Лекция 4. Математическое обеспечение

САПР (Продлж.)

• Методы оптимизации, критерии оптимальности:

–2 типа критериев: частные и обобщенные

1. Частные критерии (ЧК).

–Характеризуются тем, что в качестве целевой функции выбирается один из показателей качества, а остальные относят к ограничениям.

–Пример: Критерий максимального приближения. Целевая функция:

F(x) = ∑ Wi * [Pрасч. (х, ti) - Pжел.(ti)]² ,

где Ррасч. - выходной показатель, рассчитываемый по модели. Ржел. – желаемые значения выходных параметров. ti - отсчеты (дискреты) выходного показателя качества, W - весовая функция.

– Целевая функция - это площадь, подлежащая минимизации.

Лекция 4. Математическое обеспечение

•САПР (Продлж.)

Методы оптимизации, критерии оптимальности (продолж.):

Лекция 4. Математическое обеспечение

САПР (Продлж.)

• Методы оптимизации, критерии оптимальности (продолж.):

– Недостаток частных критериев:

Необходимость выбора в качестве целевой функции только одного из показателей качества и отнесение всех остальных в ограничения, т.е. улучшается только один из показателей, а все остальные поддерживаются на определенном уровне.

Обобщенные критерии оптимальности

–Минимаксный (максиминный) критерий:

Целевая функция: функция минимума от различных Zi (запасов работоспособности), подлежащая максимизации F(x)max = min Zi(x).

В качестве Zi может быть разность Ржел. и Ррасч. для всех показателей качества.

Лекция 4. Математическое обеспечение

САПР (Продлж.)

• Методы оптимизации, критерии оптимальности (продолж.):

– Мультипликативный критерий.

Rn

F(x)min = П Zi / П Zк.

i=1 k=R+1

–Zi - выходные параметры., которые необходимо уменьшать, а Zк параметры, которые необходимо увеличивать.

–Достоинство: оптимизация по всем показателям качества.

–Недостатки: трудность соизмерения различных показателей качества (рубли, Вольты, Ватты и т. д.).

–Аддитивный критерий.

Rn

F(x)min = ∑ Zi / ∑ Zк.

i=1 k=R+1

Лекция 5. Лингвистическое и программное обеспечение

•Содержание:

–Лингвистическое обеспечение.

–Программное обеспечение, общие сведения.

–ПО, состав и назначение подсистем.

–Специальное ПО.

–Языковые процессоры.

–Технологии разработки ПО.

Лекция 5. Лингвистическое и программное обеспечение

•Лингвистическое обеспечение:

–Две группы языков:

•языки на которых пишутся программные средства САПР

•входные языки систем САПР (языки подготовки заданий на проектирование - языки общения пользователя с САПР).

–В качестве языков программирования используют стандартные языки

–Требования к входным языкам:

1.Универсальность (возможность описания на входном языке любых объектов, на которые ориентирована САПР).

2.Удобство (проблемная ориентация входного языка). Максимальное удобство для описания и восприятия данных.

3.Максимальная лаконичность описания и однозначность истолкования элементов и конструкций языка.

4.Возможность развития и расширения языка.

Лекция 5. Лингвистическое и программное обеспечение (продолж.)

•Лингвистическое обеспечение (продолж.):

–Классификация:

1.ЯОО - язык описания объекта (исходная информация об объекте проектирования)

2.ЯОЗ - язык описания задания (описание задания на проектирование, на выполнение проектных операций и процедур).

–ЯОО делятся на:

•схемные языки (описание принципиальных, функциональных и структурных схем и т. п.)

•графические языки (геометрические и топологические объекты)

•языки моделирования (алгоритмы функционирования, имитационные эксперименты).

–Кроме того выделяют:

•процедурные (для описания развивающихся во времени процессов проектирования и похожи на алгоритмические языки)

•непроцедурные (для описания структур объектов, заданные конструкции языка, более удобны для пользователя).

Лекция 5. Лингвистическое и программное обеспечение (продолж.)

•Программное обеспечение:

–Совокупность программных средств, необходимых для

выполнения автоматизированного проектирования.

–ПО связывает воедино все остальные виды обеспечений

вСАПР.

–ПО САПР - одно из самых сложных видов ПО, требует

огромных трудозатрат на создание - до тысячи

человеко-лет.

–Высокая стоимость – до 2 млн.долл.

–Требования к ПО:

•эффективная реализация,

•информационная согласованность,

•открытость ПО.

Лекция 5. Лингвистическое и программное обеспечение (продолж.)

•Состав и назначение подсистем САПР:

–Выделяют обслуживающие и проектирующие подсистемы.

–Основная часть ОПО обслуживающих подсистем - мониторная подсистема САПР.

–Назначение:

•Организация и оптимизация управления процессом при выполнении проектных процедур и взаимодействия других подсистем САПР.

–Функции:

•управление процессом реализации проектных процедур и операций

•организация взаимодействия подсистем САПР

•интерпретация языковых форм заданий на проекте

•распределение ресурсов САПР в процессе проектирования (время, память, и т. п.)

•обеспечение диалоговых и интерактивных режимов работы.

Лекция 5. Лингвистическое и программное обеспечение (продолж.)

•Проектирующие подсистемы:

–В основе – ППП (пакеты прикладных программ), которые ориентированы на определенные задачи проектирования.

–Структура ППП: простая, сложная.

–Сложная структура ППП:

•Управляющая часть

•Функциональные модули

–Управляющая часть: локальная БД ППП, локальная диалоговая подсистема, локальный монитор

–Функциональные модули - реализуют типовые элементы МО или типовые проектные процедуры.

–ФМ - Предназначены для многократного использования (математические модели элементов, численные методы, модели внешних воздействий, обычно объединяют в библиотеки ).