшение прохождения потока воздуха через турбину реактивного двигателя, и оптимизация передачи высокой температуры от компонентов на печатной плате.
Single phase (однофазные)[4]: 99% промышленных потоков довольно сильные и моделирование нацелено на предсказание влияния потоков жидкости, на работу продукта, и в большей степени быть уверенным на точное и полное моделирование турбулентного течения. ANSYS предлагает огромное количество моделей для любого применения - от простого в использовании, до продвинутых моделей большого масштаба, все поддерживают большую библиотеку с разными свойствами жидкостей.
Heat transfer (Теплообмен). Дает возможность имитировать вынужденную[5] и естественную конвекцию, диффузии и излучения, а также теплопроводности в твердых телах.
Particle flows (потоки частиц).
предоставляет полный набор возможностей для решения жидкостных систем[6]. Приложение дает возможность смоделировать систему с различными типами жидкостей (текучие, вязкие и т.д). Моделирование потоков частиц приоритетная область для ANSYS.
Free surface flows (свободные поверхности потоков) - позволяет моделировать устойчивые и переходные явления, с участием несмешивающихся жидкостей (например, воздуха и воды или воздуха и масла) и моделировать гидродинамику.
Dispersed multiphase flows (рассредоточение многофазных[7] потоков). Позволяет смоделировать систему впрыска пузырьков воздуха, скорость эрозии в трубах и т.д.
Reacting flows (реагирующих потоков) помогает разработать более совершенные системы горения, двигатели внутреннего сгорания высокой производительности, и избежать их спада производительности. Технологии ANSYS позволяют анализировать
системы сгорания с различными видами химических веществ[8]. Многочисленные модели доступны в библиотеке для упрощения и ускорения сложных вычислений и прогнозирования выбросов загрязняющих веществ.
Turbomachinery (турбины[9]) - включает проектирование центробежных компрессоров, турбокомпрессоров, паровых турбин, гидротурбин и насосов. Есть возможность прогнозировать эрозии частиц.
Shape optimization (оптимизация формы) - позволяет оптимизировать конструкцию, чтобы уменьшить перепад давления или сопротивления, чтобы минимизировать (или максимизировать) передачу тепла и т.д.
High rheology material используется для разработки и оптимизации процессов: экструзия, термоформование, формование раздувом, формирование стекла, волокна и бетона
Hpc fluids (высокоэффективное вычисление жидкостей и газов) позволяет решать сложные операции с меньшими затратами, на новейших архитектурах Haswell (Intel) и графических процессорах^] NVIDIA
Fluid structure interaction (взаимодействие структуры жидкости) позволяет моделировать поток жидкости, протекающий через соединения труб, расходомеров, клапанов, турбинных лопаток и других структур.
Thermal fsi (Управление температурным режимом)
Управление температурным режимом является важным фактором дизайна для многих продуктов, особенно эффективное удаление тепла, а также влияние термоциклирования на прочность материала. Исследование тепловых эффектов в лаборатории часто не практично из-за времени и стоимости соображений, но ANSYS позволяет моделировать эти сложные взаимодействия легко, экономя время и деньги.
Simulating aircraft icing (симуляция обледененного воздушного судна) позволяет увидеть влияние обледенения на авиационных двигателях или важные аспекты конструкции воздушных судов, которые влияют на полет самолета.
Рисунок 3 - Структура программного пакета «Structures»
Structures (сооружения) позволяет решать сложные структурные инженерные проблемы, сделать их эффективнее и быстрее. С помощью анализа «методом конечных элементов», можно настроить и автоматизировать моделирование для их анализа, на нескольких сценариев проектирования.
Composite Materials (Композитные материалы) инструмент[11] позволяет моделировать различные детали, из композитных материалов таких как углеродное волокно (углепластик), который используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности, а в настоящее время и в велосипедах и музыкальных инструментах.
Durability (долговечность) Создание долговечных продуктов является ключом к снижению гарантийных издержек и повышения надежности. Будучи
в состоянии понять, как будет вести себя конструкция с течением времени, как можно избежать неожиданных сбоев и затрат на гарантийное обслуживание.
HPC - Structures (высокоэффективное вычисление структур[12])
Impact (влияние) Воздействие между двумя или несколькими сталкивающихся тел.
Optimization (оптимизация)
Rigid Body Dynamics (динамика твердого тела) [13]
Механические системы часто содержат сложные узлы взаимосвязанных частей, подвергающихся частому движению таких как: подвеска (в наземных транспортных средствах), системы шасси (в самолете). Моделируя движение этих систем, можно
значительно повысить их эффективность и долговечность
Strength Analysis (анализ прочности) Проч-ность[14] компонентов является ключевым требованием для понимания производительности и жизненного цикла продукта. Программа дает возможность предугадать непредвиденный выход из строя деталей вызванных механической нагрузкой, термическим напряжением , давлением и ускорением вращения и т.д.
Thermal Analysis (термоанализ)
Влияние тепла и управления температурным режимом конструкций, становится все более и более важным. Программа поможет сделать конструкцию легче и меньше, и более эффективную.
Vibration Analysis (анализ вибраций) Вибрация[15] может быть нежелательным побочным эффектом плохого дизайна продукта или среды, в которой устройство работает. Это может иметь большое влияние на прочность и долговечность, что приводит к сокращению срока службы. Для их предотвращения используют этот программный пакет
Рисунок 4
Структура программного пакета «Electronics»
Electronics (электроника) Программный пакет используется для разработки инновационных электронных продуктов. Делает процесс быстрее и более рентабельным, позволяет увидеть, как ведут себя ваши продукты. Вы можете быстро оптимизировать дизайн с помощью моделирования, вместо того, чтобы тратить время на создание и тестирование дорогостоящих прототипов. Даже если это компьютерный чип, печатная плата, мобильный телефон, электронный компонент в автомобиле или все системы связи, программное обеспечение ANSYS может помочь проектировать лучшие продукты.
ANTENNAS (Антенны)
ANSYS HFSS подойдет для получения точных результатов относительно эффективности ваших антенн, как в качестве компонентов, так и при интеграции в рабочую среду. В зависимости от масштаба проблемы и желаемого результата, можно выбрать из целого ряда технологий и усовершенствовать для своих нужд, которые доступны в качестве дополнения.
INSTALLED ANTENNA PERFORMANCE (Установленная производительность антенны)
Инженеры, ответственные за установку антенн на платформы, как правило, заинтересованы в точных характеристиках антенны. Компонент поможет узнать, как наличие платформы изменяет характеристики антенны. Также производительность антенны отличается при установке на транспортные средства, самолеты, суда и платформы, компонент поможет предугадать, отличие характеристик от желаемых на этапе проектировки, для их избегания.
Radio Frequency Interference (Радиочастотные помехи)
Коммерческие и военные системы используют разные радио частоты, совершенно разные уровни мощности и схемы модуляций, но тем не менее, между ними могут возникать помехи между разными системами расположенных в общей среде. Компонент предназначен для того чтобы снизить помехи между системами, или же их убрать совсем.
RF AND MICROWAVE (РЧ и СВЧ)
Разработка программного обеспечения для СВЧ устройств, позволяет инженерам проектировать, моделировать и проверять поведение сложных, высокопроизводительных конструкций. Благодаря использованию передовых электромагнитных полей
(имитаторов) динамически связанные с мощным гармоническим балансом и переходным моделированием схемы, программное обеспечение позволяет в точности спроектировать и протестировать устройство, до его сборки, тем самым сэкономив временя и затраты на дорогостоящее производство. SIGNAL INTEGRITY (Целостность сигнала) Продукты анализа целостности сигнала ANSYS имеют важное значение для разработки высокоскоростных последовательных каналов, параллельных шин и комплексных систем доставки сигнала к современным электронным высокоскоростным устройствам.
POWER INTEGRITY (Энергетическая целостность) Для современных высокоскоростных цифровых устройств, очень важно, чтобы печатные платы и интегральные схемы были точно проанализированы с помощью надежного инструмента моделирования, чтобы потенциал до и после компоновки оставался в целостности, и все утечки были пойманы в начале цикла проектирования.
LOW-FREQUENCY ELECTROMAGNETICS
(Низкочастотные электромагнетизм)
Программное обеспечение может точно охарактеризовать нелинейные переходные движения электромагнитных волн от различных компонентов, таких как магнитные привода, трансформаторы, катушки индуктивности и датчики. Компонент позволяет ускорить разработку инновационных продуктов, удовлетворяющих по параметрам и времени выхода на рынок снизив затраты.
ELECTRONICS COOLING (Охлаждение электронных компонентов)
Программное обеспечение для моделирования теплового режима устройства, обеспечивает все, что необходимо для выполнения охлаждения электронных компонентов и термического анализа SMD - элементов, печатных плат и систем. Позволяет провести термомеханической анализ напряжений и анализ потока воздуха, для выбора идеального теплоотвода или вентилятора.
ELECTRIC MOTORS (Электродвигатели) Инженеры, которые разрабатывают электрические машины нужен инструмент моделирования, который используется для быстрой и точной разработки продукта и дополнительно достичь более высокую эффективность машины с использованием меньшего количества материала, для снижения затрат. POWER ELECTRONICS (Силовая электроника)
С высокой скоростью идет развитие микропроцессоров, они постоянно усиливаются и становятся более надежными, и их применение постоянно растет, в различных областях электроники. Силовые электронные системы повышают эффективность и
предоставляют ряд дополнительных возможностей. Самолеты, автомобили, системы обороны, станки, бытовая техника, игрушки и многие другие продукты основаны на силовых электронных системах.
Рисунок 5 - Структура программного пакета «Semiconductors»
Semiconductors (Полупроводники) Инновации в проектировании и производство полупроводников направлено на уменьшение размеров устройств, увеличение производительности и повышение энергоэффективных свойств продукта. 3D IC
Идет рост преимущества продукта с более высокой производительностью, низкой мощностью и меньшим форм-фактором. Программа позволяет интегрировать несколько микросхем на одном плате и протестировать ее.
POWER EFFICIENCY (Энергоэффективность) Любая электронная платформа, которая питается от батареи должна быть эффективной в потреблении мощности. Мобильные вычислительные платформы, которые объединяют несколько микросхем на одной плате являются яркими примерами. Программный пакет позволяет точно оптимизировать энергопотребление устройств.
POWER INTEGRITY (Энергетическая целостность) Обеспечивает подачу тока ко всем устройствам системы, избежав перекосов, тем самым повысив эксплуатационную надежность. Предоставляет возможность анализировать большие колебания напряжения питания при различных условиях нагрузки.
IP RELIABILITY ANALYSIS (Анализ надежности) RELIABILITY (Надежность) SUBSTRATE NOISE ( Субстрат шума) Полупроводниковые микросхемы работают на высокой скорости, тем самым давая негативные шумы на другие компоненты. Платформа позволяет моделировать шум от ядер и микропроцессоров, позволяя оптимизировать распространение шума через кремниевую подложку и изолирующие структуры.
CHIP PACKAGE SYSTEM CO-DESIGN (Чип пакет системы )
AUTOMOTIVE (Автомобильные) Systems (Системы)
По мере роста сложности продуктов, требуется необходимость расширения возможностей моделирования. Все инновационные области требуют моделирования системы для работы. Сложность возникает из-за проблем соединения отдельных частей, для гарантирования их безотказной работы, требуется проверка совместимости до их включения, чтобы они работали вместе, как и задумывалось, путем разработки виртуальных прототипов продуктов.
Рисунок 6 - Структура программного пакета «Embedded Software»
Embedded Software (Встроенное программное обеспечение)
Встроенное программное обеспечение все чаще используется в смарт-устройствах, но ошибки программного обеспечения (ПО) могут быть причиной сбоев в работе продуктов. Лидеры отрасли утверждают, что каждые 1000 строк кода встроенного программного обеспечения, содержат восемь ошибок. Для уменьшения рисков качества, а также для удовлетворения стандартов, используется этот программный модуль ANSYS.
MODEL-BASED SYSTEMS ENGINEERING Для того, чтобы точнее управлять сложными современных продуктами и понимать зависимости между подсистемами, поможет программный компонент. Эта модель обеспечивает полное понимание зависимостей и связей между различными подсистемами. В ПО представлено большие объемы информа-
ции о сложных системах, взаимосвязанных способов. На примере модели легко можно посмотреть процесс обмена информацией и передачу ее между группами
EMBEDDED CONTROL SOFTWARE DEVELOPMENT (Разработка встраиваемых приложений контроля)
Встроенное программное обеспечение имеет важное значение для функционирования современных интеллектуальных устройств; плохо разработанное программное обеспечение все чаще становится источником неудач продукции. Для снижения риска, а также для удовлетворения более жестких требований стандартов для сертификации программного обеспечения, используется этот компонент.
MAN-MACHINE INTERFACE SOFTWARE (Программное обеспечение человеко-машинного интерфейса)
Программное обеспечение человеко-машинного интерфейса широко используется во всех отраслях промышленности, от дисплея кабины на воздушном
судне, для управления температурой в помещении, для развлекательных систем в автомобиле, когда
вы находитесь за рулем. В ПО внедрены программные инженерные средства моделирования, содержащих сертифицированные генераторы кодов.
Рисунок 7 - Структура программного пакета «Multiphysics»
Multiphysics
Мы живем в мире, где действует множество законов физики, и продукты, которые производятся, часто подвержены многим из них одновременно. Силы тяжести, тепловые эффекты, структурная целостность и электромагнитное излучение. Все это влияет на производительность продуктов и промышленных процессов.
FLUID-STRUCTURE INTERACTION (Структурно-жидкостное взаимодействие) позволяет моделировать поток жидкости протекающий через соединения труб, расходомеров, клапанов, турбинных лопаток и других структур.
THERMAL FSI (Управление температурным режимом)
Управление температурным режимом является важным фактором дизайна для многих продуктов, особенно эффективное удаление тепла, а также влияние термоциклирования на прочность материала. Исследование тепловых эффектов в лаборатории часто не практично из-за времени и стоимости соображений, но ANSYS позволяет моделировать эти сложные взаимодействия легко, экономя время и деньги.
ELECTRONICS COOLING (Охлаждение электронных компонентов)
Программное обеспечение для моделирования теплового режима устройства, обеспечивает все, что необходимо для выполнения охлаждения электронных компонентов и термического анализа SMD - элементов, печатных плат и систем. Позволяет провести термомеханической анализ напряжений и анализ потока воздуха, для выбора идеального теплоотвода или вентилятора.
Platform (Платформа)
Платформа ANSYS Workbench является основой для реализации комплексной и интегрированной системы моделирования для клиентов компании. Использование пакета Workbench для моделирования продукта ведет к повышению производительности, благодаря интегрированным приложениям.
Для инженера проектировщика радиоэлектронных средств подойдут несколько пакетов ANSYS:
Electronics (электроника) -для инженера радиоэлектронных
самый основной средств. Пакет
включает в себя такие дополнения как: ANTENNAS (Антенны) - который не только поможет в проектировании антенн, но и позволит ее протестировать на различной местности, условиях, платформах и высоте. ELECTRONICS COOLING (Охлаждение электронных компонентов) - позволит рассмотреть спроектированную печатную плату на теплообмен, увидеть от каких элементов неэффективно отводится тепло, где происходит перегрев и тем самым подобрать систему охлаждения, идеальную для определенного продукта, повысив его надежность на выходе.
Semiconductors (Полупроводники) - один из самых нужных пакетов для инженера, который включает в себя такие дополнения как: POWER EFFICIENCY (Энергоэффективность) - основное дополнение для проектировщика портативной электроники, позволяет оптимизировать энергопотребление на переносных устройствах, увеличив время автономной работы, снизив нагрев, тем самым повысив эффективность работы продукта. RELIABILITY (Надежность) - очень дополняет пакет Semiconductors. На этапе проектирования позволяет повысить надежность продукта, отвечающим жестким требованиям современности.
Embedded Software (Встроенное программное обеспечение) - главный программный пакет по оптимизации софта для продукта. Проблемы в ПО встречаются в каждом современном устройстве, и часто влекут к перебоям в работе всей системы. Надежность продукта падает в разы от некачественного софта, даже независимо от качества компонентов и хорошо разработанной печатной платы устройства, все равно на одном из главных мест, должно быть качественно разработанное программное обеспечение.
В статье выделены главные модули программного пакета ANSYS, полезные для инженера-проектировщика радиоэлектронных средств, рассмотрены основные достоинства и возможности программы.
ЛИТЕРАТУРА
1. https://ru.wikipedia.org/wiki/ANSYS
2. http://cae-expert.ru
3. http://www.ansys.com/
4. Андреев П.Г. Микропроцессорные системы в учебном процессе / П.Г. Андреев, И.Ю. Наумова, Н.К. Юрков, Н.В. Горячев, И.Д. Граб, А.В. Лысенко // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2009. Т. 1. С. 161-164.
5. Андреев П. Г. Основы проектирования электронных средств: учеб. пособие/П. Г. Андреев, И. Ю. Наумова//Пенза:Изд-во ПГУ, 2010.-124 с.
6. Белов А.Г. Автоматизированные системы сквозного проектирования печатных плат радиоэлектронных средств / Ю. А. Сивагина, А. Г. Белов, И. И. Кочегаров, Н. К. Юрков, // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 1. С. 222-226.
7. Бростилов С.А. Распространение света в искривленном многомодовом оптическом волноводе / С. А. Бростилов, С. И. Торгашин, Н. К. Юрков // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2012. - № 1. - С. 141-150.
8. Бростилов С.А. Технологические основы проектирования волоконно-оптического датчика ускорения / С. А. Бростилов, А. С. Щевелев, О. В. Юрова, Т. И. Мурашкина, А. В. Архипов // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2011. - № 8. - С. 39-43.
9. Белов А. Г. Использование портативных устройств при подготовке инженера-конструктора электронных средств / А. Г. Белов, В. А. Трусов, Ю. А. Сивагина // Научно техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов НИУ ВШЭ. Материалы конференции - М: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2014. - 127 -129.
10. Белов А. Г. Программная среда экспертных систем / А. Г. Белов, А. Ю. Меркульев, В. Б. Алмаметов // Труды международного симпозиума Надежность и качество. - 2014. - Т. 1. - С. 279-281.
11. Белов А.Г. Система сигнализирования об утечке воды / А. Г. Белов, С. А. Моисеев, И. И. Кочегаров// Университетское образование - 2014. - С. 542-544.
12. Горячев Н.В. Индикатор обрыва предохранителя как элемент первичной диагностики отказов РЭА / Н.В. Горячев, Н.К. Юрков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2010. Т. 2.
С. 78-79.
13. Горячев Н.В. Программа инженерного расчёта температуры перегрева кристалла электрорадиоком-понента и его теплоотвода / Н.В. Горячев, А.В. Лысенко, И.Д. Граб, Н.К. Юрков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2012. Т. 2. С. 242-243.
14. Горячев Н.В. Проектирование топологии односторонних печатных плат, содержащих проволочные или интегральные перемычки / Н.В. Горячев, Н.К. Юрков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2011. Т. 2. С. 122-124.
15. Кочегаров И.И., Трусов В.А. «Системы удалённого рабочего стола при работе с конструкторскими САПР» // Надежность и качество: труды Международного симпозиума: в 2-х т./под ред. Н.К.Юркова.-Пенза: ИИЦ ПензГУ, 2009, 2 т. - С. 406-407
УДК 004.94
Годунов1 А.И., Баранов1 А.А., Байсанов2 А.З,
1ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия
2Военный институт Сил воздушной обороны Республики Казахстан им. Т.Я. Бегельдинова, Актобе, Казахстан
МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ВЫБОРА ВАРИАНТА ТРЕНИРОВКИ ПРИ ПОДГОТОВКЕ АВИАЦИОННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ
Рассматриваются методы и модели выбора вариантов тренировки при подготовке авиационных специалистов с использованием технических средств подготовки и обучения
Многочисленные исследования показывают, что лица, осуществляющие выбор варианта тренировки с использованием технических средств подготовки и обучения (ТСПиО) без дополнительной аналитической поддержки, используют упрощенные, а иногда и противоречивые решающие правила. Поддержка принятия решений требуется во всех без исключения областях прикладной деятельности человека, что связано с увеличивающимся объемом информации, необходимостью учитывать большое количество противоречивых факторов, объективных и субъективных составляющих при выборе.
Модель задачи выбора представляется в виде кортежа: А, Я, Н, Г, G, D>, где Z - поста-
новка задачи (например, выбрать одну наилучшую в некотором смысле альтернативу); А - множество допустимых альтернатив (вариантов тренировок); Я - множество критериев оценки степени достижения поставленных целей; Н - множество шкал измерения по критериям (основные шкалы: номинальные, порядковые, интервальные, отношений, абсолютная); F - отображение множества допустимых альтернатив в множество критериальных оценок; G - система предпочтений решающего элемента; D - решающее правило, отражающее систему предпочтений.
Под моделью выбора понимается пара (А, Я), состоящая из множества альтернатив А и заданного бинарного отношения Я на нем. При определении модели выбора предполагается, что рассматривается некоторое множество исходных структур предпочтений и исследуется определенная задача, процесс решения которой понимается как оптимальный выбор метода обработки исходной структуры из некоторого базового класса методов, при этом можно считать, что на множестве исходных структур задана модель решения поставленной задачи, если указан некий принцип или правило, согласно которому произвольному отношению ставится в соответствие некоторый набор методов. Конкретные модели ориентированы на соответствие тех или иных методов выбора определенным исходным структурам.
В [3] приведена классификация методов выбора по таким признакам, как содержание экспертной информации, тип получаемой информации, на основе которой можно определить группу методов выбора в условиях ограниченного количества исходных данных.
В данных работах рассматривается возможность анализа различных задач методами выбора в условиях ограниченного количества исходных данных. Это связано с тем, что информация, описывающая функционирование и взаимодействие специалиста в процессе освоения авиационно-технических систем, является заведомо неполной и неточной, что ставит под сомнение целесообразность использования точных методов выбора.
Очень часто, и особенно при исследовании сложных систем (в том числе и авиационно-техни-ческих систем), в функционировании которых участвует человек, значительное количество информации может быть получено от людей, имеющих опыт работы в данной системе и знающих ее особенности, от людей, имеющих представление о целях функционирования системы. Эта информация носит субъективный характер, и ее представление в естественном языке содержит неопределенности, которые не имеют аналогов в языке традиционной математики. В этом случае лучше рассматривать задачи с позиций методов, учитывающих неопределенность описания модели исследуемого объекта.
Таким образом, задачи выбора варианта тренировки, возникающие в процессе организации подготовки специалистов по авиационным системам, которые обладают признаками слабо структурированных задач, важно всесторонне проанализировать методы, учитывающие неопределенность.
Если могут быть получены относительные веса критериев и относительные ценности критериальных оценок по отдельным критериям, то применяется много различных методов. Здесь и простые прямые методы оценивания альтернатив с использованием заранее заданных оценивающих функций (например, аддитивной взвешенной свертки оценок по всем критериям), и методы теории полезности, требующие продолжительного диалога с лицом принимающим решение, и «подчинения» последнего известной аксиоматике.
Если наряду с информацией о важности критериев известны критериальные оценки, возможно применение методов оценки достижимости целей. Достаточно подробно перечисленные методы изложены в [3]. Большинство из них приспособлены для решения задач выбора альтернатив при четкой информации. Но небольшая модификация делает их применимыми и в условиях нечеткости.
Таким образом, на подсистему выбора варианта тренировки накладываются ряд требований, при этом одним из них является возможность учета возникновение несогласованных решений или конфликтных ситуаций. Во всех методах это требование не учитывается, поэтому необходимо разработать метод выбора варианта тренировки, позволяющий определять ситуацию задачи.
Согласно подходу, предложенному Акоффом [1], любая открытая система (ТСПиО является таковой), в которой присутствует человек, должна содержать подсистему принятия решения и подсистему диагностики и управления. Задачами, решаемыми этими подсистемами, являются оценка деятельности специалиста на всех этапах подготовки, выбор варианта тренировки для повышения уровня его подготовки, а также непосредственное управление ходом проведения тренировки.
