41. Производительность и надежность сапр

Одной из составных частей анализа системы является оценка ее производительности. Параметрами производительности являются:

• производительность всей системы – количество унифицированных проектов, выполняемых в плановую единицу времени;

• пропускная способность системы – среднее число задач, которые системы способна решить в единицу времени;

• процессорное время, необходимое для выполнения всего комплекса работ;

• время работы периферийных устройств;

• время реакции системы на запрос, т.е. время от момента нажатия клавиши до момента появления ответа;

• загрузка элементов системы.

Если показатели производительности описывают насколько эффективно работает система, когда она исправна, то показатели надежности характеризуют способность системы сохранять и восстанавливать свое исправное состояние.

Надежность подразделяется на аппаратную, программную и функциональную.

• Надежность аппаратного и программного обеспечения – вероятность работы без отказов в течение определенного периода времени. Она определяется не только частотой отказов, но и последствиями, к которым они приводят. Как правило определяют надежность прикладного программного обеспечения, т.к. надежность операционной системы обычно высокая. Надежность определяется по формулам, где учитывается количество выявленных ошибок, число прогонов программы, время тестирования.

• Функциональная надежность – свойство системы обеспечивать получение достоверного результата или выполнения задания в определенное время.

Надежность определяют устойчивостью, т.е. способностью противостоять воздействиям сбоев и отказов в работе аппаратуры и ошибок в исходных данных, сохранять данные, программы и аппаратные средства.

Для повышения надежности систему нужно периодически обновлять, сохраняя новый вариант. Кроме того, необходимо предусмотреть время на профилактические работы. Это увеличивает время выполнения программы, но повышает устойчивость системы.

43. Программное обеспечение

Связь пользователя с аппаратным обеспечением осуществляется через программное. Все программное обеспечение делится на два больших класса: системное и прикладное.

Системное программное обеспечение организует диалог пользователя с компьютером, управляет работой аппаратных средств, распределением и использованием ресурсов и обеспечивает услугами прикладные комплексы.

Прикладное программное обеспечение - комплект программ для конечного пользователя, в нашем случае – для проектировщика.

44. Характеристиками надежности являются безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность характеризует свойство системы сохранять работоспособность в течение определенного времени в определенных эксплуатационных условиях. Характеристиками безотказности являются: время исправной работы от начала эксплуатации до первого отказа; интенсивность отказов (плотность вероятности возникновения отказа); функция готовности, т.е. вероятность того, что в данный момент времени система работоспособна. Определяется отношением числа изделий, не отказавших за некоторое время, к общему числу испытанных изделий.

Долговечность характеризует свойство системы сохранять работоспособность в течение длительного времени. Показателями являются: полный ресурс; средний ресурс между ремонтами; срок службы до текущего ремонта и т.д.

Ремонтопригодность – приспособленность машины к восстановлению ее работопригодности и поддержанию технического ресурса путем предупреждения, обнаружения и устранения неисправностей и отказов. Показателями являются: вероятность восстановления в заданное время;

среднее время восстановления и т.д.

Сохраняемость – способность системы сохранять эксплуатационные показатели. Показателями являются: средний срок сохраняемости; время, за которое с определенной вероятностью не достигнется предел сохраняемости и т.д.

46)Программное обеспечение САПР представляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной документации к ним, необходимых для автоматизированного проектирования. Физически в состав ПО входят:

документы с текстами программ;

программы, записанные на машинных носителях информации;

эксплуатационные документы.

ПО конкретной САПР включает в себя программы и документацию для всех типов ЭВМ, используемых в данной САПР.

Составляющие программного обеспечения САПР, а также требования к его разработке и документированию установлены государственными стандартами.

ПО САПР подразделяется на прикладное и системное.

Прикладное программное обеспечение представляют пакеты прикладных программ (ППП) для выполнения различных проектных процедур. Они разрабатываются на основе единого внутреннего представления графической и текстовой информации, единого входного языка, строятся по модульному принципу и ориентированы на использование непрограммистом-проектировщиком.

Различают несколько типов ППП в зависимости от состава пакета. Пакеты прикладных программ простой структуры характеризуются наличием только обрабатывающей части — набора функциональных программ (модулей), каждая из которых предназначена для выполнения только одной проектной процедуры. Объединение нужных модулей осуществляется средствами операционной системы ЭВМ.

Пакеты прикладных программ сложной структуры и программные системы появились в результате развития прикладного программного обеспечения. В первых из них имеется собственная управляющая часть — монитор, во вторых, кроме того, — языковой процессор с проблемно-ориентированным входным языком. Программные системы вместе с соответствующим лингвистическим и информационным обеспечением называют программно-методическими комплексами САПР.

Управляющая часть программного обеспечения имеет иерархическую организацию, и в общем случае в ней можно выделить различные уровни: уровень операционных систем вычислительной сети, операционных систем отдельных ЭВМ, мониторных систем САПР и мониторов отдельных ППП.

Основные функции управляющей части: связь с пользователем в режиме диалога, планирование вычислительного процесса, распределение вычислительных ресурсов, динамическое распределение памяти и другие.

Программное обеспечение целесообразно разрабатывать на основе принципов модульности и иерархичности. Операционная система является основным компонентом системного программного обеспечения САПР.

Принципы модульности и иерархичности позволяют организовать коллективную параллельную разработку различных частей программного обеспечения, создавать открытые программные системы, облегчают их комплексную отладку и информационное согласование.

Выделяют системный уровень разработки прикладного программного обеспечения, уровень прикладных программ и уровень подпрограмм (модулей).Связи между отдельными программными модулями могут быть реализованы по управлению, информации, размещению и воздействию.Связи модулей по управлению могут быть двух типов: последовательные связи между модулями без возврата в предыдущий модуль и иерархические связи с подчиненностью модулей различных уровней.Связи модулей по информации проявляются в передаче числовых массивов в несколько модулей пакета. Этот аспект взаимодействия модулей затрагивает проблемы построения информационного обеспечения САПР.Связи модулей по размещению указывают группы модулей, одновременно размещаемых в оперативной памяти на различных этапах проектирования.Связи модулей по воздействию отражают такие воздействия одних программ на другие, которые приводят к изменению самих программ, например, воздействие языковых процессов на рабочие программы. Внутри рабочих программ связи модулей по воздействию стараются исключить.К настоящему времени разработано большое количество пакетов прикладных программ САПР электрических и электронных средств. В качестве примеров можно привести ДИСП, САМРИС-2, СПАРС, АРОПС, КРОСС. Из зарубежных систем можно отметить пакеты Micro CAP, PSPICE, P-CAD, SPADE.

Значительное число этих пакетов ориентировано на автоматизацию проектирования печатных плат, цифровых и аналоговых интегральных схем, операционных усилителей, низкочастотных радиотехнических устройств.Развитие программного обеспечения САПР требует все более значительных затрат высококвалифицированного труда. Стоимость многих промышленных САПР составляет миллионы долларов. Поэтому актуальной становится разработка САПР второго порядка, или САПР САПРов. Пока таких систем еще не существует, но прогресс в этом направлении наблюдается. В отличие от традиционных САПР, в таких системах результат имеет нематериальный (информационный) характер. Различие результатов вызвано различными языками описания предметных областей: в одном случае — чертежи, схемы, устройства, а в другом — программа проектирования. Однако и в том, и в другом случае возможен единый системный методологический подход к проектированию: становится актуальным создание и развитие банка инженерных знаний, необходимых для проектирования.

47)Проект НИР служит для разработки или научной проблемы в среде определенного направления или целого научного направления. Имя проекта — тема исследования. Проект всегда имеет четко выраженное начало и окончание. Управление проектом возлагается на научного руководителя проекта, который должен планировать, подготавливать проект и осуществлять научную деятельность, обеспечивать ее ресурсами для получения ожидаемых результатов вовремя, но в рамках бюджета, согласно его задачам и надеждам участников проекта (менеджеров, клиентов, спонсоров, подрядчиков, потребителей).

Организация работы над проектом НИ, включает следующие шесть стадий:

1) предварительную подготовку проекта;

2) оценку научного потенциала проекта;

3) принятие проекта;

4) осуществление проекта;

5) оценку результатов проекта;

6) передачу проекта.

Первая стадия проекта определена переходом к рыночным условиям хозяйствования, необходимостью поиска инвестора для научных разработок. Здесь ведутся массированный поиск, интеграция и широкое обсуждение научных, новаторских идей по возникшей проблеме. Итоги деятельности на этой стадии должны создать уверенность в том, что постановка проблемы и ожидаемые результаты понятны заказчику и актуальны для него, и исполнитель проекта выполнит НИР в полном объеме и точно в срок в рамках установленного бюджета. Заказчик НИР должен быть убежден в эффективности ожидаемых результатов исследования и вложенных инвестиций.

Вторая стадия — это работа по оценке научного потенциала, который должен быть реализован при выполнении проекта. Здесь же проводится селекция идей по ряду признаков, таких как новизна и возможность реализации, заинтересованность заказчика проекта, степень влияния результатов реализации идеи на экономику фирмы и др.

На третьей стадии составляется конкретное предложение по превращению идеи в проект, которое раскрывает обоснованность принятой научной идеи или концепции, дает оценку результатов соотнесения идеи с конъюнктурой рынка и проверки ее коммерческой обоснованности. На этой стадии проводятся координация и корректирование деятельности проектной группы. Успешное завершение стадии — официальное одобрение проекта.

На четвертой стадии начинается интенсивная работа исследовате-лей. Руководитель проекта принимает на себя функции планирования, научного руководства и координации, контроля и мотивации. К работе над проектом привлекаются специалисты по маркетингу и менеджменту. Их задача состоит в обеспечении правильной ориентации проекта. Для этого не прекращаются исследования поведения конкурентов и потребителей. Таким образом, к четвертой стадии организации работ над проектом необходимо подойти с определенным запасом идей, методов и способов, позволяющих обеспечить некоторую координацию действий ученых и специалистов. Руководитель проекта и его ответственные исполнители должны активно защищать достоинства проекта и его бюджет.

На пятой стадии большинство проектов подвергается тщательной оценке на соответствие полученных результатов предполагаемым, а также отвечающим текущему рыночному спросу В условиях рыночных отношений наиболее распространенной формой оценки проекта является его аудит, в наиболее легком случае — рецензия. Часто аудит затрагивает все стадии организации работ над проектом. Аудиторы используют методы сравнения (методы аналогий), экспертных оценок, системный анализ, SWOT-анализ, аналитические процедуры и оптимизационные методы.

проверку и получена положительная рецензия или аудиторское заключение, осуществляется его передача заказчику, которым могут быть проектные институты, конструкторские бюро и предприятия.

Следует отметить, что организация работы над проектом и плани-рование НИР проекта представляют собой взаимосвязанные функции. Нахождение результатов по каждой функции достигается за счет нескольких итераций, например: успехи в предварительной подготовке проекта (организации работ над проектом) способствуют обеспеченности НИР финансами и прочими ресурсами, в противном случае сокращению ресурсов на НИР. Очевидно, что для

каждого случая возможности планирования работ различны.

48)

1. При размещении оборудования в помещениях инженерно-технических установок должны быть предусмотрены проходы, обеспечивающие безопасное его обслуживание и ремонт.

2. В местах проходов, где имеются нарушения габаритов, должны быть установлены предупреждающие знаки

3. При обслуживании оборудования на высоте 1 м и выше от пола должны быть предусмотрены площадки с ограждениями и лестницами.

4. Стены помещений инженерно-технических установок должны удовлетворять требованиям удобной очистки, полы должны быть ровными, иметь нескользящую и непылящую поверхность.

5. Двери помещений инженерно-технических установок должны быть исправными, иметь самозапирающиеся замки, открываемые без ключа с внутренней стороны помещения.

7. Установки должны быть обеспечены средствами комплексной механизации для транспортировки оборудования от места их расположения в тоннеле до места ремонта оборудования на площадках депо.

8. Ремонт оборудования водоотливных и канализационных насосных установок, вентиляционного оборудования, тепловых узлов и систем отопления, замена водопроводных линий в тоннелях должны осуществляться по технологическим процессам или инструкциям, а при их отсутствии — по нарядам.

49)Первым компьютерам приходилось программировать двоичными машинными кодами. Однако программировать таким образом - достаточно трудоемкая и сложная задача. Для упрощения этой задачи стали появляться языки программирования низкого уровня, которые позволяли задавать машинные команды в более понятном для человека виде. Для преобразования их в двоичный код были созданы специальные программы - трансляторы.

Пример машинного кода и представления его на ассемблере

Трансляторы делятся на:

компиляторы - превращают текст программы в машинный код, который можно сохранить и затем использовать уже без компилятора (примером являются исполняемые файлы с расширением *. exe).

интерпретаторы - превращают часть программы в машинный код, выполняют и после этого переходят к следующей части. При этом каждый раз при выполнении программы используется интерпретатор.

Примером языка низкого уровня является ассемблер. Языки низкого уровня ориентированы на конкретный тип процессора и учитывают его особенности, поэтому для переноса программы на ассемблере на другую аппаратную платформу ее нужно почти полностью переписать. Определенные различия имеются и в синтаксисе программ под разные компиляторы. Правда, центральные процессоры для компьютеров фирм AMD и Intel практически совместимы и отличаются лишь некоторыми специфическими командами. А вот специализированные процессоры для других устройств, например, видеокарт, телефонов содержат существенные различия.

Преимущества

С помощью языков низкого уровня создаются эффективные и компактные программы, поскольку разработчик получает доступ ко всем возможностям процессора.

Недостатки

Программист, работающий с языками низкого уровня, должен быть высокой квалификации, хорошо понимать устройство микропроцессорной системы, для которой создается программа. Так, если программа создается для компьютера, нужно знать устройство компьютера и, особенно, устройство и особенности работы его процессора.

результирующая программа не может быть перенесена на компьютер или устройство с другим типом процессора.

значительное время разработки больших и сложных программ.

Языки низкого уровня, как правило, используют для написания небольших системных программ, драйверов устройств, модулей стыков с нестандартным оборудованием, программирование специализированных микропроцессоров, когда важнейшими требованиями являются компактность, быстродействие и возможность прямого доступа к аппаратным ресурсам.

Ассемблер - язык низкого уровня, что широко применяется до сих пор.

50)Техническое задание — исходный документ на проектирование технического объекта. ТЗ устанавливает основное назначение разрабатываемого объекта, его технические характеристики, показатели качества и технико-экономические требования, предписание по выполнению необходимых стадий создания документации (конструкторской, технологической, программной и т. д.) и её состав, а также специальные требования.

Задание как исходный документ на создание чего-то нового существует во всех областях деятельности, различаясь по названию, содержанию, порядку оформления и т. п. (например, проектное задание в строительстве, боевое задание, домашнее задание, договор на литературное произведение и т. д.).

Участников проектных работ разделяют на потребителей (заказчиков этих работ) и поставщиков (исполнителей этих работ, подрядчиков). Исполнителя-специалиста называют проектировщиком или разработчиком. Поставщиком, как и потребителем продукции, может быть организация (юридическое лицо) или конкретный человек (физическое лицо).

Объектом проектирования может быть материальное устройство, или выполнение работы, или оказание услуги, например, сооружение или промышленный комплекс, техническое устройство (прибор, машина, аппарат), система управления, информационная система, нормативная документация (например, стандарт) и т. д.

Техническое задание является юридическим документом — как приложение включается в договор между заказчиком и исполнителем на проведение проектных работ и является его основой: определяет порядок и условия работ, в том числе цель, задачи, принципы, ожидаемые результаты и сроки выполнения.

Все изменения, дополнения и уточнения формулировок ТЗ обязательно согласуются с заказчиком и им утверждаются. Это необходимо и потому, что в случае обнаружения в процессе решения проектной задачи неточностей или ошибочности исходных данных возникает необходимость определения степени вины каждой из сторон-участниц разработки, распределения понесенных в связи с этим убытков.

Вопрос №51