Конспект лекцій для студентів спеціальності 182 «Технології легкої промисловості» денної та заочної форм навчання Луцьк



Сторінка1/8
Дата конвертації05.03.2017
Розмір1.19 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ







Геометричне моделювання на ПК

Конспект лекцій для студентів спеціальності

182 «Технології легкої промисловості»

денної та заочної форм навчання

Луцьк

РВВ Луцького НТУ


2016


УДК 621.891

ББК 74.58я7

Г36
До друку ____________ Голова Навчально-методичної ради Луцького НТУ

(підпис)
Електронна копія друкованого видання передана для внесення в репозитарій Луцького НТУ ________________ директор бібліотеки.

(підпис)
Затверджено науково-методичною радою Луцького НТУ

протокол № ___ від ___ ____ 2016 р.


Рекомендовано до друку науково-методичною радою машинобудівного факультету Луцького НТУ,

протокол № ___ від ____ ____ 2016 р.

_________ Голова навчально-методичної ради машинобудівного факультету

(підпис)


Розглянуто на засіданні кафедри “Машини легкої промисловості” Луцького НТУ

протокол № ___ від ___ ___ 2016 р.


Укладач: _________ С.І.Пустюльга, доктор технічних наук, професор Луцького НТУ

(підпис)
Рецензент: ________ О.О.Налобіна, доктор технічних наук, професор Луцького НТУ

(підпис)
Відповідальний

за випуск: _______ Е.Л. Селезньов, кандидат технічних наук, доцент Луцького НТУ

(підпис)


Г36


Геометричне моделювання на ПК: Конспект лекцій для студентів спеціальності 182 «Технології легкої промисловості» денної та заочної форм навчання / укладач С.І.Пустюльга. – Луцьк: Луцький НТУ, 2016. – 88 с.

Видання містить конспект лекцій.

Призначене для студентів спеціальності 182 «Технології легкої промисловості» денної та заочної форм навчання.

УДК 621.891

ББК 74.58я7
© С.І.Пустюльга, 2016

ТЕМА 1

ОСНОВИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ
1.1. Шляхи підвищення якості і продуктивності проектування на основі використання ЕОМ

 

Широке впровадження комп’ютеризації в умовах науково-технічного прогресу забезпечує зростання продуктивності праці в різних галузях суспільного виробництва. Головна увага при цьому звертається на ті галузі, де зростання продуктивності праці до застосування ЕОМ проходило дуже повільно. Це, в першу чергу, галузі, пов’язані з розумовою працею людини, тобто управління виробництвом, проектування і дослідження об’єктів і процесів. Якщо продуктивність праці у сфері виробництва з початку століття зросла в сотні разів, то у області проектування тільки в 1.5-2 рази. Це обумовлює великі терміни проектування нових об’єктів, що не відповідає потребам розвитку економіки.



Розвиток нової техніки в сучасних умовах сповільнюється не через відсутністю наукових досягнень і інженерних ідей, а через терміни і не завжди задовільну якістю реалізації цих досягнень і ідей при конструкторсько-технологічній розробці. Одним з напрямів вирішення цієї проблеми є створення і розвиток систем автоматизованого проектування (САПР).

Якість проектування в значній мірі визначає темпи технічного прогресу.

При неавтоматизованому проектуванні результати багато в чому визначаються інженерною підготовкою конструкторів, їх виробничим досвідом, професійною інтуїцією і іншими чинниками. Автоматизоване проектування дозволяє значно скоротити суб’єктивізм при ухваленні рішень, підвищити точність розрахунків, вибрати якнайкращі варіанти для реалізації на основі строгого математичного аналізу всіх або більшості варіантів проекту, значно підвищити якість конструкторської документації, істотно скоротити терміни проектування і передачі конструкторської документації у виробництво, ефективніше використовувати технологічне устаткування з програмним управлінням.

Застосування ЕОМ при проектуванні різних об’єктів з часом зазнає значні зміни. З появою обчислювальної техніки був зроблений перехід від традиційних «ручних» методів проектування до реалізації окремих завдань проектування на ЕОМ. Застосування ЕОМ на цьому етапі дозволило перейти від спрощених методів розрахунку і проектування з суб’єктивним вибором «кращого» варіанту до науково обґрунтованих методів, що забезпечують розгляд всього різноманіття технічно прийнятних варіантів з урахуванням заданих умов і обмежень і об’єктивний вибір серед них оптимального.

У міру вдосконалення ЕОМ акцент у використанні обчислювальної техніки поступово зміщувався від факту застосування ЕОМ як електронний арифмометр у бік ефективнішого і продуктивнішого використання ЕОМ в системах з режимом «ЕОМ – людина».

З появою обчислювальної техніки нових поколінь і вдосконаленням методів її використання намітився новий системний підхід до організації процесу проектування на ЕОМ, що полягає в створенні крупних програмних комплексів у вигляді пакетів програм (ПП) і САПР, орієнтованих на певний клас завдань. Такі комплекси будуються за модульним принципом з універсальними інформаційними і управлінськими зв’язками між модулями, при рішенні задач даного класу використовуються єдині інформаційні масиви, організовані в банки даних.

Об’єднання декілька ПП в єдину систему, призначену для реалізації цілком певних функцій, дозволяє говорити про новий, вищий рівень в ієрархії програмних комплексів, тобто САПР. САПР можуть як підсистема входити в системи вищого рівня, наприклад АСУП (автоматизованих систем управління виробництвом).

САПР – людино-машинна система, що використовує сучасні математичні методи, засоби електронно-обчислювальної техніки і зв’язку, а також нові організаційні принципи проектування для знаходження і практичної реалізації найбільш ефективного проектного рішення існуючого об’єкту.

 

1.2. Правила оформлення блок – схем алгоритмів

 

З огляду на те, що частина подальшого матеріалу буде представлена з використанням блок – схем алгоритмів, а також вони будуть застосовуватись при курсовому проектуванні, необхідно згадати основні правила їх оформлення. У таблиці 1.1 показана форма і приведений зміст найбільш часто використовуваних блоків. Практично всі блоки, приведені в таблиці, будуються на основі «базового» прямокутника розмірами ««. Перший приведений в таблиці блок під назвою «процес» по–суті є «базовим» прямокутником. Розмір а = 10, 15, 20... мм, тобто кратний п’яти. Розмір b = 1,5a, допускається b = 2a. Розмір «a» вибирається залежно від масштабу блок–схеми і повинен бути однаковим для всіх її блоків.


Таблиця 1.1

Форма і зміст блоків блок – схем алгоритмів




Найменування

Позначення

Функції

1

2

3

Процес



Виконання операцій присвоєння, наприклад, A = 0, складання з присвоєнням, наприклад

C = A+B


віднімання, множення і т.д.

Продовження таблиці 1.1



1

2

3

Рішення



Вибір напряму виконання алгоритму (програми) залежно від деяких змінних умов

Ввід - вивід



Ввід - вивід інформації без незалежно

від типу пристрою вводу або виводу



Дисплей



Введення інформації з дисплея

(з клавіатури), виведення інформації на дисплей



Документ



Виведення інформації на папір (на принтер)

Пуск - зупинка



Початок – кінець алгоритму (програми)

З’єднувач



Перехід на блок номер 5 (номер блоку приведений для прикладу)

Продовження таблиці 1.1



1

2

3




Коментар



-

 

Кожна блок – схема починається блоком «Пуск», усередині якого пишеться слово «Початок», і закінчується блоком «Зупинка», усередині якого пишеться слово «Кінець». Блоки з’єднуються лініями. Якщо лінія, що сполучає блоки «приходить» в блок по напряму «зверху - вниз» або «зліва – направо», то стрілка на її кінці не ставиться. Якщо ж по напряму «знизу – вгору» або «справа – наліво», то стрілка на її кінці ставиться обов’язково.

Застосування блоку «З’єднувач» дозволяє значно спростити блок – схему. Він застосовується у тому випадку, коли лінію, що сполучає блоки потрібно вести на значну відстань і часто з перетином інших сполучних ліній. Натомість достатньо після блоку, з якого повинна виходити сполучна лінія, зобразити блок «З’єднувач» і усередині нього написати номер блоку, в який ця лінія повинна прийти.

Блок «Коментар» застосовується у тому випадку, коли усередині якого – або блоку не вдається розмістити (написати) всю необхідну інформацію. В цьому випадку до лінії, що сполучає блоки, перед блоком, для якого необхідно написати додаткову інформацію, за допомогою пунктирної лінії приєднується (справа або зліва) блок «Коментар». Інформацію можна розміщувати по висоті - в межах висоти даного блоку, по ширині – до краю сторінки.


1.3. САПР як об’єкт проектування

 

Що таке проектування? Точного і остаточного визначення цього поняття не існує. Різні теоретики проектування намагаються дати свої визначення. Приведемо деякі з цих визначень.



Проектування - приведення виробу у відповідність з обстановкою при максимальному врахуванні всіх вимог (Грегорі).

Проектування – творча діяльність, яка викликає до життя щось нове і корисне, чого раніше не існувало (Різуїк).

Проектування – процес, який кладе початок змінам в штучному середовищі ( Дж. К. Джонс ). Під штучним середовищем тут розуміються: транспорт, будівлі, засоби зв’язку, вироби і т.д.

Проектування – процес складання опису, необхідного для створення в заданих умовах ще не існуючого об’єкту, на основі первинного опису даного об’єкту і (або) алгоритму його функціонування . (ГОСТ 22487).

Проектування є складним творчим процесом цілеспрямованої діяльності людини, заснованим на глибоких наукових знаннях, використанні практичного досвіду і навиків в певній сфері.



Автоматизоване проектування – проектування, при якому окремі перетворення описів об’єкту і (або) алгоритму його функціонування, здійснюються взаємодією людини і ЕОМ (ГОСТ 22487).

Функції між людиною і ЕОМ повинні бути раціонально розподілені. Людина повинна вирішувати задачі творчого характеру, а ЕОМ – завдання, що допускають формалізований опис у вигляді алгоритму рутинного характеру.

Перевагою автоматизованого проектування є можливість проводити на ЕОМ експерименти на математичних моделях. Це значно скорочує дороге фізичне моделювання. Математичні моделі при цьому повинні задовольняти вимогам універсальності, точності, адекватності і економічності (див. тему 2).

Система автоматизованого проектування (САПР) – комплекс засобів автоматизації проектування, взаємозв’язаних з необхідними підрозділами проектної організації або колективом фахівців (користувачів системи), що виконує автоматизоване проектування (ГОСТ 22487).

Об’єктами проектування в САПР можуть бути будівлі, споруди, швейні машини і т.д., в САПР ТП – технологічні процеси, наприклад, виготовлення одягу, взуття і.т.д.

Таким чином, сенс процесу проектування в будь-якій САПР незалежно від об’єкту проектування один і той же: отримати у відповідність із задумом таку інформаційну систему – модель, яка дозволяє створити систему, – оригінал, повністю відповідну задуму.

В процесі проектування за допомогою САПР як проміжні і остаточні рішення використовують математичні моделі:



  • форми і геометричних параметрів;

  • структури;

  • тимчасових і просторово – тимчасових відносин;

  • функціонування;

  • станів і значень властивостей об’єкту;

  • імітаційні.

Моделі форми і геометричних параметрів – це плоскі і об’ємні зображення об’єктів проектування, виконані відповідно до правил ЕСКД, ЕСТД, ЕСТПВ ( креслення, схеми, карти ескізів і т.д.).

Моделі структури – це кінематичні, гідравлічні, електронні і ін. схеми. Для технологічного процесу – це його структура, представлена, наприклад, у вигляді маршрутної, операційної карти, а в процесі проектування – у вигляді графа.

Моделі тимчасових і просторово – тимчасових відносин – це циклограми, графіки і т.д.

Моделі функціонування – це, наприклад, динамічні і кінематичні схеми, виконані в режимі анімації.

Моделі станів і значень властивостей об’єкту – це формальний (спрощене) опис об’єкту (процесу) у вигляді окремих формул, систем рівнянь і т.д. Вони призначені для розрахунків параметрів об’єкту, проведення чисельних експериментів.

Імітаційні (статистичні) моделі дозволяють, враховуючи велику сукупність випадкових чинників програвати (імітувати) на ЕОМ численні і різноманітні реальні ситуації, в яких може опинитися майбутній об’єкт проектування.

При створенні і придбанні САПР і їх складових частин необхідно керуватися наступними принципами:


  • системної єдності;

  • сумісності;

  • типізації;

  • розвитку.

Принцип системної єдності забезпечує цілісність системи і ієрархічність проектування окремих частин і об’єкту в цілому.

Принцип сумісності забезпечує сумісне функціонування складових частин САПР і зберігає відкритою систему в цілому.

Принцип типізації передбачає розробку і використання типових і уніфікованих елементів САПР. Типізують елементи, що мають перспективу багатократного використання.

Принцип розвитку дає можливість поповнення, вдосконалення і оновлення складових частин САПР.

Сучасні САПР базуються на нових інформаційних технологіях. Внаслідок цього для них характерний ряд ознак:



  1. Об’єктний – орієнтована взаємодія людини і ЕОМ. Користувач працює в режимі маніпулювання зображеннями заготовок, деталей, складальних одиниць, з схемами, текстом і т.д. в реальному масштабі часу. У основу маніпулювання закладено програмування відповідних процедур, що виконуються ЕОМ. Людина бачить інформаційні об’єкти, що отримуються за допомогою засобів виведення інформації, і впливає на них за рахунок засобів введення інформації.

  2. Наскрізна інформаційна підтримка на всіх етапах обробки інформації на основі інтегрованої бази даних. База даних передбачає єдину уніфіковану форму уявлення, зберігання, пошуку, відображення, відновлення і захисту інформації.

  3. Безпаперовий процес обробки інформації. Всі проміжні варіанти і необхідні чисельні дані записуються на машинних носіях і доводяться до користувача через екран монітора. На папері фіксується тільки остаточний варіант документа.

  4. Інтерактивний режим вирішення задач, що виконується в режимі діалогу користувача і ЕОМ. Нові інформаційні технології вимагають високого інтелектуального рівня, професійної і психологічної підготовки користувача. Користувач повинен досконально знати принципи і всі нюанси роботи САПР, її можливості, уміти вільно користуватися засобами спілкування з комп’ютером, кваліфіковано ставити завдання і осмислювати результати їх рішення.

1.4. Склад і структура САПР

 

Складовими частинами САПР є підсистеми. У кожній підсистемі вирішується функціонально закінчена послідовність завдань.



Будь-яка САПР складається з проектуючих підсистем і обслуговуючих підсистем.

Проектуючі підсистеми виконують процедури і операції отримання нових даних. Вони мають об’єктну орієнтацію і реалізують певний етап проектування або групу взаємозв’язаних проектних завдань.

Обслуговуючі підсистеми мають загальносистемне застосування і служать для забезпечення функціонування проектуючих підсистем, а також для оформлення, передачі і виведення результатів проектування. Приклади: система управління базою даних, підсистеми введення – виведення даних, документування і т.д.

 

1.5. Види забезпечення САПР

 

При розробці, впровадженні, експлуатації будь-якої САПР слід мати на увазі, що ця робота вимагає усестороннього підходу до даної проблеми. Тому виділяють наступні види забезпечення (по – іншому сторони, грані) САПР:



  • технічне;

  • програмне;

  • методичне;

  • математичне;

  • інформаційне;

  • лінгвістичне;

  • організаційне.

 

1.6. Технічне забезпечення САПР

 

Основу технічного забезпечення САПР складає, як правило, персональний комп’ютер. Конструктивно він є системним блоком, що складається з корпусу з блоком живлення, в якому встановлені: материнська плата з процесором, оперативною пам’яттю, відеокартою (відеоплатою), при необхідності звуковою картою і мережевою картою; жорсткий диск (вінчестер); привід для компакт-диск – дисків; привід для дискет. Окрім цього до складу комп’ютера обов’язково входить монітор (дисплей), клавіатура, маніпулятор «миша». Це основні пристрої комп’ютера. Окрім них застосовуються периферійні пристрої: принтер, плотер, звукові колонки, мікрофон, цифровий фотоапарат, цифрова відеокамера.



Приклад позначення параметрів комп’ютера:

Intel Pentium 4 – 1700 MHz/128 Mb DDR/40 Gb HDD/32 Mb Video/52x CD – ROM/FDD 1,44 Mb/Монитор 17´/Клавиатура/Миша.

Тут: Intel Pentium 4 – тип процесора; 1700 MHz – його тактова частота в мегаГерцах; 128 Mb – об’єм оперативної пам’яті в мегаБайтах; DDR – тип оперативної пам’яті; 40 Gb – об’єм вінчестера в гігаБайтах; 32 Mb – об’єм відеопам’яті (відеокарти); 52х CD – ROM – наявність і характеристика приводу для компакт-диск – дисків; FDD 1,44 Mb – наявність приводу для дискет і об’єм дискети; Монітор 17´ – наявність монітора з розміром екрану 17 дюймів по діагоналі; Клавіатура/Миша – наявність клавіатури і миші.

На практиці в даний час широко застосовуються локальні обчислювальні мережі (ЛОМ) – це комунікаційна система, що зв’язує різні апаратні засоби: комп’ютери, принтери, плотери і, як правило, належить одній організації. Слово «локальна» вказує на близькість розташування комп’ютерів. Діапазон дії ЛОМ коливається від декількох метрів до 8 – 10 км.

ЛОМ надає користувачам наступні можливості:


  • обмін інформацією (повідомленнями електронною поштою, файлами текстових документів, креслень і програм);

  • розділення ресурсів комп’ютерів, тобто сумісне використання баз даних і програм, що зберігаються на будь-якому з комп’ютерів мережі (або на видаленому могутньому комп’ютері – сервері з жорстким диском великої місткості);

  • виведення інформації, наприклад, на дорогий лазерний принтер або плоттер, підключений тільки до одного з комп’ютерів мережі.

ЛОМ складається з наступних основних елементів:

  • ·сервера;

  • ·робочих станцій;

  • ·мережевої операційної системи;

  • ·несучого середовища (кабелів), мережевих карт і інших апаратних засобів.

Сервер – це потужна ПЕОМ, на жорсткому диску якої зберігаються прикладні програми, бази даних і т.д., необхідні для роботи користувачів мережі. Сервер, призначений тільки для обслуговування мережевих запитів, називається віддаленим. При генерації (установці) мережі можна сформувати і суміщений сервер, на якому можна працювати як на робочій станції.

Робочі станції – підключені до мережі ПЕВМ, на яких працюють окремі користувачі.

Кожна робоча станція і сервер в ЛОМ повинні мати спеціальне програмне забезпечення: мережеву оболонку або операційну систему.

Кабель в ЛОМ визначає фізичне середовище передачі інформації. Існує три типи кабелів:


  1. Вита пара (фізично цей кабель складається з чотирьох витих пар в, одна пара використовується для передачі інформації в одному напрямі, друга – в іншому напрямі, дві пари, що залишилися, призначено для передачі службових повідомлень по мережі, на практиці іноді вони не використовуються).

  2. Коаксіальний (типу телевізійного).

  3. Волокнисто – оптичний (фізично це кварцова нитка в полімерній переплетені, переплетення призначена для додання гнучкості кабелю; передача інформації по кабелю проводиться світловими випромінюваннями з різною довжиною хвилі, за рахунок чого утворюється ряд інформаційних каналів).

Швидкість передачі інформації – найважливіший показник ефективності мережі, вона вимірюється в Мбіт/с, Гбіт/с. Швидкість передачі інформації по витій парі складає від 10 до 100 Мбіт/с, по коаксіальному кабелю – від 0,5 до 10 Мбіт/с, по волокнисто – оптичному теоретично – сотні Гбіт/с, практично – близько 2 Гбіт/с (за рахунок нижчої пропускної спроможності приймальних пристроїв, що передають).

Мережеві карти фізично можуть бути вбудовані в материнську плату або встановлюватися в роз’єми системного блоку комп’ютера. Їх тип визначається вибраною топологією мережі.

У ЛОМ комп’ютери розташовуються порівняно недалеко один від одного. Для зв’язку на великій відстані можна використовувати апаратуру звичайних телефонних ліній, яка, проте, підтримує відносно низьку швидкість передачі інформації. Додатковим пристроєм при цьому є модем. Коли з комп’ютера інформація передається по телефонній лінії, сигнали піддаються модуляції, а коли приймається – демодуляції. Звідси назва – модем. Призначення модему – заміна двійкового сигналу комп’ютера (поєднання 0 і 1) аналоговим сигналом з частотою, відповідною робочому діапазону телефонної лінії.

Конструктивно модем – це друкарська плата, що вставляється в комп’ютер або приєднувана до нього, пов’язана з кабелем, що підключається до телефонної розетки.

Телефонні мережі починають переводитися на цифрові сигнали, сумісні з сигналами комп’ютерів. Тому необхідність в модемах в перспективі відпаде.

 

1.7. Програмне забезпечення САПР


Технічне (апаратне) забезпечення (hardware) – це лише невелика частина комп’ютерної системи. Основну її частину складає величезна логічна надбудова – програмне забезпечення (ПО або software). Достатньо сказати, що на комп’ютерному ринку лише 10 % складає вартість «заліза», що продається, – власне комп’ютерів і аксесуарів до них, а інші 90 % – вартість програм. Програма – це послідовність команд, що виконуються пристроями персонального комп’ютера. Програма – особливий вид інформації у вигляді двійкових кодів (нулів і одиниць), що сприймаються процесором як команди до виконання якихось дій.

Сукупність розроблених програм для розв’язання різноманітних задач називається програмним забезпеченням (ПЗ).


1.7.1. Вимоги до програмного забезпечення

80% вартості розробки програми йде на забезпечення якості програмного продукту.

Якість програмного забезпечення характеризується коректністю, стійкістю, відновлюваністю і точністю.

  • Коректність – це властивість програмного забезпечення безпомилкова реалізовувати необхідний алгоритм за відсутності чинників, що заважають (помилок, вхідних даних, збоїв ЕОМ).

  • Стійкість – це властивість ПЗ здійснювати необхідні перетворення інформації, зберігаючи вихідні реакції програми в межах допусків, встановлених специфікацією при дії на ПЗ чинників нестійкості: спотворення вхідних даних, що поступають від джерел інформації по каналах зв’язку помилок людини-оператора, збоїв і відмов ЕОМ, а також невиявлених помилок програми.

  • Відновлюваність – це властивість ПЗ, що визначається ступінь пристосованості до виявлення і усунення помилок.

  • Точність – точність вирішення визначається точністю методу вирішення задач, точністю початкових даних, помилками округлення чисел машиною. При деяких ітераційних алгоритмах, остання обставина може відігравати визначальну роль.


1.7.2. Рівні програмного забезпечення

Якщо розглядати програмне забезпечення з точки зору знань розробників ПЗ та рівня навиків користувачів, слід виділити три рівні ПЗ, що дозволили подолати величезну відмінність між принципами функціонування комп’ютера і мисленням людини, а саме базове, загальносистемне і прикладне.



Прикладні програми орієнтовані на виконання задач конкретного користувача. В програмній ієрархії вони розташовані на найвищому рівні, самому видаленому від рівня пристроїв ПК, що вимагає від користувача знань лише по його спеціальності і навиків роботи тільки з цією програмою. Для такого користувача комп’ютер може бути пристроєм типу «чорний ящик». Саме завдяки такій можливості (бути «чорним ящиком») комп’ютер став інструментів людей, професії яких ніяк не назвеш технічними.

Для того, щоб успішно користуватися комп’ютером, абсолютно необов’язково бути програмістом. Призначені для користувача програми пишуть не користувачі, а прикладні програмісти. З комп’ютером можна успішно працювати і не мати навиків програмування. Проте знання основ забезпечення ПК розширює кругозір користувача і відкриває йому нові можливості.



Базові програми – повна протилежність прикладним – управляють роботою конкретних вузлів ПК. Їх ще називають низькорівневими програмами – вони написані на мовах самих пристроїв – нескінченно далеких від людської, але максимально наближених до машинної, розташованої внизу ієрархії програм – на рівні апаратних пристроїв. На цьому, найближчому до комп’ютера рівні, стоять системні програмісти – вони знають все про будову комп’ютера, але навряд чи зможуть написати хорошу прикладну програму – для цього потрібно знати область додатку програми.

Загальносистемні програми – проміжні між базовими і прикладними. Вони управляють роботою ПК на рівні програмно–технічного комплексу (пристроїв і програм) – забезпечують доступ прикладних програм до пристроїв ПК. За своєю суттю загальносистемні програми є перекладачами між апаратними пристроями ПК і прикладними програмами.

Три рівні програмного забезпечення розділили тих, хто працює з комп’ютером на три групи: користувачі («юзери»), прикладники і системні програмісти.


1.7.3. Класифікація програмного забезпечення. Системне програмне забезпечення

На даний час не існує єдиного підходу до класифікації програмного забезпечення. Різні автори виділяють різну кількість груп програмного забезпечення. Однак, потрібно відмітити, що всі вони виділяють як мінімум два класи програмного забезпечення – системне та прикладне. При цьому різні автори відносять мови програмування (інструментальне ПЗ) або до системного, або до прикладного, або виділяють в окремий клас.



Програмне забезпечення (ПЗ) ПК можна розділити на три основні частини: системне, прикладне та інструментальне (мови програмування) ПЗ.

Системне ПЗ призначено для управління роботою комп’ютера та комп’ютерних мереж, розподілу його ресурсів, підтримки діалогу з користувачами, надання їм допомоги в обслуговуванні комп’ютера. Системне ПЗ – це комплекс програм, багато з яких постачаються разом з комп’ютером та документацією до неї. До системного програмного забезпечення входять програми низького рівня (базові програми) та загальносистемні програми.

До програмного забезпечення найнижчого – машинного – рівня відносяться програми, записані в мікросхемах ПЗП та драйвери. ПЗП-програми призначені для забезпечення фізичного доступу до апаратних пристроїв комп’ютера конкретної (базової) моделі і займають проміжне положення між рівнем апаратури і рівнем загальносистемного програмного забезпечення. Низькорівневі програми приховують особливості апаратної реалізації комп’ютера від інших програм, що формують запити до пристроїв не «знаючи» про конкретні дії пристроїв по обслуговуванню цих запитів. Таке «незнання» робить програми більш високого рівня апаратно–незалежними – при заміні, наприклад, дисковода 5,25 дюйми на дисковод 3,5 дюйми порядок роботи прикладної програми не змінюється. Своєчасно підключене низькорівневе програмне забезпечення «переведе» запити в команди нового пристрою.

До програм, записаних в ПЗП, перш за все, відноситься BIOS (Basic Input/Output System – базова система введення–виведення). BIOS є частиною низькорівневого програмного коду, що зберігається в мікросхемі постійної пам’яті (ПЗП), яка повинна бути встановлена на материнській платі всіх ПК. BIOS розробляється для конкретної моделі комп’ютера і є одним з не багатьох елементів програмного і апаратного забезпечення ПК, що не підлягають заміні. Останні моделі комп’ютерів мають флеш- BIOS – постійну пам’ять, що перепрограмовується. BIOS виконує самотестування комп’ютера при включенні живлення (Power–on self–test – POST), але головною функцією BIOS є забезпечення завантаження операційної системи. Крім того, BIOS забезпечує управління всіма стандартними апаратними частинами ПК, організовуючи систему переривань.

На цьому ж рівні програмного забезпечення знаходяться драйвери, ПК, що звичайно поставляються разом з пристроями. Драйверами пристроїв називаються програми низького рівня, що забезпечують взаємодію операційної системи з апаратними пристроями. На відміну від програм ПЗП, що обслуговують стандартні апаратні пристрої, драйвери написані для пристроїв, що не входять в склад стандартної конфігурації ПК. Навіть миша, без якої немислима робота в середовищі Windows, і та є нестандартним пристроєм і для її програмного підключення необхідний відповідний драйвер.

Для підключення до ПК кожного нового пристрою недостатньо його апаратного підключення: необхідно забезпечити програмне підключення – завантажити відповідний драйвер, який, як правило, поставляється разом з самим пристроєм. Програми, які залишаються в оперативній пам’яті після завантаження на весь час роботи комп’ютера називаються резидент ними. Резидентний драйвер завантажується в оперативну пам’ять і перепризначує на себе вектор (адреса) відповідного переривання в таблиці векторів переривань. Використовування драйверів дозволяє розширити обчислювальну систему новими пристроями, доповнити можливості існуючого програмного забезпечення, не змінюючи його.

Другою групою системного ПЗ є загальносистемні програми, до яких входять операційні системи, мережеві системи, програми-оболонки та сервісні програми (утиліти).



Операційна система (MS-DOS, Windows, Unix, OS/2, Linux тощо) – це комплекс програм, які призначені для керування роботою машини і організації взаємодії користувача з ПК. Склад та функції ОС дуже залежать від режиму роботи ПК, а також від складу та конфігурації апаратних засобів. Найпотужніші ОС використовують у мультипроцесорних діалогових обчислювальних системах та комп’ютерних мережах. Програмні модулі ОС, як правило, зберігаються на магнітних дисках та в міру необхідності передаються до оперативної пам’яті для виконання. Однак деяка частина ОС, яку називають ядром чи супервізором операційної системи, після вмикання комп’ютера та ініціалізації системи постійно знаходиться в оперативній пам’яті. Самі ці програми одержали назву резидентних програм. Ядро ОС керує функціями самої операційної системи. В оперативній пам’яті крім області ядра виділяється транзитна область, у яку поперемінно, в міру необхідності, завантажується решта так званих транзитних програм операційної системи. Відповідно всі команди ОС звичайно поділяють на резидентні та транзитні, принцип використання яких є подібним розглянутому раніше. На одному ПК можуть використовуватися декілька різних ОС. Усі сучасні операційні системи ПК мають ще своєрідні надбудови, які називають оболонками. Оболонки ОС суттєво полегшують користувачеві роботу на комп’ютері. При використанні оболонок не треба запам’ятовувати багато команд ОС та вводити їх вручну з клавіатури.

Мережні системи – програми, що забезпечують роботу комп’ютерних мереж. Приклади: Novell Netware, LANtastic. Для однорангових (децентралізованих) мереж мережеві системи включають до складу операційних систем. До цього ж класу програм можна віднести інтернетівські браузери. Приклади: Netscape Navigator, MS Internet Explorer.

Локальні обчислювальні мережі (ЛВС) об’єднують десятки і сотні користувачів, забезпечуючи ним доступ до інформації, що зберігається в мережі, її обчислювальних ресурсів і периферійних пристроїв. Локальна мережа складається з окремих робочих станцій, підключених до більш могутніх комп’ютерів, що називаються серверами.

Мережевий сервер – це головний комп’ютер мережі, що керує її роботою: розподіляє процесорний час, дискову пам’ять і інші мережеві ресурси між станціями–клієнтами, за допомогою спеціального комунікаційного устаткування і відповідного програмного забезпечення.

Як правило, він володіє високою продуктивністю і великим дисковим простором. Розрізняють два види мережних серверів: віддалені і невіддалені. На відміну від віддалених серверів, які служать виключно для управління роботою мережі, невіддалені сервери можуть працювати одночасно і як сервер, і як робоча станція.

Мережевими робочими станціями називаються з’єднані в мережу комп’ютери, на яких працюють користувачі мережі. Робочі станції можуть працювати самостійно і можуть використовувати ресурси серверу. Для управління роботою мережі необхідне спеціальне програмне забезпечення, що підтримує розділення мережевих ресурсів при одночасному зверненні безлічі робочих станцій до мережевих дисків, принтерів і інших периферійних пристроїв, а також забезпечує захист даних в мережі і стійкість до збоїв.

Програма LAN Manager компанії Microsoft, LAN Server, розроблений IBM і PathWorks фірми DEC забезпечують роботу ЛВС під управлінням системи OS/2. LAN Manager також реалізований для Windows NT. Модуль LMX LAN Manager для UNIX, розроблений Microsoft і AT&T, а також VINES фірми Banyan Systems розширюють мережеві можливості системи UNIX.

Програми-оболонки полегшують взаємодію користувача з ПК, реалізуючи більш простий і наглядний спосіб спілкування з ним, ніж з допомогою команд ОС. Серед них найбільш відомі програми Norton Commander, FAR, Norton Navigator, PC Shell і ін.

Додаткові сервісні програми – утиліти (utilities) – використовуються для тестування ПК, обслуговування дисків. Багато з них об’єднані в комплекси, наприклад, Norton Utilities, PC Tools Deluxe і ін.

Програми-утиліти можна розділити на декілька типів:


  • програми контролю і діагностики комп’ютера дозволяють перевірити працездатність його пристроїв, отримати інформацію про конфігурацію ПК (SYSINFO, CHECK-IT, NDIAGS);

  • програми обслуговування дисків призначені для перевірки файлової системи, діагностики фізичного стану поверхні дисків, прискорення зчитування даних з диску шляхом його дефрагментації (SCANDISK, DEFRAG);

  • програми-архіватори призначені для стиску інформація і занесення її в архів. За рахунок цього зменшується об’єм вихідних файлів в середньому на 30-70% (WINZIP, WINRAR, ARJ);

  • програми резервного копіювання (Baсkup-програми) використовуються для створення резервних копій даних і регулярного оновлення даних з жорсткого диску із максимальною для нього швидкістю. Для прискорення вони часто використовують методи безпосереднього доступу до пам’яті ПК. Резервні копії можуть поміщатися на дискети або касети стримера;

  • антивірусні програми призначені для захисту від комп’ютерних вірусів, для їх виявлення і ліквідації наслідків зараження (AntiViral Toolkit Pro, NOD, DRWEB, SCAN)


1.7.4. Прикладне програмне забезпечення

У структурі прикладного ПЗ можна виділити: прикладні програми загального, так і спеціального призначення.



Прикладне ПЗ загального призначення – це комплекс програм, який одержав широке використання серед різних категорій користувачів. Найбільш відомими серед них є: текстові редактори, графічні системи, електронні таблиці, системи управління базами даних та ін.

Прикладні програми спеціального призначення використовують у специфічній діяльності користувачів. Функції специфічних систем залежать від їх призначення. Наприклад, для систем навчального призначення це можуть бути інструментальні засоби для розробки комп’ютерних уроків (гіпермедійні та гіпертекстові системи, авторські та інші системи), імітаційне моделюючі програми навчального призначення, програми для розробки та підтримки шкільного розкладу, педагогічні програмні засоби різного призначення та ін. До складу прикладних програм спеціального призначення можна також віднести пакети прикладних програм (ППП), які широко використовуються, наприклад, для статистичної обробки даних, бухгалтерського обліку, розрахунку будівельних конструкцій та ін. Наявність у комп’ютері різноманітних ППП дозволяє розв’язувати значну частину простих прикладних задач, майже без програмування. В цьому випадку завдання на розв’язування тієї чи іншої задачі записується у вигляді директиви спеціальною проблемно-орієнтованою мовою та повідомляється комп’ютеру.

Основні групи прикладних програм наведенні в таблиці 1.2.


Таблиця 1.2

Група прикладного ПЗ

Призначення

Програми

1

2

3

Програми обробки тексту

(текстові редактори)



Введення та редагування тексту, перевірка правопису, розташування малюнків і таблиць тощо

Лексикон, Word, WordPerfect, WordPro, Лексикон Works тощо.

Продовження таблиці 1.2

1

2

3

Видавничі системи

Компонування тексту та зображень, створення електронного макета друкованого видання, розподіл кольорів.

Adobe Page Maker, Corel Ventura тощо.

Електронні таблиці

Створення таблиць, обробка числових та символьних даних, побудова діаграм, графіків тощо

Excel, Lotus 1—2—3, Quattro Pro, Works, SuperCalc тощо.

СУБД (системи управління базами даних)

Створення баз даних, обробка та управління даними

FoxPro, Access, Paradox, Oracle, Informix тощо.

Математичні пакети

Виконання наукових, інженерних, економічних розрахунків, підготовка документів, що містять текст, графіки, формули

Mathcad, MATHLAB, Statistics, Maple тощо.

Системи оптичного розпізнавання

Перетворення у текст зображень, отриманих на сканері

FineReader, CuneiForm.

Програми-перекладачі та електронні словники

Двосторонній переклад тексту, переклад окремих слів та словосполучень

Pragma, Stylus, Socrat, Lingvo, POLYGLOSSUM тощо.

Графічні растрові редактори

Створення та обробка зображень, поданих як набір пікселів

Photoshop, PhotoPaint, Paint, PhotoEditor тощо.

Графічні векторні редактори

Створення та обробка зображень, поданих як опис контурів за допомогою формул

CorelDRAW, FreeHand, SDStudioMAX тощо.

Системи підготовки мультимедійних публікацій

Монтаж відео- та удіо продукції, редагування зображень, створення анімації

Premiere, Director, Animator Studio, Power Animator тощо.

Програми для Web-дизайну

Створення Web-сторінок, керування Web-вузлами

FrontPage, Dreamweaver, HomeSite, Flash тощо.

Системи ділової і наукової графіки

Об’єднують типові процедури обробки даних, суміщаючи в собі можливості текстового і табличного редакторів, систем керування базами даних і систем ділової графіки

Microsoft Shart, Harvard Graphics тощо.

Бухгалтерські програми

Використовуються для ведення бухгалтерської звітності і фінансової діяльності підприємств

1С бугалтерія

Продовження таблиці 1.2

1

2

3

Системи інженерної графіки та автоматизованого проектування

Містять програмні засоби для виготовлення креслень і конструювання різноманітних механізмів за допомогою ПК

Autodesk AutoCAD

Крім перерахованих груп у складі прикладного ПЗ слід виділити інтегровані системи. Ці системи об’єднують у собі можливості текстових редакторів, графічних систем, електронних таблиць та систем управління базами даних. Головна перевага інтегрованих систем перед окремими системами прикладного ПЗ загального призначення полягає у тому, що вони створюють єдині правила роботи для користувача, тобто вони мають єдиний інтерфейс як при роботі з текстом, так і при роботі з електронними таблицями та ін. Найвідоміші серед них: Місrosoft Works, Місrosoft Office, Lotus SmartSuite, Perfect Office.


1.7.5. Інструментальне програмне забезпечення (системи програмування)

Інструментальна система (система програмування) — це комплекс програмних засобів, призначених для створення нових програм. Така система обов’язково містить мову програмування (наприклад, C++, Delphi, Visual Basic, Fortran, Ada), а також середовище для розробки додатків. Це середовище, інакше кажучи, інтерфейс, підтримує необхідні типові інструменти програмування.


Мови програмування є особливими програмами, призначеними для створення інших програм. В комп’ютерному уявленні програма представляє набір двійкових кодів операцій і номерів елементів пам’яті (адрес), в яких зберігаються аргументи операцій. Програма, написана таким чином, називається низькорівневою – вона максимально наближена до рівня апаратного забезпечення.


Після машинного коду (коду мікропроцесора або мікрокоду), найбільш наближена до рівня «комп’ютерного заліза» мова Асемблера – машинно–залежна мова – в ньому коди операцій замінені умовними словами, але він дозволяє програмі безпосередньо управляти апаратними пристроями. Мова асемблера простіше, ніж мікрокод, але, проте, мови асемблера вимагають від програміста глибоких знань апаратури і особливостей її програмування. Мовою Ассамблера користуються, як правило, системні програмісти.

Мова асемблера дещо «відсунула» від «начинки» комп’ютера, отже, він є мовою більш високого рівня. Чим більше мова наближена до людського, чим далі він «відсунуть» від машинного – тим вище її рівень.

З появою мов високого рівня, програмісти дістали можливість не відволікатися на вельми тонкі питання організації виконання процесу, а уділяти рішенню конкретної проблеми більше часу. Грамотно складена програма на мові високого рівня нагадує план рішення задачі, складений на звичайній розмовній мові.

Програмування на мовах високого рівня, простіше, ніж на мовах низького рівня. Воно не вимагає глибоких знань будови комп’ютера і тому цілком доступне людям, що не є фахівцями в обчислювальній техніці. Проте, програми, написані на мовах низького рівня, як правило, відрізняються більш високою швидкістю роботи, меншим об’ємом і більш повним використанням ресурсів обчислювальної техніки.

В даний час існує близько двох тисяч мов програмування. Це викликано тим, що різні мови створюються для різних цілей. Є мови для початківців і для професіоналів. Є навіть мови для початківців професіоналів. Різноманітністю сфер реалізації і підходів до реалізації програм пояснюється така значна кількість мов програмування.

Звичайно мови програмування високого рівня апаратно–незалежні – проблему перекладу початкового тексту в машинно–залежний код вирішує спеціальна програма – компілятор або транслятор.



Транслятори (компілятори) здійснюють перетворення програм з мов високого рівня на машинну мову. Крім того, транслятори звичайно здійснюють синтаксичний аналіз програми, яка транслюється. Вони можуть також підлагоджувати та оптимізувати програми, які одержують, видавати документацію на програму та виконувати ряд інших сервісних функцій.

Це здійснюється в п’ять етапів (рис. 1.1):

Рис.1.1. Етапи перетворення програми
Результат цих дій можна бачити, переводячи, наприклад:

PRIMER.PAS PRIMER.EXE (на Паскалі).



Інтерпретатор – читає кожний рядок початкової програми окремо, формує для кожної з них машинний код і послідовно виконує їх. По своїй природі інтерпретатори працюють значно повільніше за компілятори, оскільки вони не мають змоги оптимізації програми в цілому. Інтерпретуюча і компілююча програми можуть мати компромісне рішення – частковий компілятор або транслятор.

Перші мови програмування високого рівня розроблялися для програмування складних і громіздких обчислень. З розвитком і розповсюдженням комп’ютерів, розширився круг вирішуваних з їх допомогою задач і з’явилися задачі, пов’язані з обробкою нечислової інформації. Намітився двоякий процес: спеціалізація і універсалізація мов програмування. Це привело до створення спеціалізованих мов, таких як, наприклад:



  • FORTRAN – FORmula TRANslation (перекладач формул);

  • LISP – LISt Processing (обробка списків);

  • Prolog – Programming for LOGic (логічне програмування);

  • ALGOL – ALGOrithmic Language (алгоритмічна мова);

  • COBOL – Common Business Oriented Language (спільна мова, орієнтована на ділові задачі);

  • BASIC – Beginers All–Purpose Symbolic Code (універсальна символічна мова для початківців) – мова для початківців.

Ці мови орієнтовані на певні області використання і дозволяють ефективно вирішувати лише деякі задачі. В той же час, з’явилися і набули широке поширення універсальні мови програмування, такі як Pascal і С.

В основі роботи комп’ютера лежить поняття алгоритму – наперед заданої послідовності чітко певних інструкцій, строге виконання якої приводить до рішення задачі за кінцеве число кроків. Більшість програм, створюваних для комп’ютера і, відповідно, мов програмування, заснована на цьому понятті. Такі мови носять загальну назву – процедурні мови. Програма на процедурній мові є записом алгоритму рішення певної задачі. До процедурних мов програмування відносяться мови С, Pascal, Delphi , Basic і багато інших.

Основними поняттями процедурної мови програмування, що використовуються для управління виконанням програми, є проходження, розгалуження і цикл. Після виконання чергової інструкції береться наступна по порядку інструкція, або здійснюється перехід до наступної інструкції залежно від деякої заданої умови, або повторюється окрема інструкція або їх група.

Разом з процедурними мовами, існують і непроцедурні мови програмування, в яких реалізовані підходи, відмінні від процедурного. Програма, написана на процедурній мові, описує «як» вирішувати задачу, тобто точно вказує дії, які повинні бути виконані для отримання результату. Програма, написана на непроцедурній мові, говорить «що» потрібно зробити. Механізми, що лежать в основі непроцедурних мов, підтримують «прихований» від програміста вибір і виконання всіх необхідних для цього дій відповідно до мети програми і засобів, що є в розпорядженні (даними).

Основними поняттями непроцедурних (декларативних) мов програмування є підстановка, розгалуження і рекурсія. Підстановка конкретного значення у вираз дозволяє зробити наступний крок в обчисленнях. Рекурсія забезпечує виконання повторних обчислень – виклик процедури самої собою. До непроцедурних мов програмування відносяться Lisp, Prolog і інші.
1.8. Методичне забезпечення САПР
Методичне забезпечення – сукупність документів, що встановлюють склад, а також правила відбору і експлуатації засобів забезпечення автоматизованого проектування, необхідних для вирішення проектних завдань, а також що визначають склад, зміст і функціональне призначення всіх видів забезпечення САПР. Порядок розробки такого роду документів (що відносяться до процесу створення САПР і потім включаються в її склад) визначений ГОСТ 23501.10. Цим же стандартом встановлений обов’язковий склад методичного забезпечення:


  • записка пояснення;

  • завдання на будівельні, електротехнічні, санітарно-технічні і інші підготовчі роботи (при необхідності);

  • план заходів підготовки підприємства-користувача до введення в дію САПР;

  • планування розміщення технічних засобів з нанесеними лініями зв’язку між ними;

  • техніко-економічні показники САПР;

  • комплект експлуатаційних документів.

Основним документом, що розробляється в рамках методичного забезпечення, є записка пояснення, яка містить наступні розділи:

  • загальні положення;

  • призначення і область застосування;

  • опис процесу проектування;

  • загальний опис системи;

  • опис видів забезпечення;

  • опис підсистем;

  • зв’язок САПР з іншими системами проектування і управління виробничими підрозділами.

Для підприємства-користувача, що забезпечує функціонування САПР після її впровадження, розробляється спеціальний комплект експлуатаційних документів, який об’єднує загальний опис САПР і інструкції по експлуатації комплексу засобів автоматизації проектування.

Загальний опис САПР включає відомості про призначення, склад і взаємодію елементів комплексу засобів автоматизації проектування, а також послідовність їх дій при автоматизованому проектуванні.

Інструкції по експлуатації комплексу засобів автоматизації проектування містять правила експлуатації службою САПР цього комплексу. Сюди входять наступні види документів:


  • керівництво по використанню;

  • опис застосування;

  • керівництво системного програміста;

  • керівництво програміста;

  • керівництво оператора;

  • опис вхідної мови;

  • контрольні приклади.


1.9. Математичне забезпечення САПР
Математичне забезпечення (МЗ) – сукупність математичних методів, математичних моделей і обчислювальних алгоритмів виконання операцій і процедур проектування. Математичне забезпечення визначає закономірності переробки інформації в ході виконання проекту. Від математичного забезпечення багато в чому залежать продуктивність і ефективність функціонування САПР в цілому.

Математичне забезпечення не використовується безпосередньо в процесі проектування – складові його алгоритми є основою для розробки програмного забезпечення.

Основу математичного забезпечення САПР складає математичний апарат для моделювання, синтезу структури, одноваріантного і багатоваріантного аналізу, структурної і параметричної оптимізації. Завдяки МЗ проектувальник звільняється від виконання трудомістких обчислень. При цьому ступінь обґрунтованості проектних рішень, що базуються на математичних моделях, підвищується. Розробка математичного забезпечення є одним з найбільш складних і відповідальних етапів розробки САПР.

Математичне забезпечення можна розділити на спеціальне і інваріантне.



Спеціальне МЗ прив’язане до конкретних завдань проектування і відображає специфіку об’єкту проектування, фізичні і інформаційні особливості його функціонування. У його склад входять математичні моделі і методи проектування конкретних об’єктів.

Інваріантне МЗ складають методи і алгоритми власне автоматизованого проектування: виконання різних типових і уніфікованих проектних операцій і процедур, наприклад, призначених для багатоваріантного аналізу і параметричної оптимізації, пошуку інформації, автоматизованої графіки і ін.

Ця частина МЗ є найбільш складною для розробки, оскільки ще не розроблена єдина теоретична база: вона формується на основі математичних методів опису об’єктів проектування, математичної логіки, теорії ухвалення рішень, теорії автоматичного управління і т.д.


Вимоги до математичного забезпечення:


1. Універсальність МЗ визначає можливість його застосування до широкого класу проектованих об’єктів. Це особливо важливо при створенні комплексних САПР, що включають різні види завдань: від конструювання виробу і проектування технологічних процесів до вибору ріжучого інструменту і проектування конструкцій спеціального оснащення на основі аналізу типових технологічних рішень. Універсальність МЗ спрощує методику автоматизованого проектування. Універсальність не має кількісної оцінки.

2. Алгоритмічна надійність – властивість компоненту МЗ давати при його застосуванні правильні результати. Кількісною оцінкою алгоритмічної надійності служить ймовірність отримання правильних результатів при дотриманні обумовлених обмежень на застосування методу. Метод алгоритмічно надійний, якщо ця ймовірність рівна одиниці або близька до неї.

З алгоритмічною надійністю тісно пов’язана проблема обумовленості математичних моделей і завдань. При поганій обумовленості малі похибки початкових даних приводять до великих похибок результатів. Через це знижується точність результатів проектування і зростають витрати машинного часу. Для аналізу і оптимізації об’єктів з погано обумовленими моделями необхідно застосовувати спеціальні методи з підвищеною алгоритмічною надійністю.



3. Точність є найбільш важливою властивістю всіх компонентів МЗ і визначає ступінь збігу розрахункових і дійсних результатів. Алгоритмічно надійні методи можуть давати різну точність: якщо точність виявляється нижчою гранично допустимих значень, а також якщо рішення неможливе, говорять не про точність, а про алгоритмічну надійність.

В більшості випадків рішення проектних задач характеризується сумісним використанням багатьох компонентів МЗ, що утрудняє оцінку впливу похибок окремих компонентів. При необхідності оцінки їх точності проводять обчислювальні експерименти з використанням тестових завдань.



4. Витрати машинного часу багато в чому визначаються складністю проектованих об’єктів і розмірністю вирішуваних задач. Машинний час обчислювального процесу є головним обмежуючим чинником при спробах підвищити складність проектованих на ЕОМ об’єктів.

Одним з шляхів скорочення термінів проектування є застосування в САПР багатопроцесорних обчислювальних систем, що забезпечують паралельне проведення обчислень. У зв’язку з цим найважливішим показником економічності МЗ є його пристосованість до паралельного процесу проектування.



5. Використана пам’ять є другим після витрат машинного часу показником економічності МЗ. Витрати пам’яті визначаються довжиною програми і об’ємом масивів даних, що використовуються. Не дивлячись на значне збільшення оперативної пам’яті в сучасних ЕОМ, вимоги до зниження витрат пам’яті залишаються актуальними. Це пов’язано з тим, що в мультипрограмному режимі функціонування ЕОМ завдання із запитом більшого об’єму пам’яті отримує нижчий пріоритет, і в результаті час її перебування в системі збільшується і продуктивність процесу проектування знижується.
  1   2   3   4   5   6   7   8


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка