Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств

На примере процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств рассмотрены методологические аспекты инструментария формализации задач проектирования - математического моделирования....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2006
Автор: Бырка, Р.В.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2006
Назва видання:Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53257
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств / Р.В. Бырка // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 5. — С. 36-42. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-53257
record_format dspace
spelling irk-123456789-532572014-01-19T03:14:20Z Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств Бырка, Р.В. Электронные средства: исследования, разработки На примере процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств рассмотрены методологические аспекты инструментария формализации задач проектирования - математического моделирования. 2006 Article Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств / Р.В. Бырка // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 5. — С. 36-42. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53257 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Электронные средства: исследования, разработки
Электронные средства: исследования, разработки
spellingShingle Электронные средства: исследования, разработки
Электронные средства: исследования, разработки
Бырка, Р.В.
Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств
Технология и конструирование в электронной аппаратуре
description На примере процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств рассмотрены методологические аспекты инструментария формализации задач проектирования - математического моделирования.
format Article
author Бырка, Р.В.
author_facet Бырка, Р.В.
author_sort Бырка, Р.В.
title Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств
title_short Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств
title_full Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств
title_fullStr Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств
title_full_unstemmed Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств
title_sort задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств
publisher Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
publishDate 2006
topic_facet Электронные средства: исследования, разработки
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53257
citation_txt Задачи математического обеспечения процессов проектирования несущих конструкций радиоэлектронных средств / Р.В. Бырка // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 5. — С. 36-42. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
series Технология и конструирование в электронной аппаратуре
work_keys_str_mv AT byrkarv zadačimatematičeskogoobespečeniâprocessovproektirovaniânesuŝihkonstrukcijradioélektronnyhsredstv
first_indexed 2025-07-05T04:42:47Z
last_indexed 2025-07-05T04:42:47Z
_version_ 1836780689256611840
fulltext Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 5 36 ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ 24.03 2006 ã. Îïïîíåíò ä. ò. í. Â. Â. ÄÀÍÈËΠ(ÄîíÍÓ, ã. Äîíåöê) Ð. Â. ÁÛÐÊÀ Ðîññèÿ, ã. Ñ.-Ïåòåðáóðã, ÎÀÎ «ÝëåêòðîÐàäèîÀâòîìàòèêà» E-mail: era48@mail.ru Íà ïðèìåðå ïðîöåññîâ ïðîåêòèðîâàíèÿ íåñóùèõ êîíñòðóêöèé ðàäèîýëåêòðîí- íûõ ñðåäñòâ ðàññìîòðåíû ìåòîäîëîãè- ÷åñêèå àñïåêòû èíñòðóìåíòàðèÿ ôîð- ìàëèçàöèè çàäà÷ ïðîåêòèðîâàíèÿ � ìà- òåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. Âàæíåéøóþ ÷àñòü èíñòðóìåíòàðèÿ ôîðìàëèçàöèè çàäà÷ ïðîåêòèðîâàíèÿ, â òîì ÷èñëå ïðîåêòèðîâàíèÿ íåñóùèõ êîíñòðóêöèé (ÍÊ) ðàäèîýëåêòðîííûõ ñðåäñòâ (ÐÝÑ), ñîñòàâëÿþò ìàòåìàòè÷åñêèå ìîäåëè. Ïðè ýòîì îáùåèçâåñòíî (ñì., íàïðèìåð, [1�6]), ÷òî ïðè ðåøåíèè çàäà÷ ïðîåêòèðîâàíèÿ ïî÷òè âñåãäà ðàñ- ñìàòðèâàåòñÿ ïðîáëåìà àäåêâàòíîñòè. Ýòà ïðîáëåìà íîñèò íàñòîëüêî øèðîêèé õàðàêòåð, ÷òî ìîæíî ãîâî- ðèòü î íåðàçðûâíîñòè ïîíÿòèé ìîäåëèðîâàíèÿ è àäåêâàòíîñòè. Âìåñòå ñ òåì ïîíèìàíèå àäåêâàòíîñòè ñóùåñòâåí- íî çàâèñèò îò êëàññà èñïîëüçóåìûõ ìîäåëåé, à ñàìè ìîäåëè � îò îáúåêòà ìîäåëèðîâàíèÿ.  ýòîì ïëàíå çàäà÷è èññëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ÍÊ ÐÝÑ, êàê è äðóãèå ñèñòåìíûå çàäà÷è, ïðèíöèïèàëüíî îòëè- ÷àþòñÿ îò áîëüøèíñòâà ïðèêëàäíûõ åñòåñòâåííî-íà- ó÷íûõ çàäà÷, ñ êîòîðûìè îáû÷íî ïðèõîäèòñÿ èìåòü äåëî â èíæåíåðíîé ïðàêòèêå. Îñîáåííîñòè ìîäåëåé ïðîåêòèðîâàíèÿ. Êàê è âñÿêàÿ åñòåñòâåííî-íàó÷íàÿ çàäà÷à, çàäà÷à ïðîåêòè- ðîâàíèÿ ÍÊ ÐÝÑ ñîäåðæèò ïîñòàíîâî÷íóþ ÷àñòü è ÷àñòü, â êîòîðîé îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðèìåíåíèå ìàòå- ìàòè÷åñêîãî àïïàðàòà òåîðèè ïðîåêòèðîâàíèÿ [7�14]. Ñ ìàòåìàòè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ ïîñòàíîâî÷íàÿ ÷àñòü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íåêîòîðóþ íåôîðìàëèçóåìóþ ñóáúåêòèâíóþ ïðîöåäóðó, îáåñïå÷èâàþùóþ ïðèìå- íåíèå ôîðìàëüíîãî àïïàðàòà. Ïðè ýòîì åñëè ñ÷èòàòü, ÷òî âñå ôîðìàëüíûå ïðåîáðàçîâàíèÿ ïðîèçâîäÿòñÿ ñòðîãî äîêàçàòåëüíî, òî àäåêâàòíîñòü ïîëó÷àåìîãî ðå- øåíèÿ ïîëíîñòüþ çàâèñèò îò óñïåõà â ïîñòàíîâêå çà- äà÷è. Ó÷èòûâàÿ ýòî îáñòîÿòåëüñòâî, ïðè ïîñòàíîâêå çàäà÷è ñòðåìÿòñÿ ââîäèòü êàê ìîæíî ìåíüøå äîïó- ùåíèé è ïðåäïîëîæåíèé, à òå, áåç êîòîðûõ çàäà÷à âñå æå íå ìîæåò áûòü ðåøåíà, ñòàðàþòñÿ ïðèâåñòè ê èí- òóèòèâíî ÿñíîìó âèäó èëè ñîïðîâîäèòü ñîîòâåòñòâó- þùèì îáîñíîâàíèåì. Ìåæäó ýòàïîì ïîñòàíîâêè çàäà÷è è ôîðìàëèçî- âàííîé ÷àñòüþ ñóùåñòâóåò äèàëåêòè÷åñêàÿ ñâÿçü. Íåäîñòàòî÷íàÿ ðàçâèòîñòü àïïàðàòíûõ ñðåäñòâ âåäåò ê íåîáõîäèìîñòè ðàñøèðåíèÿ ñèñòåìû óñëîâèé ïðè ïîñòàíîâêå çàäà÷è, ÷òî â ñâîþ î÷åðåäü íåãàòèâíî ñêàçûâàåòñÿ íà àäåêâàòíîñòè ïîëó÷àåìûõ ðåøåíèé. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ÷åì áîëüøå ïðîÿâëåíèé âíåøíå- ãî ìèðà äîëæíû áûòü ó÷òåíû ïðè ñîçäàíèè òåõíè÷å- ñêîé ñèñòåìû, òåì ñëîæíåå ïîäîáðàòü àïïàðàò, äîñòà- òî÷íî ýôôåêòèâíî îáåñïå÷èâàþùèé ðåøåíèå ïîñòàâ- ëåííûõ çàäà÷. Ïðè ðàçðàáîòêå îòíîñèòåëüíî óçêîñïåöèàëüíûõ ñèñòåì, ôóíêöèîíèðîâàíèå êîòîðûõ ïðåäïîëàãàåòñÿ â íîðìàëüíûõ ýêñïëóàòàöèîííûõ óñëîâèÿõ, ñîîòíî- øåíèå ìåæäó ïîñòàíîâî÷íîé ÷àñòüþ çàäà÷è è ÷àñòüþ, îáåñïå÷èâàåìîé ïðèìåíÿåìûì àïïàðàòîì, ïðè- ìåðíî òàêîå æå, êàê ïðè îïèñàíèè òðàäèöèîííûõ èí- æåíåðíûõ çàäà÷. Íàïðèìåð, ïðè ðàñ÷åòå íàïðÿæåí- íî-äåôîðìèðóåìîãî ñîñòîÿíèÿ êîíñòðóêöèè ïîñòà- íîâêà çàäà÷è âêëþ÷àåò ïðåäïîëîæåíèÿ î íà÷àëüíûõ è ãðàíè÷íûõ óñëîâèÿõ åå çàêðåïëåíèÿ [2,11,15], à òàê- æå íåêîòîðûå äîïóùåíèÿ î ïîâåäåíèè êîíñòðóêöèè ïîä íàãðóçêîé. Ïðè ñîçäàíèè èçìåðèòåëüíîãî ïðèáî- ðà èëè êàêîãî-ëèáî àâòîìàòà óñëîâèÿ, â êîòîðûõ ïðåä- ïîëàãàåòñÿ ðàáîòà ñèñòåì, òàêæå äîñòàòî÷íî æåñòêî îïðåäåëåíû ïðèíèìàåìûìè íà÷àëüíûìè è ãðàíè÷íû- ìè óñëîâèÿìè. Òàê, èçìåðèòåëüíûé ïðèáîð ïðèìå- íèòåëüíî ê äèàïàçîíó èçìåðÿåìûõ ïàðàìåòðîâ ôóíê- öèîíèðóåò ïðè ïðàêòè÷åñêè íåèçìåííûõ óñëîâèÿõ âíåøíåé ñðåäû. Àâòîìàò æå ïðîåêòèðóåòñÿ íà îïðå- äåëåííûå çíà÷åíèÿ âõîäíîãî ñèãíàëà, ïîñòóïàþùåãî òàêæå ïðè ñòàíäàðòíûõ âíåøíèõ óñëîâèÿõ. Êàê âèä- íî èç ðàññìîòðåííûõ ïðèìåðîâ, ñóùåñòâóåò öåëûé êëàññ çàäà÷, â êîòîðûõ âîïðîñû èõ ïîñòàíîâêè ðå- øàþòñÿ íà óðîâíå èíòóèöèè, ïðàêòè÷åñêîé î÷åâèä- íîñòè è çäðàâîãî ñìûñëà. Ââîäèìûå ïðè ýòîì äîïó- ùåíèÿ è ïðåäïîëîæåíèÿ ïîðîæäàþòñÿ òðåáîâàíèÿìè ïðàêòèêè è íåñîâåðøåíñòâîì ïðèìåíÿåìîãî ôîðìàëü- íîãî àïïàðàòà [7,10,11]. Ñóùåñòâóþò è äðóãèå ïðàêòè÷åñêèå çàäà÷è, ïîñòà- íîâêà êîòîðûõ ïðåäñòàâëÿåò óæå çíà÷èòåëüíóþ ñëîæ- íîñòü è íå êàæåòñÿ òàêîé î÷åâèäíîé, êàê â ðàññìîò- ðåííûõ âûøå ñëó÷àÿõ. Îäíàêî ïîñòàíîâêà çàäà÷è ïðåòåðïåâàåò êà÷åñòâåííîå èçìåíåíèå ïðè ïðîåêòèðî- âàíèè òàêèõ ñëîæíûõ ìíîãîôóíêöèîíàëüíûõ ñèñòåì, êàêèìè ÿâëÿþòñÿ ñîâðåìåííûå ÐÝÑ. Ïðè÷èíû, îáóñ- ëîâëèâàþùèå íîâîå ñîñòîÿíèå ïîñòàíîâêè çàäà÷è, ïî- ðîæäàþòñÿ äâóìÿ îñíîâíûìè îñîáåííîñòÿìè. Ïåð- âîé èç íèõ ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî çàäà÷à ïðîåêòèðîâàíèÿ â çíà÷èòåëüíî ìåíüøåé ñòåïåíè ôîðìàëèçîâàíà, ÷åì êàêàÿ-ëèáî äðóãàÿ, èçâåñòíàÿ íàì èç êóðñà âûñøåé ÇÀÄÀ×È ÌÀÒÅÌÀÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈß ÏÐÎÖÅÑÑΠÏÐÎÅÊÒÈÐÎÂÀÍÈß ÍÅÑÓÙÈÕ ÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÉ ÐÀÄÈÎÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÕ ÑÐÅÄÑÒ Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 5 37 ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ øêîëû, èíæåíåðíàÿ çàäà÷à. Ýòî ñâÿçàíî êàê ñî ñëîæ- íîñòüþ ñàìîãî ïðîöåññà ïðîåêòèðîâàíèÿ, òàê è ñ íà- ëè÷èåì ìíîæåñòâà ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ, âëèÿþùèõ íà ðåøåíèå çàäà÷è, íî íå ïîääàþùèõñÿ ôîðìàëèçî- âàííîìó îïèñàíèþ. Òàêèì îáðàçîì, â çàäà÷å ïðîåê- òèðîâàíèÿ ÍÊ ÐÝÑ ïîñòîÿííî ïðèñóòñòâóåò ñóùå- ñòâåííûé íåôîðìàëüíûé àñïåêò. Âòîðàÿ îñîáåííîñòü ïðîåêòíîé çàäà÷è çàêëþ÷àåòñÿ â íåîïðåäåëåííîñòè ïîâåäåíèÿ âíåøíåé ñðåäû. Ïðè÷åì ýòà íåîïðåäåëåí- íîñòü çàêëþ÷àåòñÿ íå òîëüêî â îòñóòñòâèè çíàíèÿ î òåõ èëè èíûõ âõîäíûõ äàííûõ çàäà÷è, íî è â íå- îäíîçíà÷íîì òîëêîâàíèè âëèÿþùèõ íà ðåøåíèå è íå ôîðìàëèçóåìûõ ôàêòîðîâ [1, 3]. Ðàññìîòðèì îòìå÷åííûå îñîáåííîñòè ïîäðîáíåå. Ñîçäàíèå íîâûõ ïåðñïåêòèâíûõ ÍÊ ÐÝÑ òðåáóåò çíà÷èòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ òåõíè÷åñêèõ è ýêîíîìè÷å- ñêèõ âîçìîæíîñòåé êîëëåêòèâà ðàçðàáîò÷èêîâ, îðãà- íèçàöèé è ãîñóäàðñòâà â öåëîì. Âûñêàçàííóþ ìûñëü ïîäòâåðæäàþò è òå çíà÷èòåëüíûå ôèíàíñîâûå ñðåä- ñòâà, êîòîðûå âêëàäûâàþò ýêîíîìè÷åñêè ðàçâèòûå ñòðàíû â ñîçäàíèå íîâûõ ïåðñïåêòèâíûõ îáðàçöîâ [6, 12]. Òåñíàÿ çàâèñèìîñòü ñîçäàíèÿ íîâûõ îáðàçöîâ ÍÊ ÐÝÑ îò óðîâíÿ òåõíè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ ïðîèçâîäñòâåí- íîé áàçû è ýêîíîìèêè ãîñóäàðñòâà äåëàåò íåîáõîäè- ìûì ó÷èòûâàòü ïðè ðàçðàáîòêå ïåðñïåêòèâíûõ ìîäå- ëåé áîëüøîå ÷èñëî ôàêòîðîâ, õàðàêòåðèçóþùèõ óñ- ëîâèÿ ïðîèçâîäñòâà [4�6]. Ôîðìàëèçàöèÿ ýòèõ ôàê- òîðîâ ïîòðåáîâàëà áû ðàñøèðåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè äî ìàñøòàáîâ ýêîíîìèêè ñòðàíû â öåëîì èëè, âî âñÿêîì ñëó÷àå, åå âåäóùèõ îòðàñëåé. Ïðèíöèïè- àëüíî ñîçäàíèå òàêèõ «ìåãàìîäåëåé» âîçìîæíî, íî ïðàêòè÷åñêè ïîëó÷àåìûå íà ýòèõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëÿõ ðåçóëüòàòû îêàçàëèñü áû íå÷óâñòâèòåëüíû- ìè ê îòäåëüíûì òåõíè÷åñêèì ðåøåíèÿì, ïðèíèìàå- ìûì ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ÍÊ ÐÝÑ, è, ñëåäîâàòåëüíî, áåñïîëåçíûìè ïðè èññëåäîâàíèè êàêîãî-ëèáî îòäåëü- íîãî âîïðîñà. Äëÿ òîãî ÷òîáû ðåçóëüòàòû ìàòåìàòè- ÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ èìåëè ïðàêòè÷åñêîå çíà÷å- íèå, îáû÷íî ôàêòîðû, ïîðîæäàåìûå ñèñòåìàìè áî- ëåå âûñîêîãî èåðàðõè÷åñêîãî óðîâíÿ, âûâîäÿò çà ðàì- êè ìîäåëè è ðàññìàòðèâàþò êàê äàííîñòü çàäà÷è.  ýòîì ñëó÷àå ïðîáëåìà ó÷åòà ýòèõ ôàêòîðîâ äîëæíà ðàçðåøàòüñÿ íà ýòàïå ïîñòàíîâêè çàäà÷è (ñì., íàïðè- ìåð, [2�4]). Ïîìèìî ôàêòîðîâ, î êîòîðûõ áûëî ñêàçàíî âûøå è êîòîðûå ïðèíöèïèàëüíî ìîãëè áû áûòü ôîðìàëèçî- âàíû â ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè, â çàäà÷å ïðîåêòèðî- âàíèÿ äåéñòâóþò òàêæå ôàêòîðû, íå ôîðìàëèçóåìûå ïî ñâîåé ïðèðîäå. Îíè ïðåäñòàâëåíû ðàçëè÷íûìè ïîëèòè÷åñêèìè, êîíúþíêòóðíûìè, ñîöèàëüíûìè, ìîðàëüíûìè è ïñèõîëîãè÷åñêèìè àñïåêòàìè, èìåþ- ùèìè ìåñòî â ëþáîé äîñòàòî÷íî áîëüøîé ñèñòåìå, çàìåòíî çàâèñÿùåé îò ó÷àñòèÿ â åå ôóíêöèîíèðîâà- íèè ÷åëîâå÷åñêîãî ôàêòîðà. Òðóäíî ãîâîðèòü, íàñêîëü- êî ôîðìàëèçàöèÿ ýòèõ ôàêòîðîâ áåñïåðñïåêòèâíà âî- îáùå, íî â íàñòîÿùåå âðåìÿ îíè ñóùåñòâåííî âëèÿ- þò íà ðåøåíèå çàäà÷è ïðîåêòèðîâàíèÿ è ðåàëèçóþòñÿ òîëüêî ïðè ïîñòàíîâêå çàäà÷è. Îñîáóþ ðîëü â çàäà÷å ïðîåêòèðîâàíèÿ ÍÊ ÐÝÑ èãðàåò íåîïðåäåëåííîñòü, èìåþùàÿ ìåñòî â öåëîì ðÿäå âîïðîñîâ. Ïðè÷èí, âûçûâàþùèõ íåîïðåäåëåí- íîñòü, íåñêîëüêî. Íàçîâåì îñíîâíûå èç íèõ. Îöåíèòü óäà÷íîñòü ïðîåêòà ìîæíî òîëüêî ïóòåì ïðîâåðêè òîãî, êàê ÍÊ ðåøàþò âîçëîæåííûå íà íèõ çàäà÷è. Òàêàÿ ïðîâåðêà îñóùåñòâëÿåòñÿ íà ýòàïå ïðîõîæäåíèÿ ðàç- ëè÷íûõ èñïûòàíèé ïðè ìíîãîëåòíåé èõ ýêñïëóàòàöèè â ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ.  ïðîöåññå èññëåäîâàòåëü- ñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ÍÊ èõ ýôôåêòèâíîñòü îöåíèâà- åòñÿ ñ ïîìîùüþ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé. Òàê æå, êàê è ïðè èñïûòàíèÿõ ÍÊ ÐÝÑ, â ïðîöåññå ìàòåìàòè- ÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ äîëæíû áûòü ñîçäàíû îïðå- äåëåííûå óñëîâèÿ, èìèòèðóþùèå âíåøíèå è âíóòðåí- íèå âîçäåéñòâèÿ íà èñïûòóåìûå ÍÊ ÐÝÑ. Ïðè ýòîì åñëè äàæå ïðåäïîëîæèòü, ÷òî íàì èçâåñòíû âñå âà- ðèàíòû è âîçìîæíîñòè ðàçìåùåíèÿ ÐÝÑ, îïèñàííàÿ ñèòóàöèÿ âñå ðàâíî áóäåò ñîäåðæàòü áîëüøóþ äîëþ íåîïðåäåëåííîñòè. Íåîïðåäåëåííîñòü çàêëþ÷àåòñÿ ïðåæäå âñåãî â òîì, ÷òî ïðèíÿòèå ðåøåíèÿ íà ñîçäà- íèå ÍÊ ÐÝÑ íå ìîæåò îïèðàòüñÿ òîëüêî íà êàêîé-òî îäèí ôàêòîð � âëèÿíèå âíåøíåé ñðåäû.  ïðîòèâ- íîì ñëó÷àå ìû âûíóæäåíû áûëè áû ñîçäàâàòü ÍÊ äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ òîëüêî â îäíîé êîíêðåòíîé ñèòóà- öèè, êîòîðàÿ, êñòàòè ñêàçàòü, ìîæåò âîîáùå íå èìåòü ìåñòà çà âñå âðåìÿ èõ èñïîëüçîâàíèÿ (÷åì êîíêðåò- íåå ìîäåëü, òåì ìåíüøå âåðîÿòíîñòü åå ðåàëèçàöèè). Íà ñàìîì äåëå ÍÊ ÐÝÑ çíà÷èòåëüíûìè ñåðèÿìè èñïîëüçóþòñÿ â ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ, â ðàçíîòèïíîì ñîñòàâå è ïîäâåðãàþòñÿ ðàçíîîáðàçíûì âîçäåéñòâè- ÿì. Ïîñëåäíåå çàñòàâëÿåò âûðàáàòûâàòü ïîäõîäû, ïî- çâîëÿþùèå ðàññìàòðèâàòü íåêîòîðûå «îñðåäíåííûå» óñëîâèÿ, îïèñûâàåìûå àïïàðàòîì òåîðèè âåðîÿòíîñ- òåé. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòè ýòîãî àïïà- ðàòà íåîáõîäèìî èìåòü ðàçðàáîòàííóþ ïîñòàíîâî÷- íóþ ÷àñòü, íîñÿùóþ íåôîðìàëüíûé õàðàêòåð è ñó- ùåñòâåííî âëèÿþùóþ íà ïîëó÷àåìûå ðåçóëüòàòû. Òàêèì îáðàçîì, â êà÷åñòâå îäíîé èç îñíîâíûõ îñîáåííîñòåé ìîäåëåé èññëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòè- ðîâàíèÿ ìû îòìå÷àåì çíà÷èòåëüíî áîëåå ðàçâèòóþ ïîñòàíîâî÷íóþ ÷àñòü, ÷òî âåäåò ê óìåíüøåíèþ â îá- ùåì îáúåìå èññëåäîâàíèé äîëè àïïàðàòíûõ (äåäóê- òèâíûõ, äîêàçàòåëüíûõ) ñðåäñòâ. Àäåêâàòíîñòü. Íåðåäêî áûâàåò òðóäíî îòëè÷èòü àäåêâàòíîñòü îò òàêèõ ñõîäíûõ, íî âñå æå èíûõ, ïî- íÿòèé êàê êîððåêòíîñòü, òî÷íîñòü è ïîëåçíîñòü ìîäå- ëè, óïîìèíàíèå êîòîðûõ îáû÷íî ìîæíî âñòðåòèòü â êîíòåêñòå ñ ïîíÿòèåì àäåêâàòíîñòè [9]. Êîððåêòíîñòü.  ïðèêëàäíîé òåõíè÷åñêîé ëèòå- ðàòóðå íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûì ÿâëÿåòñÿ îïðåäå- ëåíèå êîððåêòíîñòè (îò ëàò. correctus � èñïðàâëåí- íûé, óëó÷øåííûé), ñôîðìóëèðîâàííîå â ìàòåìàòè- êå.  ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèì îïðåäåëåíèåì ìîäåëü ñ÷è- òàåòñÿ êîððåêòíîé, åñëè ïîëó÷àåìûå ñ åå ïîìîùüþ ðåøåíèÿ ñóùåñòâóþò ïðè ëþáûõ äîïóñòèìûõ èñõîä- íûõ äàííûõ, åäèíñòâåííû äëÿ îäíîãî è òîãî æå íàáî- ðà èñõîäíîé èíôîðìàöèè è óñòîé÷èâû îòíîñèòåëüíî òåõ èëè èíûõ âîçìóùàþùèõ âîçäåéñòâèé. Ñóùåñòâî- âàíèå, åäèíñòâåííîñòü è óñòîé÷èâîñòü ïîëó÷àåìûõ ñ ïîìîùüþ ìîäåëè ðåøåíèé (ðåçóëüòàòîâ) îáåñïå÷è- âàþòñÿ ïðèìåíÿåìûì ìàòåìàòè÷åñêèì àïïàðàòîì.  ñâÿçè ñ ýòèì ñëåäóåò ñ÷èòàòü, ÷òî ïðèâåäåííîå âûøå îïðåäåëåíèå êîððåêòíîñòè îòðàæàåò èíñòðóìåíòàëüíûé àñïåêò ýòîãî âàæíåéøåãî ñâîéñòâà ëþáîé ìîäåëè. Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 5 38 ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ Ñàìî æå ïîíÿòèå êîððåêòíîñòè çíà÷èòåëüíî øèðå. Îíî ñâÿçàíî íå òîëüêî ñ òåìè âîçìîæíûìè íåñîîò- âåòñòâèÿìè ìîäåëèðóåìîìó îáúåêòó, ïðîöåññó èëè ÿâëåíèþ, êîòîðûå âîçíèêàþò ïðè íåâåðíîì (íåêîð- ðåêòíîì) èñïîëüçîâàíèè ìàòåìàòè÷åñêîãî àïïàðàòà, íî è â ñâÿçè ñ íåïðàâèëüíûì ïîíèìàíèåì ñóòè íà- áëþäàåìûõ îáúåêòîâ, ïðîöåññîâ èëè ÿâëåíèé. Èíû- ìè ñëîâàìè, ïðè ìîäåëèðîâàíèè äîñòàòî÷íî ñëîæ- íûõ çàäà÷, êàêèìè ÿâëÿþòñÿ è çàäà÷è èññëåäîâàòåëü- ñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ, ïîìèìî èíñòðóìåíòàëüíûõ óñëîâèé ñîõðàíåíèÿ êîððåêòíîñòè, âñåãäà ñóùåñòâó- åò çíà÷èìûé àñïåêò ñîäåðæàòåëüíîãî ïðîÿâëåíèÿ ýòîãî ñâîéñòâà. Óæå â ñèëó òîãî, ÷òî ñîäåðæàòåëüíûå óñ- ëîâèÿ êîððåêòíîñòè îòäåëåíû îò èíñòðóìåíòàëüíûõ, èõ âûïîëíåíèå íå ìîæåò îïèðàòüñÿ íà ôîðìàëüíûå ñðåäñòâà è îáåñïå÷èâàåòñÿ òîëüêî ñîáëþäåíèåì òà- êèõ çàêîíîâ ëîãèêè êàê çàêîíû òîæäåñòâà, ïðîòèâî- ðå÷èÿ è äîñòàòî÷íîãî îñíîâàíèÿ. Ñîäåðæàòåëüíûå óñëîâèÿ êîððåêòíîñòè ìîäåëèðîâàíèÿ ïðèîáðåòàþò â çàäà÷å òåì áîëüøåå çíà÷åíèå, ÷åì áîëåå ðàçâèòîé îêàçûâàåòñÿ â íåé ïîñòàíîâî÷íàÿ ÷àñòü ïî ñðàâíå- íèþ ñ èíñòðóìåíòàëüíîé. Èç ïðèâåäåííîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ, êàê è èç îïðåäåëåíèé èçâåñòíûõ çàêîíîâ ëîãèêè, ìîæ- íî âèäåòü, ÷òî êîððåêòíîñòü ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìûì, íî íå äîñòàòî÷íûì óñëîâèåì óñïåøíîãî ìîäåëèðî- âàíèÿ. Ïðåæäå ÷åì ïåðåéòè ê ðàññìîòðåíèþ äîñòà- òî÷íûõ óñëîâèé, ðàññìîòðèì òàêèå ïîíÿòèÿ êàê òî÷- íîñòü è ïîëåçíîñòü. Òî÷íîñòü. Ïîä òî÷íîñòüþ ìîäåëèðîâàíèÿ îáû÷- íî ïîíèìàåòñÿ õàðàêòåðèñòèêà ìîäåëè, îòðàæàþùàÿ ñòåïåíü áëèçîñòè âåëè÷èíû ìîäåëèðóåìîãî ïàðàìåò- ðà ê åãî èñòèííîìó çíà÷åíèþ. Îáðàòíûì ïî îòíîøå- íèþ ê òî÷íîñòè ÿâëÿåòñÿ ïîíÿòèå ïîãðåøíîñòè ìîäå- ëèðîâàíèÿ.  ïðèâåäåííîì îïðåäåëåíèè íàèáîëüøóþ íåÿñ- íîñòü âûçûâàåò «áëèçîñòü ïàðàìåòðà». Ïðè âñåé ïðî- ñòîòå ýòîãî ïîíÿòèÿ îöåíèòü åãî êîëè÷åñòâåííóþ ìåðó äëÿ ïîñëåäóþùåãî ïðàêòè÷åñêîãî èñïîëüçîâàíèÿ îêà- çûâàåòñÿ íå òàê ëåãêî. Äåéñòâèòåëüíî, åñëè ìû èìå- åì íåêîòîðûé íàáëþäàåìûé è èçìåðÿåìûé ïðîöåññ â âèäå ñîâîêóïíîñòè òî÷åê, îòâå÷àþùèõ íåêîòîðîé ðå- àëèçàöèè îäíîãî èç õàðàêòåðíûõ äëÿ äàííîãî ïðî- öåññà ïàðàìåòðîâ, è ïîñòðîèëè ìîäåëü ïðîöåññà â âèäå ãðàôèêà ìîäåëèðóåìîãî ïàðàìåòðà, òî ÷òî ñëå- äóåò ïîíèìàòü ïîä «áëèçîñòüþ âåëè÷èíû ìîäåëèðóå- ìîãî ïàðàìåòðà ê çíà÷åíèþ»?  êà÷åñòâå êîëè÷åñòâåí- íîé ìåðû ýòîé áëèçîñòè ìîæåò âûñòóïàòü íàèáîëü- øåå èç âñåõ ðàññòîÿíèå (èëè ðàçíîñòü îðäèíàò) ìåæ- äó ñîîòâåòñòâóþùèìè òî÷êàìè ãðàôèêà, ñóììà êâàä- ðàòîâ ýòèõ ðàññòîÿíèé äëÿ çàäàííûõ çíà÷åíèé àðãó- ìåíòà, ðàçíîñòü ïëîùàäåé ïîä ãðàôèêàìè íàòóðû (åñëè èõ óäàåòñÿ ïîëó÷èòü) è ìîäåëèðóåìîé ôóíêöèè. Íà- êîíåö, ÷àñòî ãîâîðÿò î êà÷åñòâåííîì ñîâïàäåíèè ìî- äåëè è íàòóðû. Ýòî ïðîèñõîäèò òîãäà, êîãäà êîëè÷å- ñòâåííîå ñîâïàäåíèå ïîëó÷èòü íå óäàåòñÿ è ìîæíî ãîâîðèòü òîëüêî î ïîâòîðåíèè ôîðìû ãðàôèêà ñ ñî- âïàäåíèåì åãî îïðåäåëÿþùèõ òî÷åê. Ïîëåçíîñòü. Áîëåå îáùèì ïî îòíîøåíèþ ê òî÷- íîñòè ÿâëÿåòñÿ ïîíÿòèå ïîëåçíîñòè. Åñëè ñ÷èòàòü, ÷òî âåñü ïðîöåññ ìîäåëèðîâàíèÿ ïðè èññëåäîâàòåëüñêîì ïðîåêòèðîâàíèè íîñèò ïðàãìàòè÷åñêèé õàðàêòåð, ò. å. âñÿêàÿ ïîñòðîåííàÿ â ðàìêàõ èññëåäîâàòåëüñêîãî ïðî- åêòèðîâàíèÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü íàöåëåíà èñêëþ- ÷èòåëüíî íà ïîëó÷åíèå ñîäåðæàòåëüíîãî îòâåòà íà âïîë- íå îïðåäåëåííûé âîïðîñ, âîçíèêàþùèé â òåðìèíàõ ïðîåêòíîé ïðîáëåìàòèêè, òî ïîëåçíîñòü ìîäåëè â ïîë- íîé ìåðå îïðåäåëÿåòñÿ åå êà÷åñòâîì. Èíà÷å ãîâîðÿ, â ýòîì ñëó÷àå ÷åì âûøå êà÷åñòâî ìîäåëèðîâàíèÿ, ò. å. ÷åì ñ áîëüøèì óñïåõîì îíî âûïîëíåíî, òåì â áîëü- øåé ñòåïåíè ìîæíî ñ÷èòàòü ìîäåëü ïîëåçíîé. Èçâåñòíîå íåñîâïàäåíèå ïîíÿòèé ïîëåçíîñòè è êà÷åñòâà ìîæíî íàéòè, íàâåðíîå, òîëüêî â ôóíäàìåí- òàëüíûõ èññëåäîâàíèÿõ, êîãäà ïðè ïîñòàíîâêå çàäà÷è è âûïîëíåíèè ìîäåëèðîâàíèÿ äî êîíöà îñòàåòñÿ íå- âûÿñíåííîé èõ íàó÷íàÿ ñîäåðæàòåëüíîñòü è îæèäàå- ìûå ðåçóëüòàòû.  ýòîì ñëó÷àå èíîãäà ãîâîðÿò, ÷òî èññëåäîâàíèå ïðîâîäèòñÿ â öåëÿõ óäîâëåòâîðåíèÿ íàó÷íîãî ëþáîïûòñòâà èññëåäîâàòåëÿ, êîòîðûé ñàì åùå íå çíàåò, ê ÷åìó ïðèâåäóò åãî óñèëèÿ. Ìîæíî åùå ðàç ïîâòîðèòü, ÷òî â îáëàñòè òàêèõ ïðèêëàäíûõ ñèñòåìíûõ èññëåäîâàíèé, êîòîðûå ïðî- âîäÿòñÿ â ðàìêàõ èññëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòèðîâà- íèÿ, îïèñàííàÿ ñèòóàöèÿ âñòðå÷àåòñÿ êðàéíå ðåäêî. Êàê ïðàâèëî, àêòóàëèçàöèÿ çàäà÷è ïðîèñõîäèò åùå íà ýòàïå åå ïîñòàíîâêè, à ðåçóëüòàò ìîæåò áûòü ïðåäñêà- çàí èç îáùèõ ïðîåêòíûõ ñîîáðàæåíèé. Ìîäåëèðîâà- íèå çäåñü èñïîëüçóåòñÿ òîëüêî äëÿ ïîëó÷åíèÿ êîëè- ÷åñòâåííûõ ñîîòíîøåíèé èëè çíàêîâîãî ðåøåíèÿ ïî- ñòàâëåííîé ïðîáëåìû. Òàêèì îáðàçîì, åñëè ïîíÿòèå êîððåêòíîñòè íîñèò õàðàêòåð íåîáõîäèìûõ óñëîâèé óñïåøíîãî ìîäåëè- ðîâàíèÿ, òî òî÷íîñòü è ïîëåçíîñòü ìîäåëè ñîçäàþò äîñòàòî÷íûå óñëîâèÿ. Ïðè ýòîì òî÷íîñòü ìîäåëè îáåñ- ïå÷èâàåò äîñòàòî÷íîñòü ïðåèìóùåñòâåííî àïïàðàòíû- ìè ñðåäñòâàìè, à ïîëåçíîñòü � íà ñîäåðæàòåëüíîì óðîâíå. Îïðåäåëèâ ðàíåå òàêóþ õàðàêòåðíóþ îñîáåííîñòü çàäà÷ èññëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ êàê ðàç- âèòîñòü ïîñòàíîâî÷íîé ÷àñòè, ìîæíî ñåé÷àñ ñêàçàòü, ÷òî â îñíîâíîì òî÷íîñòü îáåñïå÷èâàåò óñëîâèÿ äîñ- òàòî÷íîñòè íà ýòàïå ïðèìåíåíèÿ àïïàðàòíûõ ñðåäñòâ, â òî âðåìÿ êàê ïîëåçíîñòü ýòè æå óñëîâèÿ îáåñïå÷è- âàåò íà ýòàïå ïîñòàíîâêè çàäà÷è. Èç ýòîãî ñëåäóåò âûâîä î ìåíüøåì çíà÷åíèè òî÷íîñòè â çàäà÷àõ èñ- ñëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ òðàäèöèîííûìè èíæåíåðíûìè çàäà÷àìè. Ñòðóêòóðà îïðåäåëåíèÿ àäåêâàòíîñòè ìîäåëè. Ñðåäè ðàññìîòðåííûõ ïîíÿòèé, ïîçâîëÿþùèõ îöåíèòü â òîì èëè èíîì ñìûñëå ðåçóëüòàòû ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, àäåêâàòíîñòü çàíèìàåò îñîáîå ìåñòî. Ïîä àäåêâàòíîñòüþ (îò ëàò. adaequatus � ïðèðàâ- íåííûé, ðàâíûé) ìîäåëè ìû ïîíèìàåì ñîâïàäåíèå ðåçóëüòàòîâ ìîäåëèðîâàíèÿ è íàáëþäàåìûõ ïðîÿâëå- íèé îáúåêòà èëè ÿâëåíèÿ. ( ÿçûêå � ñîîòâåòñòâóþ- ùåå, âåðíîå, òî÷íîå; â òåîðèè ïîçíàíèÿ � âåðíîå âîñ- ïðîèçâåäåíèå â ìûøëåíèè ñâÿçåé è îòíîøåíèé îáúåê- òèâíîãî ìèðà.) Èç äàííîãî îïðåäåëåíèÿ ìîæíî âèäåòü, ÷òî â íåì ïðèñóòñòâóþò êàê ýëåìåíòû êîððåêòíîñòè (â ñìûñëå íåîáõîäèìûõ óñëîâèé àäåêâàòíîñòè), òàê è àñïåêòû òî÷íîñòè (â ñìûñëå áëèçîñòè âåëè÷èíû ìîäåëèðóå- ìîãî ïàðàìåòðà) è ïîëåçíîñòè (â ñìûñëå ñîâïàäåíèÿ Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 5 39 ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ ðåçóëüòàòîâ ìîäåëèðîâàíèÿ è íàáëþäàåìûõ ïðîÿâëå- íèé îáúåêòà èëè ÿâëåíèÿ). Åñëè âñïîìíèòü, ÷òî òî÷- íîñòü è ïîëåçíîñòü îáåñïå÷èâàþò äîñòàòî÷íûå óñëî- âèÿ óñïåõà ìîäåëèðîâàíèÿ, òî ñòàíîâèòñÿ î÷åâèäíûì, ÷òî àäåêâàòíîñòü è ñîñòàâëÿåò ýòîò óñïåõ, ïðèìåíè- òåëüíî ê êîòîðîìó òðåáóåòñÿ âûïîëíåíèå è íåîáõîäè- ìûõ, è äîñòàòî÷íûõ óñëîâèé. Òàêèì îáðàçîì, êîð- ðåêòíîñòü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñâîéñòâî ìîäåëè, îáåñ- ïå÷èâàþùåå íåîáõîäèìûå óñëîâèÿ åå àäåêâàòíîñòè, à òî÷íîñòü è ïîëåçíîñòü � äîñòàòî÷íûå óñëîâèÿ. Ïðè÷åì ïåðâîå � íà èíñòðóìåíòàëüíîì, à âòîðîå � íà ñîäåðæàòåëüíîì óðîâíå. Çäåñü ìîæíî îòìåòèòü, ÷òî â ñîîòâåòñòâèè ñ îá- ùåé ìåòîäîëîãèåé ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ òàêîå êëþ÷åâîå âûðàæåíèå â îïðåäåëåíèè òî÷íîñòè êàê «ñòåïåíü áëèçîñòè âåëè÷èíû ìîäåëèðóåìîãî ïà- ðàìåòðà» íîñèò áîëåå îïðåäåëåííûé õàðàêòåð, ÷åì àíàëîãè÷íîå â îïðåäåëåíèè àäåêâàòíîñòè � «ñîâïà- äåíèå ðåçóëüòàòîâ». Ýòî ïîíÿòíî, ò. ê. àäåêâàòíîñòü îáúåäèíÿåò â ñåáå, ïîìèìî òî÷íîñòè, òàêæå áîëåå îáùåå ïîíÿòèå ïîëåçíîñòè ìîäåëè. Ñîîòíîøåíèå ðàññìàòðèâàåìûõ ïîíÿòèé ïîêàçà- íî íà ðèñóíêå. ×òîáû ïîëó÷èòü âîçìîæíîñòü ïîñëåäîâàòåëüíîãî èçëîæåíèÿ âîïðîñîâ, ñâÿçàííûõ ñ ïîíÿòèåì àäåêâàò- íîñòè ìîäåëåé èññëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ, ðàññìîòðèì ïîäðîáíåå îïðåäåëåíèå îáúåêòà ïðèëî- æåíèÿ èññëåäóåìîãî ïîíÿòèÿ: ñîáñòâåííî ìàòåìàòè- ÷åñêîé ìîäåëè.  ðàçëè÷íûõ èñòî÷íèêàõ ìíîãèå àâòîðû îáðàùà- ëèñü ê èäåå ñôîðìóëèðîâàòü íàèáîëåå èñ÷åðïûâàþ- ùåå îïðåäåëåíèå ìîäåëè.  øèðîêîì ñìûñëå ïîä ìîäåëüþ ïîíèìàåòñÿ ëþáîé îáðàç (ìûñëèìûé èëè óñëîâíûé) êàêîãî-ëèáî îáúåêòà (ïðîöåññà, ÿâëåíèÿ), èñïîëüçóåìûé â êà÷åñòâå åãî çàìåñòèòåëÿ èëè ïðåä- ñòàâèòåëÿ.  ýòîì îïðåäåëåíèè åùå íåò êàòåãîðè÷å- ñêîãî óêàçàíèÿ íà òå îñîáåííîñòè ìîäåëèðîâàíèÿ, êî- òîðûå íàñ áóäóò èíòåðåñîâàòü â äàëüíåéøåì. Îíè ôîðìèðóþòñÿ â îïðåäåëåíèÿõ ñèìâîëüíûõ ìîäåëåé. Çàòåì áîëåå ÷åòêî îíè àêöåíòèðóþòñÿ â îïðåäåëåíèÿõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé êàê ïîäêëàññà ñèìâîëüíûõ. Îäíàêî ìû ñðàçó äàäèì òî îïðåäåëåíèå ìàòåìàòè÷å- ñêîé ìîäåëè, êîòîðîå îáû÷íî èñïîëüçóåòñÿ â òåîðèè ïðîåêòèðîâàíèÿ. Îíî, âîçìîæíî, íå â ïîëíîé ìåðå îõâàòûâàåò âñå ìíîãîîáðàçèå ôàêòîðîâ, èìåþùèõñÿ â ýòîì êëàññå ìîäåëåé, íî çàòî âïîëíå îòâå÷àåò òîìó êðóãó çàäà÷, ñ êîòîðûìè ìû ñòàëêèâàåìñÿ â èññëå- äîâàòåëüñêîì ïðîåêòèðîâàíèè. Ïîä ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëüþ èññëåäîâàòåëüñêî- ãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ìû ïîíèìàåì ñîâîêóïíîñòü ìàòå- ìàòè÷åñêèõ çàâèñèìîñòåé, ãðàôîâ, ãðàôèêîâ è òàá- ëèö, ñîçäàþùóþ îáðàç ïðîåêòèðóåìîãî ÐÝÑ â ôèçè- ÷åñêè ñîäåðæàòåëüíûõ òåðìèíàõ áåç ó÷åòà ïðàêòè÷åñ- êè íåñóùåñòâåííûõ îñîáåííîñòåé. Ñ ïîçèöèè èíòå- ðåñîâ íàñòîÿùåãî èññëåäîâàíèÿ íàèáîëåå õàðàêòåð- íûìè ýëåìåíòàìè ïðèâåäåííîãî îïðåäåëåíèÿ ÿâëÿþòñÿ íåîáõîäèìîñòü ñîçäàíèÿ îáðàçà îðèãèíàëà ÍÊ ÐÝÑ â ñîäåðæàòåëüíûõ (â äàííîì ñëó÷àå ôèçè÷åñêè ñîäåð- æàòåëüíûõ) è ïðàêòè÷åñêè çíà÷èìûõ òåðìèíàõ. Ïî ñóùåñòâó, èìåííî äâà ýòèõ óòâåðæäåíèÿ è ðàñ- êðûâàþò ìåòîäîëîãè÷åñêóþ ñâÿçü ìåæäó èäååé ìî- äåëèðîâàíèÿ âîîáùå è ñîäåðæàòåëüíîñòüþ ýòîãî ïðè- åìà ïîçíàíèÿ â âèäå àäåêâàòíîñòè ìîäåëèðîâàíèÿ � â ÷àñòíîñòè. Äåéñòâèòåëüíî, ñîçäàíèå íåêîòîðîãî îòî- áðàæåíèÿ îáúåêòà, ïóñòü äàæå âñåîáúåìëþùåãî, íî íå îòâå÷àþùåãî ïðèðîäå îáúåêòà, íèñêîëüêî íå ìî- æåò ïðîäâèíóòü èññëåäîâàòåëÿ íà ïóòè ê çíàíèþ îá ýòîì îáúåêòå. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, òîëüêî îòîáðàæåíèå íå âñåõ, à ÷àñòè íàèáîëåå ñóùåñòâåííûõ ïðîÿâëåíèé îáúåêòà ìîæåò äàòü âîçìîæíîñòü èíñòðóìåíòàëüíîãî åãî èçó÷åíèÿ. Âåäü ñàì îáúåêò âî âñåõ ñâîèõ ïðîÿâ- ëåíèÿõ è òàê ñóùåñòâóåò â ïðèðîäå, íî íàñ ýòî, êàê èçâåñòíî, íå óñòðàèâàåò. Ïîýòîìó è èñïîëüçóåòñÿ òà- êîé ïðèåì êàê ìîäåëèðîâàíèå. Òàêèì îáðàçîì, ìîæ- íî óòâåðæäàòü, ÷òî íàèáîëåå ñóùåñòâåííûì ïðèçíà- êîì ïðèåìà ìîäåëèðîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ðàñïðåäåëåíèå â ïðîöåññå ìîäåëèðîâàíèÿ âñåõ íàáëþäàåìûõ â ïðè- ðîäå ïðîÿâëåíèé ïî ñòåïåíè èõ çíà÷èìîñòè. Ïðè ýòîì íàèáîëåå çíà÷èìûì ïðîÿâëåíèÿì ñòàâÿòñÿ â ñîîòâåò- ñòâèå íàèáîëåå ñîäåðæàòåëüíûå ìîäåëüíûå ôðàãìåí- òû, à ñòîÿùèå íà ïåðèôåðèè � âîîáùå âûïóñêàþòñÿ èç âèäó êàê íåñóùåñòâåííûå. Èíîãäà âûñêàçûâàåòñÿ òàêîå ìíåíèå, ÷òî íåäîñòà- òî÷íàÿ àäåêâàòíîñòü ìîäåëüíûõ ôðàãìåíòîâ, ëåæà- ùèõ íà ïåðèôåðèè èíòåðåñîâ èññëåäîâàòåëÿ, ìîæåò áûòü óñòðàíåíà ïî ìåðå íàðàùèâàíèÿ ìîùíîñòè èìå- þùèõñÿ â ðàñïîðÿæåíèè ñðåäñòâ. Íî ýòî íå òàê. Íà ñàìîì äåëå íåðàâíîìåðíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ èíôîð- ìàöèè â ìîäåëè ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì îñíîâíûõ çàêî- íîâ ïîçíàíèÿ îêðóæàþùåãî íàñ ìèðà è íå ñâÿçàíà ñ òåìè èíñòðóìåíòàìè, êîòîðûå ìû ïðè ýòîì èñïîëüçó- åì. Åñëè áû ýòî áûëî íå òàê, òî âñÿ ìîäåëü àäåêâàòíî îòðàæàëà áû íàáëþäàåìóþ äåéñòâèòåëüíîñòü è òåì ñàìûì ïðåäñòàâëÿëà áû ñîáîé ñàìó äåéñòâèòåëüíîñòü, èññëåäîâàòü êîòîðóþ ìû ñìîãëè áû òîëüêî íà óðîâíå ñîçåðöàíèÿ ðåàëüíîñòè. Î÷åâèäíî, ÷òî ñîçäàâàòü ïî- äîáíûå ìîäåëè íåöåëåñîîáðàçíî. Èçëîæåííûå âûøå ðàññóæäåíèÿ ïðèâîäÿò íàñ ê çàêëþ÷åíèþ î òîì, ÷òî ïðè ìàòåìàòè÷åñêîì ìîäåëè- ðîâàíèè (è ìîäåëèðîâàíèè âîîáùå) ãîâîðèòü îá àäåê- âàòíîñòè èëè íåàäåêâàòíîñòè ìîäåëè ìîäåëèðóåìî- ìó îáúåêòó íåïðàâèëüíî. Ëþáàÿ ìîäåëü ïî ñóòè ñâî- åé äîëæíà áûòü íåàäåêâàòíîé íàáëþäàåìîìó ïðîöåñ- ñó, ÿâëåíèþ èëè îáúåêòó. Àäåêâàòíîñòü Íåîáõîäèìûå óñëîâèÿ àäåêâàòíîñòè Äîñòàòî÷íûå óñëîâèÿ àäåêâàòíîñòè Êîððåêòíîñòü Òî÷íîñòü (èíñòðóìåíòàëüíûå óñëîâèÿ äîñòàòî÷íîñòè) Ïîëåçíîñòü (ñîäåðæàòåëüíûå óñëîâèÿ äîñòàòî÷íîñòè) Èíñòðóìåíòàëüíàÿ Ñîäåðæàòåëüíàÿ Ñòðóêòóðà ïîíÿòèÿ "àäåêâàòíîñòü ìîäåëè" Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 5 40 ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ Òàêîé ðåçóëüòàò ìåòîäîëîãè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ áåç äîïîëíèòåëüíûõ êîììåíòàðèåâ íå ìîæåò, êîíå÷- íî, ñ÷èòàòüñÿ óäîâëåòâîðèòåëüíûì. Âåäü ïîâñåìåñò- íî ïðè îöåíêå ìîäåëèðîâàíèÿ â êàêîé-ëèáî çàäà÷å ìû èñïîëüçóåì òåðìèí «àäåêâàòíîñòü» èìåííî êàê ìåðó óñïåõà èëè íåóñïåõà âûïîëíåííîé ðàáîòû. Åñëè ïðèíÿòü, ÷òî íè îäíà èç ñîçäàâàåìûõ ìîäåëåé íå ìî- æåò ñ÷èòàòüñÿ àäåêâàòíîé, òî âûçûâàåò ñîìíåíèå öå- ëåñîîáðàçíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ ýòîãî ïîíÿòèÿ âîîá- ùå. Íà ñàìîì äåëå ýòî íå òàê. Äåëî â òîì, ÷òî ïðèìå- íÿåìîå ïîíÿòèå àäåêâàòíîñòè êàê îöåíêè êà÷åñòâà ìî- äåëèðîâàíèÿ ñëåäóåò îòíîñèòü íå ê îáúåêòó (ïðîöåñ- ñó èëè ÿâëåíèþ), à ê êàêîìó-ëèáî ÷àñòíîìó àñïåêòó ïðîÿâëåíèÿ ýòîãî îáúåêòà èëè â öåëîì ê òîé çàäà÷å, â ðàìêàõ êîòîðîé ìîäåëèðîâàíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ. Ïðè ýòîì êîãäà ðå÷ü èäåò î ÷àñòíûõ ïðîÿâëåíèÿõ îáúåêòà ìîäåëèðîâàíèÿ, àäåêâàòíîñòü îáåñïå÷èâàåòñÿ â îñ- íîâíîì çà ñ÷åò òî÷íîñòè (â ñìûñëå áëèçîñòè íàáëþ- äàåìîãî è ìîäåëèðóåìîãî ïàðàìåòðîâ). Òîãäà æå, êîãäà îöåíèâàåòñÿ àäåêâàòíîñòü ìîäåëè ïîñòàâëåííîé äëÿ èññëåäîâàíèÿ çàäà÷å, òî â ýòîì ñëó÷àå íà ïåðâûé ïëàí âûñòóïàåò ïîëåçíîñòü. Ïîíÿòèÿ òî÷íîñòè è ïîëåçíîñòè ìîäåëè íàõîäÿòñÿ ìåæäó ñîáîé â äèàëåêòè÷åñêîì ïðîòèâîðå÷èè è îä- íîâðåìåííî äîïîëíÿþò äðóã äðóãà. Ïðè÷åì ìîæåò îêàçàòüñÿ, ÷òî ìîäåëü îáëàäàåò âûñîêîé ïîëåçíî- ñòüþ è î÷åíü íèçêîé òî÷íîñòüþ. Òàêîé, íàïðèìåð, ÿâ- ëÿåòñÿ ïëàíåòàðíàÿ ìîäåëü àòîìíîãî ÿäðà Í. Áîðà. Ãåîìåòðè÷åñêèé îáðàç, ñîçäàííûé ýòîé ìîäåëüþ, íå îòâå÷àåò äàæå ïðèáëèçèòåëüíî òîìó, ÷òî ñåãîäíÿ óæå çíàåò íàóêà î ìèêðîìèðå.  òî æå âðåìÿ òåîðèÿ, ïî- ñòðîåííàÿ Í. Áîðîì íà îñíîâå ýòîé ìîäåëè, ïîçâîëèëà ïîëó÷èòü, êàê èçâåñòíî, ðÿä íîâûõ ôóíäàìåíòàëüíûõ ðåçóëüòàòîâ. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, êàê áû íè áûëà òî÷íà ìîäåëü, åñëè ýòî ñâîéñòâî íå ïîðîæäàåò ïîëåçíîñòè, àäåêâàòíîé ïîñòàâëåííîé çàäà÷å åå íàçâàòü íåëüçÿ. Òàêèì îáðàçîì, ìåòîäîëîãè÷åñêàÿ ïðîáëåìà àäåê- âàòíîñòè ïðè èññëåäîâàòåëüñêîì ïðîåêòèðîâàíèè ÍÊ ÐÝÑ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé óñòàíîâëåíèå ìåðû ìåæäó èíñòðóìåíòàëüíûìè (òî÷íîñòü) è ñîäåðæàòåëüíûìè (ïîëåçíîñòü) àñïåêòàìè àäåêâàòíîñòè â óñëîâèÿõ ïî- ñòàíîâî÷íîé ÷àñòè çàäà÷è. Ñðåäè ôóíêöèîíàëüíûõ ñèñòåìíûõ ìîäåëåé èñ- ñëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ÍÊ ÐÝÑ ñëåäóåò âûäåëèòü äâà âàæíûõ êëàññà ìîäåëåé. Ýòî ìîäåëè àíàëèçà (ïðÿìàÿ çàäà÷à ïðîåêòèðîâàíèÿ) è ìîäåëè ñèíòåçà (îáðàòíàÿ çàäà÷à) [1]. Çàäà÷è àíàëèçà. Çàäà÷è àíàëèçà íàèáîëåå øèðî- êî ðàñïðîñòðàíåíû â åñòåñòâåííî-íàó÷íûõ äèñöèï- ëèíàõ. Ñõåìà èõ ïîñòðîåíèÿ îòðàæàåò âñå ýòàïû èñ- ñëåäîâàíèÿ îáúåêòà èëè ÿâëåíèÿ � îò íàáëþäåíèÿ, âûäåëåíèÿ õàðàêòåðíûõ îñîáåííîñòåé, ðàçðàáîòêè ñïîñîáîâ èõ èçìåðåíèÿ è äî ââåäåíèÿ îáîáùàþùåãî çàêîíà (çàêîíîìåðíîñòè). Äëÿ ðåàëèçàöèè ýòîé ñõå- ìû íóæåí, êàê ìèíèìóì, ñàì îáúåêò (ïðîöåññ, ÿâëå- íèå) äëÿ èññëåäîâàíèÿ. Åñëè òàêîé îáúåêò ñóùåñòâó- åò, à â ïðîåêòèðîâàíèè â êà÷åñòâå íåãî ìîæåò âûñòó- ïàòü ïðîåêò ÍÊ ÐÝÑ, âûïîëíåííûé â òîé èëè èíîé ñòåïåíè ïîäðîáíîñòè, òî ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü àíà- ëèçà áóäåò ïðåäñòàâëÿòü ôóíêöèþ, àðãóìåíòàìè êîòî- ðîé ñòàíóò èçìåðèìûå è íàáëþäàåìûå ïàðàìåòðû ïðî- åêòà, à ñàìà ôóíêöèÿ áóäåò êîëè÷åñòâåííî îöåíèâàòü êà÷åñòâî ïðîåêòà. Îñíîâó àïïàðàòíûõ ñðåäñòâ ìîäåëåé àíàëèçà ñî- ñòàâëÿþò òåîðèè ðàçìåðíîñòè, ïîäîáèÿ è ìàòåìàòè- ÷åñêîé ñòàòèñòèêè. Ïðè ýòîì ôóíêöèîíàëüíîå íàñû- ùåíèå ìîäåëåé îñóùåñòâëÿåòñÿ íà áàçå âñåé ñîâî- êóïíîñòè çíàíèé, êîòîðûìè ðàñïîëàãàåò ñîâðåìåí- íàÿ íàóêà â îáëàñòè ñîçäàíèÿ ÐÝÑ.  òåîðèè ðàçìåðíîñòè è ïîäîáèÿ ñòàâÿòñÿ óñëî- âèÿ, êîòîðûå äîëæíû ñîáëþäàòüñÿ â îïûòàõ ñ ìîäå- ëÿìè ñ îïðåäåëåíèåì ïîêàçàòåëåé êà÷åñòâà è ïàðà- ìåòðîâ, îïðåäåëÿþùèõ îñíîâíûå ñâîéñòâà è ðåæè- ìû ïðîöåññîâ. Ïðè ýòîì îñîáåííîñòüþ çàäà÷ ïðîåê- òèðîâàíèÿ â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ÿâëÿåòñÿ íåâîçìîæ- íîñòü ñòðîãîãî ñîáëþäåíèÿ êðèòåðèåâ ïîäîáèÿ. Ïî- ýòîìó â çàäà÷àõ èññëåäîâàòåëüñêîãî çíàíèÿ áîëåå øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ ïðèåì àíàëîãèè, êîòîðûé îáåñ- ïå÷èâàåò çíà÷èòåëüíî áîëåå íèçêèé óðîâåíü òî÷íîñ- òè, ÷åì ïðè ñîõðàíåíèè óñëîâèé ïîäîáèÿ. Òåîðèÿ è ìåòîäû ìàòåìàòè÷åñêîé ñòàòèñòèêè, îò- ðàæàþùèå âëèÿíèå ñëó÷àéíûõ ôàêòîðîâ, òàêæå íå ìîãóò â ïîëíîé ìåðå óäîâëåòâîðèòü âñåì ïðàêòè÷å- ñêè íåîáõîäèìûì òðåáîâàíèÿì èññëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ. Ýòè ìåòîäû ïðåäóñìàòðèâàþò äîïó- ùåíèÿ îá óñòîé÷èâîñòè ïàðàìåòðîâ ðàñïðåäåëåíèÿ è íàëè÷èå âåðîÿòíîñòíûõ çàêîíîâ ðàññåèâàíèÿ ñëó÷àé- íûõ âåëè÷èí.  òåîðèè æå èññëåäîâàòåëüñêîãî ïðî- åêòèðîâàíèÿ, êàê ïðàâèëî, ìû èìååì äåëî ñ ïðåäåëü- íî ìàëûìè âûáîðêàìè ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí, íà êîòî- ðûå ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ñàìûå ïðîñòûå çàêîíîìåðíî- ñòè òåîðèè âåðîÿòíîñòåé è ïðèìåíèòåëüíî ê êîòîðûì ìîãóò áûòü ïîëó÷åíû õàðàêòåðèñòèêè íå ñòàðøå âòî- ðûõ ìîìåíòîâ. Îäíàêî íèçêàÿ òî÷íîñòü çàäà÷ àíàëèçà â èññëåäî- âàòåëüñêîì ïðîåêòèðîâàíèè ñâÿçàíà íå òîëüêî ñ îñî- áåííîñòüþ èñõîäíûõ äàííûõ è âîçìîæíîñòüþ âûïîë- íåíèÿ çàêîíîâ ïîäîáèÿ. Îäíîé èç îñíîâíûõ ïðè÷èí, îïðåäåëÿþùèõ íèçêóþ òî÷íîñòü ìîäåëåé àíàëèçà â èññëåäîâàòåëüñêîì ïðîåêòèðîâàíèè, ÿâëÿåòñÿ ïðîáëå- ìà ðåäóöèðîâàíèÿ ìîäåëåé. Ïîä ðåäóöèðîâàíèåì â ñèñòåìíîì ìîäåëèðîâàíèè ïîíèìàåòñÿ ïðîöåññ ñíèæåíèÿ ðàçìåðíîñòè è òðóäî- åìêîñòè âû÷èñëåíèÿ (ïî ñ÷åòíîìó âðåìåíè è ìàøèí- íîé ïàìÿòè), âêëþ÷àåìûé â ñëîæíóþ ñèñòåìíóþ ìîäåëü ìîäåëüíîé ôóíêöèè, ñîçäàííîé ðàíåå â ðàì- êàõ ïðåäìåòíîé îáëàñòè. Ýòîò ïðîöåññ ðåàëèçóåòñÿ ïîñðåäñòâîì îäíîèìåííîãî ïðèåìà, çàíèìàþùåãî öåíòðàëüíîå ìåñòî â èíñòðóìåíòàðèè ðàçðàáîòêè ñè- ñòåìíûõ ìîäåëåé àíàëèçà. Ðåäóöèðîâàíèå êàê ðåçóëü- òàò ïðèëîæåíèÿ ñèñòåìíûõ ñðåäñòâ ê ìîäåëÿì ïðåä- ìåòíûõ îáëàñòåé ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì íå îäíîé, à, ïî ìåíüøåé ìåðå, òðåõ îñíîâíûõ ïðè÷èí. Ïåðâàÿ è íàè- áîëåå î÷åâèäíàÿ èç íèõ ñîñòîèò â òîì, ÷òî ïðè êîì- ïëåêñíîì ðàññìîòðåíèè íåêîòîðîé àêòóàëüíîé ïðîáëå- ìû ñèñòåìíîãî àíàëèçà íåîáõîäèìî â ðàìêàõ îäíîé çàäà÷è îáúåäèíèòü äâå è áîëåå ìîäåëåé ïðåäìåòíûõ îáëàñòåé. Åñëè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ðàçðàáîòêà êàê âñåõ ìîäåëåé ïðåäìåòíîé îáëàñòè, òàê è îáúåäèíÿþùåé èõ ñèñòåìíîé ìîäåëè, îñóùåñòâëÿåòñÿ íà âû÷èñëè- òåëüíîé òåõíèêå ñðàâíèìîãî óðîâíÿ è ðàçðàáîò÷èêà- ìè ïðèìåðíî îäíîãî êëàññà (êàêîå-ëèáî èíîå ïðåä- ïîëîæåíèå ïðîòèâîðå÷èëî áû çäðàâîìó ñìûñëó), òî î÷åâèäíî, ÷òî ìîäåëè ïðåäìåòíûõ îáëàñòåé ïðåæäå, ÷åì îíè áóäóò âêëþ÷åíû â ñèñòåìíóþ ìîäåëü, äîëæ- Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 5 41 ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ íû áûòü óïðîùåíû íå ìåíåå ÷åì âî ñòîëüêî ðàç, ñêîëüêî èõ ó÷àñòâóåò â ñèñòåìíîé çàäà÷å. Âòîðàÿ ïðè÷èíà ðåäóöèðîâàíèÿ ñîñòîèò â òîì, ÷òî íà ýòàïå èññëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ â ðàñ- ïîðÿæåíèè èññëåäîâàòåëÿ íàõîäèòñÿ îãðàíè÷åííîå êîëè÷åñòâî èíôîðìàöèè î ïðîåêòèðóåìîì ÐÝÑ. Êàê ïðàâèëî, ýòî òîëüêî ãëàâíûå ýëåìåíòû ïðîåêòà è, ìî- æåò áûòü, åùå äîïîëíèòåëüíûå äàííûå.  òî æå âðå- ìÿ ìîäåëè, ðàçðàáîòàííûå â òîé èëè èíîé ïðåäìåò- íîé îáëàñòè è ïðèâëåêàåìûå â ñèñòåìíóþ ìîäåëü, èñïîëüçóþò ãîðàçäî áîëåå ïîëíóþ èíôîðìàöèþ îá îáúåêòå èññëåäîâàíèÿ èëè íàáëþäàåìîì ÿâëåíèè, ò. å. î ÍÊ ÐÝÑ. Èç ìåòîäîëîãèè ìîäåëèðîâàíèÿ èçâåñò- íî, ÷òî îáåäíåíèå âõîäíîé èíôîðìàöèè âåäåò ê óïðî- ùåíèþ ìîäåëè è, ñëåäîâàòåëüíî, ê ðåäóöèðîâàíèþ. Íàêîíåö, òðåòüÿ (è ïîñëåäíÿÿ) ïðè÷èíà ðåäóöèðî- âàíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â íåîáõîäèìîñòè áàëàíñèðîâàíèÿ ìîäåëüíîãî êîìïëåêñà ïî âñåì âõîäÿùèì â íåãî ìîäåëüíûì ôðàãìåíòàì â èíòåðåñàõ öåëåé èññëåäî- âàíèÿ. Ïðîöåññ áàëàíñèðîâàíèÿ ïðåäóñìàòðèâàåò ðàç- ðàáîòêó âñåõ âêëþ÷àåìûõ â ìîäåëü ôðàãìåíòîâ ïðè- ìåðíî íà îäíîì óðîâíå ñëîæíîñòè (ãëóáèíå ïðîðà- áîòàííîñòè) ïî îòíîøåíèþ ê îáùåìó óðîâíþ âñåõ ôðàãìåíòîâ äàííîé çàäà÷è. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî óâåëè÷å- íèå ãëóáèíû ïðîðàáîòêè ìîäåëåé ïðåäìåòíîé îáëàñ- òè ïðè ñèñòåìíîì ìîäåëèðîâàíèè íå ïðåäïîëàãàåòñÿ, äîñòè÷ü óêàçàííîé öåëè ìîæíî ïóòåì ðåäóöèðîâàíèÿ «ïåðåòÿæåëåííûõ» ñ îïèñàííîé òî÷êè çðåíèÿ ôðàã- ìåíòîâ. Òàêèì îáðàçîì, öåëûé ðÿä îñîáåííîñòåé çàäà÷ àíàëèçà ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ÍÊ ÐÝÑ çàñòàâëÿåò ãî- âîðèòü î çíà÷èòåëüíîì ñíèæåíèè òî÷íîñòè ýòèõ ìî- äåëåé ïî ñðàâíåíèþ ñ ìîäåëÿìè ïðåäìåòíîé îáëàñ- òè. Ïîíèìàíèå ýòîãî ôàêòà, ñ îäíîé ñòîðîíû, òðåáóåò îáðàùàòü çíà÷èòåëüíî áîëüøå âíèìàíèÿ íà ïîëåçíîñòü ðàçðàáàòûâàåìûõ ìîäåëåé. Ñ äðóãîé æå ñòîðîíû, ýòî îáñòîÿòåëüñòâî âñåãäà ÿâëÿåòñÿ íàïîìèíàíèåì ðàç- ðàáîò÷èêó ìîäåëè î òîì, ÷òî ïîëó÷èòü â ìîäåëè èñ- ñëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ òî÷íîñòü, ñðàâíè- ìóþ ñ òîé, êîòîðóþ ìîæíî âñòðåòèòü â òðàäèöèîí- íûõ èíæåíåðíûõ çàäà÷àõ, òåîðåòè÷åñêè íåâîçìîæíî. Çàäà÷è ñèíòåçà. Çàäà÷è ñèíòåçà èñïîëüçóþòñÿ èñêëþ÷èòåëüíî â öåëÿõ ïðîåêòèðîâàíèÿ. Ïî ñâîåé ìåòîäîëîãè÷åñêîé ñóùíîñòè îíè ïðåäñòàâëÿþò ïðî- ãíîçíûå ìîäåëè, ïîçâîëÿþùèå ïðåäïîëàãàòü ñ òîé èëè èíîé ñòåïåíüþ äîñòîâåðíîñòè îáëèê ïðîåêòèðóå- ìîãî ÐÝÑ, îòâå÷àþùåãî çàäàííûì ñâîéñòâàì. Çäåñü â êà÷åñòâå àðãóìåíòîâ ìîäåëüíîé ôóíêöèè âûñòóïà- åò ôîðìàëèçàöèÿ çàäàâàåìûõ ñâîéñòâ, à âàðèàíòû ñî- ÷åòàíèÿ ïîëó÷àåìûõ çíà÷åíèé ôóíêöèè è åå àðãóìåí- òîâ äàþò íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî èíôîðìàöèè äëÿ ïîëó÷åíèÿ îáëèêà ïðîåêòèðóåìîãî ÐÝÑ. Îñîáåííîñòè ïîñòðîåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé ñèíòåçà ÍÊ ÐÝÑ ñîñòàâëÿþò ñàìîñòîÿòåëüíûé ðàçäåë òåîðèè ïðîåêòèðîâàíèÿ. Çäåñü æå íåîáõîäèìî òîëüêî îòìåòèòü, ÷òî ïîñêîëüêó â ðåçóëüòàòå èñïîëüçîâàíèÿ ìîäåëè ñèíòåçà ïîÿâëÿåòñÿ îáðàç íîâîãî ÐÝÑ, ïîíÿ- òèå àäåêâàòíîñòè ìîäåëè ñèíòåçà òàêæå ñóùåñòâåííî èçìåíÿåòñÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ òåì, êîòîðîå áûëî íàìè ñôîðìóëèðîâàíî ïðèìåíèòåëüíî ê ìîäåëÿì àíàëèçà. Ïðåæäå âñåãî ýòî îòëè÷èå ïðîÿâëÿåò ñåáÿ â îòíî- øåíèè ê ñàìîìó îáúåêòó ìîäåëèðîâàíèÿ. Äåéñòâè- òåëüíî, åñëè â çàäà÷àõ àíàëèçà îáúåêòîì ìîäåëèðî- âàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ÍÊ, êîòîðàÿ ñóùåñòâóåò è ïðîÿâëÿåò- ñÿ â âèäå íåêîòîðîé ñîâîêóïíîñòè ñâîéñòâ è ïðèçíà- êîâ, òî â çàäà÷å ñèíòåçà òàêîãî îáúåêòà íå ñóùåñòâó- åò. Åãî åùå ïðåäñòîèò ñîçäàòü êàê ðåçóëüòàò ðåøåíèÿ çàäà÷è. Ïîýòîìó êîãäà, îöåíèâàÿ èíñòðóìåíòàëüíûå àñïåêòû àäåêâàòíîñòè ìîäåëè, ìû çàäàåìñÿ âîïðî- ñîì î òîì, íàñêîëüêî áëèçêèìè îêàçûâàþòñÿ âåëè- ÷èíû ìîäåëèðóåìîãî ïàðàìåòðà ê åãî èñòèííîìó çíà- ÷åíèþ, ìû íåîæèäàííî îáíàðóæèâàåì, ÷òî «èñòèí- íûõ» çíà÷åíèé ïàðàìåòðà è íå ñóùåñòâóåò â ïðèðîäå.  òî æå âðåìÿ ìîäåëè ñèíòåçà, êàê è âñå äðóãèå ìîäåëè èññëåäîâàòåëüñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ, äîëæ- íû ñîçäàâàòü îáðàç ìîäåëèðóåìîãî îáúåêòà â ôèçè- ÷åñêè ñîäåðæàòåëüíûõ òåðìèíàõ. Ýòà öåëü äîñòèãà- åòñÿ îáùèì äëÿ áîëüøèíñòâà äîñòàòî÷íî ñëîæíûõ ìîäåëåé ñèíòåçà ìåòîäîëîãè÷åñêèì ïðèåìîì (íåïðÿ- ìîé ñèíòåç, â îòëè÷èå îò ïðÿìîãî ñèíòåçà, òàêîãî, íàïðèìåð, êàê àíàëèòè÷åñêîå ðåøåíèå ñèñòåìû óðàâ- íåíèé), ñîñòîÿùèì â òîì, ÷òî ñèíòåçèðóþùàÿ ïðîöå- äóðà ðåàëèçóåòñÿ ïóòåì ìíîãîêðàòíîãî ðåøåíèÿ çà- äà÷ àíàëèçà [2, 3].  ýòîì ñëó÷àå êàæäàÿ èç âëîæåí- íûõ â ìîäåëü ñèíòåçà çàäà÷ ìîæåò áûòü îöåíåíà ñ ïîçèöèè òî÷íîñòè. Î÷åâèäíî, ÷òî òàêàÿ îöåíêà ìîæåò áûòü èñïîëü- çîâàíà òîëüêî äëÿ êîñâåííîé õàðàêòåðèñòèêè òî÷íîñ- òè ìîäåëè. Äëÿ áîëåå ïîëíîé îöåíêè òî÷íîñòè èñ- ïîëüçóåòñÿ åùå îäèí ïðèåì, ñîñòîÿùèé èç ðàçäåëå- íèÿ ïðîöåññà ñèíòåçà íà äâà îñíîâíûõ ýòàïà, êàæäî- ìó èç êîòîðûõ ñîîòâåòñòâóåò ñâîé ïîäêëàññ ìîäå- ëåé: ìîäåëè íàïðàâëåííîãî è íåíàïðàâëåííîãî ñèí- òåçà [4�6, 9�12]. Ìîäåëè çàäà÷ íåíàïðàâëåííîãî ñèíòåçà, òàê æå, êàê è ìîäåëè àíàëèçà, ñòðîÿòñÿ â îñíîâíîì íà çàêî- íàõ ïîäîáèÿ. Ïðè ýòîì íîâûé îáðàçåö ÍÊ ïîëó÷àåòñÿ èç îäíîãî èëè íåñêîëüêèõ ñòàðûõ ïðîòîòèïîâ ñ èñ- ïîëüçîâàíèåì òåõ èëè èíûõ ïðàâèë ïåðåñ÷åòà â ñîîò- âåòñòâèè ñ çàêîíàìè ïîäîáèÿ è â çàâèñèìîñòè îò òîãî, êàêèå èçìåíåíèÿ ïðåòåðïåëè ñâîéñòâà íîâîãî èçäå- ëèÿ ïî îòíîøåíèþ ê ñòàðîìó. Òàêèì îáðàçîì, òî÷- íîñòü ìîäåëè, îáåñïå÷èâàåìàÿ ôèçè÷åñêîé ñîäåðæà- òåëüíîñòüþ ìîäåëüíûõ ôðàãìåíòîâ, ñîñðåäîòà÷èâà- åòñÿ â îñíîâíîì â ìîäåëè íåíàïðàâëåííîãî ñèíòåçà. Ìîäåëè íàïðàâëåííîãî ñèíòåçà òàêæå èñïîëüçó- þò èíôîðìàöèþ î ñóùåñòâóþùèõ àíàëîãàõ, íî, â îò- ëè÷èå îò ìîäåëåé íåíàïðàâëåííîãî ñèíòåçà, ýòî èí- ôîðìàöèÿ íå î ôèçè÷åñêîé ñóùíîñòè (ôóíêöèîíèðî- âàíèè) ïðîåêòèðóåìîé ÍÊ, à î ôóíêöèîíàëüíûõ ïðî- ÿâëåíèÿõ (íàïðèìåð, ýôôåêòèâíîñòè ôóíêöèîíèðîâà- íèÿ â ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ) è òåõ çàòðàòàõ, êîòîðûå ïðåäñòîÿò ïðè ñîçäàíèè ïðîåêòèðóåìîé ÍÊ ÐÝÑ. Ïðî- öåññ íàïðàâëåííîãî ñèíòåçà, òàê æå, êàê è â ñëó÷àå íåíàïðàâëåííîãî ñèíòåçà, îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì ìíî- ãîêðàòíîãî ðåøåíèÿ çàäà÷ àíàëèçà óïîìÿíóòûõ ôóí- êöèîíàëüíûõ ïðîÿâëåíèé ÍÊ. Ïîëó÷åííîå ìíîæåñòâî ðåøåíèé çàäà÷ àíàëèçà èñïîëüçóåòñÿ çàòåì â ïðèìå- íÿåìîì â äàííîé ìîäåëè ñèíòåçà ìåõàíèçìå âûáîðà. Êàê ïðàâèëî, òàêèå ìåõàíèçìû äëÿ âûáîðà ïðåäïî÷- òèòåëüíîãî âàðèàíòà èñïîëüçóþò íåêîòîðûå ïðîöåäó- ðû óïîðÿäî÷åíèÿ, ïîýòîìó è ìîäåëè ýòîãî òèïà ïîëó- ÷èëè íàçâàíèå ìîäåëåé íàïðàâëåííîãî ñèíòåçà. Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 5 42 ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ Ìîäåëè íàïðàâëåííîãî ñèíòåçà óæå íå óäàåòñÿ ñâÿçàòü ñêîëüêî-íèáóäü óäîâëåòâîðèòåëüíî ñ åñòå- ñòâåííî-íàó÷íîé îñíîâîé ïðåäìåòíûõ îáëàñòåé. Ýòî íàèáîëåå èñêóññòâåííàÿ (ñèíòåòè÷åñêàÿ) ÷àñòü îáùåé çàäà÷è ñèíòåçà. Çäåñü îòâåòñòâåííîñòü çà àäåêâàòíîñòü ìîäåëèðîâàíèÿ â ïîëíîé ìåðå ëîæèòñÿ íà åå ñîäåð- æàòåëüíûå àñïåêòû, ò. å. íà ïîëåçíîñòü ïðèìåíÿåìîé ìîäåëè. Ïîñêîëüêó, êàê óæå îòìå÷àëîñü, íàïðàâëåí- íûé ñèíòåç ïðîèñõîäèò íà îñíîâå ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé (ìåõàíèçìà) âûáîðà, òî ïîëåçíîñòü ìîäåëè ñëåäóåò ôîðìóëèðîâàòü â òåðìèíàõ èìåííî ýòîé òåîðèè. Àäåêâàòíîñòü ïðèìåíåíèÿ àïïàðàòíûõ ñðåäñòâ òå- îðèè ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé îïðåäåëÿåòñÿ âîçìîæíîñòüþ íàäåæíî îòëè÷àòü ðåêîìåíäóåìûé ê âûáîðó âàðèàíò îò ëþáîãî äðóãîãî âàðèàíòà ïðåäúÿâëåíèÿ. Èíà÷å ãî- âîðÿ, ìîäåëü ïðèíÿòèÿ ðåøåíèÿ áóäåò ñ÷èòàòüñÿ òî÷- íîé (àäåêâàòíîé), åñëè âñå òå âîçìîæíûå îøèáêè íà ñîäåðæàòåëüíîì èëè ôóíêöèîíàëüíîì óðîâíÿõ, êî- òîðûå ìîãóò â íåé îáðàçîâàòüñÿ â ðåçóëüòàòå íåòî÷- íîé ðàáîòû ñîñòàâëÿþùèõ åå ìîäåëüíûõ ôðàãìåí- òîâ, íå ïðèâåäóò ê èçìåíåíèþ ðåøåíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ òåì, êîòîðîå ìîãëî áû áûòü ïðèíÿòî íà àáñîëþòíî òî÷íîé ìîäåëè. Äëÿ òîãî ÷òîáû îòëè÷àòü äàííîå òîëüêî ÷òî îïðåäåëåíèå òî÷íîñòè ìîäåëè ïðèíÿòèÿ ðåøåíèÿ îò îáùåïðèíÿòîãî, èñïîëüçóþò òåðìèí «ñ òî÷íîñòüþ äî àëüòåðíàòèâû» (ïî àíàëîãèè ñ «òî÷íîñòüþ äî çà- äàííîãî çíàêà ïîñëå çàïÿòîé»). Ïîñêîëüêó èíîé öåëè, êðîìå íàäåæíîãî âûáîðà, â çàäà÷å ïðèíÿòèÿ ðåøåíèÿ íå ïðåñëåäóåòñÿ, òî î÷åâèäíî, ÷òî â äàííîì ñëó÷àå ïîíÿòèå òî÷íîñòè ìîäåëè ïîëíîñòüþ ñîâïàäàåò ñ ïî- íÿòèåì åå ïîëåçíîñòè. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî èññëåäîâàòåëüñêîå ïðîåê- òèðîâàíèå ÍÊ ÐÝÑ õàðàêòåðèçóåòñÿ è äðóãèìè, íå ðàññìîòðåííûìè â ñòàòüå, ìåòîäîëîãè÷åñêèìè àñïåê- òàìè. Íàïðèìåð, íàõîæäåíèå îïòèìàëüíîãî ðàñïðå- äåëåíèÿ èíôîðìàöèè � êàê â ìîäåëè àíàëèçà, òàê è â ìîäåëè ñèíòåçà � ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñàìîñòîÿ- òåëüíóþ ñèñòåìíóþ çàäà÷ó, òðåáóþùóþ äëÿ ñâîåãî ðåøåíèÿ ñïåöèàëüíûõ òåîðåòè÷åñêèõ ñðåäñòâ.  çàêëþ÷åíèå ïîä÷åðêíåì, ÷òî âåñü êîìïëåêñ íîâûõ òåîðåòè÷åñêèõ ñðåäñòâ äîëæåí: à) îáåñïå÷è- âàòü âîçìîæíîñòü ïîñòðîåíèÿ ñèñòåìíîé ìîäåëè, ãëó- áèíó åå ïðîðàáîòêè è àäåêâàòíîñòü, ïîòðåáíîñòü ìî- äåëè â èñõîäíîé èíôîðìàöèè; á) ó÷àñòâîâàòü â ðå- øåíèè çàäà÷è îïðåäåëåíèÿ ðàöèîíàëüíîãî ñîñòàâà ýëåìåíòîâ ñèñòåìû, â ñîãëàñîâàíèè âíóòðèñèñòåì- íûõ ñâÿçåé; â) ïîçâîëÿòü îñóùåñòâëÿòü ýôôåêòèâíîå âûäåëåíèå ñèñòåìû èç îêðóæàþùåé ñðåäû, è ìíîãîå äðóãîå. Ðàçðàáîòêà ýòèõ ïðàêòè÷åñêè ýôôåêòèâíûõ ñðåäñòâ åùå òîëüêî íà÷èíàåòñÿ è íàïðàâëåíà íà ïî- ñòðîåíèå ãèáêèõ ñ òî÷êè çðåíèÿ âîçìîæíîñòè ïðîáëåì- íîé ïåðåîðèåíòàöèè ÑÀÏÐ è äðóãèõ àâòîìàòèçèðîâàí- íûõ ñèñòåì äëÿ ñîçäàíèÿ íîâîãî ïîêîëåíèÿ êîíêó- ðåíòîñïîñîáíûõ óíèôèöèðîâàííûõ ñèñòåì áàçîâûõ íåñóùèõ êîíñòðóêöèé ðàäèîýëåêòðîííûõ ñðåäñòâ ðàç- ëè÷íîãî íàçíà÷åíèÿ. ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ 1. Ëóò÷åíêîâ Ë. Ñ. Îïòèìàëüíîå ïðîåêòèðîâàíèå íåñóùèõ êîíñòðóêöèé êàê ñëîæíûõ ñèñòåì.� Ë.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1990. 2. Ëóò÷åíêîâ Ë. Ñ. Àâòîìàòèçèðîâàííîå ïðîåêòèðîâàíèå íå- ñóùèõ êîíñòðóêöèé ðàäèîýëåêòðîííûõ ñðåäñòâ.� Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1991. 3. Ìàêñèìîâ À. Â. Ñèñòåìíûé ïîäõîä ê ïðîåêòèðîâàíèþ áà- çîâûõ íåñóùèõ êîíñòðóêöèé ðàäèîýëåêòðîííûõ ñðåäñòâ.� ÑÏá: ÑÏáÃÓÒ èì. ïðîô. Ì. À. Áîí÷-Áðóåâè÷à, 1997. 4. Êîíäðàøîâ À. Ñ. Ìîäåëè è àëãîðèòìû ñèñòåìíîãî ñèíòåçà íåñóùèõ êîíñòðóêöèé ðàäèîýëåêòðîííûõ ñðåäñòâ.� ÑÏá: Ïîëè- òåõíèêà, 1998. 5. Ãîëóáåâ À. Â. Ïàðàìåòðè÷åñêèé ñèíòåç ìíîãîóðîâíåâûõ êîíñòðóêöèé ðàäèîýëåêòðîííûõ ñðåäñòâ.� ÑÏá: ÑÏáÃÓÒ èì. ïðîô. Ì. À. Áîí÷-Áðóåâè÷à, 1998. 6. Øåðèí Ê. Þ. Ñèíòåç òèïîðàçìåðíûõ ðÿäîâ áàçîâûõ íåñó- ùèõ êîíñòðóêöèé ðàäèîýëåêòðîííûõ ñðåäñòâ ÀÑÓ.� ÑÏá: ÑÏáÃÓÒ èì. ïðîô. Ì. À. Áîí÷-Áðóåâè÷à, 2000. 7. Ëóò÷åíêîâ Ë. Ñ., Ëàéíå Â. À. Ìîäåëèðîâàíèå è àíàëèç òåï- ëîâûõ ðåæèìîâ àïïàðàòóðû ìíîãîêàíàëüíîé ñâÿçè.� ÑÏá: ÑÏáÃÓÒ èì. ïðîô. Ì. À. Áîí÷-Áðóåâè÷à, 1995. 8. Øåëåñò Â. È. Îïòèìàëüíîå ïðîåêòèðîâàíèå ñèñòåì ñ âîëî- êîííî-îïòè÷åñêèì ýëåêòðîìîíòàæîì.� ÑÏá: Ïîëèòåõíèêà, 1995. 9. Ëóçèí Ñ. Þ., Ëóò÷åíêîâ Ë. Ñ. Àíàëèç è ðàçðàáîòêà àëãîðèò- ìîâ ëîãè÷åñêîãî ñèíòåçà.� ÑÏá: ÑÏáÃÓÒ èì. ïðîô. Ì. À. Áîí÷- Áðóåâè÷à, 1996. 10. Øåëåñò Â. È. Ìîäåëè, àëãîðèòìû è ñðåäñòâà ñèíòåçà ýëåê- òðîìîíòàæà ðàäèîýëåêòðîííûõ ñðåäñòâ.� Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1997. 11. Ìàêñèìîâ À. Â. Àâòîìàòèçàöèÿ ïðîåêòèðîâàíèÿ íåîáñëó- æèâàåìûõ ðåòðàíñëÿòîðîâ ëèíèé ñâÿçè ñèñòåì óïðàâëåíèÿ.� ÑÏá: ÑÏáÃÓÒ èì. ïðîô. Ì. À. Áîí÷-Áðóåâè÷à, 1999. 12. Øåëåñò Â. È., Ñóõàðåâ À. Â. Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ ñèíòåçà ïå÷àòíîãî ýëåêòðîìîíòàæà ÐÝÑ êàê ñëîæíûõ ñèñòåì.� ÑÏá: ÑÏáÃÓÒ èì. ïðîô. Ì. À. Áîí÷-Áðóåâè÷à, 1999. 13. Ëóçèí Ñ. Þ. Àëãîðèòìû ìèíèìèçàöèè áóëåâûõ ôóíêöèé.� ÑÏá: ÑÏáÃÓÒ èì. ïðîô. Ì. À. Áîí÷-Áðóåâè÷à, 2000. 14. Ñóõàðåâ À. Â., Çîëîòîâ Î. È. Ìîäåëè è àëãîðèòìû îïòè- ìèçàöèè â àâòîìàòèçàöèè ïðîåêòèðîâàíèÿ.� ÑÏá: Ñåâåðî-Çà- ïàäíûé çàî÷í. ïîëèòåõíè÷. óí-ò, 2001. 15. ×åðíåíêî Â. Ä. Îïòîìåõàíèêà îïòîâîëîêîííûõ ñâåòîâî- äîâ è êàáåëåé ñâÿçè.� ÑÏá: ÑÏáÃÓÒ èì. ïðîô. Ì. À. Áîí÷- Áðóåâè÷à, 1994. Ïðîäîëæàåòñÿ ïîäïèñêà íà æóðíàë "Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå" íà 2007 ãîä.!