Билет 15
1 Вопрос: Понятие и основные задачи проектирования. Современные средства автоматизированного проектирования. Назначение систем CAD, CAE, CAM.
Проектирование — процесс определения архитектуры, компонентов, интерфейсов и других характеристик системы или её части. Результатом проектирования является прое́кт — целостная совокупность моделей, свойств или характеристик,
описанных в форме, пригодной для реализации
системы .
Система автоматизированного проектирования - автоматизированная
система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования,
представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса
проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств
автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.
Задачей САПР является максимально возможная автоматизация значительной части процессов проектирования, при этом наряду с вычислительными процессами автоматизируются и такие как:
• накопление и обработка информации о проектируемом изделии;
• разработка вариантов проектных решений;
• отбор вариантов проектных решений;
• принятие, контроль и оформление решений;
• выпуск технической документации;
CAD системы — означает компьютерную поддержку проектирования
(сomputer-aided design). Программы с пакетом модулей для создания
трехмерных объектов с детализацией их особенностей и возможностью
получения полного комплекта конструкторско-проектной документации.
CAM системы — переводится как компьютерная поддержка производства (computer-aided manufacturing). Прикладные программы для реализации проектов. С их помощью прописывают алгоритм работы станков с ЧПУ. В качестве основы используется трехмерная модель, сделанная по стандартам CAD.
CAE системы — класс продуктов для компьютерной поддержки расчетов и инженерного анализа (computer-aided engineering). Появление возможности создавать твердотельную модель требовала детального ее описания, прогнозирование эксплуатационных нагрузок, включая воздействие температуры, сопротивления среды.
CASE (англ. computer-aided software engineering) — набор инструментов и методов программной инженерии для проектирования программного обеспечения, который помогает обеспечить высокое качество программ, отсутствие ошибок и простоту в обслуживании программных продуктов. Также под CASE понимают совокупность методов и средств проектирования информационных систем с использованием CASE-инструментов.
Основной целью CASE-технологии является разграничение процесса проектирования программных продуктов от процесса кодирования и последующих этапов разработки, максимальная автоматизация процесса разработки.
Для выполнения поставленной цели CASE-технологии используют два принципиально разных подхода к проектированию: структурно-функциональный и объектно-ориентированный.
• структурно-функциональный
• объектно-ориентированный
Структурно-функциональный подход предполагает декомпозицию (разделение) поставленной задачи на функции, которые необходимо автоматизировать. В свою очередь, функции также разбиваются на подфункции, задачи, процедуры. В результате получается упорядоченная иерархия функций и передаваемой информацией между функциями. Структурный подход подразумевает использование определенных общепринятых методологий при моделировании различных информационных систем:
• SADT (structured analysis and design technique)
• DFD (data flow diagrams)
• ERD (entity-relationship diagrams)
Основным инструментом объектно-ориентированного подхода является язык UML — унифицированный язык моделирования, который предназначен для визуализации и документирования объектно-ориентированных систем с ориентацией их на разработку программного обеспечения. Данный язык включает в себя систему различных диаграмм, на основании которых может быть построено представление о проектируемой системе.