Kompyuter yordamida loyihalashning texnik vositalari

Kompyuter yordamida loyihalashning texnik vositalari. Kompyuter yordamida loyihalashtirish axborot texnologiyasi
7-ma'ruza Amaliy axborot texnologiyalari: ta'limdagi axborot texnologiyalari, kompyuter yordamida loyihalash texnologiyasi Reja Ta'limda axborot texnologiyalari Axborot texnologiyalari kompyuter yordamida loyihalash.
Ta'limda axborot texnologiyalari Ta'limni axborotlashtirish jarayonida quyidagi jihatlarni ajratib ko'rsatish kerak: Uslubiy jihat Iqtisodiy jihat Texnik jihat Texnologik jihat Uslubiy jihat
Uslubiy jihat. Asosiy muammo - bu axborot texnologiyalarining zamonaviy darajasiga mos keladigan o'quv jarayonining asosiy tamoyillarini ishlab chiqish. Bu bosqichda yangi texnologiyalar an'anaviy ta'lim shakllariga sun'iy ravishda qo'shiladi.
Iqtisodiy jihat. Axborot jamiyatining iqtisodiy asosini texnologik konvergentsiya va korporativ birlashish jarayonidan o'tayotgan axborot sanoatining tarmoqlari (telekommunikatsiya, kompyuter, elektron, audiovizual) tashkil etadi. Telekommunikatsiyalarda "elektron tijorat" ni biznes yuritish vositasiga aylantirishning jadal jarayoni mavjud.
Texnik jihati. Hozirgi vaqtda mos kelmaydigan texnik va dasturiy vositalardan foydalangan holda individual axborot texnologiyalarini amalga oshiradigan juda ko'p sonli dasturiy -texnik ishlanmalar yaratildi va joriy etildi, bu replikatsiyani murakkablashtiradi, axborot resurslari va kompyuter uskunalari bilan aloqa qilishda to'siq bo'ladi. Shu sababli, ushbu loyihaning yangiligi kompyuterlashtirishning barcha komponentlari va qo'llab -quvvatlash turlariga ega bo'lgan axborotlashtirishning standart modelini ishlab chiqishdir.
Texnologik jihat. Axborot jamiyatining texnologik asosini telekommunikatsiya va axborot texnologiyalari tashkil etadi, ular texnologik taraqqiyotning etakchisiga aylanib, har birining ajralmas elementi hisoblanadi. zamonaviy texnologiyalar va axborot jamiyatining vujudga kelishi.
Uslubiy jihat. Zamonaviy axborot texnologiyalarining asosiy afzalliklari (ko'rish qobiliyati, ma'lumotlarni taqdim etishning kombinatsiyalangan shakllaridan foydalanish qobiliyati - ma'lumotlar, stereo tovush, grafik, animatsiya, katta hajmli ma'lumotlarni qayta ishlash va saqlash, jahon axborot resurslariga kirish) qo'llab -quvvatlash uchun asos bo'lishi kerak. ta'lim jarayoni.

O'qitishda axborot resurslaridan foydalanish samaradorligi O'quv jarayonida axborot resurslaridan foydalanish samaradorligiga ta'sir etuvchi asosiy omillar: 1. Axborotning haddan tashqari yuklanishi - bu haqiqat. 2. Zamonaviy axborot texnologiyalarini joriy etish maqsadga muvofiqdir, agar u quyidagi sohalarda qo'shimcha imkoniyatlar yaratishga imkon bersa: katta hajmdagi ta'limiy axborotdan foydalanish; o'rganilgan materialni taqdim etishning majoziy vizual shakli; faol o'qitish usullarini qo'llab -quvvatlash; ma'lumotlarni joylashtirilgan modulli taqdim etish imkoniyati. 3. Quyidagi didaktik talablarni bajarish: o'quv materialini taqdim etish maqsadga muvofiqligi; o'quv materialining etarliligi, ravshanligi, to'liqligi, zamonaviyligi va tizimliligi; o'quv materialining murakkablik darajasiga ko'ra ko'p qatlamli taqdimoti; o'z vaqtida va to'liqligi nazorat savollari va testlar; ish paytida harakatlarni qayd etish; interaktivlik, o'quv materiali bilan ishlash rejimini tanlash qobiliyati; 4. O'rganilgan har bir fan uchun kompyuter yordami.

O'quvchini o'quv materialiga ko'proq moslashtirish uchun IT -dan foydalanishning ijobiy va salbiy fazilatlari; talabaga ko'proq mos keladigan fanni o'zlashtirish usulini tanlash imkoniyati; o'quv jarayonining turli bosqichlarida o'qitish intensivligini tartibga solish; o'zligini boshqara olish; Rossiya va jahon darajasidagi ta'lim manbalariga kirish; faol o'qitish usullarini qo'llab -quvvatlash; o'rganilgan materialni taqdim etishning majoziy vizual shakli; modulli qurilish printsipi; o'z-o'zini o'rganishning rivojlanishi. tarbiyalanuvchilarning shaxsiga tahdid soluvchi psixobiologik madaniy; sifatli ta'lim olish uchun teng bo'lmagan imkoniyatlarni yaratadigan ijtimoiy-iqtisodiy; siyosiy, milliy davlatlarda fuqarolik jamiyatining yo'q qilinishiga hissa qo'shadi; Axloqiy va qonuniy, boshqa birovning intellektual mulkini nazoratsiz nusxalash va undan foydalanishga olib keladi.

Axborot texnologiyalaridan foydalanish yo'nalishlari Hozirgi vaqtda axborot texnologiyalaridan foydalanishning quyidagi yo'nalishlari keng qo'llanilmoqda: Kompyuter dasturlari va o'quv tizimlari (ITO). Video texnologiya yordamida qurilgan multimediya texnologiyasiga asoslangan tizimlar. Intelligent trening ekspert tizimlari Ma'lumotlar bazalari va ma'lumotlar bazalariga asoslangan axborot muhitlari. Elektron pochta, telekonferentsaloqa va boshqalarni amalga oshiruvchi telekommunikatsiya tizimlari. Elektron ish stoli tipografiyasi. Tarqatilgan va markazlashtirilgan tabiatdagi elektron kutubxonalar Geografik axborot tizimlari Har xil yo'nalishdagi axborot xavfsizligi tizimlari.

Kompyuter yordamida loyihalashtirish axborot texnologiyalari Zamonaviy axborot jamiyatida maqsad va imkoniyatlar haqida fikrlar zarur kompyuter tizimlari kompyuter yordamida loyihalash (SAPR). Bunday tizimlar tezda chizma yoki diagramma tuzishga imkon beradi.
SAPR mahsulotlarini yaratishning asosiy yo'nalishlari - tekislik chizish, hajmli modellashtirish va fotorealistik vizualizatsiya uchun universal grafik to'plami; ilovalarni yaratish uchun ochiq grafik muhit (turli sohalarda turli dizayn va texnik muammolarni hal qilish uchun SAPRning o'zi); grafik muharriri va grafik ilovalar muhiti; ochiq dizayn muhiti; Professional bo'lmaganlar uchun SAPR
Hujayra darajasidagi SAPR (P - CAD, OrCAD, DesignLab, ACCEL EDA, CADdy), elektron kirishni, simlarni va bosilgan elektron platalarni ishlab chiqarishni ta'minlaydi; sxematik kirish va modellashtirishni ta'minlovchi sxemali SAPR (PSpice, MicroCAP, Electronics Workbench, SISIE, MR-CAD, Sympathy, CircuitMaker, Dynamo); Volumetrik tuzilmalarni SAPR (AutoCAD, EUCLID, T-FLEX CAD va boshqalar), dizayn hujjatlarini ishlab chiqish va chiqarishni ta'minlaydi.
PIE Wiki -dan
Kompyuter yordamida dizayn (SAPR) dizayn avtomatlashtirish vositalari va bo'limlar mutaxassislari guruhidan iborat tashkiliy -texnik tizimdir dizayn tashkiloti dizayn tashkilotining faoliyati natijasi bo'lgan ob'ektni kompyuter yordamida loyihalashni amalga oshirish.
SAPR ga kirish
Axborot texnologiyalari orasida dizaynni avtomatlashtirish alohida o'rin tutadi. Birinchidan, dizaynni avtomatlashtirish sintetik fan bo'lib, boshqa ko'plab zamonaviy axborot texnologiyalari uning tarkibiy qismlari hisoblanadi. Shunday qilib, kompyuter yordamida loyihalash (SAPR) tizimlarining texnik ta'minlanishi kompyuter tarmoqlari va telekommunikatsiya texnologiyalaridan foydalanishga asoslangan, SAPR tizimlarida shaxsiy kompyuterlar va ish stantsiyalari qo'llaniladi.
SAPR dasturiy ta'minoti hisoblash matematikasi, statistika, matematik dasturlash, diskret matematika va sun'iy intellektda qo'llaniladigan usullarning boyligi va xilma -xilligi bilan ajralib turadi. SAPR dasturiy tizimlari Unix, Windows 95 / NT va dasturlash tillariga asoslangan eng zamonaviy zamonaviy dasturiy tizimlar qatoriga kiradi. C, S ++, Java va boshqa zamonaviy CASE texnologiyalari, o'zaro bog'liq va ob'ektga asoslangan ma'lumotlar bazasini boshqarish tizimlari (DBMS), ochiq tizimlar standartlari va kompyuter muhitida ma'lumotlar almashinuvi.

Ikkinchidan, dizaynni avtomatlashtirish asoslarini bilish va SAPR asboblari bilan ishlash qobiliyati deyarli har bir ishlab chiqaruvchi-muhandis uchun talab qilinadi. Dizayn bo'limlari, dizayn byurolari va ofislar kompyuterlar bilan to'yingan. Dizaynerning oddiy chizma taxtasida ishlashi, slayd qoidasi yordamida hisob -kitoblar yoki yozuv mashinkasidagi hisobot dizayni anaxronizmga aylandi. SAPRsiz yoki ulardan faqat kichik darajada foydalangan holda rivojlanayotgan korxonalar dizayn uchun katta moddiy va vaqt xarajatlari, hamda loyihalarning past sifati tufayli raqobatbardosh bo'lib qoladilar. Chet elda va SSSRda dizaynni avtomatlashtirish bo'yicha birinchi dasturlarning paydo bo'lishi 60 -yillarning boshlariga to'g'ri keladi. Keyin strukturaviy mexanika muammolarini hal qilish, elektron sxemalarni tahlil qilish, bosma elektron kartalarni loyihalash dasturlari tuzildi.

SAPRning keyingi rivojlanishi kompyuter grafikasi uchun apparat va dasturiy ta'minotni yaratish, modellashtirish va tahlil qilish dasturlarining hisoblash samaradorligini oshirish, SAPRni qo'llash sohalarini kengaytirish, foydalanuvchi interfeysini soddalashtirish va SAPRga sun'iy intellekt elementlarini kiritish yo'lidan o'tdi.
Bugungi kunga qadar turli darajadagi ixtisoslashuv va dasturlarga yo'naltirilgan SAPR tizimlari uchun ko'p sonli dasturiy -uslubiy komplekslar yaratilgan. Natijada, dizaynni avtomatlashtirish turli mutaxassisliklar bo'yicha muhandislar tayyorlashning zarur komponentiga aylandi; bilimga ega bo'lmagan va SAPRda ishlay olmaydigan muhandisni to'liq mutaxassis deb hisoblash mumkin emas.
Har xil mutaxassisliklar bo'yicha muhandislar uchun SAPR ta'limi asosiy va maxsus komponentlarni o'z ichiga oladi. Kompyuter yordamida loyihalashtirishning eng umumiy qoidalari, modellari va usullari SAPR asoslari kursining dasturiga kiritilgan, maxsus fanlarga xos bo'lgan usul va dasturlarni batafsilroq o'rganish maxsus fanlar bo'yicha berilgan.
SAPR qurilishining asosiy tamoyillari
SAPRni ishlab chiqish katta ilmiy -texnik muammo bo'lib, uni amalga oshirish katta kapital qo'yilmalarni talab qiladi. To'plangan tajriba bizga SAPR qurilishining quyidagi asosiy tamoyillarini ajratib ko'rsatish imkonini beradi.

1. SAPR-bu inson-mashina tizimi. Yaratilgan va yaratilgan kompyuter yordamida loyihalashtirishning barcha tizimlari avtomatlashtirilgan bo'lib, ularda muhim vosita - texnik vositalarning loyihasini ishlab chiquvchi muhandis o'ynaydi.

Hozirgi vaqtda va hech bo'lmaganda yaqin yillarda avtomatlashtirilgan dizayn tizimlarini yaratish kutilmaydi va dizayn jarayonida asosiy qarorlarni qabul qilishda inson monopoliyasiga hech narsa tahdid solmaydi. SAPRga ega bo'lgan kishi, birinchi navbatda, rasmiylashtirilmagan barcha vazifalarni, ikkinchidan, odam o'zining evristik qobiliyatlari asosida bajaradigan vazifalarni zamonaviy hisoblash kompyuteriga qaraganda samaraliroq hal qilishi kerak. Dizayn jarayonida odam va kompyuterning yaqin o'zaro ta'siri SAPR tizimini yaratish va ishlatish tamoyillaridan biridir.
2. SAPR - bu barcha dizayn darajalarini avtomatlashtirishga kompleks yondashuvni amalga oshiradigan ierarxik tizim. Dizayn darajalari ierarxiyasi maxsus SAPR dasturlari tarkibida quyi tizimlar ierarxiyasi ko'rinishida aks etadi.
SAPRning yaxlitligini ta'minlash maqsadga muvofiqligini alohida ta'kidlash lozim, chunki dizaynning faqat bitta darajasida avtomatlashtirish barcha darajadagi to'liq avtomatlashtirishdan ko'ra samarasiz. Ierarxik tuzilma nafaqat maxsus dasturiy ta'minotga, balki markaziy kompyuter kompleksiga va dizaynerlarning avtomatlashtirilgan ish stantsiyalariga bo'lingan SAPR uskunalariga ham tegishli.
3. SAPR - axborotga mos keladigan quyi tizimlar to'plami. Bu juda muhim printsip nafaqat katta quyi tizimlar, balki quyi tizimlarning kichik qismlari o'rtasidagi aloqalarga ham tegishli bo'lishi kerak. Axborotning izchilligi shuni anglatadiki, dizayn topshiriqlarining mumkin bo'lgan ketma -ketligi yoki ko'p qismi axborotga mos keladigan dasturlar yordamida amalga oshiriladi. Ikkala dasturda ham ishlov berish ob'ekti bo'lgan barcha ma'lumotlar bir dasturdan ikkinchisiga o'tishda o'zgarishlarni talab qilmaydigan sonli massivlarga kiritilgan bo'lsa, ikkita dastur axborot jihatdan izchil bo'ladi. Shunday qilib, axborot aloqalari bir masalani hal qilish natijalari boshqa muammo uchun dastlabki ma'lumotlar bo'lishida namoyon bo'lishi mumkin. Agar dasturlarning muvofiqlashtirilishi etishmayotgan parametrlarni qo'shadigan, massivni qo'lda qayta tiklaydigan yoki individual parametrlarning son qiymatlarini o'zgartiradigan odam ishtirokida umumiy massivni sezilarli darajada qayta ishlashni talab qilsa, demak, dasturlar axborotga mos kelmaydi. Massivni qo'lda qayta qadoqlash vaqtni sezilarli kechikishiga, xatolar sonining ko'payishiga olib keladi va shuning uchun SAPR xizmatlariga bo'lgan talabni kamaytiradi. Axborotning nomuvofiqligi SAPRni yakka tartibdagi dasturlar to'plamiga aylantiradi, shu bilan birga, boshqa quyi tizimlarda baholangan ko'plab omillarning quyi tizimlarida e'tiborsizlik tufayli dizayn qarorlarining sifati pasayadi.
4. SAPR - bu ochiq va rivojlanayotgan tizim. SAPR vaqt o'zgaruvchan tizim bo'lishi uchun kamida ikkita yaxshi sabab bor. Birinchidan, SAPR tizimi kabi murakkab ob'ektni ishlab chiqish uzoq davom etadi va tizimning qismlarini tayyor bo'lgandan so'ng ularni ishga tushirish iqtisodiy jihatdan foydalidir. Ishga tushirilgan tizimning asosiy versiyasi yanada kengaytirildi. Ikkinchidan, texnologiya, loyihalangan ob'ektlar, kompyuter texnologiyalari va hisoblash matematikasining doimiy rivojlanishi, eski, unchalik muvaffaqiyatli bo'lmagan analoglarni almashtirishi kerak bo'lgan yangi, yanada mukammal matematik modellar va dasturlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Shunday qilib, SAPR ochiq tizim bo'lishi kerak, ya'ni yangi usul va vositalardan foydalanish qulayligi xususiyatiga ega bo'lishi kerak.
5. SAPR - bu yagona modullardan maksimal darajada foydalanadigan maxsus tizim. Yuqori samaradorlik va ko'p qirralilik talablari odatda bir -biriga ziddir. Ushbu qoida SAPR uchun amal qiladi. SAPRning yuqori samaradorligi, birinchi navbatda, dizayn muammolarini hal qilishda kam vaqt va moddiy xarajatlar bilan ifodalanadi, tizimlarning ixtisoslashuvi tufayli erishiladi. Shubhasiz, har xil SAPR tizimlarining soni bir vaqtning o'zida o'sib bormoqda. Ko'pgina maxsus SAPR tizimlarini ishlab chiqish xarajatlarini kamaytirish uchun ularni yagona komponentlardan maksimal darajada foydalanish asosida qurish maqsadga muvofiqdir. Old shart birlashtirish - bu heterojen texnik ob'ektlarni modellashtirish, tahlil qilish va sintez qilishda umumiy xususiyatlar va qoidalarni izlash. Albatta, SAPR muammosining ko'p qirraliligi va murakkabligini ta'kidlaydigan boshqa bir qator printsiplarni shakllantirish mumkin.

Dizaynga tizimli yondashuv

Murakkab tizimlarni loyihalashning asosiy g'oyalari va tamoyillari tizimli yondashuvda ifodalangan. Tizim muhandisligi sohasidagi mutaxassis uchun ular aniq va tabiiydir, lekin ularni kuzatish va amalga oshirish ko'pincha dizayn xususiyatlari tufayli ma'lum qiyinchiliklar bilan bog'liq. Grammatika qoidalarini o'z ichiga olmagan holda, o'z ona tilini to'g'ri ishlatadigan ko'plab o'qimishli kattalar singari, muhandislar ham tizimli tahlil qo'llanmalariga murojaat qilmasdan tizimli yondashuvdan foydalanadilar. Biroq, tizimni tahlil qilish qoidalarini qo'llamasdan intuitiv yondashuv muhandislikning tobora murakkablashib borayotgan muammolarini hal qilish uchun etarli bo'lmasligi mumkin.

Tizimli yondashuvning asosiy umumiy printsipi - bu hodisaning yoki murakkab tizimning qismlarini o'zaro ta'sirini hisobga olgan holda ko'rib chiqish. Tizimli yondashuv tizimning tuzilishini, uning ichki va tashqi aloqalarini ochib beradi.

Kompyuter yordamida loyihalash va boshqarish tizimlari eng murakkab zamonaviy sun'iy tizimlar qatoriga kiradi. Tizimli yondashuvsiz ularni loyihalash va texnik xizmat ko'rsatish mumkin emas. Shuning uchun tizim muhandisligi g'oyalari va qoidalari zamonaviy avtomatlashtirilgan tizimlar va ularni qo'llash texnologiyalarini o'rganishga bag'ishlangan fanlarning ajralmas qismi hisoblanadi.
SAPR tuzilishi
Har qanday murakkab tizim singari, SAPR ham quyi tizimlardan iborat. Dizayn va texnik xizmat ko'rsatishning quyi tizimlarini ajrating.
Quyi tizimlarni loyihalash dizayn jarayonlarini to'g'ridan -to'g'ri bajaradi. Dizayn quyi tizimlariga misollar-mexanik ob'ektlarni geometrik uch o'lchovli modellashtirish, konstruktiv hujjatlarni ishlab chiqarish, sxemalarni tahlil qilish va bosma platalarda ulanishlarni kuzatish.
Xizmat quyi tizimlari dizayn quyi tizimlarining ishlashini ta'minlash, ularning kombinatsiyasi ko'pincha tizim muhiti (yoki qobiq) SAPR deb ataladi. Xizmat ko'rsatishning quyi tizimlari - bu dizayn ma'lumotlarini boshqarishning quyi tizimlari, dasturiy ta'minotni ishlab chiqish va texnik xizmat ko'rsatishning quyi tizimlari CASE (Computer Aided Software Engineering), foydalanuvchilarni SAPRda joriy qilingan texnologiyalarni o'zlashtirishga o'rgatish.
SAPR dasturiy ta'minot turlari
SAPRni turli jihatlardan tuzilishi, SAPR dasturlarining turlarining ko'rinishini belgilaydi. SAPR dasturlarining etti turini ajratish odatiy holdir:
texnik (TO) shu jumladan, turli xil texnik vositalar (kompyuterlar, periferik qurilmalar, tarmoqni almashtirish uskunalari, aloqa liniyalari, o'lchash asboblari);
matematik (MO) dizaynni bajarish uchun matematik usullar, modellar va algoritmlarni birlashtirish;
dasturiy ta'minot (dasturiy ta'minot) kompyuter yordamida SAPR dasturlari bilan ifodalanadi;
axborot (IO) ma'lumotlar bazasi, ma'lumotlar bazasi, ma'lumotlar bazasi, shuningdek dizaynda ishlatiladigan boshqa ma'lumotlardan iborat; E'tibor bering, dizaynda ishlatiladigan ma'lumotlar to'plami SAPR axborot jamg'armasi, ma'lumotlar bazasi ma'lumotlar bazasi bilan birgalikda ma'lumotlar banki deb ataladi;
lingvistik (LO), dizaynerlar va kompyuterlar o'rtasidagi aloqa tillarida, SAPRning texnik vositalari o'rtasida ma'lumotlar almashish uchun dasturlash tillari va tillarida ifodalangan;
uslubiy (MetO) shu jumladan, turli xil dizayn texnikasi; ba'zida u dasturiy ta'minotni ham o'z ichiga oladi;
tashkiliy (OO) tomonidan taqdim etilgan kadrlar jadvali, lavozim tavsiflari va loyiha kompaniyasi ishini tartibga soluvchi boshqa hujjatlar.
SAPR turlari
SAPR tasnifi bir qator xususiyatlarga ko'ra amalga oshiriladi, masalan, qo'llanilishi, maqsadi, ko'lami (hal qilinayotgan vazifalarning murakkabligi), asosiy quyi tizimning tabiati - SAPR yadrosi.

Ilovalar bo'yicha eng vakili va keng qo'llaniladigan quyidagi SAPR guruhlari:

Umumiy muhandislik sanoatida foydalanish uchun SAPR dasturiy ta'minoti. Ular odatda mexanik SAPR yoki MCAD (Mexanik SAPR) tizimlari deb ataladi;
Radioelektronika uchun SAPR: ECAD (Electronic CAD) yoki EDA (Electronic Design Automation) tizimlari;
Arxitektura va qurilish sohasida SAPR.
Bundan tashqari, ushbu guruhlarga ajratilgan yoki tasnifning mustaqil tarmog'ini ifodalovchi ko'p sonli maxsus SAPR tizimlari ma'lum. Bunday tizimlarga keng ko'lamli integral mikrosxemali (LSI) SAPR tizimlari misol bo'la oladi; Samolyot SAPR; Elektr mashinalari uchun SAPR tizimlari va boshqalar.
Belgilangan maqsadda dizaynning turli jihatlarini (qatlamlarini) ta'minlaydigan SAPR yoki SAPR quyi tizimlarini ajrating. Shunday qilib, yuqorida muhokama qilingan CAE / CAD / CAM tizimlari MCADning bir qismi sifatida paydo bo'ladi.
Miqyos bo'yicha alohida dasturiy-uslubiy komplekslar (PMK) SAPR mavjud, masalan: cheklangan elementlar usuliga (Mex) muvofiq mexanik mahsulotlarning kuchliligini tahlil qilish kompleksi yoki elektron sxemalarni tahlil qilish kompleksi; PMK tizimlari; nafaqat dasturiy ta'minot, balki qo'shimcha qurilmalarning ham noyob arxitekturasiga ega tizimlar.