ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Постановка и подходы к решению задач структурного синтеза из "Основы теории и проектирования САПР " Структурный синтез — наиболее трудная для формализации проектная процедура. В существующих САПР в большинстве случаев синтез выполняет человек, а ЭВМ используется для верификации предлагаемых вариантов. Дальнейшее повышение степени автоматизации проектных работ определяется в первую очередь успехами в постановке и алгоритмизации структурного синтеза. [c.52] Классификация процедур структурного синтеза. Процедуры структурного синтеза классифицируются по ряду признаков. [c.52] По целям синтеза и содержанию получаемых результатов выделяют следующие процедуры структурного синтеза выбор принципов построения и функционирования технических объектов выбор технического решения синтез технической документации. Формулировка целей структурного синтеза зависит прежде всего от стадии проектирования. [c.52] Выбор принципов построения и функционирования технических объектов производится на стадиях предпроектных исследований и научно-исследовательских работ. Его цель — установление физических, информационных, организационных принципов и т. п. В машиностроении такую задачу часто называют определением облика технического объекта. При проектировании ЭВМ содержанием этой процедуры являются выбор архитектурных решений и построение структурных схем. [c.52] Выбор технического решения производится преимущественно на стадиях опытно-конструкторских работ в рамках ранее установленных принципов функционирования и имеет целью получение функциональных, принципиальных, кинематических схем, конструктивных решений, технологических маршрутов изготовления деталей и т. п. [c.52] Синтез технической документации относится к стадиям технического и рабочего проектирования и заключается в автоматическом преобразовании данных о схемах и конструкциях, выраженных на внутреннем языке САПР, в текстовую и чертежную документацию, оформленную по правилам Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). [c.52] Задачи второго уровня сложности заключаются в выборе структуры из конечного множества вариантов при условиях 1) все варианты заранее известны либо их можно легко получить 2) мощность множества вариантов настолько мала, что возможен полный перебор при их сравнительной оценке. [c.53] Задачи третьего уровня сложности также сводятся к выбору варианта в конечном множестве, но мощность множества достаточно велика, чтобы реализовать полный перебор. [c.53] Задачи четвертого уровня сложности характеризуются выбором варианта структуры в множествах, мощность которых априорно неизвестна и не исключена возможность, что она неограничена. [c.53] Задачи пятого уровня сложности связаны с поиском решений, основанных на новых, ранее неизвестных или неиспользовавшихся идеях и принципах. В задачах предыдущих уровней существование решений не подвергалось сомнению и требовалось найти наилуч-шее или приемлемое решение. В задачах пятого уровня достижение решения равноценно получению принципиально нового типа технических объектов. [c.53] По типу синтезируемых структур различают процедуры одномерного, схемного и геометрического синтеза. [c.53] Одномерный синтез заключается в построении одномерных последовательностей из элементов некоторой природы. Примеры таких последовательностей — описания технологических процессов в форме маршрутной или операционной технологии, вычислительных процессов — в виде алгоритмов и программ для ЭВМ. [c.53] Схемный синтез связан с разработкой различных схем — функциональных, структурных, кинематических, принципиальных и т. п., отражающих результаты проектирования объектов до конкретизации их геометрических форм. [c.53] Геометрический синтез выполняется при конструировании изделий и связан с определением их геометрических форм (синтез формы) и с расположением объекта или его частей в пространстве относительно заданных ориентиров (задачи позиционирования). [c.53] Примеры задач структурного синтеза. Типичные задачи структурного синтеза в маршрутах проектирования ЭВМ и БИС, поддающиеся формализации и потому выполняемые с помощью ЭВМ синтез комбинационных логических схем, формирование контролирующих и диагностических тестов, компоновка и размещение конструктивов одного уровня (ранга) в конструктивах соседнего старшего уровня, проведение электрических межсоединений в кристаллах БИС, между разлитаыми конструктивами в стойках РЭА и на печатных платах, синтез маршрутной технологии сборки конструктивных узлов РЭА. Как правило, это комбинаторные задачи, относящиеся к выбору технических решений и третьему уровню сложности. К числу формализуемых относится также задача изготовления конструкторско-технологической документации. [c.53] Системы искусственного интеллекта. Средства САПР, ориентированные на автоматизацию процедур структурного синтеза, в той или иной мере опираются на идеи и методы искусственного интеллекта. Искусственный интеллект — это наука о знаниях, способах их получения, представления, переработки и использования в искусственных системах. Системы искусственного интеллекта (СИИ) оперируют знаниями, другие информационные системы — данными. Знания от данных отличает заложенная в них возможность интерпретации содержания и получения новых данных. [c.54] Системы искусственного интеллекта, применяемые в САПР, бывают следующих типов 1) информационно-поисковые системы (ИПС) с интерфейсом на основе естественного языка 2) интеллектуальные пакеты прикладных программ (ИППП) для инженерных расчетов 3) интеллектуальные программно-методические комплексы (ИПМК) для моделирования и анализа систем 4) экспертные системы. [c.54] Информационно-поисковая система представляет собой банк данных для хранения слабоструктурированной информации, например, текстов с описаниями физических эффектов, качественных характеристик технических систем, аннотаций библиографических источников и т. п. Информационно-поисковые системы относятся к СИИ в случаях, когда общение пользователя с системой должно осуществляться на ограниченном естественном языке (ОЕЯ). В такой ИПС должны быть представлены знания о синтаксисе и семантике ОЕЯ, реализованы алгоритмы распознавания фраз в запросах пользователей. [c.54] Интеллектуальные пакеты прикладных программ являются пакетами сложной структуры, в них сведения о некоторой предметной области представлены в виде отношений между параметрами и переменными. Пути использования этих сведений устанавливаются автоматически в зависимости от состава исходных данных и целей расчета, указанных пользователем. Пример ИППП — система программ ПРИЗ. [c.54] предназначенный для анализа и оптимизации непрерывных динамических объектов [7]. [c.55] Вернуться к основной статье