- •Тема 1. Сущность процесса проектирования
- •Тема 2. Информационные технологии проектирования
- •Методология системного подхода к проблеме проектирования сложных систем
- •3.1. Системный подход к задаче автоматизированного проектирования технологического процесса
- •3.2. Системный анализ сложных процессов
- •3.3. Этапы проектирования сложных систем
- •Тема 4. Системы автоматизированного проектирования (сапр) рэс
- •4.2. Принципы создания систем автоматизированного проектирования конструкции и технологии
- •4.3. Системы автоматизированного проектирования рэс и их место среди других автоматизированных систем Этапы жизненного цикла промышленных изделий
- •Структура сапр
- •Виды обеспечения сапр
- •Разновидности сапр
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Тема 5. Технические средства сапр и их развитие
- •5.1. Требования, предъявляемые к техническому обеспечению
- •5.2. Типы сетей
- •5.3. Эталонная модель взаимосвязи открытых систем
- •5.4. Состав технического обеспечения сапр
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •6.1. Высокопроизводительные технические средства сапр и их комплексирование
- •Режимы работы технических средств сапр
- •6.3. Вычислительные сети сапр
- •6.4. Разработка технического обеспечения сапр
- •Контрольные вопросы и задания
- •Тема 6. Периферийное оборудование сапр
- •Машинная графика в сапр рэс
- •Компьютерные сети
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Тема 7. Методическое обеспечение сапр. Математический и лингвистический виды обеспечений
- •8.1. Назначение и состав методического обеспечения сапр
- •8.2. Математическое обеспечение сапр
- •Тема 8. Лингвистическое обеспечение сапр
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Тема 9. Программное обеспечение сапр
- •9.1. Программное обеспечение сапр. Прикладное программное обеспечение сапр рэс. Системное программное обеспечение
- •Программы конструкторского проектирования рэс
- •Функции и структуры операционных систем
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Тема 10. Информационное обеспечение сапр Назначение, сущность и составные части информационного обеспечения (ио) сапр
- •Уровни представления данных
- •Проектирование базы данных
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Реляционная модель баз данных
- •Тема 11. Математические модели объектов проектирования рэс Общие сведения о математических моделях рэс
- •Общая характеристика задач автоматизации конструкторского проектирования рэс
- •Математические модели монтажно-коммутационного пространства
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Тема 12. Математические модели рэс на метауровне Математические модели аналоговой рэа
- •Математические модели логических схем цифровой рэа
- •Имитационные модели
- •Контрольные вопросы и упражнения
8.2. Математическое обеспечение сапр
Основу этого компонента САПР составляют алгоритмы, по которым разрабатывается программное обеспечение САПР и, следовательно, осуществляется процесс автоматизирования проектирования САПР. Математическое обеспечение ( МО ) при автоматизированном проектировании в явном виде не используется, а применяется производный от него компонент — программное обеспечение.
Вместе с тем разработка МО является самым сложным этапом создания САПР, от которого при использовании условно одинаковых технических средств в наибольшей степени зависят производительность и эффективность функционирования САПР в целом.
МО любых САПР по назначению и способам реализации делится на две части. Первую составляют математические методы и построенные на их основе математические модели, описывающие объекты проектирования или их части или вычисляющие необходимые свойства и параметры объектов.
Вторую часть составляет формализованное описание технологии автоматизированного проектирования.
В составе любой САПР эти части МО должны органично взаимодействовать.
Способы и средства реализации первой части МО наиболее специфичны в различных САПР и зависят от особенностей процесса проектирования.
Развитие и совершенствование методов в данной части — процесс постоянный. Создание САПР стимулирует эти работы, и прежде всего — в части разработки оптимизационных методов проектирования.
Сложнее обстоит дело с разработкой второй части МО. Формализация процессов автоматизированного проектирования в комплексе оказалась более сложной задачей, чем алгоритмизация и программирование отдельных проектных задач. При решении задач данной части должна быть формализована вся логика технологии проектирования, в том числе логика взаимодействия проектировщиков друг с другом с использованием средств автоматизации. Указанные проблемы решались и решаются в настоящее время эмпирическим путем, главным образом методом проб и ошибок.
Следовательно, МО САПР должно описывать во взаимосвязи объект, процесс и средства автоматизации проектирования. Для совершенствования МО выделяют два направления работ:
Развитие методов получения оптимальных проектных решений, в том числе ориентированных на автоматизированное проектирование.
Совершенствование и типизацию самих процессов автоматизированного проектирования.
Анализ существующих методов решения оптимизационных задач автоматизированного проектирования показал следующее:
к числу важнейших вопросов методологии современного проектирования относится выбор критериев эффективности вариантов проектных решений, что, как правило, требует решения многокритериальных задач оптимизации;
теоретически наиболее эффективными при поиске оптимальных проектных решений являются методы нелинейного математического программирования;
в связи с практической сложностью и высокой трудоемкостью поиска оптимальных проектных решений с помощью точных математических методов существует поиск эффективных проектных решений на основе создания специальных "банков знаний"(фондов описаний объектов, технических решений, а также типовых эвристических методов).