Введение к работе
Актуальность проблемы. Все многообразие задач, решаемых современной техникой и технологиями, различные аспекты их реализации находят свое отражение в техническом задании. Именно в техническом задании формируется концепция проекта, закладываются основные критерии и показатели будущих реальных систем и процессов.
В соответствии с положениями системного этапа процесса проектирования концепция технического задания, откорректированная с участием разработчика - это рабочая концепция будущего изделия, системы или процесса. В целях организации достижения оптимальных результатов системное проектирование строится как итеративный процесс.
В дальнейшем процесс формирования оптимальной организации объекта проектирования лишь уточняется, но не изменяется, т.к. перестройка сложившихся к этому моменту времени кооперационных связей, участвующих в разработке предприятий, связана с значительными материальными затратами .
Однако, на практике некорректные требования заказчика и возможное нарушение разработчиком системных свойств описаний объекта проектирования приводят к неоправданно большому расходу временных и материальных ресурсов при заранее непредсказуемом отрицательном результате.
Сложившийся подход к проблеме автоматизации проектирования фактически "консервирует" традиционную технологию проектирования, т.к. не влияет на итерационный характер процесса проектирования.
Современные экономические критерии взаимоотношений между заказчиком и разработчиком актуализировали необходимость оценки качества проекта с позиций своевременности и достоверности. Достоверность в данном случае - это мера доверия, мера определенности принимаемого решения,мера уверенности принимающего решение в том, что реальный результат Судет соответствовать ожидаемому.
В связи с этим взаимосвязанные теоретические проблемы создания критерия реализуемости технического задания и разработки эффективной ресурсосберегающей технологии автоматизированного проектирования, обеспечивающей однозначную структурно-целостную взаимосвязь технического задания с последовательными описаниями объекта проектирования .представляют практическую ценность я* значимость. Несмотря на известные результаты исследований указанных проблем в работах В.А.Мищенко, Л.И.Гурского, С.Ф Матвеевского, .
Г.А.Кейдхяна, С.Б.Погребинского, В.П. Стрельникова и ряде других их решение с целью построения эффективных технологий автоматизированного проектирования,исключающих структурную коррекцию преды дущих этапов проектирования, остаются открытыми вопросами теории и практики.
Таким образом, тема диссертационной работы является актуальной и имеет непосредственное отношение к глобальной проблеме сокращения и управления техническим циклом жизни изделий, решениі которой в значительной степени определяет конкурентоспособное!] проектной организации.
Цель работы. Решение теоретической проблемы синтеза критерии реализуемости технического задания и построения эффективной ресурсосберегающей технологии автоматизированного проектирования исключающей структурную коррекцию предыдущих этапов проектирования. Практическая реализация основных теоретических результата работы^ в классе систем электронной эмиссии.
Задачи исследования. Для достижения цели в работе решаете: следующие основные задачи:
разработки класса макромоделей описаний объекта проектиро вания (теоретико-множественная, топологическая, лексикографичес кая, стохастическая), описывающих статическую, динамическую : статистическую характеристики;
разработки методов формального оценивания целостности характеристического свойства технической системы (описание объек та проектирования);
разработка концепции структурно-целостного синтеза иссле дуемых объектов;
разработка теории структурно-целостного статического син теза критерия реализуемости технического задания;
разработка метода структурно-целостного статистическог синтеза технологии автоматизированного проектирования, исключаю щей структурную коррекцию предыдущих описаний объекта проектиро вания;
разработки алгоритмов построения критерия реализуемост описаний- объекта проектирования, технологии автоматиаироваиног проектирования;
разработки и построение обгектяо-ориентированной технолс пш автоматизированного проектирования в классе приборов элекз
РОННОЙ ЭМИССИИ;
- экспериментальной реаливации основных теоретических ре
зультатов работы на ранних стадиях проектирования приборов элект
ронной эмиссии.
Методы исследования. Для решения перечисленных вадач использованы методы теории алгебраических полугрупп, теории множеств, теории марковских случайных процессов с поглощением и восстанов лением реализаций,теории построения сложных систем, а также теории статистического синтеза систем совместного различения - оценивания стохастических сигналов, приближенные методы статистической динамики.
Для подтверждения результатов теоретических исследований используются методы автоматизированного проектирования в классе приборов электронной эмиссии.
Новые научные ревультаты. К новым научным результатам, иолу ценным в работе, следует отнести:
создание основ методологии макромоделирования технического задания и объекта проектирования, обладающих свойством структурной целостности;
математические макромодели описаний объекта проектирования в классе систем с возможными изменениями режимов функционирования и мультиструктурных систем;
впервые разработанные методы оценки структурной целостности исследуемых объектов на основе доказательства эквивалентности свойств теоремы о гомоморфизме для алгебраических полугрупп и отношением обратного и прямого уравнений Фокера-ІІланка-Колмогорова, а также отношением правдоподобия в совместном алгоритме различения-оценивания непоглощенных (структурно-целостных) реализаций марковского случайного процесса;
критерий реализуемости технического задания на основе принципа сохранения объектом проектирования в течение заданного интервала времени структурной целостности в условиях возмущающей внешней среды и формальном методе оценивания структурной целостности;
метод анализа возможных структурных изменений целостности для стационарных плотностей вероятностей перехода и соотояний га уссово-марковских и диффузионных процессов;
уравнение для плотности" вероятности распределения" ввемени
недостижения реализацией марковского процесса границы поглощения (времени сохранения структурной целостности);
алгоритмы редукции структурной целостности без потерь информации для класса систем без последействия;
технологию автоматизированного проектирования, исключающую структурную коррекцию предыдущих этапов проектирования, на основе критерия реализуемости описаний объекта проектирования и формальном методе оценивания структурной целостности в . фазовом пространстве смешанных марковских случайных процессов;
метод моделирования оптических характеристик полупроводниковых материалов и критерий реализуемости фотоэмиссионных приемников и преобразователей.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Московской городской конференции "Прикладные аспекты теории систем и разработка гибких автоматизированных производств", на 3-й Международной конференции по электронике (Берлин, 1985г.), на Московской конференции "Измерительные приборы и преобразователи в гибких переналаживаемых комплексах (Москва, 1987г.), на Всесоюзном совещании Центрального правления НТО приборостроительной промышленности им.Вавилова "Создание и внедрение автоматических и автоматизированных систем управления непрерывными и дискретно-непрерывными процессами" (Новгород, 1987г.), на ХП Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню Радио (Москва, 1988г.), на Всесоюзной научно-технической конференции "Техническое и программное обеспечение комплексов полунатурного моделирования"(Гродно, 1988 г.), на Международных научно-технических конференциях "Актуальные проблемы электронного приборостроения" - АПЭП-92, АПЭП-94 (Новосибирск, 1992г., Саратов, 1994г.), и ряде других научно-технических конференциях.
Публикации. По теме диссертации опубліковано более сорока работ. Основные научные результаты и положения диссертационной работы своевременно опубликованы в ведущих периодических изданиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из основной части и приложения. Основная часть содержит введение ,пять глав и заключение, изложенные на 327 страницах.Работа иллюстри-
