name: Научные основы интеллектуализации виртуального проектирования конструкции и технологии изготовления одежды
keyword_list: трехмерное проектирование одежды распознавание эскиза умная одежда виртуальное моделирование одежды цифровое описание модели виртуальная модель интеллектуальная одежда искусственный интеллект методы интеллектуализации Интеллектуальные САПР одежды
abstract: В условиях цифровизации мировой экономики и глобализации потребительских рынков возрастает значимость интерактивного клиенто-ориентированного проектирования изделий, разработок принципиально новых технологий и продуктов, функции которых предвосхищают ожидания потребителей, что свидетельствует об актуальности новых подходов, ориентированных на долгосрочную интеллектуализацию швейной промышленности.
  Цель представленной работы состоит в решении научной задачи интеллектуализации виртуального проектирования конструкций и технологии изготовления одежды средствами параметризации и автоматизации для создания принципиально новых конструкторско-технологических решений и выпуска швейных изделий, отличающихся востребованными оригинальными или заданными функциями, в наибольшей степени соответствующих персонифицированным ожиданиям потребителей.
  Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
  	изучение и систематизация подходов к интеллектуализации систем, процессов и объектов проектирования;
  	изучение инженерных и параметрических подходов к проектированию промышленных изделий и возможностей их интеграции;
  	исследование взаимосвязей между параметрами, описывающими фигуру человека, конструкцию и пространственную форму проектируемой одежды;
  	исследование влияния характеристик материалов на конструктивно-технологические параметры изделия в процессе виртуального проектирования одежды; 
  	разработка интегрированной системы интерактивного проектирования конструкций и технологии изготовления швейных изделий с учетом особенностей производства и заданного уровня интеллектуальных поддержек;
  	разработка инновационных технологий изготовления «умной» (интеллектуальной) одежды.
  К результатам работы, составляющим научную новизну, отнесены следующие:
  1.	Разработана научная концепция интеллектуализации промышленного проектирования и изготовления одежды на основе когнитивного подхода, позволяющего учитывать явные, скрытые и перспективные потребности клиентов и создавать принципиально новые продукты и технологии их изготовления. 
  2.	Разработана научная концепция интеллектуализации САПР одежды на основе интеграции модулей автоматизации процессов эскизирования, конфекционирования, конструирования и технологической подготовки производства, обеспечивающей возможность использования экспертных рекомендаций, интеллектуальной поддержки принятия решений, технологий искусственного интеллекта и интеллектуального анализа больших данных о потребителях, направленная на производство наиболее конкурентоспособной и востребованной продукции.
  3.	Разработана научная концепция 4D параметризации виртуального проектирования одежды заданной функциональности на основе выявления совокупности параметров, однозначно характеризующих объект проектирования, и математического описания зависимостей между ними, что позволяет корректировать как параметры 3D формы объекта, так и его функциональные параметры, обусловленные способом изготовления изделия, при этом изменение любого из параметров проектируемого изделия приводит к модификации всех взаимосвязанных параметров, что одновременно отражается на визуализации изделия на виртуальной фигуре и позволяет учитывать изменения требований, предъявляемых потребителем.
  4.	Дано определение интеллектуальной («умной») одежды как изделий, отличающихся человеко-ориентированной адаптацией, модифицируемостью, эволюционным развитием и интегрируемостью с другими объектами для передачи информации.
  5.	Разработаны методы определения и представления исходной информации для виртуального проектирования одежды, включая трудно формализуемую информацию по распознаванию конструктивных и композиционных характеристик модели и их последующее преобразование в параметры конструкции изделия.
  6.	Разработан метод проектирования конструктивных деталей и декоративных элементов одежды, основанный на математическом описании взаимосвязанных параметров эскиза и конструкции, позволяющий обеспечить их трехмерное графическое виртуальное отображение.
  7.	Разработан метод описания и построения оцифрованных моделей внешней формы фигуры человека в виде параметрических зависимостей, позволяющих реализовать гибкий алгоритм процесса проектирования одежды на фигуры любых размеров и форм, а также проведение виртуальных примерок.
  8.	Разработана методология художественного проектирования моделей одежды сложных форм и покроев в виртуальной среде, основанная на формировании базы элементов проектных решений творческих задач и на интеллектуальной технической поддержке, позволяющей аккумулировать наиболее успешный опыт проектирования и производства одежды.
  9.	Предложен алгоритм проектирования принципиально новых проектных решений предметов одежды на основе описания функции объекта, потребности им удовлетворяемой и технического решения, интегрирующего достижения и возможности развития технологий, материалов, оборудования, дизайна. 
  Теоретическая значимость исследования обоснована решением научной проблемы разработки нового подхода к проектированию одежды в виртуальной среде на основе методов интеллектуализации и технологий искусственного интеллекта путем разработки инструментария интеллектуальной поддержки и изложения элементов теории интеллектуализации этапов проектирования одежды, представленных в виде экспертных систем и баз знаний.
  Значение полученных соискателем результатов исследования для практики заключается в разработке:
  	инструмента для преобразования творческого эскиза в технический, позволяющего параметрически описывать характеристики проектируемой одежды относительно фигуры человека;
  	способа описания внешней формы фигуры человека и готовых образцов одежды с помощью совокупности 3D параметров поверхности и закономерностей их взаимного влияния, который позволяет получить графическое виртуальное отображение геометрических особенностей поверхности объектов;
  	информационно-визуальной базы данных основных графических элементов пространственной формы одежды, позволяющей синтезировать и моделировать внешнюю форму моделей в виртуальной среде;
  	алгоритма построения виртуальных моделей одежды разных силуэтов и покроев, учитывающего физиологические и психологические аспекты процесса восприятия человеком внешнего образа и характеристик объекта;
  	способа интерактивного проектирования конструкций одежды, включающего модули интеллектуальной и экспертной поддержки в виде научно-обоснованных рекомендаций по выбору значений прибавок, конструктивных и технологических параметров, моделей-аналогов и других вариантов конструктивно-технологических решений;
  	метода проектирования изделий повышенной функциональности, включающего определение основных и дополнительных функций изделия на основе его назначения и потенциала технико-технологических ресурсов; выявление явных и скрытых предпочтений потребителей с использованием средств интеллектуализации; использование пополняемых баз знаний конструктивно-технологических решений и экспертных рекомендаций; установление совокупности параметрических характеристик изделия, варьированием которых регулируется соответствие показателей качества изделия предъявляемым требованиям;
  	способа изготовления предметов одежды с применением токопроводящих текстильных материалов, электропроводность которых можно регулировать изменением характера расположения, размера и плотности покрытия токопроводящих элементов, применимого для производства интеллектуальных текстильных сенсоров, контролирующих физиологическое состояние человека, и костюмов для защиты от электромагнитного излучения;
  	способа изготовления терморегулируемой одежды, определенные зоны которой инкорпорированы микрокапсулами с изменяемым фазовым состоянием, чтобы обеспечить выделение тепла при снижении температуры пододёжного пространства и поглощения тепла в обратном случае путём варьирования совокупности параметров условий эксплуатации, физической активности потребителя, конструктивного решения одежды и особенностей синтеза материала;
  	способа изготовления спортивной релаксационной одежды, определенные зоны которой инкорпорированы ароматизированными микрокапсулами, реагирующими на фрикционное или температурное воздействие путем выделения запланированного аромата, позволяющего уменьшить напряжение центральной нервной системы человека и/ или оказывающего антимикробное воздействие, что осуществляется путём варьирования совокупности параметров структуры и состава материала, антроподинамических характеристик потребителя и художественно-конструктивного решения одежды;
  	способа проектирования изделий, способных запрограммированно изменять и полностью восстанавливать свою внешнюю форму при термическом или электрическом воздействии путём заданного обратимого изменения длины, ширины, толщины или изгиба материала для существенного улучшения эргономических, эстетических и защитных функций, реализованный при изготовлении анимированных декоративных элементов одежды и саморегулируемых термоизоляционных костюмов;
  	способа проектирования предметов одежды, обладающих функцией управления другими объектами, реализованный с помощью интеграции в костюм специальных технических устройств, таких как гибкие солнечные аккумуляторы для изготовления экипировки военного назначения с дополнительным энергетическим ресурсом или тактильные экраны, передающие цифровую информацию об окружающей среде слабовидящим;
  	способа проектирования и аддитивного изготовления изделий сложной формы, отличающихся жесткой структурой для создания декоративных и формозадающих элементов одежды или подвижной структурой для создания гибких поверхностей различных текстур и кривизны, реализация которого основана на обоснованном выборе технологии, оборудования и материалов для 3D печати.
chairman_dissertation_council.name: Валентина
chairman_dissertation_council.surname: Костылева
chairman_dissertation_council.patronymic: Владимировна
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой "Художественное моделирование, конструирование и технология изделий из кожи"
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: F-2157-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 57204425426
chairman_dissertation_council.rinc_id: 353612
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Валерий
organization_supervisor.surname: Белгородский
organization_supervisor.patronymic: Савельевич
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 64.33.13
rubrics.name: Общая технология швейного производства
rubrics.code: 64.33.14
rubrics.name: Моделирование и конструирование швейных изделий
rubrics.code: 64.01.77
rubrics.name: Методы исследования и моделирования. Математические и кибернетические методы
rubrics.code: 64.01.85
rubrics.name: Автоматизация и автоматизированные системы
oecds.code: 02.11.IK
oecds.name: ENGINEERING, MANUFACTURING
oecds.code: 02.05.QJ
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, TEXTILES
oecds.code: 02.02.AC
oecds.name: AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS
speciality_codes.name: Технология швейных изделий
speciality_codes.code: 05.19.04
supervisors.fio: Андреева Елена Георгиевна
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технология швейных изделий
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Сурженко Е.Я.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технология швейных изделий
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Черунова И.В.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технология швейных изделий
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Корнилова Н.Л.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технология швейных изделий
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "РГУ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА (ТЕХНОЛОГИИ. ДИЗАЙН. ИСКУССТВО)"
protection_organization.ogrn: 1027739119561
protection_organization.supervisor_name: ВАЛЕРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: БЕЛГОРОДСКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: САВЕЛЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО "РГУ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА"
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА (ТЕХНОЛОГИИ. ДИЗАЙН. ИСКУССТВО)"
author_organization.ogrn: 1027739119561
author_organization.supervisor_name: ВАЛЕРИЙ
author_organization.supervisor_surname: БЕЛГОРОДСКИЙ
author_organization.supervisor_patronymic: САВЕЛЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения