2. Информационное обеспечение

Процесс автоматизированного проектирования происходит при большом количестве взаимодействующих программных модулей. Взаимодействие модулей проявляется в основном в связях по управлению и по информации.

Связи по информации реализуются: через передачу параметров из вызывающей программы в вызываемую, через общие области (обменные зоны) взаимодействующих модулей и через банк данных. Последний способ обеспечивает унификацию средств информационного обмена в случае взаимодействия большого числа программных модулей.

Банк данных (БнД) - основная составляющая информационного обеспечения САПР. В нем хранятся как редко изменяемые данные (архивы, справочные данные, типовые проектные решения), так и сведения о текущем состоянии различных версий выполняемых проектов. Как правило, БнД работает в многопользовательском режиме, с его помощью осуществляется информационный интерфейс (взаимодействие) различных подсистем САПР.

Банк данных представляет собой совокупность средств для централизованного гкопления и коллективного использования данных в САПР. Банк данных (БНД) состоит из базы данных и системы управления базой данных.

База данных (БД) -данные, находящиеся в запоминающих устройствах вычислительных систем, структурированные в соответствии с принятыми в данном БнД правилами. Главная особенность информации, хранимой в БД, заключается в ее структурированности. Сведения о структуре и взаимосвязях данных в базе данных выражаются не только упорядочным расположением данных, но и использованием дополнительных массивов указателей, индексов, имен (ключей), введением специальных правил объединения данных. Структурированность данных позволяет разработать унифицированные алгоритмы. В соответствии с которыми происходят информационные обмены между БД и любым из модулей программной системы. Эти унифицированные ~*горитмы являются основой системы управления базой данных, через которую замыкаются информационные связи.

Система управления базой данных (СУБД) — совокупность программных средств, обеспечивающих функционирование БнД. С помощью СУБД производятся запись данных в БнД, их выборка по запросам пользователей и прикладных программ, обеспечивается защита данных.

В большинстве автоматизированных информационных систем применяют СУБД, поддоржнпающы? релицшнптий МПДРТТИ ЛЯННЫХ. СрбПИ обШЙХ ТребОВЯНИЙ к СУБД можно отметить:

• обеспечение целостности данных (их полноты и достоверности);

• защита данных от несанкционированного доступа и от искажений;

• удобство пользовательского интерфейса;

• возможность распределенной обработки в компьютерных сетях.

Построение БнД САПР - сложная задача, что обусловлено следующими особенностями САПР.

1. Разнообразие проектных данных в процессах обмена как по своей семантике (многоаспектность), так и по формам представления. В частности, значительная доля графических данных.

2. Нередко обмены должны производиться с высокой частотой, что предъявляет жесткие требования к быстродействию средств обмена.

3. В САПР проблема целостности данных оказывается более трудной для решения, чем в большинстве других систем, поскольку проектирование является процессом взаимодействия многих проектировщиков, которые не только считывают данные, но и изменяют их, причем в значительной мере работают параллельно. Отсюда: во-первых, итерационный характер проектирования обычно приводит к наличию по каждой части проекта несколько версий, которые нужно хранить с возможностью возврата к любой из них; во-вторых, нельзя допускать использование пользователями неутвержденных данных, поэтому моменты внесения изменений в общую БД должны быть согласованными.

4. Транзакции могут быть длительными и трудоемкими. Транзакцией называют последовательность операций по удовлетворению запроса. В САПР внесение изменений в некоторую часть проекта может вызвать довольно длинную и разветвленную сеть изменений в других его частях из-за существенной взаимозависимости компонентов проекта. В результате транзакции могут длиться даже несколько часов и более. Одна из трудностей заключается в отображении взаимозависимости (ассоциативности) данных. При хранении компонентов проекта во внешней памяти затраты времени на обработку запросов оказываются значительно выше, чем в большинстве других автоматизированных систем.

5. Иерархическая структура проектных данных и, следовательно, отображение наследования в целях сокращения объема базы данных.

В определенной мере названные особенности учитываются в СУБД третьего поколения, в которых стали применяться черты объектно-ориентированных (объектных) СУБД. В них наборы данных, характеризующих состояние предметной области (состояние проекта в случае САПР), помещаются в отдельные файлы. Наследование свойств объектов предметной области выражается с помощью введения категорий класса, надкласса, подкласса.

_7 Объектные БД выгодны, во-первых, тем, что данные по конкретным объектам проектирования не разбросаны по множеству таблиц, как это имеет место в реляционных БД, а сосредоточены в определенных местах. Во-вторых, для каждого объекта могут быть назначены свои типы данных. В результате проще решаются задачи управления и удовлетворения запросов. Наряду с чисто объектными, применяют объектно-реляционные СУБД. В последних происходит объединение свойств реляционных и объектно-ориентированных СУБД. Отличительные особенности СУБД третьего поколения: расширенный набор возможных типов данных, открытость (доступность из разных языков программирования, возможность обращения к прикладным системам из СУБД),

управление асинхронными параллельными процессами, состояние которых отражает БД.

Названные особенности управления данными в САПР нашли свое выражение в современных подсистемах управления проектными данными PDM. Вследствие большого объема проектных данных и наличия ряда версий проектов PDM должна обладать развитой системой поиска нужных данных по различным критериям. Поскольку взаимодействие внутри группы проектировщиков в основном осуществляется путем обмена данными, то в системе PDM часто совмещают функции управления данными и параллельным проектированием.