Розробка системи автоматизації інженерних розрахунків засобами Julia

Abstract

UA : Робота викладена на 79 сторінках друкованого тексту, містить 73 рисунки, 3 таблиці, 43 джерела. Об’єктом дослідження є процес інженерних розрахунків чисельними методами. Метою роботи є створення інженерної програмної системи, яка дозволить автоматизувати інженерні розрахунки з використанням переваг мови програмування Julia. Методи дослідження: аналіз вимог до системи автоматизації інженерних розрахунків, розробка архітектури системи, визначення компонент, необхідних для реалізації функціональності системи, використання сучасних методів програмування та інструментів розробки. Сучасні методи обробки наукових даних в контексті Data Science у таких галузях, як інженерія, машинне навчання, штучний інтелект вимагають від науковця вміння працювати з великими масивами інформації та програмними засобами. Одним з таких програмних засобів є мова програмування Julia. Це відкрита вільна високопродуктивна динамічна мова високого рівня, створена спеціально для технічних (математичних) обчислень. Його синтаксис близький до синтаксису інших середовищ технічних обчислень, таких як Matlab та Octave. Він має у своєму складі складний компілятор, що забезпечує розподілене паралельне виконання інструкцій, обчислювальну точність та велику бібліотеку математичних функцій. Базова бібліотека в основному написана тією ж мовою Julia, але також включає розвинені, кращі у своєму класі відкриті бібліотеки.

EN : The work is presented on 79 pages of printed text, 73 figures, 3 tables, 43 references. The object of the study is is the process of engineering calculations using numerical methods, which often require high computing power and efficiency for processing large amounts of data. The aim of the study is to create a software system that will allow automating engineering calculations using the advantages of the Julia programming language. The methods of research are analysis of requirements for the automation of engineering calculations, development of the system architecture, determination of components necessary to implement the functionality of the system, use of modern programming methods to ensure the efficiency of the system, testing and evaluation. Modern methods of processing scientific data in the context of Data Science in such fields as engineering, machine learning, and artificial intelligence require the scientist to be able to work with large amounts of information and software tools. One such software tool is the Julia programming language. It is an open, free, high-performance, high-level dynamic language created specifically for technical (mathematical) calculations. Its syntax is close to that of other technical computing environments, such as Matlab and Octave. It includes a sophisticated compiler that provides distributed parallel execution of instructions, computational precision, and a large library of mathematical functions. The library is mostly written in the same Julia language, but also includes advanced, best-in-class open-source libraries.