-Языки программирования-

В САПР применяются: машинно-ориентированные языки типа Ассемблер и алгоритмистические языки высокого уровня.

Алгоритмические языки высокого уровня в сравнении с машинно-ориентированными языками удобный для реализации алгоритмов. Численного анализа, легче осваиваются инженерами, позволяют повысить производительность труда программистов при разработке программ, и их адаптации к различным типам ЭВМ. Однако языки типа ассемблер, отличаются большей универсальностью, то есть обладают более широкими возможностями для описания кодов различных форматов, логических операций и процедур. При использовании этих языков требуется меньшие затраты машинного времени и памяти.

-Языки проектирования-

Для обеспечения процесса проектирования объектов в САПР используются входной базовый и выходной языки проектирования.

Входной язык предназначен для представления задания на проектирования. В этом языке для задания исходной информации должны быть предусмотрены средства описания объектов проектирования в форме удобной для отображения и ввода в ЭВМ.

Эти средства должны описывать не только математические объекты – числа, переменные, массивы, но и различные виды графический информации.

-Базовые языки-

Служат для представления дополнительных сведений к первичному описанию объекта проектирования: проектных решений, описание проектных процедур и их последовательности. Этот язык называемый языком описания заданий, создаётся близким по возможностям, символике и грамматике универсальным алгоритмическим языкам. При этом целесообразно не разрабатывать новый базовый язык, а использовать универсальный алгоритмический язык, дополнив его отдельными элементами, характерными для разрабатываемого процесса проектирования.

-Выходной язык-

Применяется для представление, какого либо проектного решения, включая результат проектирования, в форме удовлетворяющей требованиям его дальнейшего применения.

В состав этого языка входят различные средства, описание результатов проектирования в виде чертежей, технических карт, схем наладок, таблиц, текстовой документации, а так же средство представления промежуточных результатов проектирования. Используемых в различных подсистемах САПР.

Разрабатываемые при создании САПР языки проектирования, должны отвечать следующим требованиям:

1. Быть универсальными – то есть обладать возможность описания любых объектов проектирования.

2. Иметь проблемную ориентацию – быть удобными для описания проектных данных.

3. Однозначность истолкования.

4. Иметь возможности для развития.

5. Быть совместимыми с другими входными и выходными языками.

№8 Математическое обеспечение САПР (30.01.2013)

К МО САПР относят: математические модели, численные методы, алгоритмы выполнения проектных операций и процедур и т.д.

Проектная процедура – это формализованная совокупность действий, выполнение которых оканчивается проектным решением.

Проектная операция – называют действие или формализованную совокупность действий, составляющих часть проектной процедуры. Алгоритм, которых остается неизменным для ряда проектных процедур.

Унифицированная проектная процедура – процедура алгоритм которой остаётся неизменным для различных объектов проектирования, или различных стадий проектирования одного и того же объекта.

Основу МО САПР составляет математический аппарат для моделирования синтеза структуры, одновариантного и многовариантного анализа, структурной и параметрической оптимизации.

МО состоит из 2 частей:

1. Специальное МО – отражает специфику объекта проектирования, особенности его функционирования, и тесно привязана к конкретным задачам проектирования.

2. Инвариантное ПО – включает методы и алгоритмы, слабосвязанные с особенностями мат. Моделей, и используемые при решении различных задач проектирования.

Требования к МО:

1. Универсальность МО – определяет его применимость к широкому классу проектируемых объектов.

2. Алгоритмическая надёжность – свойство компонентов МО, давать при его применении, и за ранее определенных ограничений правильные результаты. Количественная оценка надёжности служит вероятность получения правильных результатов. Если эта вероятность равна 1 то этот метод надёжен.

3. Точность – является наиболее важным свойством всех компонентов МО.

4. Экономичность (вычислительная эффективность) – определяется затратами ресурсов требуемых для реализации моделей, и характеризуется затратами машинного времени и памяти.

Этапы подготовки задач:

1. Математическое формировка задачи (Постановка задачи).

2. Выбор численного методы решения задачи.

3. Разработка алгоритма.

4. Составление программы и отладка на примере.

5. Подготовка и запись данных.

6. Решение задач на ЭВМ и анализ результатов.

К МО САПР относятся первые три этапа.

Математическая формулировка задачи включает:

• Математическое описание её условий.

• Определение аналитических ворожений и формул которые называют математической моделью

Численные методы – позволяют свисти решение разнообразных задач к последовательному выполнению 4 арифметических действий. По полученным математическим зависимостям записывают последовательность выполнения математических операций в виде алгоритмов. Разработка алгоритмов предусматривает определение последовательности решения задачи на основе математической формулировки и выбора метода численного вида решения.