Структура системы автоматизированного проектирования (САПР). Виды обеспечения. Особенности систем автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры.
Техническое обеспечение САПР представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования.
Математическое обеспечение САПР включает в себя математические модели (ММ) проектируемых объектов, методы и алгоритмы проектных процедур, используемые при автоматизированном проектировании.
Программное обеспечение САПР объединяет собственно программы для систем обработки данных на машинных носителях и программную документацию, необходимую для эксплуатации программы.
Информационное обеспечение САПР объединяет всевозможные данные, необходимые для выполнения автоматизированного проектирования.
База данных (БД) - сами данные, находящиеся в запоминающих устройствах ЭВМ и структурированные в соответствии с принятыми в данной БД правилами
Методическое обеспечение САПР составляют документы, характеризующие состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизированного проектирования.
Организационное обеспечение САПР включает положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации и их взаимодействие с комплексом средств автоматизированного проектирования .
Лингвистическое обеспечение САПР представлено совокупностью языков, применяемых для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений. Основная часть лингвистического обеспечения - языки общения человека с ЭВМ.
Во-первых, САПР - это иерархическая система. Она реализует комплексный подход к автоматизации всех уровней проектирования. Блочно-иерархический подход, который обычно используется при проектировании новых изделий, должен быть сохранен и при создании САПР. Иерархия уровней проектирования отражается в структуре программного обеспечения САПР в виде иерархии подсистем. Следует особо подчеркнуть необходимость обеспечения комплексного характера САПР, так как автоматизация на одном из уровней проектирования при сохранении старых форм проектирования на соседних уровнях оказывается значительно менее эффективной, чем автоматизация всех уровней.
Во-вторых, САПР должна быть совокупностью информационно согласованных модулей. Передача данных от одной программы к другой должна осуществляться без участия человека. Можно заметить, что современные программные системы различного назначения имеют довольно развитую систему экспорта-импорта данных, позволяющую передавать и воспринимать файлы различных форматов. Опыт внедрения САПР в различных отраслях промышленности показал, что если человеку приходится “вручную” перерабатывать информацию, полученную от одной подсистемы для ввода ее в другую, то такие САПР являются малоэффективными. Это отнюдь не означает, что функция человека в САПР должна быть минимизирована. Наоборот, САПР обычно занимается решением сложных, плохоформализуемых задач, которые предполагают активное использование интерактивных методов проектирования.
Этот факт характеризует третью особенность САПР как человеко-машинной системы. Несмотря на удивительные способности компьютера решать многие сложные задачи, в том числе, и задачи САПР, человек часто по своим эвристическим способностям превосходит самые изощренные системы искусственного интеллекта, поэтому чисто автоматическое проектирование, о котором мы говорили раньше, на практике встречается очень редко. В качестве иллюстрации этого тезиса рассмотрим всем известную систему AUTOCAD американской фирмы AUTODESK Ltd. для автоматизированного проектирования чертежной документации на персональных компьютерах. Эта чисто интерактивная среда проектирования чертежей пользуется большой популярностью у конструкторов, хотя по своей сути представляет собой просто хорошо “автоматизированный кульман”. В “Автокаде” можно реализовать и автоматический метод проектирования, если написать, например, программу формирования какого-либо чертежа на встроенном языке AUTOLISP, однако, эта программа, естественно, не будет универсальной и позволит проектировать только чертежи для одного типа деталей.
Еще одна особенность САПР связана с необходимостью обеспечения в системе свойства открытости, т.е. свойства удобства включения новых методов и средств. Это свойство, естественно, желательно для любого программного продукта, но для САПР просто необходимо, поскольку, как правило, САПР-овские системы делаются долго и достаточно сложны, что исключает возможность быстрой замены на другую систему (“жалко выбрасывать” целиком, проще что-нибудь добавить или модифицировать).