СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

государственный университет
инновационных технологий и предпринимательства

автоматизированного проектирования
Функциональные
(объектно-ориентированные)
Инвариантные
(объектно-независимые)
Математическое
Лингвистическое
Программное
Техническое
Методическое
Организационное
Информационное

виды обеспечения:
математическое — математические модели, методы и алгоритмы автоматизированного проектирования;
лингвистическое

— совокупность языков, используемых в САПР для представления информации об объектах, процессах и средствах проектирования;
информационное — документы, содержащие описание изделий и их элементов,
а также файлы и блоки данных на машинных носителях с записями документов;
программное — совокупность программ, представленных в заданной форме, вместе с необходимой программной документацией;
техническое — совокупность аппаратных средств, включающих устройства вычислительной и организационной техники, средства передачи данных, измерительные и другие устройства, используемые в САПР;
методическое — документы, в которых отражены состав, правила выбора
и эксплуатации средств автоматизированного проектирования;
организационное — положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру проектной организации.

принципами формирования взаимосвязанной совокупности методов и средств автоматизации проектирования, обеспечивающими

требуемый уровень конкурентоспособности проектных решений, являются: принцип системного единства, принцип комплексности и принцип информационного единства.
Принцип системного единства состоит в том, что на всех стадиях и этапах жизненного цикла изделий и систем их проектирования, производства и эксплуатации функционирование и развитие систем информационной поддержки обеспечивается в едином пространстве взаимосвязями и взаимодействием автоматизированных систем.
Принцип комплексности заключается в том, что обеспечивается взаимосвязь всех видов проектирования структурных элементов и всего объекта в целом для всех стадий и этапов жизненного цикла сложных технических объектов.
Принцип информационного единства состоит в том, что в автоматизированных системах, обеспечивающих проектирование, в их функциональных и инвариантных подсистемах и средствах обеспечения используются единые: терминология, способы представления информации и проблемно-ориентированные языки проектирования.
Методологической основой обеспечения принципов системного единства, комплексности и информационного единства является формализованный подход к определению пространства проектирования и его структуризации, а также применение функционально-стоимостного анализа для комплексной оценки проектных решений.

проектирования в прикладной области знаний систем автоматизированного проектирования
и информационной поддержки

процессов
создания и эксплуатации сложных технических объектов

необходимы:

теория автоматизации проектирования,

специфическая методология и аппарат исследования,

а также языки представления
теории и объектов моделирования.

и без значительных затрат ресурсов
исследовать и предсказывать свойства и

поведение объектов
в заданных условиях.

Переход от реального физического объекта
к его математическому описанию
позволяет, создавая математическую модель,
использовать аппарат современной математики
и инструментарий вычислительной техники.

Математическая модель – приближенное описание определенных классов объектов и явлений реального мира, выраженное в терминах математической символики.

классов объектов и явлений реального мира, выраженное в терминах математической

символики.
Математическая символика является
наиболее удобным средством для описания, в первую очередь,
количественных свойств явлений и объектов,
а также их структурных свойств и логики функционирования.

Перед выполнением исследований
методами математического моделирования
необходимо установить
адекватность моделей реальным объектам
и проверить математические модели
на логическую непротиворечивость,
а также оценить возможную точность получаемых результатов.

адекватности, точности и экономичности.
Степень универсальности ММ характеризует

полноту отображения в модели элементов и свойств реального объекта.
Как правило, ММ отражает лишь небольшую часть свойств объекта. Большинство моделей функционального проектирования отображают протекающие в объекте физические или информационные процессы, при этом не требуется таких свойств, как геометрическая форма составляющих элементов.
Адекватность ММ - способность отображать заданные свойства объекта с погрешностью не выше заданной.
Адекватность модели может иметь место в ограниченной области изменений внешних воздействий. Эта область называется областью адекватности математической модели.

степени универсальности,
а также широкой области адекватности, с одной стороны,
и высокой

экономичности, с другой стороны, противоречивы.

Наилучшее удовлетворение этих противоречивых требований зависит от особенностей решаемых задач, иерархического уровня и аспектов моделирования.

Все это приводит к применению широкого спектра математических (кибернетических) моделей.

Экономичность ММ - характеризуется затратами
вычислительных ресурсов на ее реализацию.

Для построения модели элемента системы
параллельной

технологической среды
принимаются следующие предположения:
Моделирование материальных и энергетических преобразований происходит только в элементах системы
(предположение сосредоточенного преобразования).
2. Математическая модель элемента описывает поведение элемента как целого независимо от способа соединения с другими элементами системы (предположение независимости).
3. Моделью элемента системы проектирования на концептуальном уровне является граф вида “дерево”, информационные потоки в котором соответствуют дугам (предположение иерархичности).
4. Моделью системы проектирования в целом на концептуальном уровне является граф общего вида, объединяющий элементы системы, а процесс передачи информации имеет итерационный характер (предположение связности).

конструктивное,
технологическое, эксплуатационное.

Моделирование по видам делится на:
структурно-параметрическое, геометрическое,
натурное

(технологическое), физико-механическое.

Пространства моделирования подразделяются на:
n-мерное; трехмерное (геометрическое),
где двухмерное - частный упрощенный случай.

Выделяются информационный и материальный
слои моделирования.

моделирования ЖЦИ

Материальный слой
Информационный слой

распознавания образов
Графовые модели
Логико-алгебраичес-кие модели

вероят-ностные
методы

Метод дискри-минант-ных функций

Лингвис-тические методы

Другие
методы
Модели и методы распознавания

совместно
со специалистами различных предметных областей специалисты в области прикладной

математики
(раздел прикладной математики получил название «Исследование операций").
Для реализации кибернетических моделей необходимо выполнить определенные этапы работ.

выбор метода
моделирования, класса математической модели,
состава моделируемых объектов, их параметров

Определение критериев для выбора
области рациональных решений
или установление критерия
для выбора оптимального решения

Разработка алгоритма, определение состава
и последовательности проектных процедур
для реализации процесса моделирования
на вычислительной технике

алгоритмы проектирования
в соответствии с математической моделью
и принятыми способами ее представления

Выбор технического обеспечения
необходимого и достаточного
для эффективной эксплуатации программного обеспечения

Подготовка исходных данных

Выполнение моделирования
(аналитического или имитационного)

Анализ получаемых результатов.