В4. Связь курса с другими дисциплинами в5. Основные разделы курса Глава 1. Общие вопросы программного обеспечения сапр тпп
Структура и состав программного обеспечения (по) сапр тпп
(см. введение УП «программное обеспечение САПР ТПП»)
Программное обеспечение (ПО) автоматизированных систем, решающих задачи управления, конструирования и технологического проектирования, играет существенную роль в формировании таких свойств этих систем как адаптивность, эволюционность и интегрируемость, предопределяет трудоемкость проектирования и сопровождения систем на предприятии,
Под программным обеспечением понимается совокупность программ и инструкций, необходимых для управления техническими средствами, организации вычислительного процесса, решения целевых задач и поддержания систем в актуальном состоянии.
В следствии чрезвычайного разнообразия возникающих на предприятии задач и сложности задач технологической подготовки производства (ТПП) совершенно необходима реализация системного подхода при постановке задачи технологии на ЭВМ. В основе такого подхода лежит представление о системе ТПП как об едином целом, где процессы обработки информации и управление им осуществляется на основе единого методического, математического, программного, информационного, лингвистического, технического и организационного обеспечения.
Для рассмотрения связей между отдельными составляющими используем понятие слоя: программный слой, информационный слой, лингвистический слой, технический слой. Технический слой, соответствующий техническим средствам обработки, отображения и передачи информации, является абсолютным ресурсом в САПР ТПП. Все остальные обеспечения, которые относятся к логическим составляющим, - относительными ресурсами. Например, программный слой формируется на абсолютных ресурсах путем специального программирования, информационный слой – на абсолютных ресурсах и специальных программных средствах и т.д. (рис.3).Чем дальше слой от абсолютных ресурсов (на рис.3, чем дальше от центра), тем меньше его зависимость от абсолютных (технических) ресурсов. Нетрудно заметить, что с помощью абсолютных и относительных ресурсов некоторого уровня можно строить некоторый логический уровень ресурсов того или иного слоя.
В этом случае по САПР ТПП можно определить как некоторую совокупность программных слоев между абсолютными ресурсами и пользователем. Связь между оператором и программными компонентами выполняется с помощью специальных языковых (лингвистический слой) и транслирующих средств (включаются в программный слой). Связь между операторами и базам данных (БД) и базами знаний (БЗ) (информационный слой) осуществляется с помощью специальных языков и специальных программ, которые получили название системы управления базами данных (СУБД). При решении задач анализа в последней связи участвуют и компоненты ПО, которые объединяются в информационно-поисковые системы. Как мы видим, взаимодействие оператора с различными компонентами САПР ТПП обеспечивается различными лингвистическими и программными средствами. Доступ потребителя к операционной системе (ОС) осуществляется с помощью языка управления заданиями 1, к мета мониторной системе (МС) 2, к БЗ и БД 5, к базе целей (БЦ) 6, к инвариантному (ИПО) и специальному (СПО) программным обеспечением 3- на языках систем программирования АССЕМБЛЕР, ФОРТРАН, СИ и т.д.. Связь между программами САПР ТПП выполняется с помощью управляющих программ (УП) пакетов и мета мониторной системой.
В качестве примера уменьшения зависимости компонентов САПР ТПП по мере удаления о абсолютных ресурсов можно привести следующий. При разработке алгоритмов отделяются смысловая и синтаксическая части. Синтаксис записи алгоритмов унифицируется, и на каждый тип записи разрабатываются программные средства, расшифровывающие эти записи и выполняющие необходимые вычисления.
Такие программные средства называются инвариантными (по отношению к конкретным алгоритмам). Смысловая часть алгоритма хранится в БЗ. Такой подход позволяет накапливать правила решения задач в единой базе и выдавать их системам для реализации на любых ЭВМ. К тому же улучша-
Рис.3. Состав и структура программного обеспечения САПР ТПП
ются при таком подходе адаптивные свойства систем.
Организация ПО в виде слоев позволяет решить задачу независимости прикладного пакета программ от способа хранения данных и используемых СУБД. Решение задач ТПП опирается на обработку большого количества разнообразной информации. Доступ к разным данным различается. Например, для поиска правил решения задачи требуется выбрать конкретную запись по заданным ключам. В этом случае данные следует организовать по иерархическому принципу. Если же решается задача заимствования деталей и технологических процессов ее изготовления, то необходимо организовать данные в виде сети. Современные СУБД реализуют только один вид организации данных, остальные моделируются специальными способами. Однако при этом значительно ухудшаются такие характеристики, как занимаемый объем памяти ЭВМ и время поиска. В связи с этим необходимо использовать различные СУБД для ведения различных массивов данных. Организация связи программных компонент с базами данных представлена на рис.4, она осуществляется с помощью специальной программной компоненты – модуль загрузки интерфейса СУБД. В этом случае прикладные программы не связаны непосредственно с СУБД и не «знают», под управлением какой СУБД находятся запрашиваемые данные. Определение СУБД, связь с СУБД является функцией модуля загрузки интерфейса. Это позволяет менять СУБД без изменения прикладного пакета программ САПР ТПП.