Mühazirə 2-3(mls) Layihələndirmənin aspektləri, stadiyaları və mərhələləri
Постановка и решение задач структурного синтеза
Yüklə 368,46 Kb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Подходы к решению задач структурного синтеза
- MODUL -2. SISTEMIN FƏALIYYƏT PROSESLƏRI
Постановка и решение задач структурного синтезаКлассификация задач структурного синтезаПроцедуры структурного синтезаотносятся к наиболее трудноформализуемым в процессе проектирования. В то же время дальнейшее повышение степени автоматизации проектирования зависит в первую очередь от успехов в разработке методов и алгоритмов структурного синтеза. Задачи структурного синтезаклассифицируют по ряду признаков. В зависимости от стадии проектирования, на которой производится синтез, различают такие процедуры: 1) Выбор основных принципов функционирования объекта(физических, организационных, информационных и т. п.) — выполняется на ранних стадиях проектирования, обычно на стадиях научно-исследовательских работ. Например, при проектировании проходческой машины необходимо принять решение, каким способом она будет разрушать породу: резцовым, шарошечным инструментом, либо буро-взрывным способом. При получении ТЗ на разработку нового объекта проектировщик решает задачу на основе имеющихся знаний и накопленного опыта. При этом ему необходимо учитывать достигнутый глобальный технический уровень, который дает прототипы и ориентиры, существенно помогающие при внешнем проектировании. Однако ориентация только на накопленный опыт часто сковывает творческую фантазию проектировщика и мешает увидеть принципиально новые решения. Эта особенность выполнения процедур синтеза получила название психологической инерции. В САПР средства автоматизации процедур синтеза принципиальных решений должны помогать проектировщику как в учете накопленного опыта, так и в преодолении психологической инерции. Накопленный опыт воплощается в специальных разделах базы данных, например в разделах типовых решений и физических эффектов. Получению оригинальных решений способствует наличие раздела, содержащего описание эвристических приемовсинтеза. Эвристические приемы можно сгруппировать в приемы изменений в пространстве, во времени, преобразований формы, материалов, видов движения, модификаций добавлением, исключением, заменой и т. п., например: «изменить ориентацию объекта в пространстве», «изменить характер движения объекта» «совместить операции во времени», «разделить движущийся поток на два или несколько» и т. п. 2) Выбор технических решенийв рамках заданных принципов функционирования предполагает конкретизацию ранее выбранных принципов построения и функционирования объекта. Так, выбрав для проходческого комбайна способ разрушения, необходимо решить, каким будет исполнительный орган — щитовым или избирательного действия, какой тип привода использовать — электро-, пневмо- или гидропривод. Здесь также полезно использовать библиотеки типовых решений. 3) Оформление технической документациизаключается в синтезе не содержания, а формы представления описаний проектных решений. Оформление технической документации регламентируется правилами ЕСКД, что обуславливает специфический «рутинный» характер процедуры и необходимость ее формализации. Для преобразования описаний с внутреннего языка ЭВМ в текстовую и графическую документацию, нужно осуществить ряд процедур, связанных с трансляцией языковых представлений, синтезом проекций, сечений, компоновкой текстовой и графической информации по страницам и листам, простановкой размеров, вспомогательных надписей и т. п. Поэтому в существующих САПР, как правило, имеются подсистемы оформления технической документации. Однако полная автоматизациявыполнения процедуры затруднена, поскольку требования наглядности, читаемости чертежа весьма трудно формализуются. В зависимости от возможностей формализациизадачи синтеза делятся на несколькоуровней сложности. К уровню I сложностиотносят задачи, в которых требуется выполнение лишь параметрического синтеза, а структура объекта определена либо спецификой ТЗ, либо результатами процедур, выполненных на предыдущих этапах проектирования. К уровню II сложностиотносят задачи, в которых возможен полный перебор известных решений. Следовательно, это комбинаторные задачи, т. е. задачи выбора элементов в конечных множествах. Это могут быть или решения, составленные заранее и включенные в базу данных, или имеется алгоритм, позволяющий поочередно получать новые решения и анализировать их. К уровню III сложностиотносят комбинаторные задачи, которые не могут быть решены путем полного перебора за приемлемое время. Примерами таких задач являются задачи компоновки и размещения оборудования в ограниченных пространствах, проведения трасс, процедуры оформления технической документации. К уровню IV сложностиотносят задачи поиска вариантов решений во множествах неизвестной или неограниченной мощности. Формализация таких задач представляет большие трудности. Их особенностью является возможность получения новыхоригинальныхрешений. К уровню V сложностиотносят задачи синтеза, решение которых является проблематичным. Если в задачах уровня IV возможности создания структур бесспорны и главная проблема заключается в нахождении среди многих структуры удовлетворяющей определенным требованиям, то в задачах уровня V получение решения эквивалентно предложению принципиально новых основ построения целого класса технических объектов. По типу синтезируемых структурвыделяют задачи одномерного, схемного и геометрического синтеза. При одномерном синтезерешаются задачи упорядочения элементов структуры в одномерных пространствах (составление расписаний, графиков работ, технологических процессов). При схемном синтезеопределяется структура объекта без конкретизации его геометрических форм (синтез кинематических, электрических, функциональных схем и т. п.)
Подходы к решению задач структурного синтезаФормализация процедур структурного синтеза на каждом иерархическом уровне осуществляется на основе одного из следующих основных подходов: перебора,последовательного синтезаилитрансформации описаний разных аспектов, рис.6.4. Переборные алгоритмыхарактеризуются возможностями оценки только вариантов готовых законченных структур. Такие структуры либо создаются заранее и хранятся в базе данных, либо генерируются по тем или иным правилам из заданного набора элементов. Полный переборвариантов возможен лишь в простейших случаях. Как правило, перебор должен бытьчастичным(сокращенным). Переборные алгоритмы включают в себя операции выбора или генерации очередного варианта, оценки варианта и принятия решения. Алгоритмы выбора вариантапри частичном переборе могут быть основаны на случайной выборке, использовании эвристических способностей человека в диалоговых режимах работы с ЭВМ, установлении корреляции некоторых параметров, характеризующих структуру, с заданными требованиями к объекту. Для задач IIIуровня сложности затруднительно, а для задачIVуровня невозможно построениемножестваготовых структурдля хранения в базе данных. В таких случаях вместо законченных структур хранению подлежатописания типовых элементов объектов. Это связано с тем, что, как правило, количество типов элементов существенно меньше количества возможных структур из этих элементов. Автоматизация синтеза при этом основана нагенерации структур из типовых элементов. Частичный перебор можно осуществить на основечастичных модификацийисходных структур. В готовую структуру, полученную из базы данных или путем генерации из элементов, вносятся небольшие изменения. В результате с минимальными затратами труда создается новый вариант структуры. 
Оценка вариантаструктуры, сгенерированной или выбранной из базы данных, выполняется с помощью процедур параметрического синтеза и анализа. Использование полных математических моделей и процедур параметрической оптимизации, как правило, характеризуется высокой трудоемкостью, что не позволяет в процессе перебора просмотреть достаточное количество вариантов структур. Поэтому переборные алгоритмы применяют только в тех случаях, когда для оценки удается применитьупрощенные математические моделиикосвенные критерии, отличающиеся простотой вычисления. Лишь по отношению к небольшому числу отобранных перспективных вариантов следует применять анализ по полным математическим моделям и оптимизацию параметров. Принятие решенияпри переборе основано на сравнении результатов оценки очередного варианта структуры с лучшей из ранее просмотренных структур. Для такого сравнения должен быть выбран некоторый скалярный критерий, объединяющий частные показатели в многокритериальных ситуациях. Алгоритмы дискретного математического программирования(ДМП) применяют, если задачу структурного синтеза удается сформулировать как задачу математического программирования (5.4), (5.5), гдеD— дискретное множество. Приведение к задаче ДМП основано на поиске признаков структур, выражаемых количественно, и на определении функции этих признаков, которая выражала бы правило предпочтения одних вариантов перед другими. Такие признаки объединяют в вектор X, а формула предпочтения становится целевой функциейF(X).
При наращиваниипроисходит поочередное добавление элементов к некоторой исходной структуре. Примерами алгоритмов наращивания могут служить последовательные алгоритмы компоновки и размещения оборудования. При выделениииз некоторой избыточной обобщенной структуры постепенно удаляются лишние элементы. Алгоритмы выделения могут использоваться, если предварительно составлена обобщенная структура для рассматриваемого класса объектов. Примерами могут служить обобщенные технологические маршруты изготовления классов изделий, в которые включены все возможные операции, которые могут встретиться при различных сочетаниях конструктивных особенностей изделия. Сопоставление чертежа конкретного изделия и обобщенного маршрута позволяет убрать лишние операции и сформировать конкретный технологический маршрут.
Трансформация описаний разных аспектов формализуется тем лучше, чем больше совпадают структуры И-ИЛИ-деревьев, относящихся к рассматриваемым аспектам. Для совпадающих вершин обычно удается установить однозначное соответствие структурных единиц и свести преобразование к поиску совпадений и подстановкам. Реальные алгоритмы структурного синтеза обычно являются комбинированнымии сочетают в себе черты более чем одного подхода. Например в последовательных алгоритмах наращивания возможен перебор претендентов на роль очередного добавляемого элемента. Ограниченные возможности формализации процедур синтеза привели к широкому использованию в САПР диалоговых систем синтеза, в которых процедуры оценки выполняет ЭВМ, а принятие решения остается за человеком. Что касается непосредственной генерации структур, типичное назначение ЭВМ — подсказать типовые варианты и эвристические приемы. Типичная роль человека — реализовать эвристические приемы и модификации структур. Иногда удается формализовать применение эвристических приемов и получить алгоритмы синтеза, выполняемые без участия человека. Однако наличие эффективных алгоритмов автоматического синтеза скорее исключение, чем правило. Поэтому основной практический подход к решению задач структурного синтеза в современных САПР — это использование эвристических приемов синтеза в диалоговом режимеработы с ЭВМ.
Layihələndirmənin prinsipləri layihə Verilmiş şərtlərlə məmulatin hazirlanması (və ya prosesin həyata keçirilməsi üçün) layihə sənədləri komplekti şəkilində təqdim olunan məlumatlarş layihələndirmə Tədqiqat, hesabat və konstruktor xarakterli kompleks işlərin yerinə yetirilməsi əsasında hələki mövcud olmayan obyektin ilkin təsvirin alınması və onun son təsvirə (layihəyə) çevrilməsi prosesidir. texniki tapşırıq (TT) Obyektin xarakteristika və parametrlərini, həmcinin gələcək məmulatın tətbiqinə və istismarına aid şərtləri özundə əks etdirən layihə tapşıriqlaridır. Layihələndirmənin son və ya aralıq nəticəsidir. layihə həlliavtomatlaşdırılmış layihılındirmə Ləyihələndirmənin son və ya aralıq nəticəsidir. avtomatlaşdırılmış layihılındirmə блочно-иерархический подход Декомпозиционный подход к проектированию сложных систем, основанный на разделении описаний объектов и соответственно средств их создания на иерархические уровни и аспекты аспект описания Описание системы или ее части с некоторой оговоренной точки зрения, определяемой функциональными, физическими или иного типа отношениями между свойствами и элементами объектно-ориентированное проектирование Методология проектирования, основанная на представлении проекта в виде совокупности объектов, каждый из которых является реализацией определенного класса, а классы образуют иерархию с использованием наследования системный уровень Иерархический уровень проектирования, на котором проектируются сложные системы (например, производственное предприятие, вычислительная сеть, СБИС, технологическая линия), состоящие из подсистем (производственных цехов и участков, серверов и терминалов, станков и робототехнических комплексов и т.п.) макроуровень Иерархический уровень проектирования, на котором для описания проектируемых объектов используются математические модели с сосредоточенными параметрами микроуровень Иерархический уровень проектирования, на котором для описания проектируемых объектов используются математические модели с распределенными параметрами схемотехнический уровень Иерархический уровень проектирования радиоэлектронных устройств, на котором проектируются принципиальные электрические схемы функционально-логический уровень Иерархический уровень проектирования радиоэлектронных устройств и СБИС, на котором проектируются функциональные и логические схемы Системный подход системный подход Подход к исследованию сложных систем, основанный на декомпозиции системы и анализе частей с учетом их взаимосвязей и взаимодействия с другими частями теория систем Дисциплина, посвященная исследованию и проектированию сложных экономических, социальных, технических систем, на основе конкретизации положений системного подхода системотехника Дисциплина, предметом которой являются, во-первых, организация процесса создания, использования и развития технических систем, во-вторых, методы и принципы их проектирования и исследования система Множество элементов, находящихся в отношениях и связях между собой сложная система Система, характеризуемая большим числом элементов и, что наиболее важно, большим числом взаимосвязей элементов подсистема Часть системы (подмножество элементов и их взаимосвязей), которая имеет свойства системы надсистема Система, по отношению к которой рассматриваемая система является подсистемой Структура проектирования стадия проектирования Этап (или совокупность этапов) проектирования, заканчивающийся выпуском промежуточного проекта, по которому требуется принятие определенных согласительных и/или утверждающих решений для продолжения проектирования научно-исследовательская работа НИР предпроектное исследование Научно-исследовательская работа внешнее проектирование Разработка и согласование технического задания внутреннее проектирование Проектирование объекта в соответствии с известным техническим заданием восходящее проектирование Стиль проектирования в блочно-иерархическом подходе, характеризующийся выполнением проектных процедур, начиная с верхних иерархических уровней нисходящее проектирование Стиль проектирования в блочно-иерархическом подходе, при котором задачи на верхних иерархических уровнях проектирования решаются раньше, чем задачи на нижележащих уровнях маршрут проектирования Последовательность проектных процедур при проектировании изделия маршрут проектирования в машиностроении Маршрут проектирования, выполняемого с помощью MCAD. Проектные процедуры проектная процедура Часть процесса проектирования, заканчивающаяся получением проектного решения, его оценкой или документальным представлением проектная операция Часть проектной процедуры, декомпозируемой из соображений удобства изучения или обсуждения результатов проектирования анализ Метод исследования, научного познания, при котором изучаемый предмет, явление или процесс мысленно или реально расчленяется на составные элементы, каждый из которых затем рассматривается в отдельности как часть расчлененного целого с целью получения нового знания о предмете, явлении или процессе соответственно. В САПР под анализом понимают определение свойств выходных параметров и характеристик проектируемого объекта при известных структуре объекта и числовых значениях параметров его элементов условие работоспособности Условие удовлетворения требований к определенному выходному параметру оптимизация Синтез, выполняемый с целью получения экстремального значения некоторой функции, характеризующей качество проектного решения структурный синтез Проектная процедура, заключающаяся в разработке структуры проектируемого изделия, т.е. совокупности составляющих изделие компонентов и системы их связей параметрический синтез Проектная процедура, заключающаяся в определении числовых значений параметров элементов при заданной структуре объекта проектирования одновариантный анализ Проектная процедура, заключающаяся в определении вектора выходных параметров исследуемого объекта, и/или установившихся значений фазовых переменных, или их зависимостей от времени при заданных значениях внутренних и внешних параметров многовариантный анализ Проектная процедура, сводящаяся к многократному выполнению одновариантного анализа анализ чувствительности Вид многовариантного анализа, заключающийся в расчете матрицы чувствительности. Элементами этой матрицы являются коэффициенты чувствительности (влияния) коэффициент чувствительности Коэффициент, характеризующий степень влияния параметра-аргумента на выходной параметр статистический анализ Проектная процедура, заключающаяся в расчете гистограмм и/или числовых характеристик распределений выходных параметров проектируемого изделия формирование модели Этап моделирования, на котором создается модель исследование модели Этап моделирования, на котором исследуется созданная модель верификация Проектная процедура, целью которой является проверка соответствия выходных параметров проектируемого объекта требованиям технического задания функциональное проектирование Часть проектирования, в которой анализируются и/или определяются поведение и функции системы конструкторское проектирование Часть проектирования, в которой анализируются и/или определяются геометрические формы и параметры изделия технологическое проектирование Часть проектирования, в которой определяются технологические процессы изготовления изделия алгоритмическое проектирование Часть проектирования, в которой определяются алгоритмы функционирования создаваемой системы Типы промышленных автоматизированных систем автоматизированная система АС автоматизированная система обработки информации Система, в которой задачи решаются при взаимодействии человека и ЭВМ система автоматизированного проектирования САПР CAE/CAD/CAM Организационно-техническая система, представляющая собой комплекс средств автоматизированного проектирования, взаимосвязанный с подразделениями проектной организации и выполняющий автоматизированное проектирование система инженерных расчетов система CAE Computer Aided Engineering Автоматизированная система функционального проектирования, называемая также автоматизированной системой инженерных расчетов и анализа система конструкторского проектирования система CAD Computer Aided Design Автоматизированная система конструкторского проектирования автоматизированная система технологической подготовки производства АСТПП CAPP Computer-Aided Process Planning Автоматизированная система проектирования технологических процессов, включая выбор или расчет необходимого технологического оборудования, оснастки, инструмента автоматизированная система научных исследований АСНИ Система, предназначенная для автоматизации научных экспериментов, а также для осуществления моделирования исследуемых объектов, явлений и процессов, изучение которых традиционными средствами затруднено или невозможно управление проектными данными PDM Product Data Management Управление данными о промышленных изделиях, разделяемыми разными системами и подсистемами автоматизированного проектирования совместный электронный бизнес CPC Collaborative Product Commerce система управления данными в интегрированном информационном пространстве Обеспечение информационного взаимодействия производителей, поставщиков и покупателей на различных этапах жизненного цикла изделий, направленное на оптимальное удовлетворение потребностей заказчиков в продукции и услугах виртуальное производство Организация производства продукции совокупностью юридически самостоятельных предприятий, взаимодействующих через процедуры электронного бизнеса числовое программное управление ЧПУ CNC Computer Numerical Control Компьютерное числовое управление технологическим оборудованием система технологического проектирования система CAM Computer Aided Manufacturing Автоматизированная система технологического проектирования. Включает АСТПП и системы числового программного управления станками и/или роботами архитектурно-строительное проектирование AEC Architecture Engineering Constraction Проектирование архитектурных сооружений, зданий, инженерных коммуникаций и т.п. Структура САПР проектирующая подсистема Подсистема САПР, в которой непосредственно выполняются проектные процедуры обслуживающая подсистема Подсистема САПР, обеспечивающая функционирование проектирующих подсистем инфологическое проектирование Стадия проектирования БД, на которой производится структурирование информации, подлежащей предсталвнию в БД, с учетом ее семантики вид обеспечения САПР Часть средств САПР, относящаяся к определенному аспекту автоматизированного проектирования математическое обеспечение Методы и алгоритмы решения задач в автоматизированных системах. техническое обеспечение Аппаратные средства автоматизированных систем информационное обеспечение Данные, используемые для решения задач в автоматизированных системах. лингвистическое обеспечение Языки и форматы данных, используемые в автоматизированных системах программное обеспечение Компьютерные программы, обеспечивающие функционирование вычислительных систем или решение задач определенного приложения. методическое обеспечение Методики решения прикладных задач, например, в САПР - методики выполнения проектных процедур. организационное обеспечение Инструкции, штатное расписание, структура организации и т.п., относящиеся к САПР машиностроительная САПР MCAD Система автоматизированного проектирования механических объектов САПР в области радиоэлектроники ECAD Система автоматизированного проектирования в электронной промышленности программно-методический комплекс ПМК Совокупность программных компонентов, предназначенных для выполнения определенной проектной процедуры, вместе с соответствующей программной документацией 21. ALS-nin hansı təminat sistemləri mövcuddur? A) Texniki, riyazi, informasiya, linqvistik və metodiki; B) Texniki, riyazi və metodiki; C) Texniki, riyazi və linqvistik; D) Texniki, riyazi və informasiya; E) Texniki, riyazi, metodiki və informasiya; Yüklə 368,46 Kb. Dostları ilə paylaş:
|