Constructive-Synthesizing Modelling of Multifractals Based on Multiconstructors
Loading...
Date
2024
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
CEUR-WS Team, Aachen, Germany
Abstract
ENG: The concept of constructive-synthesising modelling is presented. The basic principles are determined. The classification of constructors by the purpose of constructing and external relations is presented. The types of constructors are defined: generating, transforming, analysing, optimising/adapting, algorithmic; autonomous, parametric, interactive, multiconstructors. Achievements in the application of the constructive-synthesising approach to solving a variety of problems are presented. The instrumental software "Constructor 1.1" has been developed. Simultaneously with the demonstration of the capabilities of the developed software environment, the formation of flat geometric multifractals is demonstrated. The formation of a multifractal is performed by realization a multiconstructor, which consists of a number of autonomous generating, parametric transforming and algorithmic constructors. The features of the deployment of transformations in the formation of constructors are shown: specialization, interpretation and concretization. The specialization of constructors determines the subject area of construction, necessary data and operations. To ensure the functioning of the constructive processes, all constructor operations must be interpreted by the corresponding procedures of the algorithmic constructor. The combination of the constructor (model of data and possible operations) with the algorithmic constructor (model of the executor) forms a constructive system capable of autonomous constructor by an internal executor. Substitution rules and initial conditions are setting in concretization. The developed software provides a certain flexibility in terms of possible modifications and the formation of new constructors and processes. This toolkit can be used as a basis for modelling various constructions and construction processes, especially in the tasks of their optimisation and structural adaptation.
UKR: Представлено концепцію конструктивно-синтезуючого моделювання. Визначено основні принципи. Представлено класифікацію конструкторів за метою конструювання та зовнішніми зв'язками. Визначено типи конструкторів: генеруючі, перетворюючі, аналізуючі, оптимізуючі/адаптуючі, алгоритмічні; автономні, параметричні, інтерактивні, мультиконструктори. Представлено досягнення у застосуванні конструктивно-синтезуючого підходу до розв'язання різноманітних задач. Розроблено інструментальне програмне забезпечення «Конструктор 1.1». Одночасно з демонстрацією можливостей розробленого програмного середовища продемонстровано формування плоских геометричних мультифракталів. Формування мультифрактала здійснюється за допомогою реалізації мультиконструктора, який складається з ряду автономних генеруючого, параметричного перетворюючого та алгоритмічного конструкторів. Показано особливості розгортання перетворень при формуванні конструкторів: спеціалізація, інтерпретація та конкретизація. Спеціалізація конструкторів визначає предметну область побудови, необхідні дані та операції. Для забезпечення функціонування конструктивних процесів усі операції конструктора мають бути інтерпретовані відповідними процедурами алгоритмічного конструктора. Поєднання конструктора (моделі даних і можливих операцій) з алгоритмічним конструктором (моделлю виконавця) утворює конструктивну систему, здатну до автономного конструювання внутрішнім виконавцем. Правила підстановки та початкові умови задаються при конкретизації. Розроблене програмне забезпечення забезпечує певну гнучкість з точки зору можливих модифікацій та формування нових конструкторів і процесів. Цей інструментарій може бути використаний як основа для моделювання різноманітних конструкцій та будівельних процесів, особливо в задачах їх оптимізації та структурної адаптації.
UKR: Представлено концепцію конструктивно-синтезуючого моделювання. Визначено основні принципи. Представлено класифікацію конструкторів за метою конструювання та зовнішніми зв'язками. Визначено типи конструкторів: генеруючі, перетворюючі, аналізуючі, оптимізуючі/адаптуючі, алгоритмічні; автономні, параметричні, інтерактивні, мультиконструктори. Представлено досягнення у застосуванні конструктивно-синтезуючого підходу до розв'язання різноманітних задач. Розроблено інструментальне програмне забезпечення «Конструктор 1.1». Одночасно з демонстрацією можливостей розробленого програмного середовища продемонстровано формування плоских геометричних мультифракталів. Формування мультифрактала здійснюється за допомогою реалізації мультиконструктора, який складається з ряду автономних генеруючого, параметричного перетворюючого та алгоритмічного конструкторів. Показано особливості розгортання перетворень при формуванні конструкторів: спеціалізація, інтерпретація та конкретизація. Спеціалізація конструкторів визначає предметну область побудови, необхідні дані та операції. Для забезпечення функціонування конструктивних процесів усі операції конструктора мають бути інтерпретовані відповідними процедурами алгоритмічного конструктора. Поєднання конструктора (моделі даних і можливих операцій) з алгоритмічним конструктором (моделлю виконавця) утворює конструктивну систему, здатну до автономного конструювання внутрішнім виконавцем. Правила підстановки та початкові умови задаються при конкретизації. Розроблене програмне забезпечення забезпечує певну гнучкість з точки зору можливих модифікацій та формування нових конструкторів і процесів. Цей інструментарій може бути використаний як основа для моделювання різноманітних конструкцій та будівельних процесів, особливо в задачах їх оптимізації та структурної адаптації.
Description
V. Shynkarenko: ORCID 0000-0001-8738-7225
Keywords
constructive-synthesizing modeling, software, constructor, algorithm, formal grammar, formalization, fractal, information technology, конструктивно-синтезуюче моделювання, програмне забезпечення, конструктор, алгоритм, формальна граматика, формалізація, фрактал, інформаційні технології, КІТ
Citation
Shynkarenko V., Chyhir R. Constructive-Synthesizing Modelling of Multifractals Based on Multiconstructors. CEUR Workshop Proceedings. Vol. 3806 : Proc. of the 14th International Scientific and Practical Programming Conference (UkrPROG 2024), Kyiv, Ukraine, May 14–15, 2024. Kyiv, 2024. P. 75–88.