Постановка задачи проектирования. Разработка стратегии проектирования. Методы и способы принятия решений в САПР, страница 2

Р а з б и е н и е   з а д а ч и   н а   ч а с т и. Оно выполняется на основе методов функционально-структурного анализа и синтеза Т-систем. Цель функционального анализа заключается в иерархическом разделении Т-систем на функциональные элементы и описании их функций, а синтез должен дать структуру Т-систем, отражающую конструктивно-функциональные взаимодействия между элементами.

Анализ функций Т-систем ведется в следующем порядке.

1)  Уточняется описание функции Т-систем и определяются объекты V, на которые направлено действие рассматриваемой Т-системы. При этом компонента G в описании функции F, как правило, совпадает с объектами V. Эту взаимосвязь можно использовать для взаимного контроля правильности описания G и V.

2)  Определяются функциональные элементы первого уровня. Рассматриваемую Т-систему разделяют на небольшое число укрупненных (более или менее равноценных) конструктивных элементов, каждый из которых имеет минимальное число самостоятельных функций по обеспечению работы основных или (и) других элементов Т-системы. При этом принимают во внимание типовые функциональные элементы, соответствующие установившемуся в инженерной практике конструктивному разделению Т-систем. Одновременно с выделением элементов первого уровня описывают их функции.

Среди элементов первого уровня в первую очередь описывают исходный элемент и его функцию. Исходный элемент может иметь несколько функций.

3)  Определяются функциональные элементы второго уровня. Любой функциональный элемент (кроме неделимых элементов) можно рассматривать как самостоятельную Т-систему и делить на функциональные элементы.

В связи с этим каждый из выделенных элементов первого уровня можно рассматривать как самостоятельную Т-систему, т. е. для последующего разделения каждого из них на элементы второго уровня можно использовать изложенные методические рекомендации по выделению функциональных элементов первого уровня.

4)  Определяются функциональные элементы третьего и последующих уровней.

5)  Составляют таблицы результатов анализа функций Т-системы. При этом при описании каждой функции приводят обозначения объектов и элементов, на которые направлено действие рассматриваемого элемента. Дублирование этих обозначений значительно облегчает построение функциональной структуры Т-системы и последующий контроль правильности построения.

Разделение Т-системы проводится до неделимых элементов или прекращается на более высоких уровнях иерархии в зависимости от требования решаемой задачи.

6)  Синтезируется функциональная структура Т-системы на основе результата анализа ее функций. При этом данная многоуровневая структура указывает как на функциональные, так и на конструктивные связи между элементами на разных уровнях разбиения.

Разбиение задачи на части выполняется на основе ре­зультатов функционального анализа Т-системы в два этапа:

-  выполнение многоуровневой структуры построения объектов проектирования;

-  выявление частных задач и их формулировка.

Р а з р а б о т к а   у к р у п н е н н о г о   п л а н а   р е ш е н и я   з а д а ч и   п р о е к т и р о в а н и я – это определение последовательности действий (стратегии), выбираемой проектировщиком или конструктором с целью преобразования исходного технического задания в готовый проект.

Классификация стратегий проектирования обычно выполняется по двум показателям: степени заданности и схеме поиска.

Заранее заданные, или готовые, стратегии жестко зафиксированы подобно программам ЭВМ. Они больше подходят для проектирования в знакомых ситуациях, т. е. для объединения и модернизации существующих конструкций, чем для изобретения новых Т-систем. Большой опыт проектирования технологических систем позволяет создавать их по предсказуемой схеме.

В идеальном случае следует стремиться к выбору или разработке линейной стратегии, т. е. стратегии, состоящей из цепочки последовательных действий, в которой каждое действие зависит от исхода предыдущего, но не зависит от результатов последующих действий.

Линейная стратегия

Циклическая стратегия                        Разветвленная стратегия

Если после получения результатов на одном из этапов приходится возвращаться к одному из предыдущих, стратегия становится циклической. Встречаются случаи, когда две или несколько петель обратной связи охватывают друг друга, как показано на рис. Такая схема с петлями характерна для многих программ ЭВМ. Она отвечает итерационному процессу, т. е. процессу последовательного приближения к цели путем улучшения разрабатываемых вариантов.

Когда проектировщики решают какие-либо задачи независимо один от другого, может иметь место разветвленная стратегия. В нее могут входить параллельные этапы, очень выгодные для сокращения сроков проектирования, и альтернативные этапы, которые позволяют в определенной мере видоизменять стратегию в соответствии с исходом предыдущих этапов.