2. Узагальнена схема процесу проектування комп’ютерних систем. Задачі синтезу та аналізу, композиції та декомпозиції.

Всі задачі проектування поділяють на задачі синтезу та аналізу. Перші пов’язані з розробкою структури об’єкту проектування, а другі з оцінкою різних варіантів. Синтез буває параметричний та структурний. Метою параметричного синтезу є визначення функціональних параметрів системи, а структурного – визначення функціональних вузлів між окремими функціональними елементами системи.

Задачею оптимізації називають підхід до розв’язку обумовлений пошуком найкращого з варіантів проектування є параметрична та структурна оптимізація. Задачі аналізу розв’язують з доповненням певних типів математичних моделей проектованої системи.

Математичні моделі також можуть бути функціональними і структурними, тобто такими, що описують інформаційні потоки даних між вузлами, або тільки зв’язки між вузлами. Виділяють макромодель, як спрощену модель функціонування системи. Для опису моделей використовують набори внутрішніх, зовнішніх та вихідних параметрів. Yj = Tj ± ∆ Yj

З попереднього етапу

До наступного(етапу) рівня

пректування

Ітераційність характеру проектування обумовлена наступним поступовим наближенням до ідеального (оптимізованого) вигляду за параметрами працездатності системи.

3. Формалізація проектних задач та застосування засобів автоматизації їх рішень. Структура і принципи побудови САПР. Технічне забезпечення САПР. Вимоги до організації та складу комплексу технічних засобів САПР.

Формалізація проектних задач використовується для можливостей застосування автоматизованого підходу до їх розв’язку. Головним завданням є розробка методів синтезу структур різного рівня на основі ієрархічного підходу до проектованої апаратури. При цьому застосовуються різні пакети прикладних програм на компонентному, схемотехнічному, функціонально-структурному чи системному рівні.

Структура і принципи побудови САПР

САПР – це набір технічних засобів призначених для пошуку та реалізації оптимальних схемотехнічних, структурних, функціональних та конструкторсько-технологічних рішень при розробці технічних проектів.

Незалежно від виду САПР кожна система включає кілька структурних частин:

Технічне забезпечення – визначає ЕОМ, периферійні пристрої з допомогою яких розв’язуються процеси проектування.
Математичне забезпечення – об’єднує моделі, методи та алгоритми розв’язку задач.
Програмне забезпечення включає як програмні технології засобів, і спеціальні пакети, основою яких є математичні моделі та алгоритми.
Лінгвістичне забезпечення – об’єднує сукупність мовних засобів у вигляді алгоритмів.
Інформаційне забезпечення – включає БД.
Методичне та організаційне забезпечення – визначають вимоги стандартів, що до правил функції певних типів САПР.

Принципи побудови САПР

Системи людино-машинного типу
Комплексна автоматизація всіх рівнів проектування
Інформаційна узгодженість підсистем і програм проектування
Відкритість САПР
Сумісність традиційного і автоматизованого проектування

Технічне забезпечення САПР

До технічного забезпечення САПР ставлять наступні вимоги:

Зручність в користуванні.
Висока продуктивність та відповідність технічних засобів до об’єктів задач певного типу.
Можливість колективного використання окремих засобів з різних робочих місць
Відкритість комплексу технічних засобів.
Висока надійність та обґрунтовані технічно-економічні показники

1 Організація комплексу технічних засобів

Вимоги до набору засобів режимів їх роботи в комплексні варіанти конфігурації з урахуванням вимог що ставляться до розробки практичного типу розробки задач.

Практично всі типи АРМ передбачають наявність різноманітних засобів вводу/виводу інформації до спеціально обчислювальних систем

За режимами роботи виділяють АРМ які працюють в on-line режимі та of-line – автом., коли мережу використовують тільки для короткочасного обчислення інформації.

За режимами комутації з серверним комплексом виділяють АРМ які працюють автономно чи взаємодіють з центральним сервером.

За конфігурацією системи виділяють комплекси з 2х та 3х рівневої конфігурації.

2 Склад комплексу технічних засобів

До комплексу технічних засобів входять крім локальних АРМ як правило центрально-обчислювальний комплекс ЕОМ. Зовнішні периферійні пристрої. Апаратура зв’язку в системах телеобробки, такі системи ще називають мультисерверними.

4. Математичне забезпечення САПР. Вимоги до його універсальності, алгоритмічної надійності і точності, витрат машинного часу та обсягу використовуваної пам’яті. Способи підвищення показників економічної ефективності математичного забезпечення.

Математичне забезпечення САПР складається з математичних моделей об’єктів проектування методів та алгоритмів виконання проектних операцій та процедур. На всіх ієрархічних рівнях проектування як правило використовує стандартний набір процедур – формулювання ТЗ, синтез структур, одержання математичної моделі синтезу об’єкта, аналіз моделі. Тому в пакеті математичного забезпечення виділяє спеціальну та інваріантну частини. Інваріантна стосується загальної особливості проектних об’єктів, а спеціальна – описує особливості конкретного об’єкту його фізичні, інформаційні особливості і використовує для цього спеціальну математичну апаратуру.

Вимоги до математичного забезпечення:
1. Універсальне МЗ
2. Алгоритмічна надійність – передбачає, що застосовувані методи розробки і моделювання об’єктів повинні забезпечувати значення вихідних параметрів проектованих об’єктів в межах заданих допусків.
3. Точність МЗ.

Результатом точного складання у вигляді похибок на кожному етапі рішення проектних задач і зумовлений сумісністю використання багатьох компонентів МЗ, а по-друге можуть бути описані певним вектором похибки що одержується накладанням розв’язків задачі на кількох етапах включаючи етап оптимальності параметрів. Для оцінки точності використовують параметри максимального відхилення від нормального значення

відносна похибка;

m – розмірність вектора результату.

4) Затрати машинного часу на опрацювання певних моделей заданого часу задач. Зменшення машинного часу досягається розпаралелюванням задач проектування.

5) Обсяги використовуваної пам’яті для можливості застосування даного математичного забезпечення. Покращуються показники за рахунок застосування зовнішніх вузлів пам’яті.

6) Спроби підвищення економ. МЗ.

Економ. показники математичного забезпечення визначаються також застосуванням спеціальних методів обробки, наприклад застосування методів роботи з розрідженими матрицями, дослідженням системи за окремими частинами, макромоделями системи, аналізом подій при імітації поведінки системи у певних умовах експлуатації.

При макромоделюванні потрібно врахувати дві основні особливості:

адекватність використання моделі до реального проектування об’єкту;
більш економічне застосування моделі.

Содержание