Сдж арналған бақылау тапсырмалары

1. АЖЖ техникалық қамтамасыздандыруының кәзіргі заман құралдарын зерделеу.

2. АЖЖ пайдаланушының ЭЕМмен сұхбат тәртіппен әрекеттесу мысалын беру.

3. АЖЖ-нің қолданбалы бағдарламалық қамтамасыз ету жүйелерімен танысу.

4-тақырып АЖЖ-нің математикалық, ақпараттық және лингвистикалық қамтамасыз етілуі

Дәрістер жоспары

1. Математикалық қамтамасыздандырудың құрамы: математикалық үлгілері, әдістері және жобалау процедураларының алгоритмдері.

2. Математикалық үлгілердің типтері. Математикалық үлгілер алу әдістері.

3. Инженерлік талдау, талдау мен техникалық жүйелер мен процестердің түрлері. Көп вариантты талдау және оңтайлы ету.

4. АЖЖ-нің ақпараттық қамтамасыздындырылуының құрамы мен функциялары, негізгі талаптары. Дерек базалары мен банктері. Дерек банктері басқару жүйелерінің бағдарламалық құралдары және жүйелері.

5. АЖЖ-нің лингвистикалық қамтамасыз етілуі, бағдарламалық тілдер.

Математикалық қамтамасыз етілуі мыналардан тұрады:

1. Жобаланатын объектінің математикалық үлгілері.

2. Жобалау операциялары мен процедураларының әдістері және алгоритмдері.

Математикалық қамтамасыздандырылуы жалпы және арнаулы болып бөлінеді.

Техникалық жүйелер үлгілеу тәсілдері:

– масштабты – объект пен үлгінің физикалық жаратылысы бірдей, тек қана өлшемдермен айырылады, мысалы, үлгіні аэродинамикалық құбырда үрлеу;

– аналогты – объектті физикалық табиғаты басқа үлгімен ауыстыру, мәселен, жылулық процестерді электр не гидр үлгілеу;

– математикалық – нақты объектті абстрактілі математикалық өрнектермен баяндау (формулалар, функциялар т.б.).

Математикалық үлгілер түрлері:

Морфологиялық үлгілер – объект құрылысы, құрылымы, геометриясы т.б. Түрлері: құралымдық – элементтерінің құрамы мен өзара орналасуы; геометриялық – кеңістік қатынастары, пішіні.

Құралымдық үлгілер ең жиі граф түрінде кездеседі. Граф – төбелер (түйіндер) тобы мен оларды бір бірімен байланыстыратын қырлар жиынтығы. Элементтер арасындағы байланыстар бағыты жебелер бар қырлармен бейнеленеді. Төбелер мен қырларға салмағы деп аталатын сандар беріледі. Кез келген техникалық жүйені түйіндері бөлшектеудің әр түрлі деңгейлерінің элементтеріне сай графпен баяндалатын құрылымдық үлгі түрінде қарастыруға мүмкін.

Геометриялық үлгілер түрлі фигуралар, беттер, екі және үш өлшемді көлемдер болып көрінеді. Оларды математикалық формуларамен білдіріп аналитикалық геометриялық үлгілерді алады. Сандық үлгілер сандық (цифрлік) баяндаумен түсініледі. Геометриялық үлгілеудің әдістемесі – инженерлік (қолданбалы) геометрия, яғни кескіндер түсіру және өзгерту ережелер жинағы. Компьютерлік графика бұл әдістемеде негізделінеді.

Морфологиялық баяндаудың жалпы түрі осындай:

S = {Σ, R; C},

мұндағы S – баяндау (үлгі),

Σ – элементтер жинағы;

R – байланыстар жинағы;

C – иерархия сатылары бойынша құрылымдардың жинағы.

Функционалдық үлгілер дегеніміз – бұл жүйе не элементтің пайдалану функцияларын (шығар сипаттамаларын) кіріс факторларымен (жобалау әлде басқару параметрлерімен, сыртқы ортаның немесе жүйенің басқа элементтерінің әсерімен), сондай-ақ элементтерінің және бүкіл жүйенің жобалау мақсаттарына сәйкес келетін функционалдық қасиеттерін бағалау критерийларымен байланыстыратын тәуелділіктер.

Функционалдық баяндаудың математикалық түрі осі:

Y = f (t, s, x, v, z),

мұндағы Y – шығар сипаттамасы (вектор-функциясы);

t, s – уақыттық және кеңістік координаталар;

x, v, z – кіріс (жобалау, өзара әрекеттесетін, сыртқы) факторларының векторлары.

Функционалдық үлгілер былай ажырайды:

1. құру әдісі арқылы – теориялық (қатан) және тәжірибелік (регрессиялы);

2. байланыстар пішіні бойынша – аналитикалық және алгоритмдік. Біріншілер параметрлер арасындағы функционалдық тәуелділіктерді айқын көрсетеді, сонымен түрлі формулалар болып табылады. Екіншілер байланысты айқын білдірмейді, мысалы, трансцендент теңдеуді шешу үшін шамалардың сандық мәндерін табуға арналған номограмма.

Үлгілер мынадай болу мүмкін: статикалық (уақыт бойы өзгермейтін) және динамикалық (өзгеретін); детерминирленген (қатан белгіленген) және стохасты (ауыспалы шамалардың кездейсоқ ауытқуларын есепке алатын).

Математикалық үлгіге қойылатын талаптар:

1. Дәлдігі – баяндаланатын нақты объектке ең мүмкін жақындалуы;

2. Сенімділігі – бастапқы деректе шамалы қателіктер болғанда нәтиженің қайталануы;

3. Үнемділігі – жұмысты жеткілікті үлкен нәтижесіз қымбаттыруға әкеліп соғатын артық күрделендірудің тиімсіздігі.

4. Әмбебаптылығы – жобаланатын бір типтес объекттері үшін пайдалану мүмкіншілігі.

АЖЖ-нің ақпараттық қамтамасыздандырылуы – автоматтындырылған жобалауды орындауға қажетті мәліметтер жиынтығы. Ол жобалау үшін керек барлық деректі үйымдастыруға, сақтауға және алуға арналады. АЖЖ-нің ұйымдастырушылық құрамында ақпараттық немесе ақпараттық-іздеуші жүйені құрайды. Ақпараттық қамтамасыз етуі АЖЖ-нің ақпараттық базасы деп анықталады де екі құраушыға бөлінеді: машинадан тыс (ақпараттық фонд) және электрондық (дерек базасы). Ақпараттық қорға (фондқа) дәстүрлі тасушыларда сақталатын ақпарат жатады. Оны норматив, анықтамалық және әдістемелік материалдар, бұрынғы даярламалардың деректері, типтік шешімдер т.с.с. құрайды. Пайдалану ұзақтылығына қарай оларды тұрақты және ауыспалы етіп бөледі.

Дерек базасы (машина ішіндегі) – жеке, еркін немесе белгілі тәртіппен ұйымдастырылған файлар жинағы түрінде әлде дерек базасын басқару жүйесі деген арнайы бағдарламалармен басқарылатын кітапханалар немесе күрделілеу құрылымдар түрінде болу мүмкін.

АЖЖ ақпараттық қамтамасыздандырудың компоненттері келесілерді қамтамасыз етуге тиісті:

– қажетті мерзім бойы ақпаратты сенімді сақтау;

– формалды белгілер арқылы деректерді қисынды құрылымдау;

– пайдаланушылар немесе бағдарламалар сұраулары бойынша дерекке тиімді кіруге рұқсаты;

– дерек базаларын жүргізу: деректі қарап шығу, толықтыру, түзету, жою;

– деректің керекті дұрыстығын ұстау;

– рұқсатсыз және жетік білмейтін пайдаланушылардың кіруден қорғау;

– сериялық техникалық және бағдарламалық құралдарын максимал түрде қолдану.

Сақтаудың сенімділігі ұйымдастырушылық және бағдарламалық (бақылау, қорғау, түзету, дерек базаларын кошіру, қалпына келтіру, күйін талдау) құралдар кешенімен орындалады.

Дерек базаларын жүргізу автоматтандырыланатын болуы керек, оған қоса сұхбат және қолданбалы бағдарламалардан үндеу тәртібімен іске асырылатын болу керек.

Деректер базалары корпоратив (жабық) және жалпы қолданылатын болуы мүмкін. Соңғыларды мамандырылған даярлаушы фирмалар коммерциялық мақсаттармен жасайды, мысалы, APPIUS фирмасының электронды “Инженерлік анықтамасы”.

АЖЖ-нің лингвистикалық қамтамасыздандырылуы – жобалау тілдер жиынтығы, оның арасында автоматтандырылған жобалауды істеу үшін қажетті атаулар, анықтамалар, табиғи тілді формализдеу ережелері, мәтіндерді қысу және ашу тәсілдері.

Жобалау тілдері автоматтандырылған жобалау процесінде келесі баяндамаларды ұсыну және өзгерту міндеттерін артады:

– жобалауға тапсырмалардың баяндамаларын;

– жобалау процедуралары мен операцияларының;

– жобалау шешімдерінің;

– жобалау құжаттарының.

АЖЖде жобалау тілдері ретінде пайдалатындар:

1. әмбебап алгоритмдік тілдер – ФОРТРАН, ПЛ/1, Паскаль, Ада, Ci++ т.б.;

2. жобалаудың ерекше мәселелі-бағытталған тілдер және олардың трансляторлары (өзгерткіштері).

Жобалау процесінде алатын орны бойынша тілдер кіріс, ішкі, аралық, шығар, еріп жүру және басқару болып ажырайды.

Ақпарат бейнелеу түріне қарай жобалаудың әліпбетті-цифрлік, графикалық, дауыс, аралас тілдерін айырды.

Кіріс тілдері жобалау объекттері мен мақсаттары жөнінде ақпарат беруге арналады. Бұларға объекттер баяндау (орысша – ЯОО) және тапсырмалар баяндау (орысша – ЯОЗ) тілдері, оның ішінде үлгілеу тілдері (процестер жазу тілдері) жатады.

Ішкі және аралық тілдер ақпаратты ЭЕМмен өңдегенде оны белгілі стадияларында бейнелеуге, негізінен мәліметтерді түрлі жүйелердің кіріс тілдерін белгілі инвариантты жүйенің үйлестірілген бірыңғай аралық тілге айналдыру үшін (және кері жағдай үшін) арналады.

Шығар тілдерінің тағайындалуы – жобалау процедураларын орындау нәтижелерін, оның ішінде жобалау шешімдерін кейінгі пайдалануы үшін жарамды түрде (сызба, нобай, сандық бағдарламалық басқарумен басқару тілі т.б.) көрсету.

Еріп жүру және басқару тілдері есепті шешкенде пайдаланушылардың ЭЕМмен тікелей қатысу үшін арналады.

Пайдаланушының ЭЕМмен (машинамен) әрекеттесуді қамтамасыз ету үшін оны пайдаланушылық интерфейспен (user interface) жабдықтау қажет. Оның құрамында кіріс тілі (кодтау әдісі), пайдаланушылық меню және қол (еркін) сызу (сурет салу) болу керек. Кіріс тілі – бұл бұйрықтар кодтау тәсілі, бұйрықтар атаулары және қосымша дерек. Меню клавиатурадан енгізілетін сандық (қолдануы киын, өйткені оны есте сақтау қажет) және сөзді, дисплейдегі (AutoCADта, КОМПАСта сияқті) болу мүмкін. Кейбір бұйрықтарды клавиатураның функционалдық клавишалармен еңгізуі ықтимал.

АЖЖ-да ақпаратты дерек банкінен кіргізуге немесе оған кейбір мәліметті жазуға мүмкіншілігі болу керек. Ол үшін ақпаратты енгізу және шығару үшін ыңғайлы түріне деректі айналдыратын арнаулы бағдарламалар (дерек банктерімен интерфейстер) жасалады.

Ұсынылатын әдебиеттер: [1, 2, 3, 4, 12].