1)Структурна схема та робота генетичного алгоритму

2) Задачи анализа и синтеза при проектировании скс и сетей

Классификация проектных процедур приведена в табл.1.

ТАБЛИЦА 1. ПРОЕКТНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ

АНАЛИЗ	СИНТЕЗ
Одновариантный Многовариантный	Параметрический Структурный
Статики Чувствительности Динамики Статистический В частной области Расчет зависимостей выходных параметров Стационарных режимов от внутренних и внешних параметров Устойчивости	Расчет внутренних параметров Оптимизация параметров Оптимизация допусков Оптимизация технических требований

В процедурах анализа оцениваются варианты построения объектов, а в процедурах синтеза - разрабатываются.

Одновариантный анализ заключается в определении вектора выходных параметров Y при заданных:

- структуре системы,

- значениях векторов параметров элементов X,

- значениях внешних параметров Q.

Структура системы задана, если заданы перечень типов элементов и способ их связи друг с другом в составе системы. По известной структуре и значениям X и Q могут быть созданы физическая или математическая модели и по результатам исследования модели оценены значения gпараметров вектора Y.

Приемлемость полученных значений выходных параметров из вектора Y определяется путем сопоставления их со значениями параметров из вектора T, указанных в техническом задании (ТЗ).

Требуемое по ТЗ соотношение между значениями параметров y_i и t_i , i=1,n называют условием работоспособности по параметру y_i.

Условия работоспособности могут быть представлены в следующем виде:

y_i<= t _i, (1)

у_i>= t _i, (2)

t_нi<= y _i<= t_вi (3)

Задачи многовариантного анализа заключаются в определении изменений вектора Y при заданных изменениях векторов X и Q.

К типовым процедурам многовариантного анализа относятся следующие:

- анализ чувствительности - оценка влияния внутренних и внешних параметров на выходные. При этом осуществляется расчет коэффициентов чувствительности;

- статистический анализ - оценка закона и (или) числовых характеристик распределения вектора Y при заданных статистических сведениях о распределении случайного вектора Х.

При синтезе выделяют процедуры параметрического и структурного синтеза. При параметрическом синтезе определяются числовые значения параметров элементов при заданных структуре объекта и диапазоне возможного изменения внешних переменных. Если при этом ставится задача достижения экстремума некоторой целевой функции, то выполняется процедура оптимизации.

При оптимизации параметров определяются номинальные значения внутренних параметров, при оптимизации допусков - дополнительно допуски на внутренние параметры, при оптимизации технических требований решается задача оптимального назначения технических требований к выходным параметрам объекта.

В большинстве маршрутов проектирования процедуры синтеза и анализа находятся во взаимосвязи. На рис. 2 показана схема типового маршрута проектирования.

После формирования ТЗ (исходного описания объекта проектирования) и выбора (синтеза) первоначального варианта структуры и значений параметров элементов следует анализ объекта. Если при анализе необходимо установить соответствие синтезированной структуры исходному описанию, то анализ называют верификацией проекта.

Различают верификацию параметрическую и структурную. При параметрической верификации устанавливается соответствие областей работоспособности двух сравниваемых вариантов объекта. Примером параметрической верификации является процедура установления работоспособности типового элемента замены (ТЭЗа). При структурной верификации проверяется соответствие структур объекта, представленных двумя различными описаниями. Пример структурной верификации - установление изоморфизма графов, которые описывают топологию и принципиальную электрическую схему типового элемента замены.

Обычно по результатам анализа принимается решение относительно улучшения первоначального варианта. Это выполняется путем изменения числовых значений параметров элементов. Данный процесс можно формализовать и представить как решение задачи параметрической оптимизации.

Если после завершения оптимизации требования ТЗ не выполнены, то принимается решение на изменение структуры. После этого осуществляется указанная последовательность операций.

Если не удается получить удовлетворительные результаты, ставится вопрос относительно коррекции ТЗ.

Полный и тщательный анализ требует больших материальных и временных затрат. Поэтому на первых итерациях в маршруте, показанном на рис.2, выполняют упрощенный анализ.

Использование сложных моделей, проведение параметрической верификации и всестороннего многовариантного анализа целесообразно лишь на завершающих итерациях.

Для функционального проектирования характерны большие затраты на анализ. Примерами подобных задач являются такие как определения состава устройств вычислительной системы и способов их взаимодействия или задач разработки принципиальных электрических схем. Для этих задач обычно применяют эвристические способы синтеза структуры с перебором небольшого числа вариантов. Основные усилия затрачиваются на выполнение многовариантного анализа и оптимизации.

Если удается организовать приближенную оценку вариантов структуры на основе легко проверяемых критериев, то возможен просмотр большого числа вариантов структуры. Это дает возможность формализовать процесс решения задачи синтеза.

С подобным сталкиваются при решении коммутационно-монтажных задач конструкторского проектирования и задач функционально-логического проектирования комбинационных схем цифровой автоматики.