Информационные технологии в авиа- и ракетостроении

1. Особенности процесса проектирования. Объекты для автоматизированного проектирования

Проектирование представляет собой процесс создания описания нового или модернизируемого объекта, которое было бы необходимым и достаточным для производства и эксплуатации данного объекта.

Проектирование представляет собой процесс создания описания нового или модернизируемого объекта, которое было бы необходимым и достаточным для производства и эксплуатации данного объекта.

Особенности проектирования: 1. Объект при проектировании не существует в реальнсти (т.е. ничего проверить невозможно).

2. Проектирование ведется в ограниченном информационном, инженерно-техническом и научно-исследовательском пространстве, которое наз. предметной областью.

3. Недостаточность математического обеспечения формул, уравнений, соотношений, алгоритмов и т.д.

4. При проектировании необходимо полностью и досконально определить структуру объекта, включая состав его элементов, а также взаимосвязи и между элементами, и элементов с внешн.средой.

5. Коллективный характер процессов проектирования.

6. Многовариантность и многоитерационность процесса проетирования.

7. Компромиссный характер принятий решений при проектировании.

При выборе конкретного варианта в процессе проектирования большую роль играют накладываемые ограничения.

Оптимальный вариант – это единственный вариант, полученный по четко заданному критерию.

Рациональный вариант – получается в том случае, если создаются изменения значений искомых показателей.

2. Основные требования к математическим моделям

1. Универсальность математических моделей:

а) Полнота отображений в модели характеристик исследуемого объекта;

б) Охват всей области работоспособности исследуемого объекта;

в) Возможность исследования с помощью одних и тех же моделей различных объектов, относящихся к одному классу (группе) или к нескольким классам;

2. Адекватность математических моделей:

а) Степень соответствия модели реальному исследуемому объекту в области работоспособности, либо в области «математической адекватности»;

б) Способность правильно и полно учитывать в модели внешние воздействия на объект исследования, в том числе при их изменении относительно начальных значений.

3. Точность:

а) Способность выполнять при помощи математической модели расчеты с погрешностями, не превышающими изначально заданные, либо регламентированные величины;

б) Степень соответствия (совпадения) значений, полученных с помощью математических моделей, значениям тех же параметров, регистрируемых на реальном объекте или полученных с помощью других достоверных методов, расчетов и моделирования.

4. Экономичность:

а) Экономичность с точки зрения математических затрат на разработку модели и ее применение;

б) Экономичность по объему требуемых вычислительных ресурсов;

в) Экономичность с точки зрения требуемых ресурсов времени на создание модели, а также на постановку модельных экспериментов.

5. Наглядность и удобство для пользователя:

а) Степень полноты и своевременности вывода результатов моделирования пользователю;

б) Возможность вывода пользователю моделирования в той форме представления, которая является наиболее приемлемой, а также возможность перехода от одной формы представления результатов к другой;

в) Возможность пользователя влиять на ход модельного эксперимента, а также на промежуточные и конечные результаты моделирования;

г) Предоставление необходимой информации по диагностике и отладке возможных ошибок в процессе моделирования (все возможные ошибки формируются в список и выдаются в конце);

д) Интерактивность в работе: ведение обмена информацией и диалога с пользователем;

е) Приспособленность и непротиворечивость математической модели по отношению к принятым инженерно-техническим методам получения решений и последовательности действий для получения результатов.

6) Открытость для пользователя:

а) Приспособленность к внесению изменений в саму математическую модель, т.е. возможность ее корректировки ( при необходимости);

б) Возможность по доработке математической модели и расширению, и ее области определения (области адекватности), а также отдельных компонентов математического обеспечения (это требует логико-алгебраического подхода);

в) Приспособленность к дальнейшему использованию для исследования других объектов моделирования.

7) Надежность и приспособленность к специфике объекта исследования и предметной области в целом:

а) Отсутствие ошибок, сбоев и отказов в процессе исследования, возникающих из-за несовершенства математической модели;

б) Гарантированное получение одного и того же результата при подаче на вход математической модели одних и тех же исходных данных (вектор данных);

в) Возможность учета в модели индивидуальных особенностей конкретного объекта исследования, а также изменения характеристик внешней среды, условий эксперимента и предметной области.