Системный подход. Основные принципы и положения системного подхода.
Основы автоматизированного проектирования
Преподаватель: Петраш Виктор Яковлевич
Лекция 1 (12.02.2018)
Проектирование. Системный подход к проектированию.
Проектирование технического объекта - создание, преобразование и представление в понятной форме образца пока не существующего объекта.
Подходы к проектированию:
1. Творческий;
2. В соответствии с некоторыми алгоритмами ЭВМ.
Причиной проектирования является потребность в технических объектах.
Задание на проектирование формируется в формате исходных данных, называемых ТТТ (тактико техническими требованиями).
ТТТ:
1. Тактика применения технического объекта;
2. Тактика по исполнению;
3. Требование по эксплуатации.
По существу,ТТТ- исходное описание технического объекта.
Результатом проектирования является комплект документации, который содержит сведения по изготовлению объекта в заданных условиях, это конечное описание объекта, которое называется проект объекта.
Процесс проектирования — это преобразование первичного укрупненного описания объекта (ТТТ) в окончательное описание, которое необходимо для изготовления и эксплуатации объекта в заданных условиях.
В процессе преобразования, информации она проходит ряд промежуточных этапов, в результате которых получается промежуточное описание объекта.
Конечное описание объекта отождествляется с проектным решением.
Отличие неавтоматизированного проектирования (выполняемого также с использованием компьютерной техники) от автоматизированного состоит в том, что при автоматизированном проектировании все проектные решения получаются путём взаимодействия исполнителя проекта при помощи организационно технической системы, представляющей собой систему автоматизированного проектирования (САПР).
|
|
|
Основные проблемы, решаемые при разработке САПР конкретных технических объектов:
1. Совершенствование процесса проектирования на основе передовых математических методов и средств вычислительной техники;
2. Унификация и стандартизация методов и средств САПР (вытекает из первого пункта);
3. Формирование унифицированной информационной структуры (банки данных, информационно поисковые системы, базы знаний, накапливаемые и систематизированные сведения, необходимые для автоматизированного проектирования);
4. Реализация взаимодействия САПР с автоматизированными системами различного уровня и назначения.
Анализ методов проектирования.
Процесс проектирования может быть представлен в виде творческого озарения ("чёрный ящик") или с точки зрения логики проектирования, поддающейся логическому объяснению ("прозрачный ящик").
|
|
|
Творческий подход применяется на начальной стадии проектирования и реализуется с помощью двух методов: мозговая атака и принцип аналогии. И тот и другой подход реализуется с помощью стимулирующей деятельности коллектива, генерирующей какие-то идеи.
Логический подход исходит из логики, а не мистических предположений. Считается, что процесс проектирования может быть объяснён логически от начала и до конца. В этом процессе поведение проектировщика напоминает работу компьютера, то есть он использует только ту информацию, которая в него введена. В таком случае процесс может быть представлен по следующей схеме: 
Этот метод характеризуется следующими чертами:
1. Наличие цели;
2. Проведение анализа;
3. Последовательной логической обоснованностью проводимого анализа;
4. Наличие фиксированной стратегии, которая представляется в виде комбинации последовательных и параллельных циклических операций.
Методы прозрачного ящика позволяют разделить задачу на части (провести декомпозицию), которую можно решать последовательно или параллельно.
Системный подход. Основные принципы и положения системного подхода.
|
|
|
Системный подход подразумевает рассмотрение проектируемого объекта как сложную систему, состоящую из взаимосвязанных компонентов.
Основной и наиболее общий принцип системного подхода состоит в рассмотрении сложной системы, состоящей из частей (компонентов) с учётом их взаимодействия между собой, а также с учётом их взаимодействия всей системы с некоторой надсистемой, частью которой она является.
Реализация системного подхода включает в себя:
1. Формирование структуры системы, то есть состава элементов и их связи между собой;
2. Типизацию и унификацию внутренних и внешних связей;
3. Определение атрибутов (основных признаков), которые характеризуют систему и её компоненты;
4. Анализ связей системы с надсистемой и внешней средой.
Сложные технические системы и процесс их проектирования характеризуются поэтапным многошаговым процессом принятия решений.
Основные положения и понятия дисциплины "Системы техники".
1. Система- множество элементов, находящихся в отношениях и связях между собой;
2. Элемент— это такая часть системы, которую не целесообразно подвергать последующему расчленению;
3. Сложность системы определяется видом взаимосвязей и наличием у неё свойств (признаков). Признаки: целенаправленности; целостности; иерархичности; многоаспектности. Целенаправленность- свойство системы, выражающее её назначение. Целостность- свойство системы, характеризующее взаимосвязанность элементов и наличие зависимости выходных параметров от параметров элементов системы. Иерархичность– это свойство сложной системы, описание которой представляется в виде нескольких уровней между компонентами которых имеются отношения "целое-часть";
|
|
|
4. Структура системы— это отображение совокупности элементов системы и их взаимосвязей. Структура от системы отличается тем, что при описании структуры принимают во внимание лишь типы элементов без конкретизации их значений и параметров;
5. Параметр системы - величина, которая выражает свойство или системы, или её части, или среды, влияющие на её части. Входные параметры обозначаются как 
, выходные - 
, внешние - 
;
6. Фазовые переменные — это величина, характеризующая энергетическое или информационное наполнение элемента или системы;
7. Состояние системы - совокупность значений фазовых переменных, зафиксированных в некоторой временной точке функционирования системы;
8. Вектор системы характеризует состояние системы;
9. Фазовые траектории - представление процесса функционирования системы в виде последовательности точек в пространстве.
На практике идеи и положения системного подхода конкретизируются в виде некоторых разновидностей, которые также называются подходами к проектированию.
Три основных подхода к проектированию:
1. Структурный подход;
2. Блочно-иерархический подход;
3. Обектно-ориентированный подход.
Лекция 2 (26.02.2018)
Структурный подход.
Осуществляется синтез вариантов системы из набора компонентов (блоков), эти варианты оцениваются при их частичном переборе с предварительным прогнозированием характеристик компонента из которых формируется набор альтернативных вариантов системы.
Блочно иерархический подход.
Использует декомпозицию сложных описаний как самих объектов, так и средств их создания. Также используются аспекты описания – описание системы с какой-то точки зрения (функционал, структура и др.). Основа подхода – блочная иерархия.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 676; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!