Типова організація сучасної СУБД

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Організація типової СУБД і склад її компонентів відповідає розглянутому нами набору функцій. Нагадаємо, що ми виділили наступні основні функції СУБД:

· управління даними в зовнішній пам'яті;

· управління буферами оперативної пам'яті;

· управління транзакціями;

· журнализация і відновлення БД після збоїв;

· підтримка мов БД.

в сучасних СУБД можна виділити внутрішню частину - ядро СУБД, компілятор мови БД (звичайно SQL), підсистему підтримки часу виконання, набір утиліт. У деяких системах ці частини виділяються явно, в інших - ні, але такий поділ можна провести у всіх СУБД.

Ядро СУБД відповідає за управління даними в зовнішній пам'яті, управління буферами оперативної пам'яті, управління транзакціями і журнализацію. Відповідно, можна виділити такі компоненти ядра, як менеджер даних, менеджер буферів, менеджер транзакцій і менеджер журналу. Ядро СУБД має власний інтерфейс, не доступним користувачам прямо. Ядро СУБД є основною резидентной частиною СУБД.

Основною функцією компілятора мови БД є компіляція операторів мови БД у деяку виконувану програму.

Нарешті, в окремі утиліти БД звичайно виділяють такі процедури, що занадто складно виконувати з використанням мови БД, наприклад, завантаження і вивантаження БД, збір статистики, глобальна перевірка цілісності БД і т.д.

Лекція № 6

ХАРАКТЕРИСТИКА СУЧАСНИХ САПР. ЕФЕКТИВНІСТЬ І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

6.1 Характеристика сучасних САПР

На даний час науково-виробничими підприємствами на науково-дослідними інститутами розроблено і експлуатується ряд автоматизованих систем розрахунково-конструкторських робіт в області машинобудування, призначених для проектування і розрахунків різних деталей, вузлів та систем. Споживчі якості сучасних САПР можна оцінювати за ступенем відповідності їх основним критеріям створення САПР, а саме:

- інтерактивність;

- ієрархічність;

- комплексність;

- інформаційна узгодженість;

- відкритість структури і розвиток;

- модульність;

- мультидоступ;

- уніфікація.

Зараз існує багато різних компаній, що пропонують своє програмне забезпечення САПР. У інженерів нерідко виникає запитання: ”Яке ж програмне забезпечення САПР в Україні краще на сьогоднішній день ?”. Багато спеціалістів у галузі САПР поділяють його програмне забезпечення на ”легке”, ”середнє” та ”важке” за ступенем спеціалізації і уніфікації. Запитання про те, яка САПР краща, ”легка” чи ”важка”, та від якого виробника, на сьогодні втратило свою актуальність. Про це можна було говорити ще років 10 тому назад, коли градація на ”легку” чи ”важку” систему була напряму пов¢язана із можливостями апаратних засобів САПР, для яких розроблялось дане програмне забезпечення. Сьогодні ж таких розмежувань не існує, а тому немає принципових розбіжностей між можливостями аналогічного програмного забезпечення від різних виробників. У когось щось реалізовано краще, у когось щось зроблено не так зручно, однак базовий набір функцій і можливостей у всіх САПР фактично однаковий. Тому на даному етапі розвитку забезпечення САПР важливими є не стільки можливості програмного забезпечення, скільки способи просування свого програмного забезпечення компаніями-виробниками на ринку САПР, максимальна адаптація програмного продукту до відповідних потреб того чи іншого регіону країни, розвиток систем технічної та інформаційно-навчальної підтримки своїх користувачів.

6.2 Вибір технічних рішень в САПР

При проектуванні і розробці будь-якого виробу конструктор послідовно роз¢вязує такі задачі:

- задачу вибору чи пошуку найбільш раціонального технічного рішення (ТР);

- задачу визначення оптимальних значень параметрів заданого ТР.

Ці задачі називають задачами структурного та параметричного синтезу.

Загалом, технічним рішенням називається конструктивний опис функціональної структури технічної системи, що включає інформацію про функціональні елементи (блоки, вузли, деталі), їх взаємо розташування і взаємозв¢язки, особливості конструктивного виконання, геометричні форми, матеріал та інші важливі ознаки, у тому числі співвідношення значень параметрів.

Будь-який вихідний параметр y_i(X,F) об¢єкта, математична модель якого задана, повністю визначається вектором внутрішніх параметрів X=(x₁,x₂,…,x_n) і зовнішніх параметрів F=(f₁,f₂,…,f_l). В процесі параметричної оптимізації прагнуть вибрати числові значення складових вектора Х таким чином, щоб задовольнити технічні вимог, що визначені в ТЗ.

Зміст технічного завдання включає в себе: конкретні числові вимоги до основних вихідних параметрів, числові дані, що характеризують умови взаємодії об¢єкта із зовнішнім середовищем, якісний опис вимог, обмежень і умов, що не підлягають кількісній оцінці.

Внутрішні параметри Х в задачах параметричної оптимізації діляться на такі, що управляються, значення яких можуть змінюватись в процесі оптимізації, і такі, що не управляються, які призначаються і не підлягають зміні.

Оптимізація, як вибір найкращого варіанту серед деякої множини, припускає наявність деякого правила переваги одного варіанту над іншим. Таке правило називають критерієм оптимальності.

Вихідні параметри можуть використовуватись в процесі проектування як обмеження і як проектні критерії. Якщо вихідні параметри є проектними критеріями, то в результаті оптимізації вони повинні бути отримані у певному розумінні найкращими.

В залежності від того, яким чином вибираються і об¢єднуються вихідні параметри в функцію мети, розрізняють часткові, адитивні, мультиплікативні, мінімаксні та інші проектні критерії.

Успішне вирішення проектно-конструкторської задачі в багатьох випадках визначається правильністю її постановки. Постановка задачі повинна бути конкретною, максимально лаконічною і не містити зайвого, не мати невиправдано обмеженої області пошуку технічних рішень. Постановка задачі оптимізації є змістовною тільки в тому випадку, коли виявляється необхідність вибору одного з конкуруючих варіантів, отриманих при обмеженості ресурсів.

Практично кожна проектна процедура повинна завершуватись прийняттям оптимального рішення. Найзагальнішими і найпоширенішими задачами оптимізації є задачі структурного і параметричного синтезу. Розглянемо особливості їх постановки.

Постановка задачі параметричного синтезу включає:

1) словесне (вербальне) формулювання мети;

2) уточнення і аналіз всіх параметрів задачі: X, Y, F, при цьому головну увагу необхідно звернути на виділення тільки тих параметрів, які суттєво впливають на виконання об¢єктом проектування його службових функцій;

3) конкретизацію і формалізацію понять ”функція мети”, ”найкращий варіант”, тобто перехід від початкової неформальної задачі до математичної постановки;

4) вибір параметрів задачі, якими проектувальник може розпоряджатись на власний розсуд;

5) вибір, а при необхідності – розробка математичної моделі, яка адекватно відбиває зв¢язок параметрів об¢єкта;

6) вибір найбільш надійного і економічного методу пошуку оптимального рішення.

Структурний синтез – найбільш важка для формалізації проектна процедура. В існуючих САПР у більшості випадків синтез здійснює людина, а ЕОМ використовується для перевірки прийнятих варіантів. Подальше підвищення рівня автоматизації проектних робіт визначається в першу чергу успіхом у галузі досліджень штучного інтелекту.

Штучний інтелект

Імітація творчих процесів

Системи розпізнавання зразків

Системи обробки мов

Інтелектуалізація ЕОМ

Системи спілкування

Бази даних

Системи планування розв¢язку задач

3. Нова технологія розв¢язку задач

Задачі планування

САПР

Системи керування

Автоматизація наукових досліджень

Системи автоматичного програмування

Експертні системи

Роботи

Сенсорні системи

Системи бачення

Подальші дослідження в галузі штучного інтелекту дозволять відкрити механізм творчості, створити оригінальні методи автоматизованого проектування.

6.3 Ефективність і перспективи розвитку САПР

Ефективність САПР визначається співвідношенням ефекту від її застосування і повних затрат на її створення і експлуатацію.

Ефект має місце в зміні результатів процесу проектування при заміні не автоматизованого автоматизованим способом його виконання.

Ефект Q може виявитись у технічних, економічних чи соціальних результатах. Затрат Z враховують фінансові, матеріальні і трудові ресурси.

В загальному випадку ефективність САПР визначається парою множників

Ефект САПР досягається за рахунок виконання набору цільових функцій. Для характеристики придатності САПР до виконання цільових функцій вводиться поняття якості функціонування. Вона визначається сукупністю властивостей системи.

Поряд з ефективністю САПР іноді розглядають ефективність процесу її проектування, під яким розуміють

де - оцінка результатів проектування САПР;

- оцінка затрат на проектування САПР.

Результати проектування оцінюються якістю функціонування САПР, якісно розробленою документацією і науково технічним рівнем САПР, який визначається з позицій відношення вітчизняних та зарубіжних зразків систем аналогічного призначення.

Ефективність і якість САПР дозволяють змінювати систему для можливості реалізації конкретних цілей. Цілі і прийняті рішення змінюються в залежності від стадії життєвого циклу системи (рис.6.1).

Рис.6.1. Життєвий цикл САПР

Прямої залежності між ефективністю і якістю системи, а також її компонентів немає. Непрямий зв¢язок між ними встановлюється через рішення, прийняті на початкових стадіях створення САПР, тобто на початкових стадіях фактично визначається ефективність САПР, ступіь досягнення кінцевої цілі автоматизації, а також задається міра оцінки всіх наступних рішень.

Таким чином, найбільш значимі і відповідальні рішення приймаються на початкових стадіях створення САПР. В той же час ці стадії мають найбільший дефіцит інформації, що і затрудняє обґрунтування вибору кращих рішень.

При порівнянні двох варіантів САПР можна вважати, що , якщо для усіх критеріїв мають місце нерівності ,

де В – множина можливих варіантів системи;

А – множина критеріїв, при яких варіанти САПР оцінюються.

Комплекс засобів автоматизації проектування включає різні види забезпечення: технічне, інформаційне, організаційне, математичне і ін. Розглядаючи можливі шляхи розвитку САПР можна зупинитись тільки на деяких складових.

Технічні засоби. Розвиток технічних засобів йде по трьох напрямках. Перший напрямок – створення потужних швидкодіючих ЕОМ на основі багатопроцесорних систем. Другий напрямок – створення дуже малих за габаритами і потужних по ресурсах суперміні-ЕОМ, інтерактивно-графічних станцій, які містять елементи штучного інтелекту, що зможе підсилити творчі здібності проектувальника. Третій напрямок - об¢єднання ЕОМ в мережі локального і регіонального значення. Наявність мереж ЕОМ знімає проблему впровадження САПР, перерозподілу ресурсів, розширяє область використання САПР (розвиток Internet інтегрованих САПР систем).

Функціональні можливості САПР розширюватимуться за рахунок інтеграції автоматизованого проектування і підготовки виробництва (CAD/CAM).

Аналізуючи тенденції розвитку САПР можна сформувати основні вимоги до перспективної САПР:

забезпечення автоматичної генерації інформації про проект, придатної для різних пристроїв проектування;
можливість використання мов найвищого рівня, близьких до природної мови спілкування;
адаптація інтерактивних систем взаємодії ”розробник-ЕОМ” до потреб користувача;
можливість доступу до інформації при одночасному захисті від знищення;
наявність автоматизованих блоків даних;
простота обслуговування системи спеціалістами;
швидкість налаштування на потрібний проект.

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 421; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!