10.Математичне забезпечення сапр.

Математичне забезпечення (МЗ) – сукупність математичних методів, математичних моделей і обчислювальних алгоритмів виконання операцій і процедур проектування. Математичне забезпечення визначає закономірності переробки інформації в ході виконання проекту. Від математичного забезпечення багато в чому залежать продуктивність і ефективність функціонування САПР в цілому.

Математичне забезпечення не використовується безпосередньо в процесі проектування – складові його алгоритми є основою для розробки програмного забезпечення.

Основу математичного забезпечення САПР складає математичний апарат для моделювання, синтезу структури, одноваріантного і багатоваріантного аналізу, структурної і параметричної оптимізації. Завдяки МЗ проектувальник звільняється від виконання трудомістких обчислень. При цьому ступінь обґрунтованості проектних рішень, що базуються на математичних моделях, підвищується. Розробка математичного забезпечення є одним з найбільш складних і відповідальних етапів розробки САПР.

Математичне забезпечення можна розділити на спеціальне і інваріантне.

Спеціальне МЗ прив’язане до конкретних завдань проектування і відображає специфіку об’єкту проектування, фізичні і інформаційні особливості його функціонування. У його склад входять математичні моделі і методи проектування конкретних об’єктів.

Інваріантне МЗ складають методи і алгоритми власне автоматизованого проектування: виконання різних типових і уніфікованих проектних операцій і процедур, наприклад, призначених для багатоваріантного аналізу і параметричної оптимізації, пошуку інформації, автоматизованої графіки і ін.

Ця частина МЗ є найбільш складною для розробки, оскільки ще не розроблена єдина теоретична база: вона формується на основі математичних методів опису об’єктів проектування, математичної логіки, теорії ухвалення рішень, теорії автоматичного управління і т.д.

Вимоги до математичного забезпечення:

Універсальність МЗ, Алгоритмічна надійність, Точність, итрати машинного часу багато в чому визначаються складністю проектованих об’єктів і розмірністю вирішуваних задач, Використана пам’ять є другим після витрат машинного часу показником економічності МЗ.

Етапи вирішення задач на ЕОМ:

• · постановка (математичне формулювання) завдання, розробка математичної моделі;

• · вибір методу чисельного вирішення задачі;

• · розробка алгоритму вирішення і структури даних;

• · складання програми – реалізація алгоритму на вхідній мові;

• · введення програми в пам’ять ЕОМ;

• · відлагодження програми на контрольному прикладі;

• · підготовка і запис початкових даних;

• · вирішення задачі на ЕОМ, аналіз і оформлення результатів.

11.Програмне забезпечення сапр.

Програмне забезпечення САПР – це сукупність програм, представлених в заданій формі, разом з необхідною програмною документацією призначеною для використання у САПР.

Програмне забезпечення ЕОМ являє собою складні програмні комплекси з різними наборами функціональних можливостей. Серед них найважливішу роль відіграють операційні системи, які орієнтовані на конкретну конфігурацію ЕОМ. По суті операційні системи є продовженням технічних (апаратних) засобів ЕОМ і забезпечують взаємодію користувача з обчислювальною системою.

Розробка програмного забезпечення для різних сфер використання обчислювальної техніки є трудомістким і дорогим процесом, тому значну частину вартості апаратно-програмного комплексу для використання у САПР складає програмне забезпечення, яке представляє собою документи з текстами програм, програми на машинних носіях і експлуатаційні документи.

Програмне забезпечення САПР поділяється на загальне (загальносистемне) і прикладне (спеціальне).

Загальне програмне забезпечення використовується для будь-якого об’єкту проектування; його основу складають операційні системи, які використовуються у САПР і ЕОМ.

Спеціальне програмне забезпечення повністю визначається класом об’єктів, що проектуються з допомогою САПР, його основу складають програми, що реалізовують алгоритми окремих проектних процедур.

Операційна система має модульну структуру, яка дозволяє пристосувати систему до конкретної конфігурації технічних засобів, оскільки окремі програмні компоненти можуть бути включені в операційну систему за бажанням користувача.

Процес настройки операційної системи на конкретну обчислювальну систему і режими її використання називаються генерацією операційної системи. Основні програми операційної системи (ядро) постійно знаходяться в оперативній пам’яті ЕОМ, а рідко використовувані програми операційної системи з метою її економії можуть зберігатися на магнітних дисках і викликатися у міру необхідності.

Операційні системи займають найважливіше місце в сукупності сучасних системних програмних засобів, які складають програмне забезпечення ЕОМ. Вони є основою організації обчислювального процесу в системи і визначають ефективність використання апаратних компонентів для вирішення поставлених завдань; від їх можливостей залежить ефективність праці персоналу, що використовує і обслуговує цю достатньо дорогу, техніку: інженерів, операторів, керівників і виконавців, які виконують за допомогою ЕОМ проекти, адміністрації обчислювальних центрів, тощо.

Найбільш поширеним є визначення операційної системи як набору програм (управляючих програм), призначених для управління ресурсами обчислювальної системи. Іноді під призначенням операційної системи розуміють розподіл і планування ресурсів (динамічний і статичний розподіл ресурсів).

Таким чином, на перший план висувається проблема розподілу ресурсів (рис. 4.1), причому під ресурсами розуміють не генерацією операційної системи.