CC BY
83
худших решений осуществляется с высокой вероятностью, а по мере «остывания», эта вероятность уменьшается, приближаясь к нулю.
Наиболее ответственным моментом в алгоритмах этого типа является эмпирический подбор изменения температуры на каждом шаге работы алгоритма. Алгоритм имеет большую временную трудоемкость, но, как показывают эксперимен-,
.
, , по мере уменьшения температуры отжига. Причем делать это можно в соответствии с выражениями:
W X(T)=W x(T o)[lg(T)/lg(T о)],
Wy(T)=Wy(To)[lg(T)/lg(To)].
Здесь Wx(T) и Wy(T) - размеры окна по оси X и Y при данной t0.
Wx(T0) и Wy(T0) - то же, но при t0=T0, то есть при начальной t0.
УДК 681.324.378
О.П. Шередеко, С.Н. Щеглов, В.В. Янушко
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ САПР СПРУТ
.
базировалась на принципах геометрического моделирования и компьютерной графики. При этом системы компьютеризации труда конструкторов, технологов, тех-
- , -развивались автономно и инженерные знания - основа проектирования, оставались .
.
деятельности на всех этапах жизненного цикла изделий, которая получила название CALS (computer aided life-cycle system) технологии. Традиционные САПР с их , , -дания таких систем. Сегодня каждое изделие в процессе своего жизненного цикла должно представляться в компьютерной среде в виде иерархии информационных , , последующая является более детальной и содержит дополнительную информацию [1].
Традиционные CAD-CAM системы способны помочь инженеру лишь получить РД и УП для станков с ЧПУ. Для полной реализации современного подхода к проектированию необходимы метаинструментальные среды, способные в равной мере эффективно решать как геометрические, так и негеометрические задачи. На такой среде базируется СПРУТ-технология. СПРУТ-технология основана на российской разработке - метаинструментальной среде автоматизированного проекти.
, -, .
Среда СПРУТ изначально задумывалась как гибкая структура с набором современных "^оительных материалов", позволяющих пользователям строить свои "сооружения" по своему вкусу, без излишеств и с полной возможностью модернизации их при необхо-
димости. Геометрические функции СПРУТ обладают всеми необходимыми возможностями от моделирования на плоскости до моделирования твердых тел и поверхностей в . -рументария, необходимого для создания современных информационно-интеф^юванных интеллектуальных систем автоматизации.
Принципы разработки систем нового поколения на основе СПРУТ-технологии. Современные CASE- и RAD-технологии позволяют в десятки раз сократить трудоемкость и стоимость разработки специализированных прикладных систем именно самим будущим пользователем.
Человечество развивало технологии материального производства в течение . - -, ,
,
человека. Информационные технологии проделали этот путь за считанные десятилетия. В первые годы программисты, не имея ни операционных систем, ни алго-, . -- . -мы, языки и системы программирования. Настал период мануфактуры, которая по преимуществу доминирует и сейчас. Многие разработчики предлагают потребителю разрабатывать системы, используя универсальный алгоритмический язык и мощные библиотеки фирмы-поставщика. Такой мануфактурной технологии, требующей большого труда квалифицированных программистов, как правило, необходимы большие финансовые затраты, что для средних российских предприятий является невозможным [2].
Следующим шагом в развитии информационных технологий стало появление CASE- ,
генерацию программных кодов. Такую информационную технологию можно приравнять к машинному производству. И все же, это - машинно-ручная технология с большой долей ручного труда квалифицированных программистов.
CASE- , , -
зволяет генерировать программные коды специализированных прикладных систем практически без вмешательства программистов. С точки зрения аналогии с материальными технологиями СПРУТ-технология представляет собой "гибкую производственную систему" изготовления прикладных систем.
На рис.1 представлены последовательности операций традиционной "мануфактурной" информационной технологии (рис.1,а) и СПРУТ-технологии (рис.1,6). Отличительной чертой СПРУТ-технологии является объектный подход к моделям , -лекта и принципа мультиагентных метасистем при построении моделей приклад. , -лиз предметной области (например, системы конструкторско-технологической
), , -дирование и тестирование производятся параллельно. Сопровождение и развитие системы разработчиком в отдельный этап не выделяется, так как оно, как правило, выполняется уже обученными конечными потребителями-сор^работчиками и сводится к повторению тех же операций, только над другими объектами производства
- ,
.
Анализ Концептуальный анализ и генерация моделей данных
1 объектов
Проектирование
1
і Формирование баз знаний, ко до генерация и тестирование методов объектов
Кодирование
і
Т вотирование 1
Генерация нестандартных интерфейсов и системное тестирование
♦
Сопровождение
а б
Рис.1. а) традиционная информационная технология и б)СПРУТ-технология
Наибольший интерес представляет метод описания спецификации процессов. Наиболее трудным методом задания спецификаций являются языки программирования (Си, Паскаль и др.). Наиболее простым было бы текстовое описание на естественном языке, если бы его можно было автоматически превратить в программ. -, . СПРУТ-технологии - именно такой язык (точнее целый набор языков, системно
- ), -полняемый операционной средой СПРУТ код с динамически меняемой проблемной ориентацией. Проблемно-ориентированные подмножества языка СПРУТ называются подсистемами (рис.2).
П одсис тема управления 6 азами данных SDB
Подсистема структур данных SETS
Подсистема базовой графики SGR
П од сис тема упр авления гр афическими 6 аз ами данных GDOG
Текстовый документатор DOCUM
Г рафический документатор DOG
Геометрический20 процессор GPS
Подсистема трехмерной геометрии GM3
П одсис тема тв ердо тельного моделир о-в ания SGM
Т е :-яол огиче с кий пр оце с с TPS
Инв ариантный по с тпр оце с с ор nsrp
П одсис тема диалогов ого вв ода SIMS
Базовый язык SPE.TJT
Рис.2. Структура инструментальных средств системы СПРУТ
, -работки прикладных систем следует использовать CASE-тexнoлoгию, основанную на объектном подходе к моделированию прикладных областей, использовании методов искусственного интеллекта для создания методов объектов и мультиагент-ных систем распределенного интеллекта для разработки интегрированных систем совмещенного проектирования. Эти принципы и заложены в СПРУТ-технологию.
Информационные технологии разработки ПМК АС. Реализация технологии на начальных этапах компьютеризации инженерной деятельности предприятия осуществляется системными аналитиками совместно с прикладными экспертами предприятия. Системные аналитики являются сотрудниками фирмы-р^работчика, а эксперты - сотрудниками фирмы-зак^чика. Эксплуатация и развитие созданных систем производится инженерным составом фирмы-зак^чика при минимальных требованиях к их познаниям в информатике. На рис.3 представлены старая и новая информационные технологии разработки программно-методических комплексов автоматизированных систем (ПМК АС).
Рис.3. Старая и новая информационные технологии разработки программнометодических комплексов автоматизированных систем
Приложения из областей автоматизации проектирования плохо вписываются в старую схему. В этих областях заказчики не в состоянии четко и полностью определить требования к системе. К тому же, при передаче разработки с этапа на этап, различные исполнители, как правило, не могут до конца понять друг друга. В результате на заключительном этапе работ заказчики остаются неудовлетворенными. При этом либо работа прекращается, либо начинается длительный и дорогостоящий процесс доработки и адаптации системы.
В середине 80-х годов в фирме Du Pont был формализован подход к разработке информационных систем, основанный на последовательном выпуске прото-,
пользователей системы. После публикации книги Дж. Мартина "Rapid Application Development" ("быстрая разработка приложений") этот подход получил широкую известность как RAD-технология.
В основе RAD-технологии лежат следующие положения.
1. Пользователи активно участвуют в разработке системы от начала обследования предметной области до внедрения.
2. Не нужно полного определения требований к системе (ее спецификаций) -детали можно добавлять в ходе разработки. Это сокращает длительность анализа и дает некоторую свободу в определении требований низкого уровня в ходе построения прототипов системы и их обсуждения с конечными пользователями. В условиях жестких временных ограничений менее приоритетные требования могут
.
3. Система разрабатывается небольшой командой из 4-6 человек, включая 12 . -
, .
4. Разработка ведется итерациями. Основную роль играет правило 80/20, которое гласит, что 80% работы может быть выполнено за 20% времени, затрачиваемого на всю работу. Это означает, что нет смысла заниматься тонкой настройкой
, . шаг должен быть закончен настолько, насколько это необходимо для выполнения .
5. Тестирование проводится постепенно на протяжении всего жизненного
.
6. -
поненты, для которых четко определяется группа пользователей. При наличии нескольких команд возможна параллельная разработка системы. В этом случае проводится более тщательный анализ прикладной области [3].
Сильная сторона подхода RAD состоит в том, что он позволяет непосредственно в ходе разработки быстро выявлять и уточнять, а затем реализовывать необходимый набор функциональных возможностей и в результате получать систему, действительно удовлетворяющую требованиям заказчика на момент ее внедрения.
RAD-методология - "технология + инструментальные средства", которая является основной характеристикой системы СПРУТ как новой информационной . , -вания автоматически превращаются в рабочий проект системы. В большинстве случаев к созданию даже больших систем практически не привлекаются програм.
Преимущества новой технологии заключаются в следующем:
• сокращается длитель ность цикла разработки;
• полностью удовлетворяются требования по каждому рабочему месту;
•
высокой степени унификации и интеграции.
Итак, в настоящее время перед специалистами и руководителями машиностроительных предприятий стоит проблема не выбора и приобретения программных продуктов и услуг, а проблема выбора концепции или философии автоматизации, т.к. жизнь выставила новые стратегические ориентиры в организации и функционирования производственной среды предприятий:
со-парадлельного (concurrent) их выполнения на базе единого информационного
;
• формирование, накопление и рациональное использование интеллектуальных ресурсов предприятия;
• поэтапная комплексная автоматизация производственных (интеллектуальных и материальных) и управленческих процессо в на базе новых информационных технологий (методов и средств искусственного интеллекта, метаинструментальных средств и др.).
Заключение. Исходя из этого ос новные требования, предъявляемые к современным системам автоматизации предприятий, можно сформулировать так:
• -ектирования - управления;
• узкая специализация этих подсистем (изделий, деталей, технологии их из-
,
и т.д.) на каждом рабочем месте;
• параллельное конструкторско-технологическое проектирование, при котором одновременно с созданием конструкторской модели производится подготовка информации и частично формируется модель технологического процесса ;
• , построенной на основе функционально-логических связей между характеристиками и параметрами объектов на всех стадиях, что позволяет сократить затраты времени на коррекцию полученных решений в процессе отработки изделия и создания его модификаций .
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Журнал “Мир ПК”, статья “Компьютерная вежливость”, автор Рубен Герр.
2. Журнал “САПР и графика” (№1'98).
3. Дж. Мартин “Rapid Application Development”, 1991.
УДК 621.3.06
..
РАЗМЕЩЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ НА ОСНОВЕ ВЕРОЯТНОСТНОЙ ОЦЕНКИ ЗАГРУЖЕННОСТИ КОММУТАЦИОННОГО ПОЛЯ*
Сложность современной проектируемой электронной аппаратуры определяет высокую размерность решаемых проектных задач, что требует разработки методов и алгоритмов проектирования, эффективных как с точки зрения быстродействия, так и качества получаемых решений. В этом смысле достаточно актуальной остается задача размещения элементов схем. Традиционный подход к решению задачи размещения базируется на последовательном решении проблем выбора размещаемого элемента и отыскании на коммутационном поле места его установки, причем последняя задача связана, как правило, с оценкой суммарной длины соединений для получаемого варианта размещения. Очевидным недостатком при этом является отсутствие какого-либо прогноза о качестве решения следующего этапа - трасси-.
, , является степень загруженности областей коммутационного поля, отведенных под
* Работа выполнена при поддержке Мин. образования, грант № Т02-02.3-491
