Введение к работе
Актуальность.
Для современного этапа разработки и эксплуатации САПР характерно внедрение в практику САПР методов и средств искуственного штеллекта. Сущность и специфику интеллектуализации САПР опреде-іяют компьютерные представления среди и объекта проектирования, >ткрыващие для проектировщика возможность работы с концептуальной информацией. Такая работа, осуществляемая в формах взаимодействия с информационной моделью СИМ) среды и объекта проектирования, принципиальна для принятия проектных решений и подобна іктивности пользователей экспертных систем, взаимодействующих с шформационной моделью экспертных знаний.
Внедрение в практику САПР опыта разработок и применений экс-іертт с систем предполагает решение задач семантического модели-ювания в БД САПР, путем представления ИМ з виде базы знаний БЗ). Основная проблема такого моделирования - это решение вопро-а о выборе "выразительной мощности" представления семантика реяметнок области САПР в мифологической модели базы данных, дос-атсчной для решения прикладных оадач.
Эта проблема определяется на данной этапе раззптия инстру-екталькых средств проектирования БД САПР как проблема близости ольэовательских и инструментальных представлений данных, что вы-з.чается в ограниченной выразительности современного инструментами и слабой поддерг-ке инфологического этапа проектирования.
Наиболее прямолинейным переходом к ИМ в ферме БЗ является сличение в состав информационного обеспечения САПР сло-ірей-справочников, представллетмх концептуальную информации и іязуваюалх базы данных информационного обеспечения СИО) в едпнуэ істечу. с классификационными свойствами, что позволяет преэк-ірозвшху взаимодействовать с ИМ среды и объекта проектирования з ipwax классифицирования.
Поэтому ва^ны методика я собственно инструментарий для под-ргкя разработки и применения в КМ САПР концептуальной модели едкетноЯ области, исследование и разработка методов и средстз ассифицярования в САПР, обеспвчиззэаего процессы принятия шения, необходимы постановка и решение этой задачи.
Таким образом, проблема создания среды проектирования я пользования з ИМ САПР концептуальной модели предметной области, к инструментария по подяергке и контролю принятых проектных резни, является актуальной.
- г -
Цель, исследования.
Цельв работы .является совершенствование иэтодов и сродсть споративой разработки и применения ИМ средь: и объекта проектирования за счет интерактивного построения концептуальной модели БЛ САПР в виде систеї/л классификаций предметней области САПР.
Задачи исследования: '
-
разработка математических моделей и методов представления, формирования и применения в 1 САПР ядра концептуальной модели предметной ооластп САПР;
-
разработка архитектуру, структуры и функционального состава инструментальных средств формирования классификационной схемы-(КС) БД САПР и ее пространства признаков, как ядра концептуальной модели предметной ооласти;
-
экспериментальная нрзвиркс-. прздлагае:.а:х пслсдо:; і: средств'построения концептуальной модели БД САП?.
Мотопы исследования.
дЯл решения поставленню;: задач использовались і,:зіодь' теории Оаз дешиг/., алгебраических с;іст:;.<, математической логики :; погн-ческого программирования.
Кауукая новизна,.
В работе проведено исследование і/.зтодов и орс-дстг ог.майтк-чес:;огс Mctoirepocawis в БД САП? при разработке к нсполь-\-.-ьак;щ !_: предметной соластн для ее оперативного изменения по кс.-у работа проектировщика ;: обеспечения соответствующего уровня :-за;;:.<о;:е>:-^ теня его с БД САПР. Предложен подход к организации и пр;і::.і:-;с:і.;/ концептуалььо;: :,:одо;'и предметной области в і"-! САПР, поддса-.;^г!К'.:::
ь:ітє:,:атич:-сі'.о;: кодельа класс.-рикацконной схєьк БЛ :. : >'?,. системы с наследованием; у. катсматическк?п средствам: ее йор.ччр-,-валил ка основе системі описания понятии, опрсдолясм^З jTHO!je;'".?.,;-"абьект-свойство ";
расширенной логикой свойств, как средство:.; структур;»-!;., пространства признаков предметной области САПР;
кэтодикой ;: алгоритмами интеракт^зпе. о ^pw.^z^hij. \лас-сіфікаціїонной cxera F1 САПР к ее пространства признало;..
Практически я иенчос-.-ъ.
Работа выполнена ь соответствии с планом ^акке.'^«,;..-: ';.-./ч-но-исследсвательских работ Ульяновского политехнического '._«сїї.г/-та в рамка:-: исследовании до темаи:
14-83/85 "Исследование динамической базы данных для задач диагностики цифровых систем и информационно-лингвистической поддержи принятий решений" N ГР 0185.0070520;
14-91/85 "САПР тестоз микропроцессорных схем" N ГР 0186.0132231;
14-66/89 "Исследование и разработка инструментальных средств организации человекомашннного интерфейса" N ГР 0189- 0079280.
Основным практическим результатом работы является создание инструментальной системы, которая поддергивает процесс проектирования ядра концептуальной модели БД (в том числе, ее логически упорядоченного пространства признаков) в виде интерактивного формирования и применения "интеллектуального" словаря БД.
Разработана концептуальная модель БД САПР тестов микропроцессорных схем (САПР ТИ), ка базе инструментария сформирована база фактов экспертной системы концептуального этапа проектирования диалога (подсистемы СУД - системы управления диалогом). Разработанные инструментальные средства встроенны в подсистему систематизации фактов интегрированного пакета СИЛУЭТ, осуществляющего поддержку с позиций системного подхода процесса работы проектировщика программного продукта над постановкой задачи. Данный инструментарий является ядром системы объектно-ориентированнного конструирования реляционных баз данных КОРД.
Прикладные результаты диссертационной работы внедрены в производство.
На засщту выносится:
алгебраическая модель в виде системы с наследованием классификационной схемы БД;
математические средства ее формирования на основе исходного описания, базирующегося на отношении "объект-свойство";
расширенная логика свойств, как средство описания структуры пространства признаков БД САПР;
архитектура, структура а функциональный состав инструментальных средств формирования ядра концептуальной модели БД САПР.
Апробация работы.
Диссертационная работа, отдельные ее разделы и результаты докладывались и обсузяалась на зональном семинаре "Микропроцессоры в системах контроля и управления" (Пенза, 1987), на Республиканском совеиатая "Численные методы и средства проектирования и испытания элементов твердотельной электроники" (Таллинн, 1989),
- 4 -на IV Всесоїззной конференции "Системы баз данных и знаний" (Калинин, 1989), на Всесосзных научно-практических семинарах с международным участием "Интеллектуальное программное обеспечение ЭВМ" СРостов-на-Дону - Терскол, 1990) и "Гибридные интеллектуальные системы" (Ростов-на-Дону - Терскол, 1991), на III Международной научно-технической конференции "Программное обеспечение ЭВМ" (Тверь, 1990), на областных научно-практических конференциях и итоговых научно-технических конференциях Ульяновского политехнического института (1986-1992 гг.).
Публикации результатов работы.
По теме диссертации опубликовано 16 работ.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа изложена на 212 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех разделов, заключения, приложений и списка литературы (124 наименования); основной текст представлен на 170 страницах; работа содержит 33 рисунка, 6 таблиц.
