Автор - Ст. преподаватель Т.П. Эйхман НГТУ, ФЛА, кафедра Самолето – и

– и вертолетостроения»
САПР
Системы
Теоретический
курс лекций
Автоматизированного
проектирования

– и вертолетостроения»
Лекция 3
САПР
Системы
Автоматизированного
проектирования
Реальные объекты и модели.
Сущности реального

мира и отношения между ними.

обеспечивающее эффективное управление данными при помощи соответствующих технологий
Модель данных:
способ

представления данных информационной модели в вычислительной среде (иерархическая модель, реляционная модель, семантическая сеть (сетевая модель), объектно-ориентированная модель и т. Д.

Информационная модель реального объекта:
совокупность данных и отношений между ними, описывающая различные свойства реального объекта, интересующие разработчика модели и потенциального или реального пользователя.

О реальный объектах, о моделях

Реальный объект
(объект реального мира):
материальный предмет, совокупность таких предметов (система), процесс (совокупность операций), физическое явление, информация, энергия и т. д.

или зафиксированные на материальном носителе и/или в компьютерной среде.

1.1. ДОКУМЕНТ-

любые данные, зафиксированные на материальном носителе и/или в компьютерной среде, в форме, пригодной для сохранения и восприятия людьми (при необходимости может рассматриваться, как вид ИЗДЕЛИЯ (см.4)): текстовый документ, графический документ, таблица, нормативный документ, проект и т. д.

1.2. ПОДПИСЬ - символ или набор символов ( в том числе - в электронной форме), однозначно связанный с лицом, создавшим, проверившим, утвердившим ДОКУМЕНТ (т. е. придавшим ему официальный статус).

1.3. ИДЕНТИФИКАТОР- символ или набор символов, обозначающий уникальное имя объекта.

1.4. ДАННЫЕ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ (неопределяемые): время, дата, единицы измерения и т. д.

от других аналогичных объектов и/или позволяющий отнести этот объект к

некоторому КЛАССУ (см. 3).

Любое СВОЙСТВО имеет ЗНАЧЕНИЕ из заданной области допустимых значений, которое может быть:
а) неизменяемым (постоянным);
б) изменяемым (переменным).
ЗНАЧЕНИЕ может относиться к одному из следующих типов:
а) требуемое;
б) проектное (расчетное);
в) фактическое (измеренное)

имя (идентификатор) и обязательный для всех элементов множества набор СВОЙСТВ,

ЗНАЧЕНИЯ которых принадлежат заданной области значений и заданному типу.

Примечание: элементы класса могут иметь набор свойств, включающий как обязательные свойства класса (наследуемые свойства), так и индивидуальные свойства, позволяющие различать объекты внутри класса.

в результате совокупности ПРОЦЕССОВ (см. 5) и предназначенная к использованию

по назначению.
ИЗДЕЛИЕ может существовать в двух формах:

а) в форме ЭКЗЕМПЛЯРА — т. е. физически реализованного (изготовленного) изделия, обладающего по крайней мере одним признаком, отличающим его от других таких же изделий (например, по заводскому (серийному) номеру);

б) в форме ДОКУМЕНТА, т. е. совокупности данных, описывающих изделие и зафиксированных на материальном носителе и/или в компьютерной среде.

Частным случаем такого описания является проект.

их значений, образуют классы. Элементами классов являются модификации и исполнения

изделий, а сам такой класс принято называть семейством

2. Документы (проекты), содержащие описание изделий, также могут объединяться в классы, элементами которых служат версии изделия или его конфигурации. Такой класс иногда называют «Идеей (обликом) изделия».

Вспомогательные понятия:
Простое изделие - неразложимое на составляющие изделия (материал, деталь...).
Сложное изделие - разложимое на составляющие изделия (система, комплект, комплекс, сборочная единица и т. д.).

помощи (с использованием) РЕСУРСОВ (см. 6) и под воздействием УПРАВЛЕНИЯ

(см. 11). В ходе процесса могут происходить СОБЫТИЯ (см. 10). Процесс может обладать СВОЙСТВАМИ (см. 2) и относиться к некоторому КЛАССУ (см. 3).
ПРОЦЕСС (подобно изделию) может существовать в двух формах:

а) в форме ЭКЗЕМПЛЯРА, т. е. конкретной реализации процесса, моменты начала и окончания компонентов которого определены на временной оси;

б) в форме ДОКУМЕНТА, т. е. совокупности данных, описывающих процесс и зафиксированных на материальном носителе и/или в компьютерной среде. Частным случаем такого описания является проект.

к объекту на входе процесса) свойствами, или другими значениями свойств,

или другим типом значений. Иными словами, объект по завершении процесса переходит в другое состояние (см. 9).

2. Экземпляры процесса по определению относятся к одному классу.

3. Документы (проекты), описывающие процесс, могут иметь версии.

4. Процессы принято подразделять на следующие виды: деятельность, субдеятельность, процесс, подпроцесс, операция, действие.

подпроцесс, операция, действие.
По уровню декомпозиции можно выделить следующие виды функций:

·         деятельность;
·         процесс;
·         операция;
·         действие;
·         субдеятельность;
·         подпроцесс.
Деятельность(дело, бизнес) – совокупность процессов. Деятельность осуществляется в соответствии с определенной целью, которая может меняться.
На деятельность накладывает ограничения внешняя среда.

Процесс(бизнес-процесс) – совокупность операций. Управляющие воздействия для процесса – директивы, вырабатываемые на основе цели деятельности. Ограничения для процесса – ограничения внешней среды и ограничения со стороны других процессов.

Для всех функций:
·         части функций могут выполняться последовательно или/и параллельно;
·         все функции потребляют финансовые, энергетические, трудовые и материальные ресурсы;
·         на вход любой функции поступают материальные и информационные потоки, которые преобразуются в материальные и информационные потоки с другими свойствами на выходе.

являющейся частью директивы на выполнение процесса. Ограничения для действий –

ограничения внешней среды и ограничения со стороны других операций.

Действие – преобразование какого-либо свойства материального или информационного объекта в другое свойство. Действие выполняется в соответствии с командой, являющейся частью директивы на выполнение операции, с соблюдением ограничений, накладываемых на операцию.

Субдеятельность– совокупность нескольких процессов в составе деятельности, объединенных некоторой подцелью основной цели.

Подпроцесс – группа операций в составе процесса, объединенных технологически или организационно.

д.) - ИЗДЕЛИЕ;
финансовый ресурс;
трудовой (кадровый) ресурс - время, персонал;
энергетический ресурс;
организационный

ресурс (организация, роли персонала и т. д.).
К материальным ресурсам применимы все определения, данные выше для ИЗДЕЛИЯ

ПРОЦЕССА, при необходимости оформленная в виде ДОКУМЕНТА.


8. СРЕДА - окружающая

среда: атмосфера, водная среда, космос и т. д.: совокупность факторов, влияющих на СВОЙСТВА и ЗНАЧЕНИЯ свойств ИЗДЕЛИЯ, ПРОЦЕССА, РЕСУРСА.

9. СОСТОЯНИЕ объекта (ИЗДЕЛИЯ, ПРОЦЕССА, РЕСУРСА, СРЕДЫ, ДОКУМЕНТА)-совокупность ЗНАЧЕНИЙ изменяемых СВОЙСТВ объекта в момент времени t0 (из множества — непрерывного или дискретного — допустимых состояний).

незафиксированном виде, воздействующая на (определяющая) ход ПРОЦЕССА (т. е. последовательность

изменения его СОСТОЯНИЙ).

Примечание: процесс, в котором УПРАВЛЯЮЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ создается, преобразуется и воздействует на ход управляемого процесса, принято называть процессом управления.

12. СТРУКТУРА- множество компонентов (элементов) ИЗДЕЛИЯ, ПРОЦЕССА, РЕСУРСА, ДОКУМЕНТА, связанных отношениями входимости.

классу К: А  Кi
Класс К

подклассов К1, К2 ..K= UKi
Класс К1 <есть подкласс> класса К: К1  К

состав объекта В [при выполнении условия С] – квадратные

скобки- необязательное условие
(А  B)/C
Объект В <состоит из>объектов А1, А2... [относящихся к классам К1, К2...]:
В = UAi (Аi  Кi)
Объект А <входит в >состав объекта В при условии, что объект D <входит в> состав объекта В:
(А  B) /(D  B)

объект В [в процессе П ресурса Р

управлением> U]:
А [П (Р, U)] В
Состояние 1 объекта А <преобразуется в> состояние 2 [в процессе П при помощи > ресурса Р < под управлением> U]:
1(A) [П (Р, U)] 2(A)

(используется) как> ресурс Р [в процессе П]:
A  Р /

[ П ]
Изделие И < применяется как > ресурс Р в процессе П

среда...
Объект А свойства С1, С2...:
А  (С1, С2...)
Свойство

С <имеет> значение  из множества М :
С  (   М )
Объект А <имеет> состояние S:
А  S
Документ Д <имеет> подпись Sg лица Л:
Д  Sg / Л (авторизация)
Объект А <имеет> идентификатор И:
А И (идентификация)
Эти отношения являются «инверсными»: Объект А< принадлежит> объекту В:
А  В

Объект А объектом В:
A  В

объекта А < влияют на> свойства (Сb1, Сb2...) объекта В:
(Сb1,

Сb2...) = F(Са1, Са2 ...)
Значения (а1, а2...) свойств объекта А <влияют на> значения (b1, b2...) свойств объекта В:
(b1, b2...) = f (а1, а2...)

событие...
Событие А события В:
А  В
Событие А

<изменяет> значения свойств (b1, b2...) объекта В:
А  (b1, b2...) / В
Событие А <изменяет> состояние объекта В (переводит объект В из состояния 1 в состояние 2):
1 — А — 2
Событие А <возникает в> процессе П:
А П
(процесс П <порождает> событие А)

объекту В (изоморфизм):
А  В (B  А)
Объект А

< эквивалентен по свойствам (С1, С2...)> объекту B (гомоморфизм):
А  В/(С1, С2...)
Значение а свойства С объекта А и значение b того же свойства С объекта В (относящихся к классу К) могут находиться в следующих отношениях:
а  b
а  b
а  b
а  b
а  b
а  b
Значение а свойства С объекта А находится в интервале [а,b] :
а  а  b
Примечание: в описанных выше отношениях могут находиться значения свойства, относящиеся к различным типам. Например, можно сравнивать требуемые и проектные значения либо проектные и фактические значения.

а объект В объект А (взаимозаменяемость)
Объект А объект

В, а объект В <не заменяет> объект А (заменяемость)
Отношения могут быть выражены через отношения сравнения.

П
Отношение является инверсным.
Вспомогательные понятия:
1. ТОЧКА ЗРЕНИЯ - правило или набор

правил, определяющих применение или неприменение любого из приведенных выше объектов и/или отношений при разработке конкретной информационной модели.
2. КОНТЕКСТ- понятие, охватывающее правила и условия, согласно которым абстрактным сущностям, перечисленным выше, ставятся в соответствие конкретные объекты из рассматриваемой предметной области.

объекта»
Дайте определение «Модель данных».
Дайте определение «Модель организации данных».
Взаимосвязь информационных моделей
Дайте

определение объекту р.м. «Информация», «Документ», «Подпись».
Дайте определение объекту р.м. «Идентификатор», «Свойство». «Значение».
Дайте определение объекту р.м. «Класс».
Дайте определение объекту р.м. «Изделие», «Экземпляр»
Дайте определение объекту р.м. «Процесс»,«Ресурс».
Дайте определение объектам р.м. «Опыт», «Среда».
Дайте определение объектам р.м. «Состояние», «Событие».
Дайте определение объектам р.м. «Управление», «Структура».
Отношения классификации.
Структурные отношения
Отношения преобразования.
Ресурсные отношения.
Отношения принадлежности.
Отношения прямой связи.
Отношения влияния.
Отношения, связанные с событиями.
Отношения сравнения.
Отношения заменяемости, взаимозаменяемости.
Отношения управления.

– и вертолетостроения»
Лекция 3
САПР
Системы
Автоматизированного
проектирования
Реальные объекты и модели.
Сущности реального

мира и отношения между ними.