Особенности информационной математической модели при проектировании одежды из кожи

МРНТИ 64.35.01                          

Составление характеристик одежды из кожи представляет собой важное звено в комплексе современных исследований.

С древних времен изделия из кожи неотъемлемо связаны с историей и культурой народов. В зависимости от региона проживания народностей, проектирование швейных изделий из кожи проходит с учетом климатических условий, назначения изделий и национальных особенностей. Изделия изготавливались из шкур парнокопытных животных, чаще всего домашних. В целом, конструктивные особенности и элементы зависели от диаметров добываемых шкур.

Для достижения основной цели исследования, связанной с динамикой развития конструктивных элементов швейных изделий из кожи, рассматривались вопросы взаимосвязи и возможности решения данной задачи.

Цель работы: - анализировать виды характеристик свойств по внутренним строениям и структурам веществ из которого состоит кожа животных. Разработаны этапы с помощью теории графов: - для нахождения способов и методов процессов достижения цели, данный процесс дает возможность вернуться к началу работы, при недостижении результата до тех пор, пока результат не будет удовлетворен и их дальнейшая оценка будет положительной; - с помощью теория графов — рассчитана математическая модель для опти-мального решения на основе импрессивной экспертной оценки, представление системы в виде описанной информационной математи-ческой модели позволяет найти оптимальное решение на основе импрессивной экспертной оценки; -формализация процесса создания любой одежды как системы, включающей модульные компоненты, что позволит ускорить процесс творческого достижения.

Материалы и методы исследований

Для исследований одежды из кожи использован системный подход, включающий не только художественно-эстетические и технологические факторы, но и представление системы в виде описанной информационной математической модели, что позволяет найти оптимальное решение на основе импрессивной экспертной оценки. Проведена формализация процесса создания одежды из кожи как системы, включающей вышеуказанные модульные компоненты, позволяют ускорить процесс творческого достижения поставленной цели.

Ежегодно в республике получают огромное количество шкур. Из них около 3,4 млн штук дает забой КРС (крупного рогатого скота) и 7,9 млн – МРС (мелкого рогатого скота – овец и коз). Стоит отметить, что речь идет о ценном сырье, которым во всем мире дорожат, широко используют в легкой промышленности и других отраслях. Однако о текущем состоянии дел с его переработкой в Казахстане можно судить по следующей цифре: только

15% шкур КРС в Казахстане проходят переработку и в дальнейшем используются для изготовления готовых товаров.

Согласно официальным данным, ежегодно в республике производится до 40,6

тыс. тонн шерсти. Однако перерабатывается лишь небольшая часть этого объема. [2]

В таблице-1 проведен обзор специфики свойств кожаной одежды, такие как: виды сырья, толщина кожи и методы дубления.

Таблица 1. Анализ видов характеристики свойств по внутренним строениям и структурам веществ кожи

Разновидности шкур	Шкуры	Площадь в дм2	Наименование	величины толщины, мм
Шеврет	Овец	50-120	тонкие	0,6-1,5
			средние	0,90,9-1,2
			толстые	свыше 1,2
Шевро	Коз	До 60	тонкие	0,4-1,0
			средние	0,7-1,0
			толстые	свыше 1,0
Козлина	-	60	тонкие	0,4-1,0. 0,5-0,7
			средние	0,7-1,0
			толстые	свыше 1,0
Опоек	Шкуры телят	75-120	тонкие	0,6-1,1 0,6-0,8
			средние	0,8-1,1
			толстые	свыше 1,1
Выросток:	Шкуры телят	90-150	тонкие	0,7-1,2 0,7-0,9
			средние	0,9-1,1
			толстые	свыше 1,2
Полукожник	Шкуры телят	120-200	тонкие	0,7-0,9
			средние	0,9-1,1
			толстые	свыше 1,2

Виды сырья, распространённые в Казахстане: шкуры баранов, коз и коров (мелкого и крупнорогатого скота). Как видно из таблицы анализа видов характеристики свойств по внутренним строениям и структурам веществ кожи, видно, что площадь шкур ( S, дм²) в целом колеблется от 50-200 дм2, также величина толщины кожи равна от 0,2-1,5 мм.

Свойства шкур зависят от следующих показателей - площади, толщины, пористости, объемного веса, а также воздухопроницаемости, паро проницаемости и гигроскопичности кожи.

Таким образом, из краткого обзора выходит, что за время своего существования кожа получила очень широкое распространение, в том числе и для изготовления швейных изделий.

Как видно из таблицы -1, швейные изделия из шкур животных могут обладать различными свойствами, в том числе и в квадратных метрах (в зависимости от наименования животного). При проектировании конструктивных элементов для изготовления швейных изделий необходимо учитывать свойства, конфигурацию отдельных частей шкур для проектирования - спинки, полочки, рукавов и дополнительных конструктивных особенностей.

Проектирование изделий из кожи ориентировано таким образом, что основные детали конструкции, в свою очередь, делятся на более мелкие конструктивные элементы, и это дает конструктору больше возможности рационально использовать натуральную кожу малых размеров.

В данной статье предложено решение проблемы выбора конструктивных элементов с помощью системы в виде описанной информационной математической модели, позволяющей найти оптимальное решение на основе импрессивной экспертной оценки

Результаты и их обсуждение

Для процесса достижения цели выбора конструктивных элементов частей одежды, в частности, различных конструктивнодекоративных элементов (кокетки, центральная, средняя и боковая части полочки спинки, которые в свою очередь могут состоять из нескольких делений и частей) разработаны математические модели и рассчитана их эффектив-ность – теорией графов.

Теория графов — обширный раздел дискретной математики, в котором системно изучают свойства графов, рассчитывается информационная математическая модель для оптимального решения на основе импрессив-ной экспертной оценки.

Теория графов широко применяется в решении экономических и управленческих задач, в программировании, химии, конструировании и изучении электрических цепей, коммуникации, психологии, социологии, лингвистике и в других областях [10].

В работе дано представление костюма, как системы, включающей системообразующие модульные компоненты: дизайн, композицию и стиль, конечной продукцией которой является образ костюма, удовлетворяющий заранее выбранному стилевому решению, направлению моды и функциональному назначению. Модульные компоненты или подсистемы, в свою очередь, включают ряд элементов, процессов с определенными свойствами и отношением и их взаимодействие с выбранным ассортиментом материалов и их комплектующих. Кроме того, отдельные модули могут иметь некоторые общие параметры при взаимодействии между собой, что определяет их адаптивность. Желательно иметь определенные области между модулями, определяющие структурную адаптацию.

Математическая информационная модуль общей системы. Процесс технологии взаимодействия модульных компонентов между собой с заранее заданной целью является узловым процессом творческого поиска решения. Все исследуемые модули должны соответствовать поставленной цели. Выбор того или иного элемента модуля зависит от вклада его в конечный результат с помощью 3х модулей: композиция, адаптация и принятие решений.

В работе предлагается определить информационные ресурсы - методом изучения достижения цели, с определенными ограничениями, возможностями, дополнениями, то есть проходить заново этапы проектирования (возвращения к начальной проблеме) и по новой искать решения окончательного выбора варианта. Данный этап показан в виде схемы на рисунке 1. Данная схема отражает этапы взаимодействия для достижения конечного результата. В целом разработка процесса достижения цели состоит: - из постановки цели; -выбора инструментов для конечного результата; - и при необходимости, если цель не достигнута, возврат к началу процесса.

Специфика системы графов заключается в том, что оценка системы, в частности, образа стилевого решения определяется субъективным методом экспертами. Целевым показателем эффективности изделия является уровень впечатления, зависящий от многих параметров и специфики индивидуума, которые составляют модальные и интермодальные ощущения [18].

Рисунок 1. Граф достижения: 1 - определения направления цели; 2 - выбор ассортимента одежды из кожи; 3 -выбор базовой конструкции; 4 - выбор конструктивных элементов одежды; 5 - автоматический выбор технологической последовательности; 6 - анализ результата процесса достижения цели; 7 - возвращение к начальному этапу, если не соответствует конечному результату в дальнейшем идет повторение всех перечисленных выше графов

Математическую модель [18] W находят           которая сложена из различных моделей с помощью формулы:                            {1,2,3,4} состоящих из нескольких операций W

W = (1),                                        = {W1, W2, ..., WR} [19].

W^-данная цифра является исходным данным для всех манипуляций, для анализа всех моделей W из множества суммы W∑, и рекомендуется ее использовать для модели W. При этом любая модель W подразумевает 1-у технологическую последовательность 1 -го швейного изделия. Модель W∑ содержит технологическую последовательность узлов, что в последующем можно варьировать и сочетать с разными швейными изделиями.

Модель W∑ проектируется на одно изделие с классическими конструктивными элементами — соответственно для проектирования других изделий с другими конструктивными элементами это возможно сделать в сочетании с другими моделями или смешением нескольких разработанных и внесенных в систему моделей. Для этого необходимо разделить и составить несколько моделей в разных стилистических решениях и с разными конструктивными элементами. Допустим, полочка разрабатывается с кокеткой, и другая полочка рекомендуется с дополнительными вертикальными и горизонтальными декоративными частями, и именно эти модели проектируются как множество моделей со своей конфигурацией и частями деталей. Подмодели основной модели W ∑ подразумевают систему множества вариантов.

Формируя конструкцию проектируемого изделия из кожи, необходимо использовать подмодели, в которых содержится множество вариантов: 1,2,3,4 и т.д. (например, выбирая полочку с вертикальными линиями, мы выполняем одну из подмоделей, разработанных и занесенных ранее в множество вариантов).

Формируя определенную модель с выбранными конструктивными элементами, следует ориентироваться на подмодели {1,2,3,4}. Допустим, что множества 1∑, 2∑, 3∑, 4∑ выбраны, как конструктивные элементы, для проектирования конкретного швейного изделия W.

Возможности моделей множества: - из выбранных вариантов подмоделей (допустим вариант 2∑) автоматически выбираются лекала именно этого варианта и одновременно предлагается технологическая последовательность этих узлов; - меняя какие-либо варианты конструктивных элементов (3∑, 4∑) есть возможность установить взаимосвязь в наборе технологических процессов [19].

Данная последовательность по графику достижения (см. рис. 1) графы, проходящей множества 1,2,3,4, отображает все шаги при проектировании изделий: 1 - определение направления цели; 2 - выбор ассортимента одежды из кожи; 3 - выбор базовой конструкции; 4 - выбор конструктивных элементов одежды; 5 - автоматический выбор технологической последовательности; 6 -анализ результата процесса достижения цели; 7 - возвращение к начальному этапу, если достигнутый результат не соответствует конечному результату, в дальнейшем идет повторение всех перечисленных выше графов в определенном порядке действий при осуществлении какой-либо деятельности (например, проектирование системы, технологический процесс изготовления изделия) и может описываться каким-либо дополнительным или главным предикатом. 1-5, 2-5, 3-7, -4-5, 5-6 - ориентированные ветви графа. 1-7, 2-7, 3-7, 4-7, и т.д. - неориентированные ветви графа.

Процесс конструирования и разработки лекал, технологической последовательности с использованием данных множества моделей поможет многократно уменьшить затраты времени, соответственно реализация проектирования швейного изделия из кожи сможет проходить быстро и качественно.

На основании изложенного можно сделать следующие выводы:

• 1.    Одежда представляет сложную систему, включающую не только художественноэстетические и технологические, но и исторические, социальные и другие факторы, влияющие на содержание образа индивидуума.

• 2.    Учитывая сложность объекта исследования, рекомендуется использовать при её создании системный подход, объединяющий композицию, дизайн, стилевое решение как единое целое.

• 3.    Представление системы в виде описанной информационной математической модели позволяет найти оптимальное решение на основе импрессивной экспертной оценки.

• 4.    Формализация процесса создания одежды из кожи как системы, включающей вышеуказанные модульные компоненты, позволяет ускорить процесс творческого достижения поставленной цели путем использования ЭВМ.

Для решения разработки изделий из кожи и выбора конструктивных элементов был использован комбинаторный метод. Метод комбинаторики использован для формирования матрицы для получения вариантов конструктивных деталей на основе типичной базовой конструкции, что может расширить горизонты и увеличить свободное время      рекомендуется использовать такие детали как конструкторов.

Для разработки матрицы использованы базовые конструкции спинки, полочки и рукава. В свою очередь, каждая часть состоит из дополнительных деталей - горизонтальных, вертикальных членений. Применительно к проектированию изделий части конструктивных деталей, состоящих из кусков натуральной кожи, но для матрицы различного вида верхние, средние и нижние части одежды любого вида.

Для формирования одежды, используя базовые формы верхней, средней и нижней частей швейных изделий (табл.3), получаем возможность варьировать и изменять конструктивные элементы проектируемых изделий.

Таблица 3. Формирование одежды из кожи из конструктивных элементов

		Базовые формы частей одежды
		1-й вид	2-й вид	…	п-й вид
Базовые формы верхней части	1-й вид	Модель 1.1	Модель 1.2	…	Модель 1.п
	2-й вид	Модель 1.2	Модель 2.2	…	Модель 2.п
				…
	п-й вид	Модель 1.п	Модель п.2	…	Модель п.п
Базовые формы средней части	1-й вид	Модель 1.1	Модель 1.1	…	Модель 1.м
	2-й вид	Модель 1.2	Модель 2.2	…	Модель 2.м
				…
	м-й вид	Модель м.1	Модель м.2	…	Модель м.м
Базовые формы нижней части	1-й вид	Модель 1.1	Модель 1.1	…	Модель 1.н
	2-й вид	Модель 1.2	Модель 2.2		Модель 2.н
	н-й вид	Модель н.1	Модель н.2		Модель н.н

Кроме основных деталей в матрицу могут быть внесены различные дополнительные мелкие конструктивные элементы. Данная матрица поможет определиться, какие именно конструктивные элементы использовать и проектировать в процессе изготовления швейного изделия из кожи. Как правило, традиционные конструктивные элементы состоят из таких деталей, как полочка, спинка и рукава. Которые в свою очередь делятся на различные дополнительные детали. Например: полочка состоит из нескольких частей – 1) кокетки (прямая, с декоративными линиями по низу, с дополнительными деталями и т.д.), 2) вертикальные, горизонтальные членения боковых, центральных частей полочки; 3) спинка со средним швом, а также с вертикальными, горизонтальными членениями боковых частей. Таким образом, применение теории графов и формирование одежды из кожи из конструктивных элементов, существенно расширят и сформулируют методы работы конструкторов.

Заключение, выводы

В результате исследование через системный подход, объединяющий композицию, дизайн, стилевое решение как единое целое, включая свойства, специфику и характеристику кожи для одежды в виде описанной информационной математической модели позволило найти оптимальное решение на основе импрессивной экспертной оценки.

Формализация процесса создания любой одежды как системы, включающей вышеуказанные модельные компоненты, позволяет ускорить процесс творческого достижения поставленной цели путем использования теории графов.