Анализ Задания

Под задачей преобразования моделей подразумевается нахождение зависимости между параметрами модели идеального элемента и параметрами модели МИ-элемента. Было предложено представить эту зависимость в виде полинома заданного вида. Задание вида полинома позволит сократить пространство поиска решения. Заданный полином используется для решения задачи аппроксимации функциональной зависимости s-параметров элемента от его электрических/геометрических параметров.

Необходимо использовать гибридный аппроксимирующий полином, состоящий из полиномов различного вида. Каждый из составных полиномов предназначен для своих целей. Так степенной полином классического вида необходимо использовать, чтобы описать функциональную зависимость в глобальном смысле. Использование полиномов, ограниченных функциями sin и cosh необходимо для локальной корректировки в области глобального экстремума [2]. После анализа литературы, было решено остановиться на представлении аппроксимирующего полинома в виде суммы трех полиномов:

Классический полином с варьируемыми коэффициентами и степенями переменных (формула 7):

, (7)

где nm – количество мономов;

nv – количество переменных;

- переменная, представляющая один из параметров идеального элемента.

Модифицированный полином P-типа [2]:

, (8)

где P – количество полиномов классического типа (под функцией sin)(формула 7);

- корректирующий коэффициент полинома для функции sin.

Модифицированный полином R-типа [2]

, (9)

где R – количество полиномов классического типа (под функцией cosh)(формула 7);

- корректирующий коэффициент полинома.

Нахождение параметров полинома предложено решить, используя аппарат генетических алгоритмов. Для решения задачи определения параметров необходимо знать S-параметры идеального и МИ-элементов, чтобы производить поиск и анализ полученного генетическим алгоритмом решения.

Полученные результаты в виде полиномов, приведенных к классической форме, и ошибки в виде среднеквадратического отклонения S-матриц идеального элемента и МИ-элемента, сохраняются в файле, а также в интерфейсе пользователя отображается полином с минимальной ошибкой.

Важным условием для достижения приемлемой интерактивности программы является разработка понятно и достаточно функционального интерфейса пользователя. Работа с программой будет осуществляться в 4 этапа: выбор задачи (получение S-матриц), задание требований на диапазоны изменений степеней и коэффициентов полиномов, настройка генетического алгоритма, наблюдение результатов. Самыми сложными этапами общения с пользователем являются задание требований на диапазоны изменений степеней и коэффициентов полиномов и настройка генетического алгоритма, поэтому необходимо продумать возможные варианты задания значений «по умолчанию».

Разработку генетических алгоритмов и библиотеки интерфейса с программой MWO было решено производить на языке C++, используя среду разработки Microsoft Visual Studio 2005. Причиной является то, что разработка модуля генетических алгоритмов ранее производилась на языке C++, а также и потому что, программы, написанные на языке C++ обладают достаточно высоким быстродействием, что является важным условием для успешного решения поставленной задачи.

Разработку пользовательского интерфейса было решено производить на языке Object Pascal в среде Turbo Delphi 2006. Это связано с тем, что среда разработки Turbo Delphi 2006 позволяет быстро разработать интерфейс программы с достаточно высокой функциональностью.

Связь интерфейса пользователя и библиотек генетических алгоритмов и связи с программой MWO осуществляется при помощи технологии динамически подключаемых библиотек (DLL – Dynamic Link Library). Т.е. модули генетических алгоритмов и связи с MWO «оборачиваются» в DLL и подключаются к приложению, с разработанным интерфейсом пользователя.

Дата добавления: 2015-07-08