Язык pl/1 (1964 год)

Разработчики из английского отделения IBM и они стремились совместить в этом языке возможности Кибола и Алгола. Одним из первых языков моделирования был Simula-67, разработан в Норвегии Нейгартом. В этом языке использовались многие черты объектно-ориентированногоо программирования. Сложность разработки программ становилась заметнее и для преодоления трудностей требовалась методология программирования, которая превращала бы стихийное программирование в науку. Заметным стала популяризация структурного программирования, которая основана на блочном построении программ. Её автором является голландский ученый Декотра. Он внес значительный вклад в разработку информационных технологий, также ему принадлежит определение стека, разработка ряда классического решения алгоритмов.

Язык Паскаль был создан Швейцарцем Виртом. Первая публикация языка относиться к 1970 году. Особенность: его четкая структурированность, ясная логика, лаконичность описания. Популярность этот язык приобрел после создания версии Турбо Паскаль. Тут компилятор был объединен с редактором текста. А создал эту версию Хейлсберг. Также он руководил разработкой Делфи. Языки С был создан в 1972 году Томпсоном и Ритчем. Ими же в 1973 году на языке С была представлена ОС UNIX. Она распространялась почти бесплатно, тем самым распространяя язык C. Он получил широкое распространение и сейчас он считается одним из лучших языков для системного программирования. Первый полностью объекто-ориентированный язык программирования – Smalltalk создан в 1972 году в компании Xerox. Создание этого языка было самым главным значительным результатом Алана Кея.

В 1973 году а Марсельском университете был разработан язык логического программирования Пролог, который сейчас используется для программирования интеллектуальных систем. В 1979 году был создан универсальный язык Ада. Он был разработан по заказу министерства обороны США. Далее этот язык обновляется и выходят новые версии. Создание объектно-ориентированного С++ относят к 1974 году. Его автор Страуструп. Он был сотрудником лаборотории, в которой разрабатывались UNIX и C. Сначала не предполагалось, что язык получит широкое распространение.

Язык Java в 1995 году Джеймсом Гослингом.

В 1980 году появилась ОС MS-DOS – дисковая операционная система для всего семейства IBM PC. Потом разработали Word, Exel. В 2000 году Хейлсберг разработал язык С#. Он не получил такого широкого распространения как С или С++. В России тоже проводились широкие разработки языков. В МГУ Фокал.

Интелектуальные системы.

История ИС тесно соприкасается с историей искусственного интеллекта. Термин появился в 1956 году в США, но теория ИИ имеет далекую предысторию. Впервые идею искусственного разума подобно человеческому мозгу высказал в 14 веке монах Луллий. В 18 веке Лейбниц и Декарт независимо друг от друга продолжили попытки создания ИИ на основе классификаций понятий всех наук. В 40-х годах 20 века при создании ЭВМ идеи создания ИС встал на реальную почву. Работы в области ИИ можно выразить как решения задач: задачи распознавания образцов, доказательство теорем, принятие решений, в том числе в игровых ситуациях. Далее задачи распознавания и синтеза речи на естественных языках. Для решения этих задач необходима разработка соответствующих методов, средств представления и обработки знаний. В этом аспекте ИИ разделяют на дедуктивные системы, математическую лингвистику и языки ИИ, экспертные системы, нейрокибернетику. Эти методы опираются на одну из двух парадигм. Одна из них основана на стремлении использовать алгоритм явлениями живой природы. Во-первых, это направление изучение и документирования человеческого мозга. Нейрокибернетика ориентирована на аппаратное моделирование структур, подобно структуре мозга. Во-вторых, изучение природной наследственности и использование эволюционных способов в технических системах. В данных направлениях наиболее близко принимает Бионика и применение ее принципов в робото-техники. 2ое направление не связанно со структурой мозга и природными реализациями живых организмов. Это и направление «черного ящика», устройство которое должно выполнять сложные функции, которые считались пределом мыслящих существ. Однако «черный ящик» ни как не связывался со структурой мозга. Это направление ориентированно на поиски алгоритмов решения задач на существующих моделях компьютеров. В 1969 г. в Японии началась разработка проекта-промышленный интеллектуальный робот. Цель создание очувствленного целевого робота с элементами и для выполнения сборно-монтажных работ с визуальным контролем. По мере роста производительности и объема памяти ЭВМ интерес к ИС возрастал. Важным стимулом этих работ было создание в Японии проекта компьютера 5ого поколения основанного на знаниях. Появились транспьютеры-это параллельные компьютеры с большим кол-вом процессов. От транспьютеров был всего один шаг до нэйрокомпьютера который моделирует мозг человека. Для практического применения нейросетей была необходима разработка алгоритма их обучения. 1ые алгоритмы были предложены в СССР в 1973 году Голушкиным. Первые нейрокомпьютеры были предложены Розенблачевым в 1958г., в число первых относятся компьютер ………….. Во второй половине 80х годов появляются компьютеры на микропроцессорах. Весомые работы проводились в России, в 1954г. в МГУ под руководством проф.Ляпунова начал работу семинар автоматы и мышления. Участвовали крупнейшие психологи и физиологи, лингвисты, математики. В 1959г. по инициативе Берга создается научный совет по комплексной проблеме кибернетики при академии наук. Берк создал в академии наук институт радиотехники и электроники.

Он способствовал созданию института Лексикологии и направления “вычислительная лингвистика”

С 45-64г. Создаются отдельные программы и исследуетсяпоиск логических задач. В Ленинграде создается программа атоматич. доказательства теоремы. В 1962-1980 получает развитие новая наука-ситуационное управление. На западе она называется- Представление знаний. основоположником этой школы Был профессор Д А Поспелов. Затем в МГУ создается язык Рефал. Получают развитие генетические алгоритмы, и одной из сфер применения искусственных систем, Который позволяет сравнить возможности исскуств и естественного интеллекта является игра в шахматы. первый турнир выиграла СССР. В 90е годы разрабат. отечественный нейрокомпьютер Геркулес

24. Автоматизация и Методология проектирования.

Методология сложных сисстем основана на принципах и подходах ситемн. техники. Необходимость проектирования сложных систем, стало важным стимуломдля развития системной техники, как части общей теории систем. В середине ХХ в. идеи системотехники нашли свое отражение и в обобщении к проектированию в различных областях техники. Были сформулированы основные положения идеалогии проектирования:

1) Разделение процесса проектирования на иерархические уровни и аспекты с возможными итерационными циклами.

2) Унификация элементной базы (самолето, авто проектирования). Везде где создаются сложные системы использовали типовые узлы. Проектирование ЭВМ и ее элементной базы разделены. Заказные сверх большие интегральные схемы проектируются на стандарт сист.

3) Использование нисходящего проектирования, с элементами восходящего проектирования при применении типовых компонентов.

4) Это автономность архитектурных компонентов системы ведущая к распределенности управления.

5) Разумное ограничение сложности системы с целью упрощения их использования. Примеры ткого ограничения видны в создании РИСК процессора или в применении спец устройств вместо универсальных.

6) Бездефектность проектирования что особенно важно для интегральных схем и бортовой аппаратуры. Применяются различные методы контроля.

Наиболее трудным для автоматизации является концептуальное проектирование т.е когда отсутствует формальная модель а требования конкретизированы не достаточно.

26 Автоматизация проектирования ВТ

Автоматизация проектирования зародилась в радио-элекронной промышленности опередив САПР в области машино строения. Причиной является проектирование машин САПР. Основной объем конструкторского характера, что требует высокограф. станции, а они стали доступны только в 80е годы.Что касается САПР ВТ 1е результаты были получены в конце 50х годов. Эти результаты были предвосхищены англ матем. Джоржем Буль заложившие основы мат логики, атакже трудами создателя матем теории информатики Клода Шеннона.Больщой вклад внес советск физик Жестаков который вместе с шенноном предложил применять мат логику к синтезу логических схем. Разработка теории мат анализа а позже и синтеза схем в 40х г была предложена советскими учеными Гавриловым, Яблонским, Поспеловым, Глушковым.

Гаврилов создал теорию мат анализа одно и многоконтатных релейноконтактных схем, которая являлась составной частью прикладной теории автоматов и дисперстных устройств. Первая работа 1943г. В области САПР Гавриловым была создана система автоматизированных логических устройств и дискретных схем.

Поспелов окончил МГУ в 1956 г Автор ряда методов построения систем управления в основе которых лежит идея логико-лингвистических моделей и описание процедур управления ими. Им же был создан аппарот ярустно параллельных форм, который позволил решать многие проблемы связанных с организацие параллельных вычислений в комплексах и сетях. Заметную роль в организации проектирования сыграла его книга "Логические методы анализа и синтеза схем"

Работы по автоматизации проектирования вычислительных машин имели 2 направления:

1) проектирование функциональных и логических схем

2) конструирование печатных плат и оформление конструкторской диссертации

Логическое моделирование с 50х

Одной из первых программ логического моделирования была прога 1956 г. автор Рей и Киш. В 1965 американские разработчики САПР начинают испльзовать лог. проектирвание. В 70 е годы разрабатывается концепция автоматизации проектрирования цифровых систем с выделение уровня системного регисторного логического и схематического. Истрория САПР ВМ внашей стране с такими организациями: институт механики ВТ, НИИ автоматической аппаратуры, ЦКБ Алмаз

В 1957 г определяет направление стратегических исследований в области информатики и относительно к ним разраб методы автоматизации ЭВМ и автоматизация методов программирования. В 1964 г Ландау предложил язык программирования логич схем Fores. В 1965 гРябов начал разработку САПР Которая потом называлась ПУЛЬС, а Матюхин возглавил работы по автоматизации проектирования ЭВМ. В 1967 вопросами САПР ЭВМ заниимается Юрин который в 70е годы возглавляет разраб САПР ЕСАП которая велась в научно исследовательском центре. В киеве принципиальные вопросы проектирования разрабатывают Глушков и его колеги. ПРичем значительное внимание уделяется автоматизации проектирования печатноых плат и интегральных схем

Методы больших интегральных схем разрабат РЯБОВ, Абрайнес, Симокин. В начале 70х САПР получила признание. В 72г гос премией была отмечена САПР для радио технической промышленности. Ччерез год премия была назначена за разработку САПР для микро электронной промышленности.

Автоматизапция проектирования по функциональным и логич показателям во многом связана с созданием языков проектирования.Языки проектирования стали развиваться с 70х, хотя предшественники были и в 60е

САПР в электронике

История САПР в электронике берет начало в первой половине 60х.В США первыми программами были TAP(1962) и NET-1(1964). Первая в СССР программа анализа электронных схем была разработана в МГУ им Баумана. Называлась ПАЕС и она была сделана для разработки ЭВМ Урал 2

В 70е годы были созданы программы автоматизации в Зеленограде, в МАИ Ильиным, в МИФИ Архангельским, в Киеве Петренко и др.

В то время Американские ЭВМ были быстрее, но наши тоже не уступали во времени решения задач.

Уже в конце 60х стала ясна необходимость комплексного подхода к автоматиз проектрирования которая обеспечивала сквозной цикл интегральных схем и печатных плат. Созданием САПР БИС и СБИС руководил Казенов, затем Баталов. С ростом степени интеграции микро электронных схем задачи проектирования становиличь все более сложными, появляются компании ориентированные на создание программ.

САПР в машиностроении

Основные требования промышленного производства- сокращение сроков выхода продукции, снежение цены, повышение качества. Выполнить это невозможно без методов автоматизировванного проектирования CAD/CAM/CAE линии.

CAD-система технологической подготовки (конструктр подготовка)

CAM-позволяет моделировать проектируемые системы

CAE-инженерный анализ проектируемых систем

Развитие их делят на несколько этапов:

1)До конца 70х был получен ряд научно практических результатов, показ возможность проектирования сложных систем. Стоимость одной системы 90 тыс$. На этом этапе использ графич терминалы которые подключались к компьютерам.

2)80е.Начали появляться и использоваться графические рабочие станции. Стоимость CAD снизилась до 20 тыс$. И начали создаваться предпосылки для создания CAD/CAM/CAE систем для различного применения

3)с 90х. Бурное развитие микропроцессоров привело к использованию рабочих станций на персональных ЭВМ, что заметно снизило стоимость САПР до нескольких тысяч

4)конец 90х. Интеграция этих систем системами управления пректными данными и с другими средствами информационной поддержки изделий

Принято делить эти системы по их характеристикам на 3 уровня: Верхний средний и нижний

В 80х и 90х такое деление основывалось на значительном различии характеристик вычичлительного оборудования.

Аппаратные платформы 3-го уровня были дорогими системами с операционной системой UNIX. По мере улучшений характеристик ПК удалоссь создать сравнительно не дорогие системы - средний уровень

Сегодня деление по уровням страдает нечеткостью. В России ряд CAD/CAM/CAE ситем разрабытывался для среднего и низшего уровня. Наибольшее распространение получила САПР "КОМПАС" и система T-flex-CAD.

Компания АСКОН была основана в 1989г.В нее вошел коллектив в КБ ЭМ. Первая версия КОМПАС 2 D появилась в 1989 г. Потом 2000г. появился КОМПАС 3D. В 2003 была выпущена версия "Лоцман PLM"

История IP технологий (CALS)

Работы были начаты в США и более конкретно возникновение CALS относят к периоду попытки США выполнить программу Звездных войн

Работ. по след направлениям:

1)Стандартизация языков и форматов представления хранения и обмена данными

2)Создание систем управления данными на всех этапах жизненного цикла изделий

3)Развитие интерактивных электронных тех руководств