книги из ГПНТБ / Махров, Н. В. Параметры разработки современных автоматизированных систем управления предприятиями

Т а б л и ц а 4.5. Сравнительные характеристики алгоритмических языков

г

«научно-технического программирования». До последнего времени ото расхождение не вызывало серьезных затрудне­ ний. Каждый язык был вполне пригоден для своего класса задач. Так, «коммерческий» программист имел дело с относительно несложными вычислениями над большим количеством данных, «научно-технический» программист выполнял сложные вычисления, используя небольшое чис­

ло данных.

Теперь, однако, обстановка изменилась. Промышлен­ ность и наука открыли новые сферы приложения ЭВМ. Новейшие вычислительные системы предназначены для решения всех новых задач. Они одинаково хорошо п быст­ ро справляются как с экономическими, так и с научнотехническими расчетами. Они имеют такие возможности, как обработка данных с разделением времени, асинхрон­ ное исполнение программ и работа в реальном масшта­ бе времени.

Однако пи один из существовавших языков програм­ мирования не обеспечивал эффективного использования всех возможностей этих новых машин третьего поко­ ления.

Перечисленные обстоятельства послужили толчком к созданию языка ПЛ/1 — многоцелевого универсального языка программирования, предназначенного не только для решения экономических и научно-технических задач, но также для программирования работ в реальном масштабе времени и для создания систем программирования.

Язык ПЛ/1 построен так, что программист легко мо­ жет использовать этот язык на уровне, соответствующем своей квалификации. Одной из основных целевых уста­ новок при разработке языка было достижение модуляр­ ности, т. е. возможности выделения различных примене­ ний и различных степеней сложности. Программисту, пользующемуся языком некоторого уровня, нет надобно­ сти даже знать о неиспользуемых им средствах других уровней.

В языке ПЛ/1 каждому описателю переменной, каж­ дой уточняющей конструкции-дополнению и каждой спе­ цификации придана «интерпретация (принцип) умолча­ ния». Это означает, что всюду, где язык предоставляет несколько возможностей, а программист не указал ника­

102

дусмотрехшая ii языке на этот случай. В качестве таких подразумеваемых для каждой конструкции возможностей в языке выбраны те, которые вероятнее всего потребуют­ ся программисту. Модулярность и принцип умолчания составляют основу простоты и силы языка ГО1/116.

Другими языками, претендующими на универсаль­ ность и обладающими некоторыми свойствами универ­ сальных языков, являются языки программирования АЛГОЛ-68 и СПМУЛА-67.

Разработка языка АЛГОЛ-68 связана с деятельностью рабочей группы Международной федерации по обработке информации, взявшей на себя ответственность за дальней­ шее развитие АЛГОЛа. Разработчики пошли по линии обобщения и углубления основных понятий в области об­ работки данных. Они стремились свести число понятий к разумпому минимуму и добиться высокой изобразитель­ ной силы языка, обеспечив свободу сочетания и взаимо­ действия этих понятий между собой. В основном их же­

взгляд, обеспечивает все нужды программистов, все еще слишком традпционеи. Такая традиционность проявляет­ ся именно в стремлении обеспечить всех пользователей готовыми средствами для описания их алгоритмов. До сих пор подобный подход не смог предотвратить появле­ ния все новых специализированных языков.

В истории развития программно-математического обе­ спечения АСУП, так же как и в истории развития са­ мих ЭВМ, можно выделить три поколения — машинных языков, алгоритмических языков, мультипрограммирова­

ния.

Десятилетие 1960—1970 гг. характеризуется относи­ тельно слабым использованием алгоритмических языков для обработки экономической информации в АСУП. В это время наибольшее распространение в стране получил язык АЛГОЛ-60, который применялся исключительно для решения возникавших научно-технических задач. Для об­ работки экономической информации в Эстонской ССР на базе АЛГОЛа был разработан алгоритмический язык

1е «Универсальный язык программирования PL/I». М., изд-во«Мир», 1968.

103

ВЭЛГОЛ (ВЭЛГОЛ-1, ВЭЛГОЛ-2, ВЭЛГОЛ-3) с трансля­ торами на ЭВМ «Минск-22». В АСУП также использует­ ся алгоритмический язык МАЛГОЛ с транслятором на

странение получил язык ФОРТРАН.

Для решения задач математического программирования в Советском Союзе создан ЛП — язык с трансляторами на машины серии БСМ. Язык дает возможность описы­ вать множества и операции над множествами.

При разработке автоматизированных систем управле­ ния большое значение приобретает моделирование инфор­ мационно-вычислительных систем АСУ. В настоящее вре­ мя существуют десятки типов систем, предназначенных для моделирования сложных систем. В то же время не существует специализированного языка моделирования цифровых вычислительных систем. Все универсальные языки — такие, как SIMSCBIPT, GPSS и т. и., имеют не­ достатки, делающие их непригодными для такого типа работы. Основные возражения против использования этих языков сводятся к следующему: 1) их система обозначе-

104

Программно-математическое обеспечение АСУ

" 3

Общее программное обеспечение АСУ }-

ный способ расширения возможностей творческой лично­ сти посредством использования средств интеллектуальной техники.

В методологическом аспекте АСПОС можно определить как комплекс научных методов исследования в области архитектурно-строительного проектирования с целью раз­ работки системы методик, математических моделей и ал­ горитмов, обеспечивающих наилучшее распределение функ­ ций между проектировщиком и машиной.

В соответствии с принципом «человек—машина», поло­ женным в основу построения АСПОС, в техническом ас­ пекте система рассматривается как комплекс информаци­ онного, математического и технического обеспечения, под­ чиненная единой методологии машинного проектирования. Организационный аспект системы требует решения вопро­ сов организации сети автоматизированных проектных цент­ ров, координации их деятельности и взаимосвязи с про­ ектными организациями.

Рассмотрим взаимосвязь АСПОС с внешними системами. К системам внешней среды можно отнести системы, ко­ торые могут быть созданы или уже создаются в народ­ ном хозяйстве в результате постепенной автоматизации умственного труда в различных сферах человеческой дея­ тельности народного хозяйства. Граница АСПОС охваты­ вает следующие области архитектурно-строительного про­ ектирования: районную планировку, градостроительство, генеральные планы промышленных и гражданских комп­ лексов, здания и сооружения для промышленного и граж­ данского строительства.

Эти группы объектов, каждая из которых относится к своей специализированной области деятельности, являют­ ся теми компонентами системы (в объектном аспекте), которые определяют ее внутреннюю структуру, а также очерчивают круг задач, решаемых в подсистемах АСПОС. Каждая подсистема объединяет в себе деятельность по проектированию всех объектов одного вида и относящих­ ся к одной определенной области архитектурно-строитель­ ного проектирования. В свою очередь подсистемы АСПОС делятся на субподсистемы, т. е. на взаимосвязанные зоны, специализированные по проектированию объектов различ­ ного назначения и определяющие тип объекта.

Начальной точкой для проектного процесса (или вхо­ дом в подсистему) является заказ на проектирование

154

объекта как результат деятельности другой подсистемы, выполняющей предварительную работу, или органов, ко­ торые заказывают проект. Конечным продуктом работы каждой подсистемы служит проектная документация, не­ обходимая и достаточная для ее реализации в процессе строительства.

На ранних стадиях разработки системы был применен метод ее логического моделирования с тем, чтобы ближе подойти к формализации изучаемых объектов и процес­ сов проектирования. На последующих стадиях разработки АСПОС широкое применение найдут математические мо­ дели — естественный переход от логического моделирова­ ния к точной количественной характеристике свойств объекта.

С позиций моделирования систему целесообразно рас­ сматривать как совокупность трех дополняющих друг дру­ га моделей: структурной, информационной и функцио­ нальной. Все эти модели должны характеризовать дея­ тельность в системе архитектурно-строительного проек­ тирования в двух ее основных аспектах — объекта и процесса проектирования.

Структурная модель предназначена для описания мно­ жества взаимосвязанных элементов системы (подсистемы) с указанием временных отношений их следования. Если под элементами системы подразумевать объекты проекти­ рования, то эта модель должна отразить состав объек­ тов, проектируемых в данной системе (подсистеме), а так­ же порядок их последовательного рассмотрения для выде­ ления и классификации тех групп задач, которые реша­ ются на различных уровнях при участии проектировщиков разных специальностей.

Информационная модель предназначена для описания состояний элементов системы (подсистемы), т. е. объек­ тов проектирования в процессе их преобразования, а так­ же тех информационных потоков, которые при этом воз­ никают в проектном процессе. С ее помощью можно клас­ сифицировать информацию, циркулирующую в системе.

Для того чтобы показать последовательность переработ­ ки информации, необходимо построить функциональную модель системы (подсистемы), которая предназначена для описания возможной последовательности элементарных операций в процессе проектирования с учетом всех ин­ формационных связей, существующих между ними.

155

Информационная и функциональная модели системы (подсистемы), представленные вместе, могут рассматри­ ваться как общая логическая схема процесса проекти­ рования, т. е. как его модель. Она отражает основные (общие) черты процесса машинного проектирования объ­ ектов строительства на различных этапах (в подсисте­ мах АСПОС) и ту последовательность, которая диктуется организацией деятельности в системе архитектурно-строи­ тельного проектирования.

При определении системы был выделен ее технический аспект, в котором рассматриваются три основных вида обеспечения автоматизированной системы проектирования: информационное, математическое и техническое. Это та содержательная часть системы, которая позволит разра­ батываемую методологию машинного проектирования прак­ тически применить в проектном деле.

Вся исходная информация, используемая в настоящее время проектировщиками, имеет формы и организацию, не соответствующие методике машинного проектирования. Необходимо создать информационно-поисковую систему, которая будет содержать и оперативно обеспечивать в процессе проектирования необходимой и достаточной ин­ формацией как человека, так и машину.

Учитывая специфику потребителей информации в ин­ формационно-поисковой системе, предусмотрено два блока (хранилища): информация, используемая человеком в процессе проектирования, и информация, необходимая для работы ЭВМ по машинным программам.

Основным носителем информации в справочно-информа­ ционном фонде (СИФ) может быть форматный микро­ фильм-микрокарта.

Носителями информации будут перфокарта, перфолен­ та, магнитная лента, магнитные диски и т. п. Классифи­ кация источников информации осуществляется по иерар­ хической системе (частные сведения подчинены более общим).

Такое упорядочение информации имеет целью в конеч­ ном счете разработку формализованного информационно­ поискового языка, посредством которого будет осущест­ вляться связь между человеком и информационно-поиско­ вой системой (ИПС) в процессе автоматизированного проектирования.

156

Под математическим обеспечением системы понимается

щик использует в процессе автоматизированного проек­ тирования с применением ЭВМ.

Это обеспечение должно содержать достаточно развитую номенклатуру программ, помогающих автоматизировать

•решение многих задач, возникающих в процессе проекти­ рования того или иного объекта строительства. Данная номенклатура должна иметь иерархическую структуру, так как сама система проектирования имеет подобную структуру. Но, очевидно, должны быть программы, при­ менение которых не ограничено рамками какой-либо из подсистем. К подобным программам относятся общемате­ матические программы, программы проверки качества ра­ боты технических устройств, программы автоматизации программирования (компилляторы, интерпретаторы, транс­ ляторы, автокодировщики и т. д.).

Создание такой технологии проектирования с примене­ нием кибернетических методов невозможно без соответ­ ствующего технического обеспечения, которое призвано обеспечить необходимый уровень автоматизации проект­ ных работ. Проектировщик будет использовать новую тех­ нику как средство, помогающее ему быстрее, точнее, а сле­ довательно, и эффективнее (по сравнению с ручным спо­ собом) получать результаты.

Обращение к техническим устройствам будет осуществ­ ляться на следующих этапах работы: при сборе и обра­ ботке исходной информации, проектировании объекта в целом или отдельных его частей, графическом воспроиз­ ведении результатов проектирования, фиксации, размно­ жении и передаче проектной документации.

Отсюда следует, что укрупненная схема технической части системы может быть представлена в виде совокуп­ ности информационно-поискового, счетно-решающего, ре- цепторно-воспроизводящего блоков, а также блока фикса­ ции, передачи и размножения информации, взаимодей­ ствующих между собой.

157

8.О направлениях применения ЭВМ

иэкономико-математических методов в планировании, организации и управлении предприятиями жилищного строительства

Основным направлением технической политики в жи­ лищном строительстве СССР является развитие индустри­ альных методов домостроения, применение прогрессивных градостроительных приемов при застройке жилых масси­ вов, коренное совершенствование принципов и методов организации, механизации и технологии производства, улучшение объемно-планировочных, конструктивных, ма­ териальных решений, повышение качества жилищ.

Преобладающая форма жилищного строительства в

СССР — территориально собранная застройка в виде мик­ рорайона, квартала и других крупных жилых образова­ ний, принципы построения которых определяются прежде всего условиями социально-бытовой организации и удоб­ ствами жизни населения.

Организационная структура строительно-монтажных ор­ ганизаций, осуществляющих жилищное строительство, по­ строена на следующих принципах. Низовой первичной организацией на самостоятельном балансе является строи­ тельное (строительно-монтажное или специализированное) управление. Следующий уровень — строительный (специа­ лизированный) трест. Домостроительные комбинаты — своеобразные структурные подразделения на уровне тре­ ста в жилищном строительстве. В крупных городах тресты и ДСК объединяются в главки (Главмос­ строй, Главленинградстрой, Главкавгорстрой, Главтбилстрой, Главташкентстрой). В Москве, где в связи с огром­ ными объемами работ организационная структура наибо­ лее развита, имеется еще один уровень — Управление жи­ лищного строительства (УЖС), объединяющее ряд специализированных трестов и домостроительных комби­ натов.

Вжилищном строительстве в результате роста объемов

итемпов возникли новые условия (развитие материаль­ но-технической базы, увеличение технической оснащен­

ности; совершенствование архитектурно-планировочных и материально-конструкторских и градостроительных реше­ ний, развитие специализации, кооперирования, концент­ рации и комбинирования). Все это усложнило и увели­ чило число взаимосвязей между организациями, участвую­

158