Евристичні рішення отримують в результаті такого проектування, коли важлива частина творчого процесу і отримання творчого результату проходить в голові людини і не може бути отримана з попереднього досвіду.

Евристичні рішення базуються на застосуванні евристичних методів.

Евристичні методи - послідовність наказів або процедур обробка інформації, що виконується з метою пошуку більш раціонального і конструктивного рішення. Для такої послідовності немає обгрунтованого доведення і немає гарантій отримання найкращого рішення. Евристичні процедури називають еврістиками або еврістами; вони спрямовані на рішення задач в умовах дефіциту інформації або часу.

ВИДИ ПРОЕКТНИХ ЗАДАЧ

Серед можливих проектних задач характерними є 4 типи, пов'язані з об'єктами проектування:

1. Об'єкт, що проектується, можна скомпонувати з готових елементів і блоків (наприклад, проектування електронних схем з стандартних блоків та ін ), Найбільші можливості застосування комп’ютера для автоматизації процедур документування, складання специфікацій, збереження архівів, рішення задач компоновки об'єкта з готових елементів.

2. Для об'єкта, що проектується, немає повного набору готових компонентів, зле існують аналогічні, в яких зміною параметрів можна отримати ті, яких не вистачає (наприклад, проектування гідросистем, в. яких використовуються типова апаратура з нестандартними параметрами). Комп’ютер використовується для аналізу варіантів побудови компонент, вибору їх оптимального параметру, компоновки, деталювання та ін.

3. Для об'єкта, що проектується, немає повного набору готових компонентів, не існує аналогічних, але відомі принципи їх побудови (наприклад, проектування типового вузла машини із включенням нових елементів, що не мають аналогів), комп'ютер додатково розраховує варіанти рішення за математичною моделлю, які відповідають принципам, що закладаються в об'єкт.

4. На відміну від п.З, не відомі принципи побудови елементів об'єкта (наприклад, проектування з використанням фізичного або математичного моделювання). Комп’ютер додатково застосовується для моделювання різних фізичних процесів і явищ, обробки даних і натурних випробувань.

Важливо відмітити, що чим складніший процес проектування, тим нижчий рівень його автоматизації або. відповідно до закону автоматизації, - добуток складності будь-якого технічного процесу, в тому числі і проектного, на досяжний рівень його автоматизації, є величина постійна, що не залежить від рівня розвитку виробничих сил.

ТЕМА 3. ІДЕОЛОГІЯ САПР, ДЕКОМПОЗИЦІЯ ПРОЕКТНИХ ЗАДАЧ І СИСТЕМНИЙ ПІДХІД

Серед методологічних напрямків у проектуванні останнім часом значного розповсюдження отримав системний підхід.

Основні риси системного підходу:

1. Параметричний опис - вихідний рівень дослідження об'єкта; базується на емпіричних спостереженнях, опису властивостей, ознак і відношень між досліджуваним об'єктом і навколишніми об'єктами.

2. Структурний опис - виконується після виявлення параметрів; передбачає виявлення яоелементної будови об'єкта. Основна задача - виявити взаємозв'язок властивостей і ознак, виявлених при параметричному описі.

3. Функціональний опис — виконується, виходячи з функціональної залежності між параметрами (функціонально-параметричний опис) та між частинами об'єкта (функціонально-структурний опис).

---

При вивчені об'єкта з використанням системного підходу' увага звертається на структуру об'єкта (системи) і на властивості його частин, що виявляються у взаємодії. Система синтезує частини таким чином, що самостійне їх існування стає неможливим, оскільки частини складають основу даної системи.

Система - це сукупність виділених реальних або уявних об'єктів за умови, що:

• задані зв'язки, що існують між об'єктами,

• кожний з елементів всередині системи неподільний;

• з навколишнім середовищем система взаємодіє, як ціла;

• в між об'єктами в різні моменти часу можна провести однозначні відповідності.

Зв'язки в системах бувають: взаємодії, побудови (структурні), функції снування.

Декомпозиція - це розбиття задачі на складові частини. Розрізняють такі рівні декомпозиції:

• системний - загальний опис призначення об'єкта і. його зв'язків з урахуванням взаємодії з навколишнім штучним і природним середовищем;

• архітектурний - структурний опис об'єкта;

• функціональний - опис законів функціонування підсистем об'єкта або рішення задачі працездатності об'єкта як системи заданої структури;

• елементний (конструктивний) - опис елементів системи.

Можливі інші, специфічні підходи, до об'єкта, що проектується, які відповідають нижчепереліченим рівням декомпозиції:

• для конструктивних об'єктів: функціонально - структурний, просторової компоновки, кінематичної моделі, технічної моделі, робочої моделі та ін.;

• для технологічних процесів - принципова схема технологічного процесу, маршрутного процесу, операційного технологічного процесу, технологічних наладок та ін.

При створенні та експлуатації САПР об'єкт розглядається як технічна система

Технічна тстема - абстрактне відображення комплексу взаємозв'язаних технічних засобів, що забезпечують перетворення маси, енергії і інформації.

Суттєвою рисою технічних систем є існування зв'язків і перетворень. Кількість зв'язків визначає складність системи. Технічну систему можна описати:

• блок - схемою;

• графіком;

• аналітичне;

• з допомогою матриці.

При системному підході будь-який об'єкт розглядається, як деяка система, яку можна поділити на підсистеми більш низького порядку. Підсистеми самого низького порядку є елементами, властивості їх впливають на другі підсистеми і на систему в цілому.

Ієрархія САПР відображає загальну технологію проектування різних об'єктів і систем, передбачає рад основних стадій розробки (базові проектні процедури).

Ієрархія САПР передбачає багаторівневий метод її побудови (рис.З).

Рис. З Типова логічна схема процесу проектування

ТЕМА 4. ПОБУДОВА СИСТЕМ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ. СТРУКТУРА САПР. РІВНІ САПР

Засоби автоматизованого проектування можна групувати за видами забезпечення автоматизованого проектування.

ТЕХНІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ САПР представляє собою сукупність взаємозв’язаних і взаємодіючих технічних засобів, призначених .для виконання автоматизованого проектування. Технічне забезпечення ділиться на групи засобів програмної обробки даних, підготовки і вводу даних, відображення і документації, архіву проектних рівень, передачі даних.

---

Засоби програмної обробки даних представлені процесорами і запам’ятовуючими пристроями. Засоби підготовки, відображення, документування даних служать для спілкування комп’ютера з людиною. Засоби архіву проектних рішень представлені зовнішніми запам’ятовуючими пристроями.

МАТЕМАТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ САПР об'єднує в собі математичні моделі об'єктів, що проектуються, методи і алгоритми виконання проектних процедур.

ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ САПР об'єднує власне програми для систем обробки даних на машинних носіях і програмну документацію, необхідну для експлуатації програм. Програмне забезпечення (ПЗ) ділиться на загальносистемне, базове і прикладне (спеціальне). Загальносистемне ПЗ призначено для організації функціонування технічних засобів (для розподілу ресурсів пам'яті, організації взаємодії та ін.) і представлено операційними системами комп’ютера. Загальносистемне забезпечення 113 створюється для багатьох користувачів і специфіку САПР не відображає. В базове ПЗ входять програми, що забезпечують правильне функціонування прикладних програм. В прикладному ПЗ реалізується математичне забезпечення для безпосереднього виконання проектних процедур, Прикладне ПЗ звичайно має форму пакетів прикладних програм, кожний з яких обслуговує певний етап процесу проектування або групу однотипних задач всередині різних етапів.

ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ САПР об'єднує найрізноманітніші дані, необхідні для виконання автоматизованого проектування. Ці дані можуть бути подані у вигляді документів на різних носіях і містять відомості довідкового характеру про матеріали, комплектуючі вироби, параметри елементів і т.п.

Основна складова частина інформаційного забезпечення САПР - це банк даних, що є сукупністю засобів для централізованого накопичення і колективного використовування даних в САПР. Банк даних складається з бази даних і системи управління базою даних.

База даних - самі дані, що знаходяться у запам'ятовуючому пристрої комп 'ютера і структуровані відповідно до прийнятих в банку даних правил.

Система управління базою даних (СУБД) - сукупність програмних засобів, що забезпечують функціонування банк}/ даних. За допомогою СУБД, проводиться запис даних в банк даних, їх вибір по вимогах користувачів і прикладних програм, забезпечується захист даних від спотворення і від несанкціонованого доступу та

ЛІНГВІСТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ САПР представлено сукупністю мов, що застосовується для опису процедур автоматизованого проектування. Основна частина лінгвістичного забезпечення - мови спілкування людини з комп’ютером.

МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ САПР - складають документи, що характеризують склад, правила відбору й експлуатації засобів автоматизованого проектування.

ОРГАНІЗАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ САПР включає в себе положення, інструкції, штатний розклад, кваліфікаційні вимоги та інші документи, ідо регламентують організаційну структуру підрозділів проектної організації і взаємодію цих підрозділів з засобами автоматизованого проектування.

---

Структура САПР значною мірою залежить від складу технічних засобів, що використовуються. На рис.4 представлена структура комплексу технічних засобів (КТЗ), призначеного для виконання автоматизованого проектування

Рис. 4 Структура комплексу технічних засобів

де ГП - графо побудовувач;

АЦДП - алфавітно-цифровий друкуючий пристрій;

АЦД - алфавітно-цифровий дисплей;

ППД - пристрій підготовки даних;

ГД - графічний дисплей;

КГІ - кодувальник графічної інформації.

ТЕМА 5, ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ САПР

Технічні засоби й узагальнене системне програмне забезпечення с інструментальною базою САПР. Вони утворюють фізичне середовище, в якому реалізуються інші види забезпечення САПР.

Технічні засоби в САПР вирішують задачі:

• вводу вхідних даних опису об'єкта проектування;

• відображення введеної інформації з метою її контролю та редагування;

• перетворення інформації (зміни форми представлення даних, перекодування, трансляції, зміни структури даних та ін.);

• збереження різної інформації;

• відображення підсумкових та проміжних результатів рішення;

• оперативного спілкування користувача з системою у процесі рішення задач.

Для рішення цих задач технічні засоби повинні включати процесори, оперативну пам'ять, зовнішні запам'ятовуючі пристрої, пристрої вводу-виводу інформації, технічні засоби машинної графіки:, пристрої оперативного спілкування людини з комп’ютером та ін.

Номенклатура технічних засобів, що входять в комплекс САПР, представлена на рис. 5.

Характеристики конкретної САПР значною мірою визначаються складом комплексу технічних засобів і програмного забезпечення:, що повинні забезпечувати:

• продуктивність САПР, достатню для рішення всіх проектних задач;

• можливість оперативної взаємодії користувача з ЕОМ в процесі роботи;

• прийнятний час реакції системи на запити користувача;

• простоту освоєння, експлуатації та обслуговування технічних засобів;

• відкритість технічних засобів для конфігурації та подальшого розвитку.

ПРИСТРОЇ ВВОДУ - ВИВОДУ ГРАФІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ

1. Пристрої вводу

Операторські пристрої вводу застосовуються в графічних робочих станціях для забезпечення зручності і спілкування користувача з системою. Робочі графічні станції мають звичайно декілька типів пристроїв вводу даних, що дозволяє оператору вибирати різні завчасно запрограмовані функції вводу. Ці функції дають можливість формувати або змінювати зображення на екрані дисплея або вводити в систему символьну інформацію. В результаті на дисплеї створюється закінчене зображення деякої деталі, а в базі даних САПР появляється її повний геометричний опис.

Різні типи операторських пристроїв вводу, що застосовуються в САПР умовно можна розділити на три класи:

• Пристрої управління курсором.

• Цифрові перетворювачів

• Літерно-цифрові клавішні термінали.

---

2. Пристрої виводу.

В рамках САПР використовуються різні типи вихідних пристроїв:

• графопобудовувачі;

• друкуючі пристрої;

• лазерні пристрої;

• вихідні мікрофільмуючі пристрої

ТЕМА 6. МАТЕМАТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕНИЙ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ

Математичне забезпечення автоматизованого проектування включає в себе математичні моделі об'єктів проектування, методи і алгоритми виконання проектних процедур.

Математичні моделі служать для опису властивостей об'єктів у процесах автоматизованого проектування. Якщо проектна процедура включає створення математичної моделі і оперує нею з метою отримання корисної інформації про об'єкт, то говорять, що процедура виконується на основі математичного моделювання.

Вимоги до математичних моделей:

• універсальність;

• адекватність;

• точність;

• економічність.

Ступінь універсальності математичної моделі характеризує повноту⁷ відображення в моделі властивостей реального об'єкта. Математична модель відображає лиш деякі властивості об'єкта. Так, більшість математичних моделей, що використовується при функціональному проектуванні, призначаються для відображення протікаючи в об’єкті фізичних чи інформаційних процесів, при цьому не потрібно, щоб математичні моделі описували таю властивості об'єкта, як

геометрична форма його елементів.

Точність математичної моделі оцінюється ступенем співпадіння значень параметрів реального об'єкта і значень тих же параметрів, розрахованих з допомогою математичної моделі.

Адекватність математичної моделі - це здатність відображати задані, властивості об'єкта з похибкою не вище заданої.

Економічність математичної моделі - характеризується затратами обчислювальних ресурсів (затратами машинного часу і пам'яті) на її реалізацію. Чим менші ці затрати, тим модель економічна.

КЛАСИФІКАЦІЯ. МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ

За характером відображуваних властивостей об'єкта математичні моделі розділяють на структурні та функціональні

Структурні математичні моделі призначені для відображення структурних властивостей об'єкта. Вони діляться в свою чергу на топологічні і геометричні. В топологічних моделях відображається склад і взаємозв'язок елементів об'єкта. В геометричних математичних моделях відображаються геометричні властивості об'єкта, в них додатково до відомостей про взаємне розташування елементів містяться відомості про форму деталей.

У машинобудуванні для відображення геометричних властивостей деталей застосовують математичні моделі, представлені в аналітичній або алгебраїчній формі (прості моделі - поверхні плоскі і другого порядку, складні моделі - каркасні і кінематичні - дія відображення об'єктів складних геометричних властивостей).

Функціональні математичні моделі призначені для відображення фізичних чи інформаційних процесів, що протікають в об'єкті при його функціонуванні або виготовленні. Здебільшого функціональні математичні моделі представляють собою систему рівнянь, що зв'язують між собою внутрішні, зовнішні і вихідні параметри. Залежно від місця в ієрархічній системі математичні моделі діляться на моделі:

---

Смотрите также файлы

• real.docx

• Dokument_Microsoft_Office_Word_2 (2).docx

• Гр5.docx

• Oratorske_mistetstvo_sem_nar_zal_k.docx

• СУРОВА.docx