Математическое представление информационных процессов проектирования. Состав информационного обеспечения

Любая система проектирования или управления не может работать без информации о состоя и ни управляемого объекта и внешней среды, информации о принятых проектных или управляющих решениях. Определение оптимальных объемов информации, необходимой для принятия проектных решении, и распределение потоков информации во времени и пространстве проектной организации - необходимое условие эффективного функционирования САПР и АСУ.

Своевременное обеспечение системы проектирования и системы управления проектированием всеми этими необходимыми сведениями и является основной функцией информационного обеспечения.

Информационное обеспечение САПР - совокупность систем проектной и управленческой документации, единой системы классификации и кодирования информации и массивов информации, используемых в автоматизированных системах.

Таким образом, информационное обеспечение представляет собой совокупность: данных, языковых средств описания данных, методов организации, хранения, накопления и доступа к информационным массивам, обеспечивающим выдачу всей информации, необходимой в процессе решения функциональных задач и справочной информации абонентам системы.

Данные систематизируют в специальные массивы – информационную базу системы, в состав которой входят:

• нормативные и справочные данные, составляющие информационный банк системы;

• текущие сведения об объекте проектирования, текущие сведения, поступающие извне системы, влияющие на алгоритмы проектных расчетов;

• накапливаемые архивные и учетные сведения, необходимые для развития системы принятия проектных решений.

Поступающие в систему текущие сведения, необходимые для проведения расчетов, называют входной или оперативной информацией. Содержанием выходной информации являются принятые проектные решения (рис.3.1).

При разработке информационного обеспечения учитываются общие свойства систем, основным из которых является представление системы в виде набора логически взаимосвязанных между собой компонентов, имеющих связи с внешней средой. Наряду с общими свойствами системы принимается во внимание и ряд специфических особенностей системы автоматизированного проектирования;

• иерархическая структура систем проектирования и управления;

• наличие общей цели для всей системы и частных целей для системы любого уровня, подчиненных общей цели;

• наличие большого количества составных элементов, связанных между собой каналами связи;

• наличие людей в качестве элементов системы на всех уровнях иерархии и в связи с этим необходимость сочетания и постоянного взаимодействия людей и автоматизированных устройств в процессе выполнения функций проектирования и управления.

Для формализованного описания данных предназначены специальные средства, позволяющие осуществлять эффективный поиск и идентификацию необходимых показателей, а также организовывать доступ к данным внешних абонентов системы. Эти средства включают в себя системы классификации и кодирования объектов (элементов данных) и информационные языки для описания запросов к информационной базе и ответов системы.

Контролируют входные данные и ведение информационной базы программные средства.

Под ведением информационной базы (массивов информации) понимают обеспечение хранения, накопления данных, своевременного исключения устаревших данных, внесения и контроля изменений. При организации хранения, внесения изменений и дополнений в массивы, обеспечения доступа к массивам данных, контроля за их сохранностью используются организационные принципы.

Существенный эффект от применения средств автоматизации проектирования получают не только при решении расчетных или графических задач, но и при хорошей организации системы обработки данных, за счет упорядочения информации и представления всех необходимых (и только необходимых) сведений в требуемые сроки и в удобной для использования форме. Часто при проектировании информационного обеспечения существенную роль играет учет времени представления проектной информации проектанту или заказчику. Могут существовать критические сроки, по истечении которых сведения теряют свою ценность.

В связи с развитием систем пользователя важную роль играет гибкость системы, возможность перестройки информационных потоков в соответствии с требованиями организации процесса проектирования.

Информационное обеспечение предоставляет средства для создании информационной модели объекта, отражающей его состояние в текущий момент времени. Исходя из этого, можно сформулировать основные требования к информационному обеспечению САПР:

1) полнота отображения состояния системы проектирования и достоверности информации, необходимой как для решения задач проектирования и управления проектной деятельностью, так и для выдачи по запросам абонентов;

2) высокая эффективность методов и средств сбора, хранения, накопления, обновления, поиска и выдачи данных;

3) одноразовая регистрация и однократный ввод информации и ее многократное и многоцелевое использование;

4) простота и удобство доступа к данным информационной базы;

5) ввод и накопление в информационной базе данных с минимумом дублирования;

6) организация эффективной системы документооборота;

7) развитие информационного обеспечения путем наращивания данных и организации новых связей и проектирования более совершенных методов и способов обработки информации;

8) регламентация доступа к данным с различным уровнем доступа, а также времени хранения документированной информации.

Основные элементы системы информационного обеспечения - информационные массивы, предназначенные для постоянного или временного хранения информации, которой обмениваются между собой внешние и внутренние по отношению к системе источники и потребители информации. Массив представляет собой совокупность данных, объединенных единым смысловым содержанием, которое обычно отражается в его наименовании.

Необходимость в организации информационных массивов обусловлена многими факторами:

• несовпадением моментов поступления информации с моментами ее использования;

• необходимостью хранения исходной информации, промежуточных и окончательных результатов в процессе исполнения программ и других процедур преобразования информации;

• использованием одних и тех же данных различными процедурами, выполняемыми как параллельно, так и последовательно;

• многократным длительным использованием некоторых данных различными процедурами.

Академик Глушков В.М. сформулировал основную задачу проектирования информационного обеспечения как задачу оптимального формирования, рациональной обработки и комплексного использования информационных массивов в системе, подчеркнув, что именно массивы данных в информационном плане объединяют все звенья системы.