Материал: САПР СУПЕР

Глава 6. Информационное

ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР

6.1.Виды информации.

СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

Информационное обеспечение САПР – это совокупность документов, содержащих описания :

-стандартных проектных процедур,

- типовых проектных решений,

- комплектующих изделий,

- материалов и других данных,

а также файлы и блоки данных на магнитных носителях с записью указанных документов.

Информационное обеспечение САПР состоит из:

- информационного фонда и

-средств управления этим фондом.

Информационный фонд составляет информация, необходимая для выполнения автоматизированного проектирования. Он хранится в виде твердых копий: печатных документов, чертежей, микрофиш и в виде файлов на машинных носителях.

В информационный фонд входят данные о комплектующих деталях, узлах, материалах, технологической оснастке и оборудовании, типовых проектных решениях, текущем состоянии выполняемых проектов, сведения из ГОСТов и нормалей, описания маршрута проектирования и типовых проектных процедур.

Таким образом,

Информационный фонд -

- параметры элементов,

- параметры материалов,

- типовые проектные решения,

- состояние выполняемого проекта,

- сведения из руководящих документов.

Достоверность результатов автоматизированного проектирования достигается корректностью математического обеспечения, полнотой и достоверностью исходной информации. Полнота и достоверность исходных данных – две стороны важного свойства данных, называемого целостностью. Именно целостность данных – необходимое условие достоверности получаемых в САПР результатов.

Система управления информационным фондом организует хранение и доступ к информации. Значительная часть информационного фонда предназначена для многоразового использования различными лицами из коллектива проектировщиков и различными прикладными программами в маршрутах проектирования.

Система управления информационным фондом -

- БД на машинных носителях,

- СУБД.

База данных на машинных носителях отвечает за:

- организацию данных,

- структуру данных.

СУБД включает:

- язык СУБД,

- программу СУБД.

Организация данных может быть:

- последовательная,

- прямая,

- библиотечная,

- индексно – последовательная.

Структура данных может быть:

- ассоциативная,

- последовательная,

- иерархическая,

- реляционная.

Язык СУБД включает в себя:

- описание данных,

- обработку данных,

- манипулирование данными,

- входные и выходные формы.

Программа СУБД отвечает за:

- загрузку данных,

- поиск, выборку, коррекцию данных,

- восстановление данных.

6.2. Автоматизированные банки данных

База данных – это совокупность взаимосвязанных данных, используемых более чем одним пользователем или программным компонентом САПР. Иногда к признакам, характеризующим БД, относится хранение данных во внешней памяти ЭВМ. Базы данных и СУБД образуют банк данных - БНД.

Информационный фонд САПР можно организовать в виде файловой или библиотечной системы. В этих случаях для ведения фонда используются стандартные средства управления данными, имеющиеся в операционных системах ЭВМ. В САПР широко применяются библиотеки программных модулей, сценариев диалога. Однако файловые и библиотечные системы неудобны и неэффективны при коллективном использовании большей части информационного фонда, когда требуется быстрая выборка отдельных записей, добавление и замена данных с сохранением корректности данных. Правильное коллективное использование этой части фонда достигается при его организации в виде банка данных, состоящего из баз данных и систем управления базами данных.

Последовательная организация данных означает, что логически записи следуют друг за другом. Физически записи могут располагаться в разных областях носителя информации, но каждая запись содержит адрес начала следующей. Последовательная организация предполагает и последовательную обработку.

Прямая организация состоит в том, что ключ (то есть идентификатор) логической записи однозначно определяет физический адрес ее начала. Такая организация предполагает произвольный режим выборки данных.

Библиотечная организация – вариант прямой, где записи объединены в разделы. Каждому разделу присваивается свое имя. Сведения об именах и адресах первого и последнего файлов помещаются в начало раздела. По ним находится раздел с требуемыми данными.

Индексно – последовательная организация данных ускоряет поиск по сравнению с последовательной организацией. Для этого создают иерархическую структуру из частей ключа, которые определяют адрес начала записи.

3. СТРУКТУРЫ ДАННЫХ

Принцип, на котором основано структурирование данных, называют концептуальной моделью базы данных, моделью или структурой данных. Ассоциативная модель служит для выделения информации по общему признаку.

Последовательная структура устанавливает связь между предыдущей и последующей частями информации. Такая структура поддерживается последовательной организацией данных.

Иерархические модели имеют две разновидности:

- древовидную,

- сетевую.

Иерархические структуры характерны тем, что части информации расположены на различных уровнях, связи частей однонаправлены сверху вниз и образуют цепочки связанных сверху вниз частей. Если узлы имеют только один вход, то это древовидная структура, если несколько – то сетевая.

Реляционные модели данных основаны на выделении смысловых групп информации с использованием реляционного исчисления – алгебры отношений между данными. Данные задаются в виде таблиц, реляционные операции над которыми порождают новые таблицы. Реляционные модели наиболее универсальны.

6.4. Системы управления базами данных

СУБД выступает как интерфейс между пользователем и базами данных и представляет автономный программный комплекс, включающий три группы программных систем:

- обработки и организации данных ввода,

- создания и корректировки файлов,

- поиска данных в файлах.

СУБД имеет свои языковые средства. Они позволяют:

- создавать описание вводимых данных с целью синтаксического контроля правильности ввода (языки описания данных),

- связывать данные с прикладными программами (языки манипулирования данными),

- удалять, восстанавливать, сортировать, корректировать данные (языки обработки данных),

- описывать входные и выходные шаблоны (языки входных и выходных форм).

СУБД подразделяются на:

- универсальные и

- специализированные.

Универсальные СУБД можно использовать в различных приложениях, специализация соответствующего БНД при этом будет определяться конкретным наполнением БД. Возможности построения универсальных СУБД вытекают из идентичности структур данных, имеющих различную проблемную принадлежность. Специализированные СУБД позволяют за счет ориентации на определенную предметную область с характерными структурами данных и процедурами их обработки добиться большей эффективности использования вычислительных ресурсов. Например, СУБД Access занимает более 60 Мбайт пространства жесткого диска, а вся система схемотехнического проектирования Micro Cap - V около 15 Мбайт.

Глава 7. Математическое

ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР

7.1. Структура математического

ОБЕСПЕЧЕНИЯ САПР

Математическое обеспечение – это совокупность математических моделей, методов, алгоритмов для решения задач автоматизированного проектирования.

Элементы математического обеспечения разнообразны. Это – и принципы построения функциональных моделей, методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений, постановки экстремальных задач, поиска экстремума.

Математическое обеспечение реализуется в программном обеспечении САПР.

Математическое обеспечение состоит из трех больших блоков:

Математическое обеспечение САПР-