14.1. Многообразие методов решения научных и технических проблем. Методы принятия технических решений

Большая роль отводится методам эвристики.

Эвристика - наука, изуч-ая творч-ую деят-ть, методы, испол-ые в открытии нового и в обучении. Эвристические методы позв-ют ускорить процесс решения задачи. Значительный интерес к их иссл-ию возник в связи с возможностью решения ряда задач (распознавание объектов, доказательство теорем и т. д.), в к-ых человек не может дать точный алгоритм решения, с помощью технических устройств. Назначением Эвристики является построение моделей процесса решения какой-либо новой задачи.

Среди них метод аналогии, основывающийся на подражании всевозможным структурам; метод прецедента – указывающий на уже имеющийся в науке практике; метод интеграции, который строится на создании сложных структур из более простых; метод органической имитации – построен на сравнении и копировании законов из живой природы; метод псевдоморфизации, т.е. использование не своей формы (зонт вместо оружия); метод инверсии вредных сил в полезные; метод антитезиса, означающий использование приемов и методов диаметрально противоположных традиционным.

Она опирается на методы, применение которых позволяет сократить время решения проблемы по сравнению с методами простого перебора. Более распростр-ая модель – модель лабиринта, в которой поиск решения похож на блуждание по лабиринту. Особого внимания заслуживает семантическая модель Г. Буша, отражающая структуру и смысловые связи между объектами образующими поле задачи. Работа с данной моделью распадается на ряд этапов: 1) Выделение в потоке входящей информации дискретных объектов, т.е. селективный отбор. 2) Выявление связи между ними. 3) Актуализация выделенных объектов связи, которые связаны с поставленной задачей. 4) Абстрагирование от периферийных связей и объектов. 5) Формирование обобщенных объектов 6) Нахождение связи между ними 7) Поиск по полученному обобщенному лабиринту.

14.2. Cals и case технологии в машиностроении.

Для обесп-ия соглас-ной работы всех предп-ий, участв-их в проект-нии, производстве, реализации и экспл-ии сложной техники, исп-тся соотв-щая инф-ная поддержка этапов ЖЦ пром-ых изделий. Такая поддержка получила название CALS. CALS-технология - это технология комплексной компьютеризации сфер пром-го произв-ва, комплексность обеспечивается унификацией и стандартизацией спецификаций промышленных изделий на всех этапах их жизненного цикла. Основные спецификации представлены проектной, технг-кой, произв-ной, маркетинговой, эксплуатационной документацией. В CALS-системах предусмотрены хранение, обработка и передача информации в компьютерных средах, оперативный доступ к данным в нужное время и в нужном месте. Основные задачи CALS-систем: 1)структурирование и моделирование данных об изделиях и процессах; 2)обеспечение эффек-ого управления и обмена данными между всеми участниками ЖЦИ; 3)создание и сопровождение документации, необходимой для поддержки всех этапов ЖЦИ; 4)обеспечение единообразных описания и интерпретации данных независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных. Проблематика CALS имеет ряд аспектов. По аналогии с аспектами автоматизированного проектирования целесообразно эти аспекты называть видами обеспечения CALS и выделять лингвистическое, информационное, программное, математическое, методическое, техническое и организационное обеспечения CALS. К линг-му об-ию относятся языки и форматы данных о промышленных изделиях и процессах, используемые для представления и обмена информацией на этапах ЖЦИ. Инф-ное об-ие составляют БД, в к-ых имеются сведения о пром-ных изделиях, исп-ые разными системами в процессе проектирования, производства, эксплуатации и утилизации продукции. В состав информационного обеспечения входят также серии международных и национальных CALS-стандартов и спецификаций. Программное обеспечение CALS представлено програм-ми комплексами, предназ-ми для поддержки единого инфор-ного пространства этапов ЖЦИ. Это прежде всего СУ документами и документооборотом, управления проектными данными (PDM), взаимодействия предприятий в совместном электронном бизнесе (СРС), подготовки интерактивных электронных технических руководств и некоторые другие. Мат-кое обеспечение CALS включает методы и алгоритмы создания и исп-ния моделей взаимодействия различных систем в CALS-технологиях. Среди этих методов в первую очередь следует назвать методы имитационного моделирования сложных систем, методы планирования процессов и распределения ресурсов. Методическое об-ие CALS представлено методиками выполнения таких процессов, как параллельное (совмещенное) проектирование и производство, структурирование сложных объектов, их функциональное и информационное моделирование, объектно-ориентированное проектирование. К техническому обеспечению CALS относят аппаратные средства получения, хранения, обработки и визуализации данных при информационном сопровождении изделий. Взаимодействие частей виртуальных предприятий, систем, поддерживающих разные этапы жизненного цикла изделий, происходит через линии передачи данных и сетевое коммутирующее оборудование. Организ-ное об-ие CALS представлено различного рода документами, совокупностью соглашений и инструкций, регламентир-их роли и обязанности участников ЖЦ промышленных изделий

Для разработки программных продуктов основанных на CALS-технологиях стали применяться программно-технологические средства специального класса - CASE-средств, реализующих CASE-технологию создания и сопровождения ИС. Термин CASE исп-тся в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначальное значение термина CASE, ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО), в настоящее время приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных ИС в целом. Теперь под термином CASE-средства понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного ПО (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы. CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют полную среду разработки ИС.

CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

CASE-средства позволяют проектировать любые системы на компьютере. Необходимый элемент системного и структурно-функционального анализа, CASE-средства позволяют моделировать бизнес-процессы, базы данных, компоненты программного обеспечения, деятельность и структуру организаций. Применимы практически во всех сферах деятельности. Результат применения CASE-средств - оптимизация систем, снижение расходов, повышение эффективности, снижение вероятности ошибок.