Разработка инструментальных средств создания интеллектуального проектировщика САПР на основе сетей Петри (Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук)

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах  рукописи

АЛЯПКИН ВАЛЕРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА  ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ  СРЕДСТВ  СОЗДАНИЯ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВЩИКА САПР НА ОСНОВЕ

СЕТЕЙ   ПЕТРИ

Специальность    -    05.13.12

системы     автоматизированного проектирования (промышленность)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель к.т.н., доц.

ФЕДОРОВ НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

Автор:

МОСКВА  1992

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ..................................................    5

Глава 1.     МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ САПР                  9

1.1.   Общие проблемы разработки САПР...............    9

1.2.   Развитие  программного   обеспечения  второго поколения....................................   13

1.3.   Организация архитектуры программных систем...   17

1.4.   Управление процессом проектирования..........   28

1.4.1. Выбор маршрутов при проектировании...........   30

1.4.2. Автоматизированное управление проектированием   31

1.4.3. Задачи интеллектуального управления процессом проектирования...............................   33

1.5.   Средства описания моделей САПР...............   34

1.6.   Использование  сетей  Петри  для   управления процессом проектирования.....................   36

Выводы по первой главе....................................   42

Глава 2.     ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ   ПРОЕКТИРОВАНИЕ   СЦЕНАРИЕВ

САПР                                            43

2.1.   Структурирование  баз  программ  и  данных на основе концепции модуля......................   43

2.2.   Представление сценария САПР в виде модельного графа........................................   46

2.3.   Представление   сценария   САПР в  виде сетей

Петри........................................   48

2.4.   Построение и использование сокращенного графа достижимости       для      решения     задач интеллектуального проектировщика.............   62

Выводы по второй главе....................................   78

Глава 3.     АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ       ОБЕСПЕЧЕНИЕ       ЗАДАЧ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В САПР         79

3.1.   Упрощение сетей Петри........................   79

3.2.   Алгоритм метода "обратной волны".............   83

3.3.   Выбор  оптимального  пути в сокращенном графе достижимости.................................   86

3.3.1. Постановка задачи оптимизации................   86

3.3.2. Критерии оптимизации.........................   87

3.3.3. Решение оптимизационной задачи...............   90

Выводы по третьей главе...................................   95

Глава 4.     ПРОГРАММНАЯ    СИСТЕМА      "ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ

ПРОЕКТИРОВЩИК САПР"                             97

4.1.   Архитектура    системы    автоматизированного проектирования проектов САПР.................   97

4.2.   Состав программной системы  "Интеллектуальный проектировщик САПР"..........................  103

4.3.   Использование              "Интеллектуального проектировщика" в САПР Электронных систем....  106

4.4.   Использование              "Интеллектуального проектировщика" для  разработки биохимических технологий...................................  110

4.4.1. Построение  сетей   Петри   схем      синтеза олигонуклеотидов.............................  111

4.4.2. Использование сокращенного графа достижимости для разработки синтеза.......................  126

Выводы по четвертой главе.................................  130

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................  131

ЛИТЕРАТУРА................................................  133

Глава 1. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ САПР.

Программное обеспечение САПР  прошло   два   этапа  своего развития и вступило  в  третий  этап.  Программное  обеспечение третьего этапа базируется на новом принципе, выходящем за рамки второго поколения  и  использующем   "модель"   систематических действий  эксперта  в  процессе  проектирования.  В архитектуре программных систем третьего поколения предусмотрены специальные структурные единицы,  накапливающие  и  использующие экспертную информацию о системе  проектирования.  Интеллектуализация  САПР

основана на   построении   формализованной   модели  предметной области и разработке средств  решения  задач  проектирования  в рамках модели.    Модель    должна    позволять    осуществлять планирование вычислительного       процесса,       распределять вычислительные ресурсы    по    задачам    при    использовании многопроцессорных машин    и    аккумулировать    сведения    о выполняющихся в системе проектах.

1.1 Общие проблемы разработки САПР.

Автоматизированное  проектирование  [20]  можно  определить как технологию использования вычислительных систем  для оказания помощи проектировщикам при выработке,  модификации,  анализе или оптимизации проектных решений.

Система  автоматизированного  проектирования  (САПР)  [18 ]

это организационно-техническая система,  включающая оборудование