Дәріс 15. АЖЖ құрамы және құрылымы.

АЖЖ-ң жобалау мекемесінің ұйымдастыру құрылымы мен қатаң байланысқан құрылымдық құрамдас бөлігі, ішкі жүйелер болып табылады, бұл ішкі жүйелерде жабдықтардың мамандандырылған кешендерінің көмегімен АЖЖ-і тапсырмаларының функционалдық аяқталған тізбегі шешіледі.

Белгіленуі бойынша ішкі жүйелер жобалаушы және қызмет көрсетуші болып бөлінеді.

Жобалаушы ішкі жүйелер объектілік бағытты қамтиды және жобалық тапсырмамен тікелей байланысты белгілі бір жобалау кезеңдерін (стадияларын) немесе топтарын жүзеге асырады.

Жобалаушы ішкі жүйелерге мысалдар: бұйымды эскиздік жобалау, корпустық бөлшектерді жобалау, ТП механикалық түрді жобалау.

Қызмет көрсетуші жүйелер жалпы – жүйелік қолданымға ие және жобаланатын ішкі жүйелер жұмысы қолдауды қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, оларды алынған нәтижелерді безендіру, беру және шығаруды қамтамасыз етеді.

Қызмет көрсетуші ішкі жүйелерге мысал: автоматтандырылған деректер банкы, құжаттандыру ішкі жүйелері, графикалық енгізу/шығарудың ішкі жүйелері.

АЖЖ жүйелік біртұтастығы модельдерді өзара байланыс кешенімен, сондай-ақ көрсетілген өзара байланысты жүзеге асыратын жүйелік интерфейстер кешенімен қамтамасыз етіледі.

Жобаланатын ішкі жүйелер ішіндегі жүйелік біртұтастық сол жүйеде жобалық шешімі алынатын объектінің біртұтас ақпараттық моделімен қамтамасыз етіледі.

Мониторлық жүйелер. Мониторлық жүйелердің негізгі қызметтері мынадай:

- тапсырмалар пакетін бақылап тапсырманы қалыптастыру; талап етілетін және қолдағы бар ресурстарды, приоритеті мен кезек нөмірін орната отырып, дерекқорға қатынас құру құқығын бақылау арқылы тапсырмаларды қалыптастыру;

- тапсырмалар мен міндеттерді басқару тілдерінің директиваларын өңдеу, сондай-ақ басқаруды ұстап қалуды үзуге әсерін, оның пайда болу себептерін талдау, жобалаушыға түсінікті терминдерде олардың интерпретациясын талдау;

- ішкі жүйелердің параллель жұмысы жағдайында, сұқбаттық және интерактивті – графикалық жұмысын ұйымдастыру арқылы тапсырмалар ағынына қызмет көрсету;

- автоматты режимде жобалық операциялардың орындалу сапасын талдау, маршруттардың альтернативті нұсқасын сақтау арқылы жобаны басқару;

- жүйені эксплуатациялау статистикасын жүргізу және оптимизациялау;

- АЖЖ ресурстарын тапсырмалар және ішкі жүйелер приоритеттерін ескеріп, жоспарлы тапсырмаларды, ағымдық нұқсауларды және сұраныстарды ескере отырып үлестіру;

- ресурстар мен деректерді рұқсат етілмеген қатынас құрудан және алдын-ала қарастырылмаған әрекеттерден қорғау.

АЖЖ-дегі ақпараттық-іздеу жүйелері. АЖЖ-дегі ақпараттық-іздеу жүйелері (АІЖ) мынадай функцияларды орындайды:

- ақпараттық қорды (инфотека) мәліметтермен толтыру;

- цифрлық деректерді арифметикалық өңдеу және мәтіндерді лексикалық өңдеу;

- талап етілетін мәліметтерді іздеу мақсатында ақпараттық сұраныстарды өңдеу;

- шығыс деректерін өңдеу және шығыс құжаттарын (отчет) қалыптастыру.

АІЖ ерекшеліктері мынада, оларға сұраныстар программалық жолмен емес, тікелей қолданушымен қалыптасады, мониторға түсінікті формальды тілде емес, табиғи-кілттік сөздер тізбегі – дескрипторлар түрінде қалыптасады.

Дескрипторлар тізімі дескрипторлар сөздігін, немесе іздеу объектісін қалыптастыруға арналған тезаурус-ты құрайды.

Үлкен АЖЖ-де ақпараттық ұйымдастырудың жоғары формасы деректер банкы болып табылады. Деректер банктері – проблемалық-бағытталған ақпараттық-анықтамалық жүйелер, нақты тапсырмаға тәуелсіз қажетті ақпаратты енгізуді қамтамасыз етеді.

Дерекқорды басқару жүйесі. Дерекқорды басқару жүйесі (ДҚБЖ) – деректер құрылымы түрінде ұйымдастырылған ақпараттық қормен жұмысты қамтамасыз етуге арналған.

ДҚБЖ мынадай функцияларды орындайды:

- дерекқорды анықтау, яғни схеманың концептуалды сыртқы және ішкі деңгейлерін сипаттау;

- деректерді дерекқорға жазу;

- деректерді сақтау, өзгерту, толықтыру және қайта құруды ұйымдастыру;

- деректерге қол жеткізу (іздеу, оларды беру) мүмкіндігін ұсыну.

Деректерді анықтау үшін және оларға қол жеткізу үшін ДҚБЖ-де тілдік жабдықтар бар. Деректерді анықтау деректерді анықтау тілінің көмегімен қамтамасыз етіледі. Деректерге қол жеткізу мүмкіндігі деректерді манипулирлеу тілінің және сұраныстар тілінің көмегімен жүзеге асырылады.

Қолдау құрылымдарының типтеріне байланысты ДҚБЖ-нің мынадай түрлері бар: иерархиялық, тораптық, реляциондық.

Машиналық графикалық ПМК-ы графиктік ақпараттарды алмасуда, қалыптастыруда, және оны шығаруда адам мен компьютер арасындағы жұмыстарды қамтамасыз етеді.

Геометриялық модельдеу тапсырмаларын шешу – графикалық ақпараттарды түрлендіруге саяды (жылжыту, айналдыру, масштабтау және т.б. қарапайым графикалық операциялар тізбегін орындау).

Геометриялық модельдеу үшін ПМК қолданылады, онда жекелеген графикалық операциялармен қатар, үш өлшемді графиктік көріністерді бейнелеу, проекция, қию және т.б. құру процедуралары жүзеге асырылады.

АЖЖ қамтамасыз ету түрлерінің компоненттері

Жобалауды автоматтандыру жабдықтарын мынадай қамтамалар түрлері бойынша топтауға болады.

1. АЖЖ математикалық қамтамасы (АЖЖ МҚ)
2. АЖЖ программалық қамтамасы (АЖЖ ПҚ)
3. АЖЖ ақпараттық қамтамасы (АЖЖ АҚ)
4. АЖЖ техникалық қамтамасы (АЖЖ ТҚ)
5. АЖЖ лингвистикалық қамтамасы (АЖЖ ЛҚ)
6. АЖЖ әдістемелік қамтамасы (АЖЖ ӘҚ)
7. АЖЖ ұйымдастырушылық қамтамасы (АЖЖ ҰҚ)

АЖЖ математикалық қамтамасы (АЖЖ МҚ). АЖЖ МҚ-ң негізін АЖЖ ПҚ-ы (программалық қамтамалар әзірленетін) әзірленетін алгоритмдер құрайды. АЖЖ-дегі МҚ элементтері әртүрлі. Олардың ішінде инвариантты элементтер де бар, олар: функционалдық модельдерді құру принциптері, алгебралық және дифференциалдық теңдеулерді сандық шешу әдістері, экстремумды іздеу тапсырмасы.

МҚ-ны әзірлеу АЖЖ-н құрудың ең күрделі кезеңі болып табылады, оған бүтіндей АЖЖ-ң өнімділігі және жұмыс тиімділігі көп жағдайда тәуелді болады.

Белгілену және жүзеге асырылу тәсілдері бойынша АЖЖ-ң МҚ-сы екі бөлікке бөлінеді. Бірінші бөлім, бұл жобалау объектісін сипаттайтын математикалық әдістер және олардың негізінде құрылған математикалық модельдер. Екінші бөлім, жобалау технологиясын сипаттаудың математикалық әдістері.

МҚ-ң бірінші бөлімін жүзеге асырудың тәсілдері мен жабдықтары әр АЖЖ-де ерекше болып табылады және жобаланатын объектілердің ерекшеліктеріне байланысты.

МҚ-ң екінші бөлігіне келетін болсақ, ЖА процестерін қалыптастыру кешендегі алгоритмдеу және жекелеген жобалық тапсырмаларды программалауға қарағанда күрделірек тапсырма болып шықты. Бұл тапсырма соңына дейін шешілген жоқ және оның дамуында екі перспективті бағытты бөліп көрсетуге болады:

- оптимальды және жобалық шешімдерді алу тәсілдерін дамыту;

- жобаланатын объектілер түрлеріне инвариантты; ЖА процестерінің өзін жетілдіру және типтендіру.

АЖЖ-ң программалық қамтамасы. АЖЖ-ң программалық қамтамасы – барлық программалар және олардың ЖА-ды орындау үшін қажетті эксплуатациялау құжаттарының жиынтығы. ПҚ екіге бөлінеді: жалпы жүйелік және арнайы (қолданбалы).

Жалпыжүйелік ПҚ қызметтерді ұйымдастыру үшін, яғни есептеу процесін жоспарлау және басқару үшін, қолдағы бар ресурстарды (және ЭЕМ ОЖ-мен ұсынылған) үлестіру үшін белгіленген.

Жалпыжүйелік ПҚ көптеген қосымшалар үшін құрылады және АЖЖ спецификациясына әсерін тигізбейді.

Арнайы (қолданбалы) ПҚ-да жобалық процедураларды тікелей орындауға арналған МҚ-ма жүзеге асырылады.

Қолданбалы ПҚ әдетте қолданбалы программалар пакетінің (ҚПП) формасын қамтиды, олардың әрқайсысы жобалау процесінің белгілі бір кезеңіне немесе түрлі кезеңдер ішіндегі біртипті тапсырмалар түрлеріне қызмет көрсетеді.

АЖЖ-ң ақпараттық қамтамасы (АЖЖ АҚ). АЖЖ АҚ-ң негізін жобалаушылар жобалау процесінде тікелей жобалық шешімдер алу үшін қолданатын деректер құрайды. Бұл деректер түрлі тасымалдағыштардағы түрлі құжат түрінде ұсынылуы мүмкін және материал, жинақтаушы, элементтер параметрлері және т.б. туралы анықтамалық сипаттағы мәліметтерді қамтиды. Сондай-ақ түрлендірудің бір процесінің негізі болып табылатын деректер басқа процесс үшін бастапқы болуы мүмкін.

Барлық деректер жиынтығы АЖЖ-ң ақпараттық қорын құрайды.

АЖЖ ақпараттық қорының құрамына кіреді:

1. ақпараттық қорды құру және жүргізуді қамтамасыз ететін программалық модульдер. АЖЖ өмірлік циклы барысында бұл құрамдас аз өзгереді;
2. бастапқы және нәтижелік деректер. Бұл деректер жобалау процесінде өте жиі өзгереді, дегенмен олардың типі тұрақты және программалық модульдермен анықталады;
3. Нормативті-анықтамалық жобалық құжат (НАЖҚ), материал, элементтік сұлбалар, бір жүйеге келтірілген түйіндер мен конструкциялар туралы анықтамалық деректерді қамтиды. Бұған сондай-ақ, мемлекеттік стандарттар, салалық стандарттар, басшылыққа алатын материалдар және нұсқаулар, типтік жобалық шешімдер жатады;
4. кадр формасын беретін экранда жобалау барысы туралы ақпаратты бейнелеуге мүмкіндік беретін дисплейлер экрандарының құрамы;
5. жобаның орындалу барысын және жағдайын бейнелейтін ағымдағы жобалық ақпарат. Бұл ақпарат жобалау процесінде жиі өзгереді және мәтіндік құжат формасында ұсынылады.

Барлық ақпарат ДҚБЖ басқаратын АЖЖ ДҚ-да сақталады.

АЖЖ техникалық қамтамасы (АЖЖ ТҚ). АЖЖ ТҚ- автоматтандырылған жобалауды орындауға арналған өзара байланысты және өзара бірігіп жұмыс жасайтын техникалық жабдықтардың (ТЖ) жиынтығы.

Спецификалық АЖЖ ТЖ-н қарастырамыз. АЖЖ үшін үш ұяластықтың АЖО-ны шығарылады: Супер – АЖО, орташа және микро – АЖО. Техникалық әдебиеттердегі және оқулықтардағы шолулар өте ескірген. Жер бетінде қазір микро-ЭЕМ қолданылады, оның қуаты іс жүзінде кез келген қолданбалы тапсырмаларды шешуге мүмкіндік береді.

АЖЖ-н лингвистикалық қамтамасыз ету (АЖЖ ЛҚ). АЖЖ ЛҚ-ң негізін АЖ процедураларын және жобалық шешімдерді сипаттау үшін арналған арнайы тілдік жабдықтар (жобалау тілдері) құрайды.

ЛҚ-ң негізгі бөлімі – адамның ЭЕМ-мен қатынас тілі. Мұнда алгоритмдік тілдермен қатар (Фортран, Паскаль, Си және т.б.) проблемалық-бағытталған тілдер (ПБТ) де бар, олар жобалау кезінде қолданушының ЭЕМ-мен қатынасын ыңғайлы түрге келтіреді.

Әдетте ПБТ-р былайша жұмысқа бейімделеді, кез келген есептің немесе тапсырманың баяндалуы сол тапсырманы шешуге қажетті физикалық немесе функционалдық мазмұнды терминдерді қамтиды.

Тапсырманы физикалық және функционалдық баяндаудан программаға көшу ЭЕМ үшін транслятордың көмегімен автоматты түрде жүзеге асырылады. ПБТ-ң мүмкіндіктері үлкен маңызға ие. Олар жобалау өнімділігі мен автоматтандыру деңгейіне әсер етіп қана қоймай, сонымен қатар жобалаушының АЖЖ жабдықтарымен жұмысының күрделілігі мен сипатын анықтайды. Олар бұл жұмысты тартымдырақ немесе керісінше жасай алады.

Қазіргі уақытта әлемдік және отандық практикада ПБТ құруға кететін еңбекті елеулі қысқартатын арнайы әдістемелер мен программалық жабдықтар бар.

АЖЖ әдістемелік қамтамасы (АЖЖ ӘдҚ). АЖЖ ӘдҚ дегеніміз- эксплуатациялау тәртібін анықтайтын, оның құрамына кіретін құжаттар. Бұл құжаттар инструктивті сипатқа ие.

АЖЖ-ң ұйымдастырушылық қамтамасы (АЖЖ ҰҚ). АЖЖ ҰҚ жобалау мекемелерінің ішкі бөлімдеріне сәйкес ұйымдастырушылық құрылымын анықтайтын және ішкі бөлімдердің АЖЖ кешендерімен өзараәрекеттесулерін анықтайтын ережелерді, нұсқауларды, бұрықтарды, штаттық кестені, квалификациялық талаптарды және басқа да құжаттарды қамтиды.

Жүйенің автоматтандырылған жобалау жабдықтарының кешеніне (ЖАЖЖК) байланысты құрылымдық бөлім дегеніміз - жабдықтардың түрлі кешендері, сондай-ақ ұйымдастырушылық қамтама компоненттері (сурет 15.1).

Техникалық объектілерді математикалық модельдеу. Автоматтандырылған жобалаудың математикалық қамтамасы жобалау объектілерінің математикалық модельдерін және жобалық процедураларды орындау алгоритмін қамтиды.

Жобалау – жобаланатын объект сипаттамасын түрлендіру (техникалық тапсырманың бастапқы сипаттауынан бастап, берілген объектіні дайындау және эксплуатациялау процесінде қолдануға арналған конструкторлық құжаттардың соңғы сипаттамасына дейін). Жобалау процесінде спецификалық аралық шешім – жобалық шешім туындайды. Жобалау процесіндегі аралық сипаттама ретінде объектінің математикалық моделін (ММ) алуға болады.

Телекоммуникациялық жүйелерді (ТЖ) оларды әзірлеу, жобалау және модернизациялау стадияларындағы зерттеудің негізгі қазіргі заманғы тәсілі – модельдеу болып табылады.

Модельдеу тәсілдері бойынша ТЖ талдау мен синтездеудің маңызды тапсырмасы шешіледі.

Модельдеу - әзірлеушіге жүйемен нақты объектіге байланысты эксперимент жасауға мүмкіндік береді. Модельдеу нәтижесінде ТЖ параметрлері арасында және олардың қасиеттерін сипаттау функциялары арасындағы қатынастар (оларды жоққа шығаратын) тәуелділігі құрылады; тапсырманың оптималды параметрлерін таңдау және басқарудың рационалды стратегияларын құруға байланысты тапсырмалар заңдылықтары зерттеледі.

ТЖ-ң математикалық моделі – жүйе қызметі негізгі функцияларының формулалық математикалық сипаттамасы. Құрылымы бойынша жүйенің математикалық моделі былайша жіктеледі: элементтердің бір- бірімен өзара әрекеттесу модельдері; жүйеге сырттан әсерлер моделі. Оның маңызды қасиеті - әмбебаптығы.

Бұл әдіс әрбір жаңа тапсырма үшін арнайы аппаратура құруды талап етпейді, ол зерттелетін (құрылатын) ТЖ параметрлерінің сандық мәндерін, жұмыс режимі мен бастапқы шарттарын салыстырмалы түрде жәй ғана өзгертуге мүмкіндік береді.

Әдістемелік түрде математикалық модельдер екі түрге бөлінеді: аналитикалық және имитациялық модельдеу.

Аналитикалық модельдеу математикалық модель қажетті нәтижені аналитикалық (анық түрде) немесе сандық тәсілмен алуға мүмкіндік беретін теңдеулер жүйесі түрінде жүзеге асырылады. Кейбір жағдайларда жүйеге аналитикалық сипаттама беру қиынырақ, ол талап етілетін нәтижелерді алуды қиындатады. Бұл жағдайда имитациялық модельді қолдануға көшкен дұрыс.

Имитациялық модель ТЖ жұмысының логикалық құрылымын, құбылыстар арасындағы байланыстарды және олардың уақыт бойынша берілу тізбектерін сақтай отырып қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Имитациялық модельдеу кезінде компьютерде жобаланатын жүйенің жұмысы имитацияланады. Бұл кезде математикалық модель компьютер үшін программа түрінде жүзеге асырылады. Эксперименттер нәтижесінде компьютерде статистика жинақталады, өңделеді және қажетті ақпарат беріледі.

Осылайша жобаланатын жүйенің сипаттамаларын алып, оларға әсер ететін факторларды зерттеуге болады.

Станцияларда немесе тораптарда жасалған эксперименттермен салыстырғанда модельдеу (имитациялық) көптеген артықшылықтарға ие: оны әлі әзірленбеген зерттелу үстіндегі жүйелерге де қолдануға болады.

.

Негізі әдебиет: 6 [79-99, 258-293]

Қосымша әдебиет: 9 [125-156]

Бақылау сұрақтары:

1. АЖЖ Ұйымдастырушылық қамтамасы нені қамтиды?

2. АЖЖК құрылымдық бөліктерін атаңыз.

3. Математикалық модельдеудің маңызы неде?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: