КТОП теория

На рис. 14.2 показана схема обработки данных в ИО системы автоматизированного конструкторского проектирования. Директивы на базовом языке проектирования (блок 5) в общем случае содержат указания о вводе исходных данных, выборке сведений из баз данных (библиотек), ведении проектной информационной базы, выдаче результатов конструирования на выходном языке, об организации обмена данными между информационной базой и прикладными проектными программами. Интерпретатор с базового языка (блок 6) переводит директивы во внутреннее представление. Указания о процессе построения информационной базы поступают диспетчеру

ППП ИО (блок 7), который управляет работой блоков 2 − 4, 10, 11. Некоторые указания о виде действий с данными могут содержаться в самом первичном описании конструкторских данных высокого уровня.

Программы блока 2 вводят и контролируют первичное описание на входном языке (блок 1), разделяют данные на справочные и проектные. Первые поступают в справочную часть информационной базы, вторые

– в соответствующий раздел рабочей части. Программа блока 3 преобразует проектную информацию первичного описания во внутреннее или промежуточное представление данных. Предусмотрено построение базовой и упрощенной моделей с соответствующим образом организованными информационными массивами, которые выполняются программой блока 3. Перевод результатов конструкторского проектирования на выходной язык в соответствии со структурой, составом и формой выдачи технической документации производят программы блок 4.

В систему управления информационной базой данных (БД) (блок 8) поступают указания об организации обмена информацией между БД и прикладными программами. Система управления организует выдачу проектной и справочной информации прикладным проектным программам и прием от них проектных решений, а также передачу соответствующих результатов проектирования из рабочей в справочную часть информационной базы (временные библиотеки).

Управление работой ИО осуществляется в среде операционных оболочек и с помощью мониторов ППП. Достижения в развитии средств ВТ и информатики сделали возможным реализацию принципа единства ИО и унификацию средств информационного обмена в виде автоматизированного банка данных (АБД), состоящего из базы данных и ее системы управления (СУБД). В базе данных (БД) отображаются информационные массивы и связи между элементами данных. СУБД представляет собой комплекс обрабатывающих и обслуживающих программ, обеспечивающих создание, ведение БД, доступ к ней прикладными проектными программами, защиту данных от искажений и несанкционированного доступа и т. п.

Унификация средств ИО обеспечивается структурированностью данных в БД, которая реализуется их упорядоченным расположением, дополнительными массивами указателей, ключами, специальными правилами агрегатирования. Недостатки реализации ИО САПР отдельных этапов (уровней) на основе универсального и даже проблемно-ориентированного АБД комплексной САПР – потребление значительных ресурсов памяти ЭВМ и затрат времени на поиск необходимых данных несмотря на применение современных вычислительных средств. Поэтому идут по пути создания многоуровневой системы ИО, включающей библиотеки, прикладные (настольные) БД, специализированные конструкторские БД подразделений и АБД предприятий и отраслей промышленности. (рис. 14.3)

Информационное обеспечение конструкторского проектирования. ИО создается на основе АБД, который является обслуживающей подсистемой САПР и обеспечивает необходимыми данными пользователей в процессе проектирования. АБД основаны на принципе информационной согласованности, что обеспечивает взаимосогласованность программ и данных в маршрутах проектирования. Следовательно, АБД = БД САПР + СУБД, БД = {ЭО} – упорядоченный кортеж элементов описания.

Организация данных в САПР. Данные об объекте являются описанием исходных компонентов и самого изделия в форме, принятой в той или иной производственной среде. Обычно это техническая документация. Она служит для обмена сведениями группы разработчиков, а также проектных и производственных организаций. Обмен между исполнителями внутри одного коллектива носит полуформальный характер, при котором документальное оформление решения сопровождается личными производственными контактами.

В САПР все описания данных должны выполняться на основе объектно-ориентированного метода с использованием согласованного словаря терминов. Подобная формализация создает предпосылки для детерминированного информационного взаимодействия.

Современные САПР работают с гибкими программноинформационными структурами, имеющими централизованные базы, в которых сосредотачивается вся обменная информация при выполнении процедур (рис. 14.2). Гибкая структура является основой для создания модульных программных систем. Буферизация данных придает каждому модулю автономность, подчиняя при этом его системным соглашениям по правилам оформления данных.

Таким образом, развитие программных комплексов породило необходимость отделения данных от программ на основе создания информационных баз, через которые осуществляется обмен данными. В базы данных (библиотеки) выделяются также информационные инварианты, которые являются общими и служат ИО для группы однородных изделий.

Функции баз данных в САПР. Организация хранения может быть представлена в виде граф-дерева, корнем которого является библиотечный фонд, вершинам соответствуют типы классификационных признаков, ребрам − признаки. Хранимая информация находится на нижнем уровне, на листьях построенного дерева. Подобный граф отражает структуру хранения и поиска информации. По совокупности признаков в такой системе всегда можно отыскать адрес хранения и саму информацию. Специфической особенностью БД САПР является оперативность, поскольку абонентами БД являются программные модули и разработчик, который использует ее в интерактивном режиме. Иначе говоря, организация данных должна обеспечить быструю реакцию САПР на запросы абонента. Для информационно-поисковых систем каталогизация данных и организация их хранения могут явиться главными аспектами. Для САПР характерен ряд новых аспектов.

Согласно концепции САПР, БД является основным связующим звеном между отдельными проектными процедурами ППП и системами проектирования. БД включает в общий информационный обмен также и пользователя САПР. В связи с этим в составе средств обеспечения БД должны быть программные интерфейсы, позволяющие осуществить подобную интеграцию. Интегрированные САПР могут включать несколько локальных БД, объединенных между собой как содержанием, так и формой представления информации, т. е. согласованных по информационному обмену. Кроме того, функции БД в САПР связаны с задачами структурного синтеза. Иерархическая организация и ассоциативные связи данных, способы обработки записей и другие, реализуемые в БД операции, подчинены задаче синтеза структуры объекта на основе отдельных элементов, записанных в БД.