Рекомендуем к посещению:

Особенности процедур структурного синтеза

Основная особенность структурного синтеза - неоднозначность.

При формировании функциональной структуры объекта производится выбор функциональных элементов (модулей) для реализации каждой из выделенных частичных функций. Соответствие функций и функциональных модулей неоднозначное.

При формировании морфологической структуры объекта производится замена функциональных элементов (модулей) на конструктивные элементы (модули). Соответствие между функциональными и конструктивными модулями, как правило, также неоднозначно - одна и та же функция может быть реализована разными конструктивными элементами.

 

Это приводит к формированию проектных альтернатив, сравнение которых не всегда может быть выполнено с требуемой объективностью на текущей стадии разработки. Поэтому считается, что техническое задание на объект всегда является некорректно поставленной задачей - требования противоречивы, а исходные данные недостаточны. Вследствие этого при нисходящем проектировании проектное решение обычно не единственное как по структуре, так и по значениям параметров.

«Элементная база» объектов проектирования: 

 Сведения об объектах синтеза могут включать знания о базовых элементах (примитивах), макроэлементах, законченных и обобщенных структурах проектируемых объектов.

Элемент (примитив) - элементарная часть объекта, которую невозможно или нецелесообразно разделять на более мелкие составные части. При проектировании механизмов базовыми элементами служат детали, при проектировании функциональных схем ЭВМ - логические элементы (конъюнкторы, дизъюнкторы, триггеры и др.).

Макроэлемент - типовая совокупность взаимосвязанных базовых элементов, используемая при синтезе наравне с базовыми элементами.

Законченная структура - совокупность взаимосвязанных базовых элементов и макроэлементов, представляющая собой один из возможных вариантов структуры объекта. Например, типовые схемы и конструкции технических средств.

Обобщенная структура объекта строится на основе многих частных структур, в ней отражаются все возможные элементы и связи между ними, которые могут встретиться хотя бы в одной из частных структур. Эквивалентна И-ИЛИ-графу.

Подходы к алгоритмизации процедур структурного синтеза: 

Существуют различные подходы к алгоритмизации задач структурного синтеза. В рамках каждого из подходов разработаны алгоритмы синтеза, пригодные для применения в САПР. В алгоритмах синтеза можно выделить блоки формирования очередного варианта, его оценки и принятия решения.

Перебор законченных структур применяется, когда оценка промежуточного варианта затруднительна, поэтому в блоке формирования должны создаваться законченные структуры объектов. Формирование вариантов возможно либо путем выбора из библиотеки типовых решений (типовых структур), либо путем компоновки из элементов по заданным правилам, либо на основе частичной модификации первоначально заданной структуры.

При этом мощность множества возможных вариантов может быть настолько велика, что полный перебор становится нецелесообразным. В таких задачах перебор может быть только частичным, основанным на приближенных (эвристических) алгоритмах. Поэтому генерация очередных вариантов чаще всего выполняется пользователем в режиме диалога с ЭВМ. Пример - задачи дискретного математического программирования, в частности, задачи минимизации стоимости комплекса технических средств, либо максимизации его производительности и т.п.

Наращивание структуры выполняется путем последовательного добавления элементов к некоторой первоначальной структуре с оценкой промежуточных вариантов структуры. Генерация вариантов в этом случае направленная, причем первый же из сгенерированных вариантов часто становится окончательным. Поэтому алгоритмы наращивания более быстродействующие по сравнению с переборными, но менее точные.

Выделение варианта из обобщенной структуры также порождает последовательные алгоритмы. Обобщенные структуры, описывающие класс проектируемых объектов, представляются обычно в виде И-ИЛИ-графов. Пример - синтез единичных технологических процессов на основе обобщенных или групповых техпроцессов.

/См. тему 8/ Алгоритмизация синтеза на основе И-ИЛИ-графа требует введения правил выбора альтернатив в каждой ИЛИ-вершине. Затруднения при этом связаны с возможными ограничениями на совместимость способов реализации признаков: Cij and Ckl = false , что означает запрет на одновременное включение элементов Eij и Ekl в допустимую структуру системы. Если систему подобных ограничений представить как систему логических уравнений, то она должна решаться до решения задачи синтеза или одновременно с ней (задача о выполнимости). В этом случае задачу синтеза можно решить эволюционными методами

Трансформация описаний применяется, когда известно исходное описание структуры, соответствующее некоторому иерархическому уровню, и требуется получить результирующее описание, соответствующее другому уровню. Алгоритмы трансформации используют правила преобразования элементов исходных структур в новые формы. Примеры: - синтез комбинационных логических схем (по описанию логических функций строится функциональная схема); трансляция программ; оформление конструкторской документации и др.

Правила трансформации имеют вид продукций ЕСЛИ A ТО B. Аналогичную форму можно придать правилам генерации структур и в рамках других подходов к синтезу. Поэтому большинство известных интеллектуальных САПР использует именно продукционное представление процедурной чатси знаний о предметной области.

Замечание: Система продукций - не алгоритм, а множество правил, выбор и применение которых производится монитором (управляющей программой) системы проектирования.

 

О сайте

Система автоматизации проектных работ, или система автоматизированного проектирования, САПР (англ. CAD, Computer-Aided Design) — программный пакет, предназначенный для автоматизированного проектирования (CAD), разработки (CAE) и производства (CAM) конечного продукта, а также оформления конструкторской и/или технологической документации(PDM).

Свежие материалы


Вы здесь: Главная Анализ Особенности процедур структурного синтеза