г) Иерархия уровней проектирования и буферные системы.

До сих пор мы обсуждали только процедуры, осуществляемые на верхнем уровне проектирования. В результате мы сможем получить некоторый эскиз будущего проекта. Бесспорно, это важнейший этап проектирования. Подчеркнем паретовский анализ. Мы все время развиваем идеи диалога, вся система процедур направлена на одно: помочь конструктору избежать лишней работы, анализа бесперспективных вариантов, последовательно сужая множество претендентов на решение.

На следующем этапе начинается проектирование отдельных частей самолета: фюзеляжа, моторных отсеков, электрооборудования и т.д. Каждый из этих объектов сам по себе является достаточно сложной системой и определяется большим числом различных характеристик.

Обсуждая особенности процедур верхнего уровня, мы отметили особое значение системы конструкторских, проектировочных ограничений - множества Х. Это-квинтэссенция инженерного опыта и инженерной квалификации. То же самое надо сказать и о системе ограничений его агрегатов.

Предположим теперь, что отдельные самолетные агрегаты спроектированы. На этом этапе могут возникнуть определенные трудности согласования решений, принятых на уровне главного конструктора и конструкторов, проектирующих отдельные части самолета. Конструктор фюзеляжа может не вписать свою конструкцию в жесткие рамки ограничений по весу изделия в целом и по геометрическим параметрам. Конструктор двигателей не сможет, например, обеспечить требуемую зависимость мощности от высоты или скорости и т.д. Поэтому, если собрать все отдельные технические решения в единый проект, то его облик будет очень далек от того, который представлял себе главный конструктор в самом начале.

Завершив работу над формированием облика, т.е. выбрав параметры х, мы уже можем представить себе облик самолета с большим числом подробностей. Необходима система разнообразных пересчетов. Эта система называется буферной системой. Например, функционалы можно вычислить теперь гораздо точнее, ибо на втором уровне мы знаем большинство величин и можем рассчитать новые значения функционалов где -уже некоторые известные величины, а не нули, как мы считали при реализации процедур формирования облика.

Подобная система пересчетов дает возможность уточнить концепцию. Но могут быть и другие системы пересчетов. Таким образом буферная система несет разнообразную нагрузку. Она позволяет уточнить характеристики создаваемой системы и служит средством организации диалога между проектировщиками.

Здесь говорилось о проектировании самолета. По существу, все сказанное сохраняет свою силу и для автоматизированного проектирования любой сложной технической системы-корабля, ракетного комплекса, сложной технологической линий, комплексного химического производства и т.д. Конечно, структура алгоритмов и система критериев - все будет иным. Но общий подход, расчленение проблемы, паретовский анализ, способы организации диалога с помощью имитационной системы сохранят свою силу.

Заключение

Сегодня автоматизация проектирования, если ее понимать достаточно широко, - это один из важнейших приложений системного анализа. Было рассмотрено 2 примера проектирования конкретных систем. Они в некотором смысле являются двумя главными случаями. Но тем не менее имеется много общего в проектировании систем автоматизации. Это общее позволяет рассматривать весь процесс автоматизирования как некоторый, специальным образом организованный, диалог. И организация диалога человек-ЭВМ есть главное в системах САПР. Показать, что диалог-это своеобразный алгоритм, построение которого требует высокого профессионализма, показать, что это и есть краеугольный камень всей автоматизации проектирования, - было главной задачей.

Литература

1. Губанов В.А. и др. Введение в системный анализ; Под ред. Л.А. Петросян. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.

2. Каган М.С. Системный подход и гуманитарное знание. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1991.

3. Карташев В.А. Система систем: Очерки общей теории и методологии. - М.: Прогресс-Академия, 1995.

4. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа: Учеб. Пособие для вузов. - М.: Наука, 1981.