- •Введение
- •1. Задачи, решаемые при проектировании и оптимизации состава асфальтобетонной смеси
- •2. Прикладные програмные комплексы, применяемые при подборе и оптимизации состава асфальтобетонной смеси
- •Использование программного комплекса «матлаб» позволяет решать поставленные задачи в следующих областях: Математика и вычисления.
- •Визуализация данных.
- •3. Пример подбора и оптимизации состава асфальтобетонной смеси с применением добавки гранулированного резинобитумного вяжущего «рбв-г» с помощью программы «excel» и пакета прикладных программ «matlab»
- •Заключение
Использование программного комплекса «матлаб» позволяет решать поставленные задачи в следующих областях: Математика и вычисления.
«МАТЛАБ» предоставляет пользователю большое количество (несколько сотен) функций для анализа данных, покрывающие практически все области математики, в частности:
Матрицы и линейная алгебра — алгебра матриц, линейные уравнения, собственные значения и вектора, сингулярности, факторизация матриц и другие.
Многочлены и интерполяция — корни многочленов, операции над многочленами и их дифференцирование, интерполяция и экстраполяция кривых и другие.
Математическая статистика и анализ данных — статистические функции, статистическая регрессия, цифровая фильтрация, быстрое преобразование Фурье и другие.
Обработка данных — набор специальных функций, включая построение графиков, оптимизацию, поиск нулей, численное интегрирование (в квадратурах) и другие.
Дифференциальные уравнения — решение дифференциальных и дифференциально-алгебраических уравнений, дифференциальных уравнений с запаздыванием, уравнений с ограничениями, уравнений в частных производных и другие.
Разреженные матрицы — специальный класс данных пакета MATLAB, использующийся в специализированных приложениях.
Целочисленная арифметика — выполнение операций целочисленной арифметики в среде «MATLAB».
Визуализация данных.
В составе пакета MATLAB имеется большое количество функций для построения графиков, в том числе трёхмерных, визуального анализа данных и создания анимированных роликов.
Встроенная среда разработки позволяет создавать графические интерфейсы пользователя с различными элементами управления, такими как кнопки, поля ввода и другими.
Для «MATLAB» имеется возможность создавать специальные наборы инструментов (англ. toolbox), расширяющие его функциональность. Наборы инструментов представляют собой коллекции функций, написанных на языке «MATLAB» для решения определённого класса задач. Компания «Mathworks» поставляет наборы инструментов, которые используются во многих областях.
Стоимость программы для установки на один компьютер при коммерческом использовании без дополнительных функций и наборов инструментов составляет порядка 4300 BYN. Однако производитель сам устанавливает продажную стоимость при обращении к нему, в зависимости от сферы использования данного программного комплекса.
Краткий обзор статистической графической системы «Statgraphics plus for windows».
Статистический графический пакет «STATGRAPHICS», разработанный американской корпорацией «Manugistics» является на сегодняшний день одной из наиболее эффективных систем статистического анализа данных [9].
«STATGRAPHICS» включает в себя более 250 статистических и системных процедур, применяющихся в экономике, маркетинге, биологии, научной деятельности и др.
Все процедуры сгруппированы и каждой группе соответствует собственное меню:
- меню «Describe» содержит статистические методы анализа по одной и множеству переменных, процедуры подбора распределений, средства табуляции и кросс-табуляции данных;
- меню «Compare» включает методы сравнения двух и более выборок данных, процедуры одно- и многофакторного дисперсионного анализа;
- меню «Relate» содержит процедуры простого, полиноминального и множественного регрессионного анализа.
В базовую систему включен достаточно полный набор наиболее часто встречающихся видов статистического анализа данных. В то же время для расширения возможностей системы предлагаются дополнительные модули, инициализация которых осуществляется через меню «Special». К ним относятся:
- модуль «Контроль качества» предназначен для оценки эффективности всех звеньев производственного процесса и формирования соответствующих контрольных карт;
- модуль «Планирование эксперимента» помогает сформулировать критерий оптимальности плана эксперимента, подобрать наилучший план, организовать сбор и обработку требуемой информации.
Также статистический пакет могут дополнять множество иных модулей предназначенных для разнообразных способов обработки разноплановых данных и решения частных задач.
Согласно [10] стоимость «Statgraphics Centurion XVI» лицензии на один компьютер для коммерческого использования составляет от 1580 BYN, в зависимости от комплектации программного пакета.
Таким образом, рассмотрев данный перечень программных продуктов можно сделать следующие выводы о возможности использования данных комплексов при проектировании составов асфальтобетона:
- при подборе зернового состава минеральной части асфальтобетонной смеси можно применять все рассмотренные выше программные комплексы, однако наиболее подходящей будет программа «EXCEL», ввиду своей цены, распространенности и универсальности, а также простоты использования;
- при оптимизации количества, битума и модифицирующих, технологических и иных добавок необходим программный инструмент, позволяющий строить трех параметрические зависимости и производить статистический анализ экспериментальных данных. Таким инструментом может выступать как программный комплекс «MATLAB», так и статистическая графическая система «STATGRAPHICS».
