Кислицын Дмитрий Игоревич

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ

СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ С ТЕХНОЛОГИЕЙ РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЙ

В КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ

Специальность:

05.13.12 – Системы автоматизации проектирования (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» (ГОУ ВПО ННГАСУ).

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор Супрун Анатолий Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Белостоцкий Александр Михайлович

кандидат технических наук, доцент Галишникова Вера Владимировна

Ведущая организация:

Открытое акционерное общество (ОАО) «Моспроект».

Защита состоится 25 июня 2009 года в 14.00 на заседании диссертационного совета Д212.138.01 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, ауд. 326 (УЛК).

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан 25 мая 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Куликова Е.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Проектирование крупных строительных объектов связано с решением большого комплекса задач: архитектурные решения, инженерные и экономические расчёты, выполнение чертёжной и подготовка текстовой документации.

Автоматизация проектирования в настоящее время в проектных организациях России выполняется, в основном, на персональных компьютерах (ПК) вовлечённых в проектные работы специалистов. При этом имеющихся ресурсов ПК при проектировании сложных строительных объектов может не хватить не только на построение автоматизированного согласования проектных решений, получаемых при разработке отдельных разделов проекта, но и на выполнение конструкторских работ.

Выходом из сложившейся ситуации могло бы быть применение технологии распределённых вычислений в компьютерных сетях, предоставляющей большие возможности для реализации сложнейших вычислительных процессов. Следует отметить, что и в Перечне критических технологий Российской Федерации, утверждённом Президентом РФ 21.05.2006г., отдельной строкой записана «Технология распределённых вычислений и систем».

В связи с этим разработка методов распределённых вычислений для САПР в строительстве в настоящее время приобретает особую актуальность.

Целью диссертационной работы является разработка научных и методических принципов построения высокопроизводительных вычислительных комплексов автоматизированного проектирования строительных объектов путём распараллеливания вычислительного процесса в компьютерных сетях.

Методы исследования. Исследования опираются на теоретические и методологические основы построения автоматизированных систем проектирования, методы строительной механики и вычислительной математики.

Научная новизна работы состоит в:

разработке метода разделения конструкции на подконструкции, работающие как составляющие единой конструкции и позволяющие производить прочностной расчёт, конструирование элементов конструкций и подготовку проектной документации в параллельном режиме;

разработке алгоритма реализации предложенного метода разделения объекта на подконструкции в компьютерных сетях, который позволяет выполнять проектные работы на известных, удовлетворяющих требованиям СНиПа программных средствах без каких–либо изменений в их программных кодах и интерфейсе;

полученных в результате экспериментальных исследований условий эффективности работы программы на ПК-ах.

Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что разработанные в диссертации теоретические положения доведены до действующего и получившего применение в ряде проектных организаций программного средства «Решатель», позволяющего значительно сократить затраты времени автоматизированной системы на выполнение вычислительных операций при проектировании строительных объектов, а также снизить требования к ресурсам компьютеров, вовлекаемых в вычислительный процесс. Тем самым у проектных организаций, не имеющих средств для приобретения дорогостоящих суперкомпьютеров или кластеров, возникает возможность практически без дополнительных затрат существенно повысить допускаемый уровень сложности проектируемых объектов.

Достоверность результатов оценивалась сравнением полученных на разработанном вычислительном комплексе численных решений с результатами решения задач на известных, отвечающих требованиям СНиПа программных продуктах.

На защиту выносятся:

Метод разделения конструкции на подконструкции, позволяющий распараллелить процесс проектирования строительного объекта.

Алгоритм реализации метода, позволяющий выполнять проектирование по параллельной технологии в компьютерных сетях на известных, удовлетворяющих требованиям СНиПа программных продуктах.

Результаты исследования производительности и условий повышения эффективности ПС, реализующего предложенный алгоритм.