25. Квалиметрия. Системный подход как основа проектирования.
Раздел науки, занимающийся вопросами изучения и реализации методов количественной оценки качества продукции, называется квалиметрией. Квалиметрия – направление науки о количественных закономерностях формирования качества продукции в сферах проектирования, изготовления, эксплуатации и методах их численного определения.
Под качеством изделия квалиметрии подразумевается не просто надёжность системы (изделия), а весь объём достигаемого эффекта. С этих позиций все показатели качества любого изделия можно разделить на две группы:
критерий полезного эффекта, полученного в результате его создания;
критерий затрат на достижение полезного эффекта.
Под проектированием понимают комплекс работ по разработкам, изысканиям, исследованиям и расчётам, имеющим целью создать новое изделие или реализовать новые процессы.
Спроектировать изделие – выбрать наилучшие компромиссные решения относительно его структуры, параметров и способа его реализации, определяющих его эффективность в течение эксплуатации.
Для решения комплексных вопросов проектирования применяется единая исследуемая позиция – системный подход.
Суть этого подхода заключается в том, что на первом месте стоит не анализ частей системы, а уяснения их взаимодействий как единого целого, раскрытия тех механизмов, которые обеспечивают качественно новые свойства системы, не присущие её составным частям в отдельности. Т.е. главной задачей считается достижение удовлетворительной работы всей системы.
Одно из основных требований системного подхода – изучение системы во взаимодействии её с окружающей средой. Любая система существует в связи с другими системами. Через эти связи осуществляется взаимное влияние систем. В качестве возмущающих факторов, характеризующих среду, выступают входные воздействия, изменение условий эксплуатации, подключение и отключение различных агрегатов и других элементов устройств, а также подключение и отключение источников питания.
Также является отличительной особенностью – рассмотрение возможных альтернативных вариантов построения системы. Часто оказывается, что желаемый результат может быть одинаковым при различном выборе структуры и параметров системы, а также её элементной базы.
При проектировании (при решении задач) необходимо учитывать существование ряда ограничений на материальные, энергетические и временные ресурсы, также необходимо удовлетворять ряд противоречий.
Системный подход предполагает в рассмотрении проблемы уделять внимание тенденции различных совершенствований, т.е. модернизация подсистемы (системы) в ходе дальнейшей эксплуатации и предусмотреть расширение функций области применения системы.
26. Программно-технические средства сапр.
САПР явл. организац.-технич. системой, кот. создается коллективом проектировщиков и комплексом программно-технич. ср-в, взаимод. путем передачи и обработки информации для вып-я законченных форм и процессов проектирования. Наиболее укрупненными эл-ми САПР явл. подсистемы, кот. выделяются по функциональному признаку. Каждая подсистема решает в законченной форме самост. группу задач автоматиз. проектирования. Представление САПР в виде взаимосвязанных функциональных подсистем соотв-т верхнему уровню декомпозиции, с кот. начинается изучение сложных систем. Рассмотрим функциональную схему САПР.
Пользователь П взаимод-т с программно-технич. ср-ми САПР с помощью устр-в ввода и вывода инф-ии. Для ввода исп-ся устр-во считывания носителей, а также алфавитно-цифр. и графич. дисплеи. Вывод инф-ии в зав-ти от требуемой формы производится посредством разл. печатающих устр-в. Для описания инф-ии, вводимой в САПР, применяют языки двух видов: языки программирования и входные. Языки программирования подразд. на: машинные, машинно-ориентированные, проблемно-ориентированные. Машинные языки оперируют машинными командами наименее удобны для описания алгоритмов проектирования, однако они обеспеч. миним. затраты машинного времени и объемы памяти. К проблемно-ориентир. языкам относятся универсальные алгоритмич. языки. Они позволяют строить программы, приспособл. к разл. типам ЭВМ. Промежуточное положение занимают машинно-ориентир. Языки (напр. Assembler). Входные языки нах. на более высоком уровне, чем языки программирования, представляя ряд важных преимуществ при описании объектов и заданий на проектирование: исп-е терминов и понятий привычных для пректировщиков, макс. быстрота усвоения, лаконичность толкования. С точки зрения универсальности входные языки можно расм. как рез-т дальнейшего развития алгоритмич. языков для описания инф-ии, содерж. в общепринятых формах проектной док-ии.
В отличие от алгоритмич. языков входные языки явл, объектно-ориентиров., т.е. их надо создавать для каждого класса объектов отдельно. В диалоговых режимах САПР необходимо обеспечить языковое соотв-е между вход. и вых. инф-й, кот. достигается за счет расширения и адаптации вход. языка, кот. будет наз. диалоговым языком. Центральное место функционирования САПР занимает управляющая подсистема. Ее ф-ии: взаимод. всех подсистем, ввод и вывод инф-ии, осущ. заданного процесаа проектирования, поддержка работы программных и технич ср-в. Указанные ф-ии вып-ся на двух уровнях: на уровне пользователя и на уровне программно-технич ср-в. Упр-е со стороны пользователя осущ. с помощью директив вход. языка, а упр-е программно-технич. ср-ми осущ. с помощью стандарт. ср-в ОС ЭВМ. ОС ЭВМ реализует обычно 3-х уровневую систему упр-я: 1.задачи проектирования 2.задания для отд. задач 3.данные для отд. заданий. Т.о. процесс проектирования в САПР вып. с помощью проектирующей подсистемы, каждая из кот. имеет почти те же ф-ии, что и САПР в целом, но применительно к более узкому кругу задач. При взаимод-ии подсистем в процессе проектирования выходная инф-я одной подсистемы частично исп-ся в качестве вход. инф-ии для других подсистем. Для такой передачи необходимо, чтобы все информац. массивы имели одинак. структуру. Как правило, структуры информац. массивов различных проектирующих подсистем существенно отличается друг от друга. Поэтому проблема информац. согласованности решается путем создания единой информац. подсистемы наз. автоматиз. базой данных (АБД). В АБД выделяются 2 части: непосредственно БД и СУБД. Информац. масивы БД подразд. на статич. и динамич. Статическая инф-я образ-ся в основном данными справочного хар-ра (стандарты, нормы, каталоги) и мало измен-ся от проекта к проекту. Динамич. инф-я обр-ся данными, полученными в рез-те процесса проектирования. Содержание статич. и динамич. массивов устанавливается т.о., чтобы полностью включить всю необходимую инф-ю для работы всех проектирующих подсистем, причем их взаимод-е осущ. через БД. СУБД вып-т след. ф-ии: поиск данных для других подсистем САПР, запись новых данных, стирание устаревших записей, перезапись данных входных носителей на другие.