авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ   ГОСУДАСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ...»

-- [ Страница 6 ] --

Меры «реформистского» характера при всей их важности могут оказаться недостаточными для замедления деградации природной среды, если в основе экономического развития преобладающими будут современные индустриальные «жесткие» технологии. Современная технология по-прежнему остается одним из важнейших секторов дестабилизации в системе «общество-природа» и это предопределяет необходимость экологизации научно-технологического развития на основе новых научных знаний, Разработка теоретических основ экологизации научно-технологического развития связана с преобразованием всего комплекса научного, инженерного и экологического знания. В настоящее время недостаточно изучена структура этого процесса, естественно-научные, технические, организационные и экономические основы, его включенность в хозяйственный и правовой механизмы, региональные потребности, условия и факторы, влияющие на его динамику. Теоретические основы слабо разработаны, а в практике управления научно-технологическим и инновационным развитием задействованы только отдельные элементы, относящиеся к природной среде, загрязнению водного, воздушного бассейна, добыче сырьевых ресурсов. В результате инновационное развитие, оцениваемое, прежде всего, по экономическим критериям, расширение масштабов производства на базе действующих технологий приводят к усилению негативного воздействия на среду жизнедеятельности человека.

Экологизация научно-технологического развития охватывает все сферы, включая науку и технологию, образование, материальное производство, институциональную среду и т.д.

Радикальное снижение негативного воздействия на природную среду может быть достигнуто только при переходе к новому типу научно-технологического развития, при котором обеспечивается способность экономически эффективных технологических систем к интеграции и совершенствованию в рамках всеобщего экологического обмена, а в природе сохраняется сбалансированность потоков вещества и энергии. При таком подходе природная среда рассматривается не только как источник ресурсов для социально-экономической системы, но и как основа жизнеобеспечения, сохранение которой является необходимым условием для ее функционирования.

Поэтому в современных условиях важен переход к экоинновационному типу развития, стержнем которого являются интегрированные природоресурсосберегающие технологии (экоинновации), позволяющие ускорить экономический рост на новой технологической базе, отвечающей принципу эколого-экономической сбалансированности.

Условия и механизмы «включения» технологической деятельности должны определяться на стадии технологического проектирования и бизнес – планирования. Это предполагает разработку такой философии инновационного менеджмента, в соответствии с которой новые технологии как основа социально экономического развития включались бы в качестве органической составляющей в природные процессы. Объектом регулирования при этом становится вся совокупность вещественно-энергетических и информационных потоков, существенных для динамики природной среды и эффективности функционирования социально-экономической региональной системы.

Экологизация научно-технологического развития предполагает перенос центра тяжести в управлении загрязнениями природной среды с «конца трубы» (борьба с имеющимися загрязнениями) на начало инновационного цикла, к источнику их возникновения, где закладываются основы нововведения.

Этот процесс не может быть стихийным, требует сознательного государственного регулирования и его реализация должна рассматриваться как одна из долгосрочных стратегических целей научно-технологической, экономической и экологической политики, в том числе и на региональном уровне.

К основным методологическим принципам экологизации научно-технологического развития можно отнести следующие:

1. Повышение замкнутости вещественно-энергетических циклов производства и потребления.

2. Экологизация науки и переход к междисциплинарной научной культуре.

3. Интеграция естественных, общественных и технических наук.

4. Переход в технологическом проектировании от «простых систем» к «сложным системам».

5. Оценка и прогнозирование экологического риска как исходный этап научно инновационного цикла.

6. Синтез нравственности и интеллекта.

Экологизация научно-технологического развития как инструмент эколого экономической сбалансированности перехода к биосферосовместимому типу регионального развития предполагает:

экологически обоснованный выбор приоритетов и направлений научно технологического развития;

экологическое сопровождение государственных и региональных научно технических программ по созданию принципиально новых технологий, новых поколений техники;

применение экологических критериев при анализе научно-технологического развития народного хозяйства и его секторов;

использование проблемно-ориентированных экологических оценок научно технологического потенциала;

выделение в утвержденном перечне критических технологий экологически важных, по которым имеется научно-технический задел, разработка государственных программ создания экологически важных технологий и их приоритетное финансирование.

Радикальные изменения в технологическом развитии и переход его на качественно новый уровень возможны только при условии экологизации научного знания.

Идея экосинтеза знаний на первоначальных этапах была связана с лидерством наук, претендующих стать базой для построения общей системы экологических знаний в ходе междисциплинарных исследований (общая экология, физика, география и т.д.).

В общем виде этот процесс можно охарактеризовать как отражение экологической проблематики в понятийном аппарате, структуре, методах, и направлениях научных исследований, а также в институциональной структуре науки. Сегодня этот процесс в большей степени характерен для естественных и общественных наук, почти не затрагивая технические науки. Информатизация, гуманитаризация, социализация наук и усиление прогностической функции науки могут рассматриваться как частные проявления процессов ее экологизации. В рамках современной научной культуры, становление которой произошло в период машинной индустрии, переход на качественно новый уровень технологического развития затруднен. Необходим переход к научной культуре, основанной на экосинтезе научных знаний.

Однако главной предпосылкой экологизации научно-технологического развития, исходной основой является изменение самого Человека, его сознания, мышления, поведения, системы ценностных ориентаций. Именно ценностные установки определяют основу новой методологии научно-технологического развития, а синтез технологического, естественно-научного и гуманитарного знания – это основа формирования экологической ответственности власти и бизнеса, экологически ориентированной инновационной культуры.

СЕТЕВЫЕ ЛАНДШАФТЫ ОТКРЫТЫХ ИННОВАЦИЙ Н.В. Басов Ресурсный центр социально-гуманитарных исследований Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербург Сегодня инновация становится продуктом коллективного действия сетевых акторов, что сопровождается быстрым распространением методологии открытых инноваций. Синтез «сетевой» и «открытой»

методологий позволит формировать открытые сетевые ландшафты, характеризующиеся повышенной инновационной продуктивностью.

В современном мире инновация – это один из универсальных факторов общественного развития. Конкурентоспособность организаций, регионов и государств напрямую зависит от создания и распространения инноваций. Поэтому изучение данного феномена является одним из приоритетных направлений развития социогуманитарного знания. Но, несмотря на прилагаемые исследователями усилия, феномен инновации все еще недостаточно изучен, в особенности это касается социальных механизмов становления и развития инновации, а также оптимальных социокультурных условий динамичного инновационного развития.

Ряд ответов на стоящие вопросы позволяет получить междисциплинарный синтез стратегий исследования инноваций, сформированных в общественных науках, осуществляемый на основе теории и методологии самоорганизации. В рамках этого синтеза автором была разработана процессуальная модель, описывающая весь инновационный процесс в социальной системе – от зарождения флуктуаций на микроуровне до трансформации системы на макроуровне. Выделены четыре фазы становления и развития инновации: 1) зарождение, 2) идентификация, 3) утверждение, 4) рутинизация (см. рис. 1). При этом в некоторых фазах возможны несколько состояний инновации: принятая, латентная и подавленная – в фазе идентификации;

концептуальная и локальная – в фазе утверждения. Возможны также переходы между состояниями в рамках одной фазы. Последовательность переходов и сочетания состояний в различных фазах определяют конкретный сценарий инновационного процесса: 1) подавленная инновация, 2) латентная новация, 3) локальная инновация, 4) концептуальная инновация. Применение модели позволяет осмыслить становление и развитие инновации в контексте общего механизма социальной самоорганизации, учитывать нелинейные взаимосвязи между фазами инновационного процесса, описывать те или иные состояния и траекторию развития инновации.

Выявлено, что в ходе своего становления и развития инновация непрерывно распространяется среди акторов социальной системы, и широта ее диффузии является ключевым фактором перехода между состояниями. При этом в разных фазах логика самоорганизации является специфичной и определяет результат прохождения инновацией той или иной фазы. Ясно, что при управлении необходимо учитывать специфику разных фаз. Но чтобы это сделать надо понять механизмы самоорганизации, определяющие переход инновации от одного состояния к другому. Для этого представляется целесообразным использовать сетевую теорию и методологию, поскольку именно сети на сегодняшний день составляют морфологию общества, и можно даже говорить о становлении “общества сетевых структур”.

Рис. 1 Процесс становления и развития инновации в социальной системе Сеть социальных взаимодействий состоит из конечной совокупности акторов и набора связей между ними. Типы и характеристики акторов, типы и интенсивность взаимодействий варьируются. Позиции в сети создаются или удерживаются с помощью совокупности связей с другими акторами. При этом наиболее важна не столько статусно ролевая позиция и место в иерархии, сколько количество и качество связей с другими акторами, положение в сети, позволяющее в той или иной степени контролировать информационные, финансовые и другие потоки. Преобладают отношения не господства подчинения, а сотрудничества и конкуренции равных агентов. Сочетая устойчивость и гибкость, сети сегодня оказываются основным средством развития и распространения инноваций. Если раньше управление инновациями связывалось, прежде всего, с реализацией политик, обеспечением льготных режимов, взаимодействиями на институциональном уровне, то сегодня акцент делается на личных коммуникативных взаимодействиях, потоках идей и процессах обмена информацией. Такими самоорганизующимися взаимодействиями гораздо сложнее управлять, гораздо сложнее их оценивать и стимулировать. Поэтому необходимо научное осмысление принципов функционирования сетевых структур и выработка методов управления в новых условиях.

Применение сетевой теории и методологии подтвердило, что механизмы самоорганизации в ходе инновационного процесса, несмотря на их труднопредсказуемость, стохастичность и нелинейность могут быть раскрыты и описаны.

В частности, логический анализ сетевых моделей, основанный на западных разработках в области сетевой теории и методологии, позволяет определить реакцию сетевых структур различных типов на диффузию инновации, а значит и прогнозировать структурные изменения, равно как и результаты инновационного процесса и принимать соответствующие управленческие решения.

Пофазовый анализ процесса самоорганизации комплексных сетевых структур дал возможность выявить основные принципы и параметры диффузии инновации на разных этапах становления и развития инновации. Конфигурации сетевых структур системы во многом определяют разнообразие порождаемых вариаций, скорость распространения нового, качество селекции новаций, масштаб диффузии инновации, воздействие ее массового внедрения на состояние системы и т.д.

Одним из ключевых следствий становления сетевой инфраструктуры инноваций является то, что локусом происхождения новаций становятся не отдельные области, а пересечения отраслей знания и сфер жизнедеятельности общества, местом разработки и реализации инновационных проектов становится межличностное и межорганизационное пространство. А значит возникает ситуация множественности источников инноваций. В этих условиях необходимо осуществить переход от внутриорганизационных к межорганизационным моделям, от осмысления интеллектуальной деятельности как индивидуального процесса к идее коллективного интеллекта, от одномерного без учета фактора времени описания к пространственному динамическому описанию инновационного процесса как процесса социального творчества групп разнородных акторов.

Концептуальным основанием, а также источником принципов и методов налаживания сетевого взаимодействия может стать один из новых практических подходов к управлению инновациями – концепция открытых инноваций, активно продвигаемая Г.

Чесбро в практике управления бизнесом. В ситуации, когда внутренние исследования и разработки отдельной организации сами по себе не могут ни опередить возникновение нового вне нее ни обеспечить необходимый уровень внутреннего многообразия знания, организации вынуждены искать и ассимилировать внешние идеи, а также предлагать свои идеи вовне. Это приводит к снижению ограничений на движение знания через организационные границы. Реализация открытых инноваций подразумевает выстраивание сложных партнерских структур с другими акторами инновационной системы, активное использование межорганизационных связей для поиска новых возможностей, получения нового знания и ресурсов, разработки и освоения новых технологий, поддержания информированности о новейших достижениях, и т.д. И способность выстроить эти связи становится важнейшим конкурентным преимуществом. А инновация оказывается эмерджентным продуктом коллективного действия сетевых акторов.

В духе сетевого подхода западными исследователями был разработан ряд концепций создания открытых инноваций: концепция сетей созидания, концепция сетей ценности, концепция креативных сообществ и другие. Есть основания полагать, что соединение сетевых принципов организации с практикой открытых инноваций в достаточно большом числе организационных популяций позволит выстраивать сложные коэволюционирующие структуры, состоящие из множества равноправных самостоятельных систем, сетевые инновационные ландшафты, в которых происходит совместное создание знания (cм. рис. 2).

Акторами такой сети являются организации (мы рассматриваем научные, образовательные и бизнес-организации, а также организации-посредники). На условно «верхнем» уровне находятся организации, не формирующие устойчивых образований, но взаимодействующие между собой, соединенные, в основном, слабыми связями (1, 2, 3, на рис. 2). На «нижнем» уровне расположены сильно связанные кластеризованные группы акторов, так называемые «интегративные комплексы» (A, B, C и D на рис. 2). В промежутке расположен уровень инновационных посредников – специализированных организаций-коммуникаторов, занимающихся установлением сетевых связей между акторами инновационных ландшафтов (a, b, c и d на рис. 2). Элементы инновационного процесса распределяются среди акторов сетевых структур, координируемых инновационными посредниками. В случае высокой перспективности и взаимной полезности взаимодействия организации вступают в более длительные альянсы, кристаллизующиеся на «нижнем» уровне. В случае необходимости эти кластеры расформируются и акторы вновь выходят в открытую сеть «верхнего» уровня.

Непрерывный процесс порождения и распада структур обеспечивает эволюционную устойчивость инновационного ландшафта в целом, поскольку отбираются только эффективные соединения и уничтожаются нежизнеспособные. Высокая плотность коммуникации, характерная для инновационного ландшафта, обеспечивает быстрый информационный обмен, а структурная независимость акторов и открытость для внешних информационных и ресурсных потоков дают высокий уровень разнообразия новаций.

Комбинированное действие этих факторов обуславливает высокий системный метаболизм, структурную гибкость, широкие возможности рекомбинирования ресурсов, подходов, компетенций. За счет этого новации в структурах подобного типа создаются и реализуются в качестве инновационных проектов наиболее быстро.

Рис. 2 Модель сетевого ландшафта открытых инноваций Идея и концепция инновационного ландшафта, в отличие, например, от концепции национальной инновационной системы (Б. Лундвалл, К. Фримен, Р. Нельсон), не подразумевает акцентуации внимания ни на индивидуальных, ни на межорганизационных, ни на региональных границах. Основой этих образований являются свободная трансляция знания в потоках коммуникации и совместная открытая разработка нового знания для создания инноваций. Поэтому данная идея имеет, на наш взгляд, значительный объединяющий, консолидирующий потенциал. В то же время необходимо подчеркнуть важность сохранения разнообразия и поддержания независимости акторов открытых сетевых ландшафтов.

В настоящее время в решении нуждается целый ряд масштабных задач, связанных с проработкой концепции сетевых ландшафтов открытых инноваций, в том числе:

1. выявление механизмов возникновения и эволюции сетевых структур сотрудничества акторов различных типов (науки, образования, бизнеса);

2. определение принципов реализации в обществе коллективного межличностного и межорганизационного творчества в единстве коммуникативных и когнитивных его составляющих;

3. идентификация комплекса благоприятных социокультурных, экономических и политических условий зарождения и развития инновационно продуктивных ландшафтов в условиях современных обществ;

4. выработка методов нелинейного управления нарождающимися сетевыми инновационными ландшафтами, не имеющими единого центра и иерархизированной структуры, и многие другие.

Решение названных задач в самое ближайшее время должны, на наш взгляд, обеспечить общественные науки при решении проблем государственного и организационного управления.

ПРЕДПОСЫЛКИ И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В.В. Фомин Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена, Санкт Петербург Предполагается развить гипотезу диссипативных информационных структур при моделировании процесса человеко-машинного взаимодействия, интегрировать законы сложных и неравновесных систем.

Современная наука о разработке и оценки качества информационных систем и структур имеет в своем арсенале внушительный инструментарий метрик и моделей (технических, информационных, алгоритмических, эргономических, когнитивных и др.), позволяющих проводить оценку различных как частных, так и обобщенных производственных и эксплуатационных характеристик и свойств. Тем не менее, практика показывает, насколько дорого и часто не эффективно обходится несовершенство научного прогноза оценки сложности информационных систем, контроля и управления их разработкой, выбираемого технологического инструментария. Несоответствие роста сложности информационных систем, объемов перерабатываемой информации и качеством их анализа с применением существующих формальных методов, стимулирует дальнейшее развитие научно-исследовательских работ в направлении формирования новых формальных методов оценки, разработки, прогнозирования человеко-машинных систем управления.

Существует большое количество научно-исследовательских достижений различных научных школ и авторских теорий, затрагивающих те или иные отдельные аспекты человеко-машинного взаимодействия - информодинамика, семиотические системы, общая теория информации, синергитика, когнитология и др. Все они, так или иначе, описывают информационную парадигму исследования систем, но с учетом отдельных научных кластеров предпочтения – физические процессы и системы, экономические, социальные, биологические, технические и пр. Они могут служить основой для методологии по разработке, моделированию, оценке сложных систем как таковых, но, к сожалению, в этих работах отсутствует математический аппарат анализа и оценки практического моделирования такой сложной организации как человеко машинная система управления в целом.

Человеко-машинные системы управления это неустойчивые, самоорганизующиеся системы. Основным бифуркационным фактором поведения таких систем является человек. Большинство аварий и ошибок, неправильных (дестабилизирующих) действий в процессе управления, а также эффективность их устранения часто зависит от информированности и адекватных действий лица принимающего решения (человека) и его адаптационных свойств.

В исследованиях по человеко-машинному взаимодействию и распознаванию образов, получил развитие так называемый «когнитивный подход», который сводит к возможному минимуму вычислений, непосредственно связанные с изображением, уделяя особое внимание манипуляции символами. Основной проблематикой исследований, ориентированных на «знания», стало изучение того, как представлять и обрабатывать факты о конкретной проблемной области адекватные человеческому восприятию.

Интенсивно развиваются методы информационной оценки систем с целью уменьшения их сложности, снижении трудоемкости проектирования, изготовления, испытаний и сопровождения, повышении эксплуатационных характеристик. Эти методы направлены на создание формального аппарата количественной оценки – мер, метрик, пригодных для прогнозирования и констатации различных показателей сложности и надежности. Однако все достижения и направления исследований идут по испытанному математическому пути создания теорий и аппаратов, обеспечивающих моделирование объектов, сложность которых определяется количеством составных частей и видом их математического описания. Такое положение дел ограничивает использование этих метрик только в узкой части анализа топологии информационных, программно аппаратных систем, полностью дистанцируясь от человеческого фактора.

С развитием компьютерных технологий вербального и визуального управления, их интеллектуализации, достижений информатики, эргономики, психосемантики, нейропсихологии, лингвистики настала очередь обратиться к проблеме исследований «эргономики сознания». Направления информатики стремящиеся решить или затрагивающие именно эту проблему получили название дисциплины когнетики (человеко-машинное взаимодействие или упрощенно – развитие интерфейса).

Представленные в рамках когнетики технологии, законы и метрики, по заявлению самих же авторов, имеют недостатки и ограничения, в том числе: широкую изменяемость мер, сильное упрощение моделей. Законы носят либо узкий частный характер и строятся на параметрах, получаемых из статистических экспериментов, часто сложных и не эффективных, либо имеют слишком обобщенный характер, что сильно ограничивает их прикладное использование.

Динамика развития современных информационных систему управления делает актуальной смещение акцентов исследовательской деятельности из области функционально-параметрического синтеза в область исследований, связанную с проблемой наглядности, реактивности, управляемости, легкости восприятия, компактности и достоверности представления информации для пользователя. Становиться очевидным переход парадигмы информационных систем от представления данных к представлению знаний с учетом специфики формального описания систем мнемографическим, языковым представлением с соответствующими вопросами семантики и когнетики.

Накопленный материал научных исследований в различных областях науки и инженерии, в большей или меньшей степени затрагивающие специфику человеко машинных информационных систем, разнообразие подходов к теории сложных информационных систем, их результаты, достижения, закономерности позволяют проводить работы по системному обобщению множества факторов человеко-машинного взаимодействия на основе современной парадигмы синергетических систем. В этой парадигме человеко-машинные системы должны рассматриваться в виде эволюционирующей, самоорганизующейся, сложной диссипативной информационной системы.

ПРИБОРНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЧЕЛОВЕЧЕСКОМ ОРГАНИЗМЕ Г.Н. Лукьянов, А.А. Воронин, И.А. Дмитриев, Л.А. Рыбина Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург ФГУП «НИИ Промышленной и морской медицины», Санкт-Петербург Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург Представлен приборный комплекс для совместного исследования процессов дыхания и сердечной деятельности. Комплекс состоит из прибора для измерения характеристик человеческого дыхания, разработанного на кафедре компьютерной теплофизики и энергофизического мониторинга СПбГУИТМО [1, 2], и кардиоритмоанализатора «Эксперт - 01», объединенных в единую систему. Такое объединение позволило провести исследование взаимовлияния процессов дыхания и сердечной деятельности и выявить наличие синхронизации этих процессов.

Применение приборов и измерительных систем для комплексных исследований организма человека дает возможность получить новые данные о характере взаимодействия его органов.

Такая система для совместного исследования сердечной и дыхательной систем создана на кафедре компьютерной теплофизики и энергофизического мониторинга СПбГУИТМО. Она представляет собой измерительный комплекс, включающий в себя многоканальный ринологический прибор, позволяющий регистрировать температуру воздуха непосредственно в носовой полости человека, не искажая при этом естественных характеристик выдыхаемого воздуха [1, 2], а также кардиоритмоанализатор (далее – кардиограф) «Эксперт 01» производства научно-производственного объединения «Маркиз», представляющий собой портативный прибор с двумя датчиками, устанавливаемыми на руки пациента и подключаемый к компьютеру через последовательный порт.

Сенсорный элемент ринологического прибора – клипса миниатюрных размеров, располагается на перегородке носа, внутри его полостей (рис. 1).

Рис. 1 Клипса ринологического прибора На внешней поверхности правой и левой половинок клипсы находятся датчики, регистрирующие температуру на входе в нос. Миниатюрные размеры клипсы и датчиков (терморезисторы СТ1-18, отградуированные в диапазоне от 20 до 40 С) на ней (общая толщина одной из половин клипсы 4 мм, датчиков – 0,5 мм) сделали возможным измерение пульсаций температуры в носовых ходах при естественном дыхании3.

Температура воздуха за время вдоха и выдоха изменяется от температуры окружающей среды до температуры тела человека. При проведении экспериментов для получения сигнала электрокардиограммы и последующего его представления на мониторе компьютера использовался кардиоритмоанализатор (далее – кардиограф) «Эксперт - 01»

производства научно-производственного объединения «Маркиз», представляющий собой портативный прибор с двумя датчиками, устанавливаемыми на руки пациента и подключаемый к компьютеру через последовательный порт. Этот прибор обеспечивает частоту дискретизации 3000 Гц при диапазоне входных напряжений от 0.03 мВ до 5 мВ в диапазоне частоты сердечных сокращений - от 36 до 180 ударов в минуту.

Измерительный комплекс создан для выявления общих закономерностей, взаимодействия дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма. Для выявления этого взаимодействия разработано программное обеспечение, синхронизирующее работу приборов (рис.2) и приводящего результаты их измерений к одному моменту времени.

Рис. 2 Схема получения данных в ходе экспериментов Исследование взаимосвязи процессов дыхания и сердечных сокращений проводилось как у людей с различными дыхательными и сердечными патологическими заболеваниями, так и на здоровых людях.

Результаты экспериментов представляют собой зависимости температуры вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и электрических потенциалов сердца от времени (рис.

3). На рисунке видна характерная синхронизация процессов на частоте дыхания.

Рис. 3 Синхронизированные результаты измерения температуры воздуха в носовой полости и электрокардиограммы здорового человека. Красным цветом изображены результаты измерения температуры воздуха в носовой полости, синим – данные электрокардиограммы Для выявления особенностей взаимодействия дыхательной системы и сердца определялась взаимная спектральная плотность мощности для полученных зависимостей.

Это позволило выявить характерные частоты, на которых происходит взаимодействие дыхательной и сердечно-сосудистой систем пациентов. Наибольшее взаимодействие происходит на частоте дыхания (от 0.3Гц до 0.8 Гц) (рис 4), но у людей с заболеваниями сердца были также выявлена частота взаимодействия около 1 Гц (рис. 4).

Рис. 4 Взаимная спектральная плотность мощности для дыхания и сердцебиения здорового человека (слева) и больного человека (справа) Для исследуемого процесса по методу задержек производилось восстановление фазовой траектории (аттрактора) в пространстве (x(t), x(t+ ), x(t+2 ), …, x(t+n )), где n размерность пространства вложения. Фазовые траектории в двумерном пространстве приведены на рис. 5. Далее по методу Грассбергера и Прокаччиа [3] вычислялись корреляционный интеграл C( ) и корреляционная размерность D2, а также корреляционная энтропия K2:

H ( ) 1 m C ( ) = lim xi x j m m i, j = i j, где: H- функция Хевисайда, 1, x i x j H = 0, x x i j, – размер ячейки разбиения фазового пространства, log C ( ) D2 = lim log C ( ) log ED i...i C ( ) K 2 = lim lim lim, где C ED ( ) - корреляционный интеграл для 0 0 ED ED + 1 N размерности вложения ED [4].

а б в г Рис. 5 Фазовое пространство исследуемых процессов а- Фазовая траектория, построенная на основе измеренных при дыхании здорового человека;

б- то же, для больного астмой;

в- процесс сердечных сокращений здорового человека;

г- процесс сердечных сокращений человека с заболеванием сердечно сосудистой системы В результате соответствующих вычислений были получены значения корреляционной размерности, а также корреляционной энтропии для процессов дыхания и сердечной деятельности.

Применение разработанного комплекса позволило осуществить динамические измерения процессов дыхания и сердечной деятельности, что в свою очередь позволило сделать важные выводы:

для практически здорового человека характерно динамическое взаимодействия дыхательной и сердечно-сосудистой систем, в основном, на частоте дыхания, а также слабого взаимодействия на более высоких частотах;

для людей с заболеванием сердца характерно более сильное взаимодействие на более высоких, чем частота дыхания, частотах;

наибольшая амплитуда пика спектральной плотности мощности, соответствующей частоте дыхания, у человека с патологиями сердца, как правило, меньше по амплитуде, что, учитывая более высокие амплитуды пиков на частотах выше одного герца, чем у здоровых людей, говорит о возрастании мощности взаимодействия, приходящейся на сердечно-сосудистую систему;

при занятии положения стоя как для больных, так и для здоровых людей характерно общее возрастание корреляционных размерностей для процессов дыхания и деятельности сердца. Размерности у здоровых людей при этом по прежнему остаются в среднем ниже, чем у больных;

у обследуемых с патологическими изменениями сердечно-сосудистой системы при смене положения отмечено более резкое (в некоторых случаях скачкообразное) изменение размерностей, чем у здоровых людей;

корреляционная энтропия процесса сердечных сокращений у всех пациентов превышает данный показатель для изменения температуры выдыхаемого воздуха, что говорит о меньшей скорости потери информации применительно к процессу дыхания. Таким образом, процесс дыхания в некотором узком временном интервале является более определённым;

в результате смены положения в пространстве для большинства обследованных имеет место изменение корреляционной энтропии обоих исследуемых процессов, однако оно носит разнонаправленный характер и, учитывая возможное значение погрешности измерений, не может быть принято во внимание.

Эти выводы позволил сделать разработанный измерительный комплекс, позволяющий не только получать данные о процессах дыхания и сердцебиения, но и количественно оценивать взаимосвязь этих процессов в зависимости от состояния человека, в частности выявить процессы синхронизации.

Литература 1. G. Lukyanov, V. Usachev. Chaotic behavior by the air flow of the breath of human being. Symposium “PhysCon 2003”, Saint-Petersburg, Russia, 2. Г.Н. Лукьянов, А. А. Рассадина, О. А. Дранишникова, Е. В. Скирмандт, В. И.

Усачев. Исследование тепло- и массообменных характеристик человеческого дыхания. Приборостроение № 5, 2005 г., с. 68- 3. P. Grassberger, I. Procaccia Characterization of Strange Attractors Phys. Rev. Lett. 50, 346 - 349 (1983) 4. Берже П., Помо И., Видаль К. Порядок в хаосе. – М.: Мир, 1991. – 368 с.

5. Гаврилушкин А. П. Нелинейные колебания ритма сердца. – Н. Новгород:

Нейрософт, 2003. – 85 с.

6. Анищенко В. С., Игошева Н. Б., Павлов А.Н., Хованов И.А., Якушева Т.А.

Сравнительный анализ методов классификации состояния сердечно- сосудистой системы при стрессе // Медицина и биотехнология. – 2000. №2. – С. 24- WEB-СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ХИРУРГИИ ПОЗВОНОЧНИКА Д.Н.Афонин ФГУ»СПбНИИ фтизиопульмонологии Росмедтехнологий», Санкт-Петербург В статье рассмотрены основные принципы построения и практическая реализация WEB-системы поддержки принятия решений в хирургии воспалительных заболеваний позвоночника, позволяющей выбрать оптимальную тактику хирургического лечения данной категории больных.

Исследованиями последних десятилетий разработаны принципы и методы оперативного пособия больным воспалительными заболеваниями позвоночника, осложненными компрессией спинного мозга, методики предоперационной терапии и послеоперационной реабилитации этой категории больных. Однако реконструктивно восстановительные операции на позвоночнике еще довольно часто не приводят к ожидаемому регрессу неврологической симптоматики. Это заставляет искать пути и способы улучшения результатов лечения.

Согласно классической теории вероятности, вероятность хирургической ошибки можно представить выражением:

где О – ошибка хирурга, Аj – наличие осложнений, сопутствующей патологии и т.д.

Управление рисками должно быть интегрировано в организационный процесс предоперационного ведения больного, должно иметь свою стратегию и тактику. Важно не только осуществлять управление рисками, но и периодически пересматривать мероприятия такого управления с учетом современных достижений науки, появлением новых лекарственных средств, разработкой новых видов и совершенствованием существующих методик хирургических вмешательств.

Высокий уровень информационных технологий позволяет создавать на базе современных вычислительных систем средства моделирования сложных патологических процессов и сценарии развития их клинического течения, обусловленных различными воздействиями, в том числе и хирургическим вмешательством. Это дает возможность выбрать оптимальную хирургическую тактику и повысить эффективность лечения каждого конкретного пациента.

Объединение современных методов прогнозирования с возможностями, предоставляемыми развитием современных средств телекоммуникаций позволяет разрабатывать WEB-системы поддержки принятия решений практически в любой области медицины.

Такие системы, интегрированные в WEB-сайты крупных медицинских центров постоянно доступны из любой точки мира и позволяют в считанные секунды определить прогноз исхода того или иного заболевания (по профилю данного центра) в зависимости от той или иной тактики лечения.

В настоящее время системы поддержки принятия решений довольно широко внедряются в клиническую практику. Однако, в доступной литературе мы не встречали работ, посвященных разработке WEB-систем поддержки принятия решений.

Разработанные нами в предыдущих работах принципы биомеханики компрессии спинного мозга при воспалительных заболеваниях позвоночника и методы прогнозирования результатов лечения данной патологии легли в основу системы поддержки принятия решений (Свидетельство о Государственной регистрации ПЭВМ № 2009610906), которая позволяет автоматизировать процесс обработки клинических и биомеханических данных и предоставить врачу информацию о биомеханических показателях деформации позвоночника и компрессии спинного мозга и вероятности эффективности хирургического вмешательства у данного пациента.

Для максимально более широкого внедрения данной Системы в клиническую практику было решено реализовать ее в виде WEB-сайта и разместить в сети Internet.

В качестве языка программирования выбран свободно распространяемый и не требующий лицензии на использование PHP 5, функциональные возможности которого позволяет реализовать данный программный продукт, а повсеместное использование интерпретаторов данного языка делает возможным реализацию программы на любом WEB-сайте.

Система состоит из двух файлов. Первый файл является формой для ввода данных.

Второй – обрабатывает полученные данные и выводит на экран компьютера результат.

Предусмотрена динамическая система подсказок для пользователя на Java – скриптах и интеграция с СУБД MySQL, позволяющая накапливать и в последующем обрабатывать вводимые показатели.

На первом этапе производится расчет биомеханических показателей деформации позвоночника и компрессии спинного мозга. На втором – определяется вероятность эффективности хирургического вмешательства в ближайшем и отдаленном послеоперационных периодах.

Общая точность прогноза по результатам исследования 164 больных воспалительными заболеваниями позвоночника для ближайших результатов хирургического лечения – 84.4%, для отдаленных результатов – 83.9%.

Интеграция данной Системы с разработанной нами ранее Программой для прогнозирования инвалидности при гематогенном остеомиелите позвоночника (Свидетельство о Государственной регистрации ПЭВМ №2008610881) позволяет расширить возможности программного продукта и помимо прогнозирования эффективности хирургического вмешательства определять степень утраты трудоспособности в различные сроки после выявления исследуемой патологии.

Таким образом, разработанная нами система поддержки принятия решения при хирургическом лечении воспалительных заболеваний позвоночника, построенная на основе результатов статистического анализа и биомеханического моделирования, позволяет помочь врачу выбрать хирургическую тактику и определить вероятность эффективности хирургического вмешательства.

ЭМУЛЬСИИ ПЕРФТОРУГЛЕРОДОВ (НАНОДИСПЕСИИ) - ОСНОВА МЕДИЦИНСКИХ ПРЕПАРАТОВ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ (НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ) И.Н. Кузнецова ФГУ «РНИИГТ ФМБА», Санкт-Петербург Получена нано-эмульсия перфторуглеродов (ПФУ), которая сохраняет размер и структуру частиц в течение 1 года хранения в охлаждённом состоянии (+4°С). Эмульсия может служить основой кислород переносящего кровезаменителя. Нано-частицы ПФУ, циркулирующие в токе крови, влияют на функциональную активность форменных элементов крови, что служит теоретическим основанием для создания нового типа препаратов иммуно-модуляторов на их основе.

Возрастающий риск инфицирования вирусами иммунодефицита, гепатитов и другими инфекциями при переливании крови обуславливает необходимость создания инфузионных сред, способных доставлять кислород тканям. Способность жидких перфторуглеродов (ПФУ) растворять большие количества газов и химическая инертность этих соединений послужила фундаментом для разработки на основе эмульсий ПФУ кровезаменителя с функцией транспорта кислорода. Эмульсии ПФУ представляют собой нано-дисперсии, со средним диаметром частиц ~ 100 нм. Создание медицинского препарата, содержащего эмульгированные нано - частицы ПФУ, относится к области нанотехнологий.

В России разрешен для клинического использования эмульсионный препарат Перфторан, хранящийся только в замороженном состоянии и не стабильный после размораживания. Создатели препарата Оксигент (США), который не требует замораживания, при проведении рандомизированных исследований в различных клиниках США и Европы (согласно требованиям GMP), не выявили преимуществ Оксигента по сравнению с контрольными данными. Оба названные препарата в той или иной степени обладают побочным действием - реактогенностью. Для разработки состава новых медицинских препаратов, содержащих нано-частицы ПФУ, и прогнозирования их применения при различных патологиях требуются более углублённые подходы.

Проведённые нами теоретические и экспериментальные исследования показали, что циркулирующие в токе крови нано-частицы ПФУ увеличивают резервные возможности эритроцитов по доставке кислорода тканям и вымывания углекислоты за счёт увеличения скорости диффузии этих газов [1]. С учётом доказанного фундаментального физико-химического механизма целесообразно уменьшить содержание фторуглеродной фазы в лекарственной форме эмульсионного препарата, что позволит снизить фармакологическую нагрузку на организм и тем самым увеличить безопасность препарата.

При циркуляции в сосудистом русле частицы ПФУ осуществляют транспорт газов только при сохранении их корпускулярной природы, т.е. функциональная активность и стабильность эмульсий ПФУ тесно связаны друг с другом.. Обосновано положение, согласно которому структура эмульсий ПФУ является основным показателем их стабильности. Выделены элементы структуры эмульсий, определяемые природой ПФУ, и разработаны методы контроля, позволяющие изучать трансформацию их структуры [2].

Требование оценивать не только размер, но и структуру частиц является необходимым условием для проверки стабильности и качества новых разрабатываемых ПФУ нано – препаратов.

В лабораторных условиях получена нано-эмульсия ПФУ, которая сохраняет и размер и структуру частиц в течение 1 года при хранении в охлаждённом состоянии (+ 4О С) [3]. Эмульсия по физико-химическим параметрам отвечает требованиям медико биологического применения и может служить основой кислород переносящего кровезаменителя.

Характеристики препаратов, содержащих чужеродные нано-частицы, которые не подвергаются метаболизму (трансформации), необходимо рассматривать во взаимодействии с форменными элементами крови. Проведённые расчёты показали, что число циркулирующих нано-частиц ПФУ в реальных условиях их применения на 3 – порядков превышает число клеток крови в единице объёма циркулирующей жидкости [4].

Вследствие этого открывается возможность оказывать влияние на специфическую активность форменных элементов крови. Это обстоятельство служит теоретическим основанием для создания нового типа препаратов – иммуно-модуляторов, содержащих в своём составе нано-частицы ПФУ.

Литература 1. Зарицкий А.Р., Кузнецова И.Н., Переведенцева Е.В., Фок М.В.// Журн.физ.хим.1993.Т. 67. № 3. С. 591.

2. Кузнецова И.Н. // Дис…докт. биол. наук. С-Пб: Рос НИИГТ, 1999.

3. Кузнецова И.Н., Юрченко В.С., Кочеткова Г.А. //Хим.-фарм. журн. 2009. Т. 43. № С. 34.

4. Кузнецова И.Н. // Сб. Перфторорганические соединения в биологии и медицине:

Пущино, 2001. С. 70-76.

СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ ТУБЕРКУЛЕЗА ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ НА ОСНОВЕ ИЗУЧЕНИЯ ВИРУЛЕНТНЫХ СВОЙСТВ ВОЗБУДИТЕЛЯ А.О.Барнаулов, М.В.Павлова, М.Н.Кондакова, Н.В. Сапожникова ФГУ СПбНИИ Фтизиопульмонологии Росмедтехнологий, Санкт-Петербург Сопоставление клинической картины заболевания со свойствами вирулентности Mycobacterium tuberculosis позволяют дать прогностическую оценку течению туберкулезного процесса, и использовать её в качестве дополнительного критерия при выборе режима терапии.

Цель: сопоставление свойств вирулентности возбудителя туберкулеза органов дыхания на клеточном и клиническом уровне для прогнозирования течения заболевания.

Материалы и методы. Обследовано 64 больных туберкулезом органов дыхания.

Определены вирулентные свойства 64 клинических изолятов Mycobacterium tuberculosis на клеточном уровне по цитотоксическому тесту с использованием культуры клеток макрофагов (перевиваемая линия человеческих моноцитоподобных клеток ТНР-1).

Оптимальной моделью определения вирулентных свойств Mycobacterium tuberculosis in vitro нам представляется цитотоксический тест с использованием культуры клеток макрофагов, в особенности клеточных линий человека, т.к. они уменьшают вариабельность результата, исключая влияние видовых и индивидуальных факторов на инфекцию. Длительность теста составляет 4 суток с момента заражения культуры клеток THP-1. Данный метод позволяет выявлять различия между вирулентными свойствами одновременно большого числа разных клинических штаммов от больных с различным течением туберкулезного процесса.

Результаты. Наблюдается тенденция зависимости тяжести туберкулезного процесса от цитотоксических свойств возбудителя. Высокие цитотоксические свойства Mycobacterium tuberculosis сочетаются с более тяжелой клинической картиной заболевания. При высокой цитотоксичности Mycobacterium tuberculosis чаще определяются выраженные симптомы интоксикации (75% случаев), обильное бактериовыделение (61,1%), двухсторонняя и полисегментарная распространенность специфического процесса (72,4%). Выделение изолятов, обладающих высокой цитотоксичностью, сопровождалось повышением СОЭ более 30 мм/час в 65,4% случаев, лимфопенией (менее 12%) в 55,6% наблюдений и лейкоцитозом более 15х109/л у 60% больных. Частота встречаемости чувствительных и устойчивых Mycobacterium tuberculosis среди высоко-, средне-, и низковирулентных штаммов одинакова с преобладанием в каждой из групп множественной лекарственной устойчивости.

Сопоставление клинической картины заболевания со свойствами вирулентности Mycobacterium tuberculosis позволяют дать прогностическую оценку течению туберкулезного процесса, и использовать её в качестве дополнительного критерия при выборе режима терапии.

АНАЛИЗ ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА ЭКСПЛУАТАЦИИ СПП М.Ю. Егоров, Е.Д. Федорович СПб государственный политехнический университет, Санкт-Петербург На основе систематизации полувекового опыта эксплуатации выявлены особенности конструкций оборудования систем сепарации и пароперегрева для зарубежных влажнопаровых турбин АЭС.

Совершенствование конструкций отечественных промежуточных сепараторов пароперегревателей (СПП) продолжается. В связи с этим представляет интерес рассмотрение опыта эксплуатации, в том числе, обзор неполадок, связанных с СПП, зарубежных фирм, анализ их причин и направления модернизации конструкций.

Германские фирмы. «Сименс» и «АЕГ-Телефункен», c 1969 «КВУ» (Kraftwerk Union). До образования «КВУ» фирма «Сименс» разрабатывала и изготовляла СПП для двухконтурных АЭС, а фирма «АЕГ» – СПП для одноконтурных АЭС.

Первый СПП фирма «Сименс» поставила для АЭС Обригхейм в 1968 г. В спиральном сепараторе использовались поворотные устройства, влагоулавливающие желоба. Относительно высокая влажность на выходе из сепаратора (y=2,5%) привела к частичной эрозии одноступенчатого пароперегревателя, установленного за ним. Из-за вибрации, возникшей вследствие сравнительно высоких скоростей пара, в сепараторе имели место повреждения отдельных элементов, поэтому была произведена модернизация конструкции этого сепаратора. Наряду с усилением элементов сепаратора в подводящие трубопроводы были встроены предсепараторы, представляющие собой закручивающие устройства, а за основным сепаратором, работающим в режиме агломератора, был установлен радиальный циклон. Конечная влажность модернизированного сепаратора составила y1%. Опыт создания этого СПП лег в основу проектирования СПП для АЭС Библис-А мощностью N=1200 МВт.

Следующей самостоятельной поставкой фирмы «Сименс» (уже в рамках КВУ) был СПП для АЭС Штаде, N=660 МВт, запущенной в эксплуатацию в 1972 г. В вертикальном СПП для этой АЭС предварительная сепарация осуществлялась во внутреннем циклоне с закручивающим устройством, а вторая ступень сепарации представляла собой конус из загнутых вниз лопастей. Над сепаратором располагался одноступенчатый пароперегреватель (аналог прямоточного парогенератора). Из-за высоких скоростей парового потока наблюдалась вибрация элементов СПП, а конечная влажность более 2% привела к эрозионному повреждению перегревателя.

После модернизации СПП в 1973 г. в нем было установлено сепарационное устройство в виде осевого циклона с завихрителем, угол наклона лопаток (угол истечения) которого составлял (30…40)°, и введено дополнительное устройство – агломератор пластинчатого типа из углеродистой стали – для укрупнения капель диаметром до 4 мкм при скоростях в подводящем патрубке (20…50) м/с и создания заданного размера капель, которые затем могли быть отделены в циклоне. Преимущество такой конструкции в том, что все коммуникации и оборудование, работающие на влажном паре, примыкают к ЦВД, перепускные трубы защищены от эрозии, объем пространства для размещения пароперегревателя возрастает.

В 1965 г. для АЭС Гундремминген, N=252 МВт фирма «АЕГ» поставила сепаратор центробежного типа без промежуточного перегрева пара. Эффективность этого сепаратора была низкой (у=3%). Влажность пара на выходе из него распределялась весьма неравномерно, что явилось причиной поломки лопаток ЦНД. Для повышения надежности сепарации было решено установить между ЦВД и ЦНД дополнительный сепаратор, предвключенный основному. Дополнительный сепаратор представлял собой три пакета, установленные в каждом перепускном трубопроводе и состоящие из рифленых пластин. На АЭС Вюргассен (N=640 МВт) в 1971 г. фирмой АЕГ был использован аналогичный принцип сепарации.


В 1969 г. фирма КВУ начала выпускать горизонтальные СПП по лицензии американской фирмы Westinghouse Electric. Затем, выполнив комплекс научных исследований на моделях, фирма перешла к выпуску вертикальных аппаратов.

Вертикальный тип СПП впервые был использован для АЭС Библис на турбине N=1200 МВт. Пар давлением р=1,08 МПа и влажностью y=13% подходит к СПП сбоку через два патрубка. Благодаря конструкции двухступенчатого сепаратора (32 секции отражательных листов и жалюзи) происходит почти полная осушка пара (до y=0,7%).

После сепаратора пар направляется в одноступенчатый перегреватель, проходит между его трубками и выходит из СПП через боковой патрубок в верхней части аппарата.

Греющий пар поступает в СПП сверху, его конденсат удаляется в средней части корпуса.

Температура пара на выходе из перегревателя t=220°С.

Сравнение горизонтальных и вертикальных компоновок показывает, что для турбин N=(1200…1300) МВт горизонтальные СПП (по два на агрегат) диаметром D=4 м и длиной L=39 м увеличили бы ширину агрегата до 37,5 м. При вертикальных СПП высота помещения не увеличивается, так как вертикальный СПП высотой 22,5 м устанавливается в подвальном помещении машинного зала и незначительно возвышается над осью турбины, а ширина агрегата сокращается до 22,5 м.

Фирма КВУ совместно с американской фирмой Allis-Chalmers выпускала СПП горизонтального типа. Такие СПП имеют одну или две ступени перегрева. Сепаратор выполнен из жалюзийных элементов, установленных наклонно к направлению движения пара. На входе в жалюзийные пакеты сепаратор имеет систему направляющих пластин, которые обеспечивают распределение пара по сепарационным блокам. По мнению фирмы КВУ эти пластины и перфорированная стенка повышают коагуляцию мелких капель в результате турбулизации потока.

В процессе создания таких СПП был выполнен комплекс экспериментальных исследований секции СПП, которая состояла из части сепаратора и двух ступеней пароперегревателя. Исследования проводились на влажном воздухе в широком диапазоне изменения влажности (у=(5…15)%). На основании полученных результатов фирма Allis Chalmers выбрала скорость прохождения пара для своих СПП в жалюзийных элементах менее 3 м/с.

«Штайнмюллер» (Steinmuller (SM)). С начала 1970-х годов фирма изготавливает СПП вертикального типа, конструкция которых разработана КВУ. В 1973 г. SM поставила для АЭС Библис N=1300 МВт комплект СПП. Высота аппарата составляет 20,37 м, диаметр в верхней части, где расположен пароперегреватель, – 2,8 м. СПП включает предсепаратор, отделяющий до 60% влаги, поступающей в сепаратор, вертикальные пакеты из «зигзаг»-элементов, установленные в два яруса один над другим, с самостоятельным дренажем воды из каждого яруса, и одноступенчатый пароперегреватель. Характеристики СПП SM: влажность пара на выходе из сепаратора y=0,7%, количество отсепарированной воды G=585 т/ч, температура перегретого пара t=220°С, расход перегретого пара G=3380 т/ч.

Как и КВУ, фирма SM отдает предпочтение вертикальным СПП из-за их компоновочных преимуществ и более компактной схемы обвязки аппаратов.

«Балке-Дюрр» (Balcke Dur (BD)). Конструкции имеют различную конфигурацию:

вертикальные или горизонтальные СПП с одно- или двухступенчатым перегревом. Фирма занимается комплексом работ, начиная от математического моделирования, экспериментальных исследований, разработки и изготовления и кончая монтажом и вводом в эксплуатацию.

В 1968 году фирма BD поставила СПП на одну из первых немецких АЭС.

Большинство АЭС в Германии были оснащены СПП фирмы BD, они используются на АЭС других стран. В ходе разработки и внедрения СПП для первого европейского водоводяного реактора фирма BD создала новую конструкцию СПП.

Предсепарационное устройство Powersep, запатентованное фирмой BD, работает по принципу завихрения потока. Длина Powersep составляет (3…5) м. Powersep может быть установлен также в трубопровод отбора пара перед ПВД.

Фирма BD подчёркивает преимущества Powersep: возможность встраивания в трубопровод перед СПП в горизонтальном, вертикальном или наклонном положении;

удаление до 95% влаги после ЦВД;

увеличение электрической мощности турбоустановки (снижение влажности на 1% ведёт к увеличению мощности на ~0,5%);

увеличение сроков эксплуатации оборудования за счёт предотвращения коррозии и эрозии;

малое время окупаемости – менее 2-х лет;

простота, компактность и надёжность конструкции.

Powersep зарекомендовал себя на новых и уже работающих АЭС (благодаря установке Powersep на АЭС Штаде увеличение мощности станции составило 3 МВт, срок окупаемости 21 месяц).

Качество сепарации при относительно низкой потере давления и защиту от проноса воды обеспечивают сепарационные пакеты Powervanes. Равномерное распределение потока с постоянной локальной степенью сепарации обеспечивают дырчатые листы, устанавливаемые перед и за сепаратором. Для защиты от эрозии и коррозии всё контактирующее с влажным паром оборудование целиком изготавливается из нержавеющей стали или плакируется ею. Термоэластичные компенсаторы гарантируют при любых нагрузках компенсацию теплового расширения корпуса, пучка пароперегревателя и его трубок. Защиту от вибрации обеспечивают перегородки, расположенные в пучке пароперегревателя, у которых трубные отверстия, просверленные с малыми допусками, имеют закруглённые края. Люки и смотровые окошки дают возможность доступа внутрь устройства.

При модернизации АЭС Библис в 2003 г. фирма выполнила поставку и монтаж СПП. Замена пучка перегревателя и установка трёх Powersep на АЭС Гёсген (N= МВт, Швейцария) в 2005 г. обеспечила увеличение мощности более чем на 5 МВт.

Французская фирма «Стейн индустрии» (Stein Industrie (SI)), организованная в 1968 г., осуществляет проектирование, расчет, изготовление, монтаж, испытания, ввод в эксплуатацию и обслуживание СПП, выпускает аппараты горизонтального и вертикального типов. Фирма SI выдала лицензии на производство СПП компании Gec Turbine Generators Limited (Великобритания) и на производство высокоскоростных влагоотделителей компании Вabcock & Wilcox (США).

Сепаратор собран из пакетов гофрированных пластин, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Проходящий между пластинами пар изменяет направление, а влага за счет центробежного эффекта собирается на стенках и отводится самотеком. Пакеты установлены вертикально или под малым углом к вертикали.

Сепараторы фирмы отличаются эффективностью в широком диапазоне скоростей пара и при отделении капель малых размеров, незначительной потерей давления перегреваемого пара, эффективностью отделения в случае высокой локальной концентрации влаги и стойкостью к эрозии. Благодаря небольшим размерам каждого элемента достигается гибкость монтажа, появляется возможность создавать компактные системы, пригодные для любого типа СПП фирмы.

В перегревателе горизонтального СПП пучки состоят из U-образных гладких труб или труб с нарезными ребрами. Трубы вварены в трубную решётку и развальцованы. В вертикальных СПП перегреватели имеют прямые трубы, проходящие между двумя трубными решётками. Опорные решётки устраняют опасность вибраций и позволяют трубам свободно расширяться.

По мнению фирмы, расположение сепаратора и пароперегревателя последовательно в одном корпусе является предпочтительным как более компактное, чем при использовании раздельных аппаратов. Кроме того, сопротивление перегревательного пучка в этом случае может быть использовано для обеспечения равномерного распределения потока пара по сепарирующим элементам.

Фирмой разработан вертикальный СПП, отличающийся тем, что сепаратор и перегреватель выполняются из одинакового числа секций, работающих параллельно.

Каждая секция сепаратора соединяется с определенной секцией пароперегревателя.

Фирма SI применяет два варианта установки СПП в машинном зале. В первом случае симметрично относительно ЦВД в подвальном помещении машинного зала размещаются два вертикальных аппарата. Во втором случае четыре горизонтальных аппарата устанавливаются параллельно оси турбоагрегата на одном с ним уровне.

Фирмой SI на различных моделях были проведены исследования следующих процессов: предварительное отделение и распределение воды на входе аппарата;

распределение пара и воды в сепараторе;

эффективность сепараторов при работе с воздухом и с влажным паром;

определение коэффициентов теплопередачи и потерь давления в пучках с ребристыми трубами;

режимы конденсации пара в длинных горизонтальных U-образных трубах;

поведение U-образных труб перегревателя при вибрациях;

определение износостойкости ребристых труб на их опорах;

изучение поведения конструкции при различном расширении труб и опорных элементов.

Швейцарская фирма «Зульцер» (Sulzer) первые аппараты для АЭС Бецнау-1 с турбинами N=158 МВт изготовила в 1968 г. по лицензии Westinghouse Electric (WE).

В дальнейшем для АЭС Мюлеберг с турбинами N=160 МВт фирма разработала собственную конструкцию СПП. Аппарат представляет собой горизонтальный цилиндрический сосуд, влажный пар в который поступает через правое днище и сразу же разделяется на два равных потока. За счет удара о разделительную стенку и поворота потока пара происходит первичное влагоотделение. Растекаясь по бокам цилиндра, пар поступает в сепаратор – пакеты проволочных сеток, установленных под углом 15° к горизонтали. После перегревателя, расположенного в верхней части аппарата, пар отводится через верхние патрубки. Отличие конструкции Sulzer от конструкции WE – меньшая поверхность влагоотделителя благодаря более высокому давлению пара. Это дает возможность при сохранении габаритов уменьшить число СПП на турбину вдвое.

Другая особенность – работа на радиоактивном паре, что потребовало применения нержавеющих сталей, изготовления аппарата в условиях особой чистоты (сборка под оболочкой с избыточном давлением внутри).


На АЭС Бецнау-1 сепараторы WE установлены на отметке обслуживания. СПП фирмы Sulzer на АЭС Мюлеберг расположен ниже отметки обслуживания.

В СПП Бецнау-1 были отмечены серьезные неполадки, имевшиеся и в других аппаратах: трещины в оребренных трубах, трубных досках, пористость сварных швов. В СПП фирмы Sulzer была модифицирована система сепарации.

Японские фирмы ориентируются на аппараты горизонтального типа с применением жалюзийных сепарационных элементов. Обычно СПП для турбин мощностью N=(1000…1150) МВт имеют разделительное давление 1,1 МПа, входная влажность пара y=12%, двухступенчатый перегрев пара до температуры t~268,5°С.

СПП фирмы «Мицубиси» (Mitsubishi) для турбин средней мощности представляют собой горизонтальные аппараты, в которых омывание элементов сепаратора и трубного пучка происходит в поперечном направлении. Сепарационное устройство выполнено из проволочных сеток из нержавеющей стали, укладываемых на каркас из U-образных балок.

Влага, осевшая на сетках, отводится по направляющим, собирается в отстойнике и дренируется. После удаления влаги пар перегревается на (50…80)°С выше температуры насыщения.

Основной для фирмы «Хитачи» (Hitachi) является конструкция СПП с горизонтальным сепаратором. Сепарационное устройство состоит из наклонных и вертикальных пакетов пластин. При расположении пакетов наклонно фирма отдает предпочтение жалюзи сложного профиля c большими карманами для отвода влаги. По мнению фирмы, применение таких пакетов позволяет эффективно использовать пространство внутри сепаратора. Конструкция при этом получается компактной.

Пар подается в сепаратор через нижние патрубки и отводится через верхние.

Фирма разработала несколько типов жалюзийных пакетов и их компоновки в аппарате.

Фирма Hitachi применяет выносные пароперегреватели. Турбина N=1000 МВт включает шесть вертикальных СПП либо два горизонтальных СПП.

Фирма «Тосиба» (Toshiba) поставляет как сепараторы, так и СПП. Сепарационные пакеты и перегреватель совмещены в едином корпусе. В основной конструкции СПП фирмы, влажный пар входит сбоку и через отверстия в нижней части центрального коллектора раздается по всей длине аппарата в два жалюзийных сепарационных пакета, установленных вертикально сбоку от коллектора в нижней части аппарата. В горизонтальных аппаратах фирмой применяются вертикальные и под малым углом к вертикали пакеты жалюзи. Слив сепарата производится в нижней точке через несколько патрубков в корпусе СПП. Осушенный пар последовательно проходит первую и вторую ступени перегревателя. Греющий пар поступает с днища СПП и проходит внутри трубок.

В СПП фирмы «Тосиба» имеет место двухпоточная схема движения нагреваемого пара, так как аппарат имеет симметричную систему сепарации и нагрева пара. Турбина N=(1000…1100) МВт включает два таких СПП.

Для американских и английских фирм анализ выполнен нами ранее в работе [1].

Выводы. 1. Разнообразие конструкций СПП и методов сепарации влаги показывает, что СПП – сложный аппарат, еще недостаточно экспериментальных данных для создания оптимальной конструкции или типа этого аппарата.

2. СПП – один из наименее надежных элементов АЭС. Его неполадки связаны с разрушением и эрозией элементов сепаратора и поломками трубок перегревателя.

3. Основными причинами неполадок являются: несимметричная работа СПП и их отдельных элементов;

неравномерное распределение потоков пара, особенно на входе в сепаратор;

недостаточная эффективность сепараторов, приводящая к эрозии элементов перегревателя;

вибрация, прогиб и большие температурные разности в перегревательных трубках (особенно при горизонтальном расположении аппарата);

недостаточная жесткость элементов СПП;

образование трещин в элементах из нержавеющей стали под действием кислорода пара одноконтурной АЭС.

Литература 1. Егоров М.Ю., Федорович Е.Д. Системы промежуточной турбинной сепарации и перегрева пара некоторых зарубежных фирм: модернизация на основе опыта эксплуатации на АЭС в XX веке/Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах. - СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2007. - С.538-540.

ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОРТАТИВНОГО ПРИБОРА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДРЕВЕСИНЫ «КЕДР М»

Е.В.Смирнова Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург Статья посвящёна разработке принципиально новой схемы портативного спектрометра, который работает в широком спектральном диапазоне (0,4-4,0 мкм). В статье приводится описание принципа работы такого прибора.

В настоящее время для идентификации естественных объектов, как, например, экспортируемая древесина, необходимы высококвалифицированные специалисты, которые путём сложнейшего химического анализа, а также субъективного анализа текстуры среза, могут дать заключение о принадлежности того или иного объекта определённому наименованию. Традиционные классические методы спектрального анализа не дают точного однозначного ответа о принадлежности исследуемой древесины определённой породе, так как по своему химическому составу древесина практически одинакова. В таком случае не существует универсального метода распознавания породы древесины на базе химического состава. Тогда требуется комплексный подход, учитывающий индивидуальные особенности одних пород перед другими не только в сфере их химического состава, но и относительно текстуры среза или спектра диффузного отражения в определённом диапазоне длин волн.

В связи с важностью проблемы таможенного контроля лесо- и пиломатериалов Федеральной таможенной службой России была поставлена задача разработки прибора, который позволил бы оперативно определять породу древесины и ее влажность непосредственно на месте проведения таможенного досмотра (осмотра). При этом было необходимо создать полевой прибор, обеспечивающий не только определение пород и измерение влажности, но и позволяющий проводить фотодокументирование грузов, хранение и автоматическое составление необходимой документации с целью повышения эффективности работы сотрудников таможенных органов при проведении таможенного контроля лесопродукции.

При создании прибора применяются новейшие достижения оптической и вычислительной техники, инновационных технологий и технических решений. Прибор является инновационной отечественной разработкой. Принцип действия прибора основан на измерении и последующей математической обработке спектров отраженного от поверхности древесины видимого и инфракрасного светового потока. В соответствии с требованиями была разработана структурная схема прибора, приведенная на рис.1.

Рис.1. Структурная схема прибора «Кедр-М»

В основе конструкции прибора лежит конструкция спектрометра, оптическая система которого содержит всего один оптический элемент - вогнутую дифракционную решетку. Конструктивно прибор выполнен в виде двух спектрометров, один из которых работает в видимой области спектра (0,4-0,9 мкм), а второй – в инфракрасной (0,9 4,0 мкм). Инфракрасный канал добавлен в результате модернизации портативного прибора для повышения надежности контроля (идентификации) естественных объектов, а также для дальнейшей возможности определения влажности исследуемого естественного объекта (древесины). Таким образом, была разработана оптическая схема прибора «Кедр М». Вид макета прибора ППИ «Кедр-М» изображен на рис.2.

Рис.2. Макет прибора Световой поток от источников излучения видимого и инфракрасного диапазонов, размещённых в одной интегрирующей сфере, падает на торцевую поверхность исследуемого объекта, отражается от неё и через входную щель попадает на дифракционные решётки. Диспергирующие элементы разлагают сигнал, полученный от исследуемого образца, в линейный спектр излучения и проецируют его не на отдельные фотоприёмники, а на ПЗС-линейку приёмников. С приемников сигнал поступает на встроенный микроконтроллер, где происходит его первичная обработка и преобразование в цифровой вид для дальнейшей передачи в персональный компьютер, работающий в операционной среде Windows XP.

Таким образом, в работе разработаны основные схемы конструкции прибора ППИ »Кедр-М». Модернизированная версия прибора быть использована в качестве универсального полевого исследовательского спектрометра с расширенным спектральным диапазоном и востребована в сельском хозяйстве, системах экологического мониторинга и других областях промышленности.

Литература 1. Справочник конструктора оптико-механических приборов. Под ред. Панова В.А.

Л.: Машиностроение, 1980.

2. Латыев С.М. Конструирование точных (оптических) приборов СПб.: Политехника, 2007.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИСПЕРСНОГО КРАСИТЕЛЯ НА ПРОПУСКАНИЕ ОКРАШЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ОЧКОВЫХ ЛИНЗ ИЗ МАТЕРИАЛА CR- Е.К. Пруненко Санкт-Петербургский Государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург В работе представлены данные исследования зависимости коэффициента пропускания поверхностно окрашивания полимерных очковых линз из материала CR-39 от концентрации красителя 5055 «Sun Grei».

Приведены также спектральные характеристики окрашенных линз в зависимости от времени окрашивания.

Современные тенденции развития технологий в очковой оптике позволяют окрашивать линзы в различные цвета и оттенки при использовании дисперсных красителей. Окрашивание очковых линз применяют для улучшения внешнего вида солнцезащитных очков как аксессуара и защиты от УФ – излучения, для создания фильтров, устраняющих вредное излучение, для создания очковых линз со специфическими требованиями для различных видов спорта и в эстетических целях.

Окрашивание полимерных линз производят в водных дисперсиях органических красителей при повышенной температуре (70-96о С). В основе окрашивания лежит процесс диффузии красителя в поверхностный слой линзы с адсорбцией полярных групп красителя на активных центрах полимера. По химической классификации применяемые красители относятся к азо-, диазо- и антрахиноновым красителям. В состав красильных композиций входят также различные диспергаторы, смачиватели, активаторы для обеспечения однородности и интенсификации процесса окраски [1, 2].

В настоящее время для окрашивания полимерных линз применяют импортные красители различных фирм: BPI (США), SHADES (США), ACTION (Великобритания), OPTICSOL SUPER (Италия), CHEMCO (Великобритания), Coburn Optical International (Германия). Для исследования влияния концентрации красителя на пропускание окрашенных полимерных линз из материала CR-39 был использован жидкий краситель 5055 «Sun Grei» немецкого производителя Coburn Optical International.

Концентрат красителей выпускают как в жидких формах, так и в виде порошка.

Для приготовления красильных растворов применяют дистиллированную или деионизированную воду в пропорциях 1/10, как рекомендуется производителями дисперсных красителей и работах 1-3. Жидкий краситель 5055 «Sun Grei» разводился в пропорции 1/3, 1/4, 1/5 и 1/6 с дистиллированной водой в нержавеющих красильных стаканах. На рисунке 1 представлена спектральная зависимость коэффициента пропускания красильного раствора от длины волны для каждой из пропорций красителя.

Рис. 1 Спектральная характеристика раствора с объемной долей красителя 33,3%, 25%, 20% и 16,7% Как видно из рисунка 1, спектральные кривые раствора красителя при объемных долях 16,7%, 20%, 25% и 33,3% отличаются по величине коэффициента пропускания на 2 4% друг от друга. На рисунке 2 приведена зависимость коэффициента пропускания от объемной доли красителя в растворе.

Рис. 2 Зависимость коэффициента пропускания от объемной доли красителя в растворе для некоторых длин волн Зависимость коэффициента пропускания от объемной доли красителя в растворе для длин волн 410, 480, 560, 600, 640 и 700 нм показывает линейную зависимость коэффициента пропускания раствора красителей от его объемной доли. Видно, что для длинноволнового спектра достигается максимальное пропускание света, а в диапазоне полос поглощения 410, 600 нм минимальное значение коэффициента пропускания.

Процесс окрашивания полимерных линз (0,00 дптр) из материала CR-39 с показателем преломления 1,49 проводился при температуре раствора 80 0С по времени 0, – 2,5 минуты с шагом 0,5 плюс минус 1-2 секунды.

Измерения спектральных характеристик растворов красителя и поверхностно окрашенных полимерных линз на спектрофотометре СФ-26. На рисунке 3 приведены спектральные характеристики коэффициента пропускания для образцов, окрашенных в растворах красителя в пропорциях 1/3, 1/4, 1/5, 1/6 разное время.

  а б в г Рис. 3 Зависимость коэффициента пропускания от длины волны для образцов, выдержанных в растворе 0,5 – 2,5 минуты для каждой из концентраций красильного раствора: а - раствор с объемной долей красителя 16,7%, б – 20%, в – 25%, г – 33,3% Как видно из рисунка 3, взаимодействие раствора красителя с окрашиваемым материалом начинается сразу при контакте с раствором. Спектральные характеристики окрашенных материалов повторяют спектральную кривую раствора красителя. С увеличением времени окрашивания уменьшается коэффициент пропускания, соответственно, увеличивается глубина прокрашивания полимерного материла CR-39. В диапазоне длин волн 350 – 680 нм заметное влияние концентрации красителя на коэффициент пропускания окрашенного материала. Рисунок 4 показывает относительное влияние раствора красителя на окрашиваемый материал в зависимости от времени окрашивания для некоторых длин волн. Приведенная зависимость линейна и характеризует диффузию красителя в поверхностный слой полимерного материала. Самое большое влияние красителя наблюдается на длинах волн 410, 600 нм в области полос поглощения красителя. С увеличением концентрации красителя в растворе увеличивается глубина проникновения красителя в полимерный материал.

а б Рис. 4 Логарифмическая зависимость отношения световых потоков окрашенных и не окрашенных образцов от времени окрашивания: а - раствор с объемной долей красителя 16,7%, б – 33,3% а б в г Рис. 5 Зависимость коэффициента пропускания от длины волны для образцов, выдержанных в растворе 0,5 – 2,5 минуты при разных концентрациях красильного раствора На рисунке 5 приведены спектральные кривые окрашенных полимерных образцов, окрашенных одно и то же время при разных концентрациях красителя в растворе. Видно, что при увеличении концентрации красителя в растворе уменьшается коэффициент пропускания образцов на 2 -3%, окрашенных одно и то же время.

а б в г Рис. 6. Зависимость коэффициента пропускания окрашенных образцов от объемной доли красителя в растворе для некоторых длин волн: а – окрашивание образцов 0,5 мин, б – 1 мин, в – 1,5 мин, г – 2,5 мин Зависимость коэффициента пропускания окрашенных образцов от концентрации красителя в растворе линейна и представлена на рисунке 6 (а - г). При увеличении концентрации красителя в растворе уменьшается коэффициент пропускания окрашенных образцов, особенно, как уже отмечалось, в области полос поглощения.

Влияние концентрации дисперсного красителя на пропускание окрашенных полимерных очковых линз из материала CR-39 линейно. Коэффициент пропускания окрашенных образцов уменьшается при увеличении концентрации красителя в растворе, а так же от времени окрашивания. Для получения определенной спектральной характеристики за сокращенное время окрашивания необходимо взять концентрированный раствор красителя.

Литература 1. Щербакова О.В. Окрашивание полимерных очковых линз. М.: Центр поддержки оптического бизнеса, 1998. 46 с.

2. Пруненко Е.К., Путилин Э.С. // Сборник трудов конференции молодых ученых.

Оптотехника и оптическое приборостроение. 2009. Выпуск 1. С. 132- 3. Ферридэй А. // Веко. 1998. № 4 (16). С. 18-19.

ТЕОРИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ В.П. Быков Петербургский государственный университет путей сообщения, Санкт-Петербург Рассматривается проблема совершенствования подготовки конструкторских кадров для создания новой техники в высшем техническом учебном заведении.

Современное проектирование характеризуется автоматизацией, системным подходом и оптимизацией. Автоматизация уже стала неотъемлемой частью проектирования. Теперь нет необходимости подразделять его на традиционное (ручное) и автоматизированное. Уместнее судить об уровне автоматизации проектирования в той или иной организации. Система автоматизированного проектирования (САПР) строится на средствах её обеспечения. Среди них главенствует методическое обеспечение. Методика автоматизированного проектирования, составляющая методическое обеспечение, питает все остальные средства обеспечения, а сама питается благодаря теории проектирования.

К настоящему времени достигнуты обширные знания в области проектирования.

Пора их систематизировать. Без этого невозможно ни готовить должным образом специалистов, ни повышать уровень автоматизации проектирования. Знания становятся системными, если объединяются в теорию, атеорией знания становятся тогда, когда имеют основополагающую концепцию, основные понятия, аксиомы.

Что же может стать основополагающей концепцией проектирования? Ответ на этот вопрос нужно искать в теории познания. В ходе проектирования познается, а лучше сказать распознаётся то, что должно существовать для удовлетворения определенной потребности. Таким образом, отнесение проектирования к распознаванию может стать фундаментальным принципом (основополагающей концепцией) системы соответствующих знаний. Традиционно к распознаванию относят определение объекта или явления на основе внешних их признаков. Распознающие системы широко используются в военном деле, в медицине, в геологии. В отличие от этих систем в проектировании распознается не то, что существует, а то, что должно существовать для удовлетворения потребности. Традиционное распознавание и распознавание в проектировании имеют общее в том, что и то и другое построено на признаках.

Распознавание при проектировании — многоуровневый процесс. Он характеризуется последовательными этапами, на каждом из которых объект проектирования (ОП) получает описание на языке признаков, образующее некоторое пространство. На каждом этапе это пространство сужается, и поэтому проектирование можно рассматривать как процесс последовательных приближений. Каждый этап характеризуется своим собственным оператором, содержащим анализ и синтез.

Распознавание в проектировании начинается с определения требований к объекту.

Они формируются исходя из общественных интересов на разном их уровне. Это могут быть общечеловеческие интересы, интересы государственные, отраслевые, заказчика, проектной организации, личные. В условиях конкурентной борьбы учитываются требования рынка. Требования определяют цели проектирования. Для их достижения объект должен обладать соответствующими признаками (свойствами). Поиск вариантов технического решения направляется признаками. Окончательно выбирается вариант в наибольшей степени отвечающий целям проектирования. Таким образом, основными компонентами проектирования являются: множество целей, множество признаков, множество технических решений, множество оценок.

Элементы множества целей вступают в бинарные отношения с элементами множества признаков. В свою очередь признаки связаны бинарным отношением с вариантами технического решения.

Пользуясь языком теории множеств, проектирование технической системы можно связать с отображением на множество оценок среза по подмножеству целей проектирования произведения бинарного отношения элементов множества целей и множества признаков на бинарное отношение элементов множества признаков и множества технических решений.

Оценка вариантов происходит по критериям, отвечающим целям проектирования и окончательно выбирается тот из них, который в большей степени отвечает этим целям, в чем и проявляется оптимизационный характер этого процесса.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.