автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Исследоваие и разработка системы формирования и реконфигурации архитектуры конструкторских САПР радиоэлектронной аппаратуры

На правах рукописи

Абу Давас Мотасем

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И РЕКОНФИГУРАЦИИ АРХИТЕКТУРЫ КОНСТРУКТОРСКИХ САПР РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Специальность: 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2009

003488277

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Дмитревич Геннадий Данилович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Скобельцын Кирилл Борисович кандидат технических наук Павлушин Василий Анатольевич

Ведущая организация - «Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики».

Защита диссертации состоится « 22.» 2009 г. в часов на

заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.238.02 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « / 9 » Н 2009г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций

Н. М. Сафьянников

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Постоянное усложнение проектируемых объектов и возрастающие требования к срокам их внедрения в производство выдвигают задачу совершенствования как средств автоматизации проектирования, так и организации процесса автоматизированного проектирования. Особое значение для организации процесса автоматизированного проектирования имеют вопросы формирования и периодической реконфигурации системы автоматизированного проектирования (САПР).

В последние годы основное внимание уделялось разработке отдельных компонентов САПР и совершенствованию методов проектирования. Значительные успехи достигнуты в области разработки математического и программного обеспечения, структур данных и пользовательского интерфейса. Однако в гораздо меньшей степени исследованы особенности формирования и реконфигурации архитектуры САПР и процессов автоматизированного проектирования. Практически отсутствуют инструментальные средства поддержки принятия проектных решений, которые бы позволили выбрать архитектуру САПР, оптимальную для данных условий эксплуатации.

В настоящее время вопросы адаптации компонентов САПР к изменениям проектной среды, особенностям проектируемого объекта и квалификации пользователей привлекают пристальное внимание разработчиков САПР. Работа по формированию адаптируемых к определенным изменениям компонентов САПР ведется в нескольких направлениях: разработка удобных пользовательских интерфейсов, создание инвариантных средств управления информационными ресурсами, совершенствование математических моделей объектов проектирования и подсистем оптимизации, разработка средств интеграции и интеллектуализации САПР.

Большинство из рассмотренных направлений адаптации связано лишь с реконфигурацией системы на уровне программных и информационных компонентов. Однако проблемам системной реконфигурации САПР, направленным на адаптацию к изменениям бизнес-процессов предприятия, уделяется недостаточно внимания. В основе реализации данной концепции лежит требование строгой унификации и стандартизации всех программных, информационных и технических компонентов САПР. Формирование системы в этом случае должно осуществляться на основе стандартных программных и информационных интерфейсов. Возможность комбинирования стандартных программно-аппаратных компонентов позволяет создавать различные варианты САПР и выбирать наиболее оптимальные из них по заданным критериям конфигурации системы.

Для реализации этой концепции, помимо заложенных в системе возможностей ее реконфигурации, необходимы специальные инструментальные средства моделирования процессов автоматизированного проектирования.

С учетом вышесказанного вопросы создания системы формирования и реконфигурации архитектуры конструкторской САПР радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) представляют значительный практический и теоретический интерес.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование вопросов разработки базовых ресурсно-процедурных компонент конструкторских САПР и имитационных моделей процесса автоматизированного проектирования, направленных на создание инструментальных средств формирования и реконфигурации архитектуры конструкторской САПР РЭА.

Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:

1. разработка архитектуры системы CAD-Architecture, предназначенной для моделирования процессов автоматизированного проектирования и оценки конфигурации конструкторской САПР;

2. исследование методов и технологий моделирования процесса автоматизированного проектирования, предназначенных для формирования и реконфигурации архитектуры конструкторских САПР;

3. разработка ресурсно-процедурных имитационных моделей процесса автоматизированного конструирования с использованием UML-диаграмм;

4. формирование библиотеки типовых проектных процедур автоматизированного конструирования изделий РЭА и баз данных моделей компонентов САПР;

5. разработка системы CAD-Architecture, включающей инструментальные средства формирования и реконфигурации архитектуры конструкторской САПР РЭА;

6. разработка методики обучения специалистов, участвующих в процессах проектирования и реконфигурации конструкторских САПР РЭА.

Основные методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы математического моделирования, теории сложных систем, теории планирования и принятия решений, методы системного, структурного и функционального моделирования, методы имитационного моделирования; методы объектно-ориентированного программирования, теории реляционных баз данных, теории графов, теории множеств, методы искусственного интеллекта.

Достоверность научных результатов

Подтверждается корректностью использования математического аппарата, результатами экспериментальных исследований на имитационных моделях и программах, а также результатами испытаний разработанного программного и информационного обеспечения системы CAD-Architecture.

Новые научные результаты

1. Разработана архитектура системы CAD-Architecture, отличающаяся от известных наличием нескольких подсистем, обеспечивающих реализацию различных методов и технологий для выбора компонентов и структур САПР.

2. Впервые разработана ресурсно-процедурная модель процесса проектирования в виде UML-диаграмм, характеризующаяся представлением базового операционного элемента процесса как отображения логической комбинации предшествующих состояний ресурсных и процедурных компонентов САПР и описания объекта автоматизированного проектирования.

3. Предложены способы формирования и реконфигурации архитектур САПР, отличающиеся от известных наличием средств имитационного моделирования процесса автоматизированного проектирования и средств сбора, накопления и обработки полученной информации о результатах моделирования.

4. Разработана методика обучения специалистов в области разработки и применения САПР, основанная на использовании системы CAD-Architecture.

На основании полученных результатов разработана система формирования и реконфигурации архитектуры САПР CAD-Architecture, предназначенная для специалистов, занимающихся разработкой и реконфигурацией конструкторских САПР РЭА.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Архитектура системы формирования и реконфигурации конструкторской САПР РЭА CAD-Architecture.

2. Ресурсно-процедурные модели процесса конструкторского проектирования, представленные в виде UML-диаграмм.

3. Методика обучения специалистов в области разработки и применения САПР, основанная на использовании системы CAD-Architecture.

Практическая ценность работы

1. На основании комплексного использования полученных результатов разработана и реализована система формирования или реконфигурации САПР CAD-Architecture. Система позволяет проводить имитационное моделирование процессов проектирования, собирать данные о результатах моделирования для последующего анализа. Полученные результаты моделирования могут быть использованы для оценки качества архитектуры конструкторских САПР РЭА. Система CAD-Architecture может быть использована на стадиях формирования и реконфигурации САПР.

2. На основе разработанных ресурсно-процедурных моделей в системе CAD-Architecture реализованы имитационные модели, представленные в виде библиотеки моделей типовых проектных процедур. Использование библиотеки упрощает процесс моделирования и сокращает усилия, затрачиваемые на разработку новых моделей.

3. Разработана и реализована база данных системы CAD-Architecture, работающая под управлением Microsoft SQL Server 2005. База данных обеспечивает информационную поддержку процессу имитационного моделирования и обработки экспертных оценок. Информационная база системы включает БД сеанса моделирования, БД моделей компонентов САПР и архив моделей. Применение реляционной модели хранения данных и использование развитых средств управления данными промышленной СУБД обеспечивает унифицированные процедуры обслуживания базы данных, упрощает процедуру ее расширения и модификации.

4. Предложена и реализована в учебном процессе методика обучения разработчиков САПР. Предложенная методика позволяет выработать у обучаемых профессиональные навыки быстрой и обоснованной оценки ситуации и принятия проектных решений по формированию и реконфигурации архитектуры САПР.

Практическая реализация и внедрение результатов работы

Разработанные в ходе исследования имитационные модели реализованы в среде разработки Microsoft Visual Studio 2005 на языке С#. База данных системы CAD-Architecture реализована в среде универсальной промышленной СУБД Microsoft SQL Server 2005. Практическим результатом работы являются имитационные модели процесса проектирования, позволяющие разработчикам САПР в ускоренном масштабе времени просмотреть множество вариантов архитектур САПР и сделать обоснованный выбор формируемой и реконфигурируемой САПР. Применение в системе CAD-Architecture реляционной модели хранения данных и использование развитых средств управле-

ния данными промышленной СУБД обеспечивает унифицированные процедуры обслуживания базы данных, упрощает процедуру ее расширения и модификации.

Разработанная система САВ-АгсЬкесШге внедрена в учебную практику в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) на кафедре «Системы автоматизированного проектирования», что подтверждено соответствующим актом о внедрении.

Результаты диссертационной работы использовались:

□ в работах по планам госбюджетной НИР по теме «Разработка моделей и методов интеллектуального анализа и поиска научно-технической информации» (шифр САПР-44 тем. плана СПбГЭТУ 2009 г.);

□ в работах по НИР по теме «Теоретические основы и методы проектирования программно-аппаратных комплексов испытаний технических объектов», выполняемой в рамках программы фундаментальных научных исследований ОНИТ РАН «Фундаментальные проблемы разработки новых структурных решений и элементной базы в телекоммуникационных системах»;

□ по хоздоговору «Разработка цифровой системы измерений и управления испытательным оборудованием при проведении механических и климатических испытаний» (договор № 6814/САПР-72», 2009 г.).

Основные результаты работы используются при подготовке инженеров по специальностям 230104 «Системы автоматизации проектирования» и магистров по направлению «Информатика и вычислительная техника» (специализация 230100.68-16 «Информационное и программное обеспечения САПР»), Применение разработанной системы в учебном процессе обеспечивает поддержку дисциплин «Оптимальное проектирование» и «Информационные технологии в проектировании и производстве» учебного плана подготовки магистров по направлению «Информатика и вычислительная техника» дисциплин «Системная организация САПР» и «Теория принятия решений» учебного плана подготовки инженеров по специальности 230104 «Системы автоматизации проектирования».

Результаты диссертационной работы используются в учебной практике Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) на кафедре «Системы автоматизированного проектирования» для подготовки магистров и бакалавров по направлению «Информатика и вычислительная техника».

Апробация результатов исследования

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

□ Международная научно-техническая конференция по мягким вычислениям и измерениям БСМ-2006, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) (г. Санкт-Петербург, 27-29 июня 2006 г.).

□ Международная научно-техническая конференция «Современные технологии обучения 2006», Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) (г. Санкт-Петербург, 20 апреля 2006 г.).

□ Международная научно-техническая конференция «Приборостроение в экологии и безопасности человека», Санкт-Петербург ГУАП (г. Санкт-Петербургский, 31 января-2 февраля 2007 г.).

□ 59-я и 60-я научно-технические конференции профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина).

Публикации

Основные теоретические и практические результаты диссертации опубликованы в 7 статьях и докладах, из них по теме диссертации 7., среди которых 2 публикации в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных в действующем перечне ВАК, 2 статьи в других журналах. Доклады доложены и получили одобрение на 3 международных, всероссийских и межвузовских научно-практических конференциях перечисленных в конце автореферата.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, 12 таблиц, 51 рисунка списка литературы, включающего 135 наименований. Основная часть работы изложена на 147 страницах машинописного текста.

2. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, приводятся основные научные и практические результаты работы. Кратко описано содержание глав диссертации.

В первой главе диссертационной работы рассматриваются вопросы, посвященные особенностям развития современных конструкторских САПР РЭА. Показана актуальность организационных аспектов разработки, внедрения, эксплуатации и модификации САПР. Проанализированы различные элементы адаптации компонентов конструкторских САПР РЭА к изменениям проектной среды, особенностям проектируемого объекта, квалификации пользователей.

Показано, что в целях повышения качества проектно-конструкторских работ и сокращения времени их проведения необходимо использование про-блемно-ориенитированного подхода к построению конструкторских САПР и разработке специализированных инструментальных средств, обеспечивающих возможность оперативной реконфигурации САПР. В целях разработки архитектуры системы выделены базовые функции системы этого класса и проведен их анализ, на основе результатов которого сделан вывод о том, что система формирования и реконфигурации архитектуры САПР является средством накопления, практического использования, исследования и тиражирования инженерных знаний о процессе автоматизированного конструкторского проектирования изделий РЭА.

Показано, что в целях повышения способности адаптации средств автоинтерактивного конструирования РЭА к проектным задачам и пользователю необходимо использовать проблемно-ориентированный подход к построению САПР на базе методов инженерии знаний, зарекомендовавшей себя в различных областях человеческой деятельности, что позволит создавать на основе этого подхода новых, нетрадиционных средств конструкторского проектирования РЭА. Инженерные знания являются смысловой основой создания средств моделирования процессов автоматизированного проектирования. Они представляют собой систему фактов, зависимостей и способов действий, справедливых в области разработки САПР. Знания представляются текстовыми описаниями на естественном языке и соответствующими этим описаниям формальным моделям хранения и обработки информации.

Дана трактовка архитектуры как общей логической организации САПР, определяющей процесс обработки информации в конкретной системе, состоящей из типовых, унифицированных, общих для данного класса САПР компонентов программного, информационного и технического видов обеспечений, взаимодействующих на основе стандартных интерфейсов и предназначенная для проектирования определенного класса объектов.

Рассмотрена проблема реконфигурнрования САПР в конкретных условиях эксплуатации как задача оптимального выбора, организации и распределения ресурсов между проектами в целях минимизации времени и стоимости проектируемых объектов. Исследованы различные уровни глубины реконфигурнрования САПР, соответствующие параметрическим и структурным изменениям архитектуры.

Задача формирования, модификации и реконфигурации САПР сформулирована следующим образом. Система 5 обладает конечным множеством системных свойств = {(2,},1 = 1,п, имеющих для общности числовую меру. Пусть возможно т способов декомпозиции системы 5. При к-м {кет) способе декомпозиции Бк - {Я,}, / = \,Ьк, где Ьк- число подсистем в Б к-го способа декомпозиции, каждый ресурс САПР Щ характеризуется конечным множеством свойств Q = {Qlk},k-\,K, каждое из которых имеет индивидуальную числовую меру. Множество свойств всех ресурсов Я при к-й декомпозиции Qi = {<2,},1 = . Взаимодействуя между собой, ресурсы порождают множество системных процессов Рк = {Рк1},] = 1,7, PkJ(t) = ФkJ(Qk,t). Тогда каждое системное свойство £7 есть некоторый функционал у,от протекающих в системе процессов Qi -Ук, (Рк (0. "0 •

Задача оптимальной организации САПР заключается в выборе, организации и распределении ресурсов г е Лк между проектными задачами Рк согласно заданной декомпозиционной схеме к таким образом, чтобы обеспечить экстремальные значения системных свойств ех^к (5). Требуется найти такие операционные характеристики загрузки компонентов САПР Рк^), которые минимизируют время и стоимость проектирования, обеспечивая требуемые качественные характеристики проектируемых объектов. Компоненты (ресурсы) САПР и их функциональные характеристики и свойства, а также отношения между ними являются управляемыми варьируемыми параметрами данной оптимизационной задачи. Производственные программы проектных организаций и их подразделений, характеристики проектируемых с помощью САПР изделий (главным образом их сложность) и технологические требования производства являются ограничениями задачи оптимизации.

Показано, что для решения задач проектирования, внедрения и модернизации комплекса средств автоматизации проектирования необходимы инструментальные средства моделирования процесса проектирования и исследования архитектуры САПР. Для создания системы формирования и реконфигурации архитектуры САПР, которая может быть полезна разработчикам САПР на всех этапах жизненного цикла системы, рассмотрены различные подходы к моделированию процесса проектирования и выявим основные

функции системы моделирования процесса автоматизированного проектирования.

Сформулированы основные концепции формирования перестраиваемых архитектур САПР и направления параметрической и структурной адаптации, а также принцип реконфигурации и разработки САПР с гибкой технологией проектирования и адаптацией к динамическим условиям изменения функционирования САПР.

Проанализирован процесс поддержки принятия проектных решений структурного и параметрического синтеза и выбраны основные методы и модели для реализации системы: метод экспертных оценок, имитационное моделирование, методы многокритериальной оптимизации. В результате проведенного анализа разработана архитектура системы САО-АгсЬкесШге, состоящая из базы данных моделей компонентов, библиотек моделей типовых проектных процедур, подсистемы имитационного моделирования, подсистемы обработки экспертных оценок, подсистемы оптимизации конфигурации САПР РЭА. Разработанная система отличается от известных наличием нескольких подсистем моделирования, обеспечивающих реализацию различных подходов к принятию проектных решений, связанных с выбором компонентов и структур САПР.

Во второй главе на основе анализа предметной среды и операционных компонентов конструкторского проектирования РЭА разработан формальный понятийный аппарат описания данной предметной области, позволяющий сформулировать рабочие модели инженерных знаний, отражающих наиболее существенные аспекты автоматизированного конструирования. Систематизированы базовые семантические отношения, используемые для построения обобщенной и конструктивной моделей архитектуры и компонентов САПР. Проведен анализ различных способов представления знаний и на основе его результатов предложена организация смысловой модели предметной области конструкторского проектирования РЭА в виде системных рабочих моделей, организованных на основе определенных семантических отношений и описывающих отдельные аспекты конструирования и взаимосвязи между ними.

Выполнена структурно-функциональная декомпозиция типовых операционных компонентов и типовых описаний объекта проектирования, проведен анализ типовых проектных процедур. Предложено использовать модифицированную систему логических правил преобразований типовых проектных описаний в виде базовых операционных компонентов процесса. Система логических правил основана на структурно-функциональной декомпозиции

типовых операционных компонентов процесса автоматизированного проектирования и типовых описаний объекта проектирования.

В отличие от известных подходов к построению архитектур САПР, предлагаемый метод основывается на унифицированной процедурной системе операционных компонентов, которые отражают специфику конкретных применений САПР и позволяют повысить достоверность и обоснованность выбора архитектуры системы. Системные модели процесса составляют структурную основу начального описания объекта проектирования до тех пор, пока не исследованы многие функционально-технические характеристики САПР, следовательно, это позволяет создавать на ее основе конструктивные модели компонентов САПР. Таким образом, процесс получения рабочих имитационных моделей сводится к конкретизации операторов системной модели. Это существенно облегчает задачу конкретного формулирования оптимизационной задачи и сокращает пространство поиска решений и соответствующих реализаций.

В целях повышения адаптационных возможностей САПР к конструктивно-технологическим изменениям проектируемых изделий предложен и разработан способ структурной адаптации программного обеспечения к объекту проектирования с учетом качественных и временных характеристик операционных компонентов, базирующихся на использовании информации, содержащейся в рабочих моделях инженерных знаний, представленных в базе знаний. Предложенный способ позволяет осуществлять гибкую смену технологического маршрута проектирования с учетом особенностей каждого конкретного объекта.

В третьей главе рассмотрены основные направления реализации инструментальных средств моделирования и оценки конфигурации САПР в системе формирования архитектуры САПР: обработка экспертных оценок, имитационное моделирование, методы оптимизации.

Проанализированы различные подходы к проведению экспертизы технических систем. Рассмотрены такие методы экспертных оценок, как ранжирование, парные сравнения и непосредственное оценивание. Определены способы отображения оценок на различные типы шкал измерений. Рассмотрены различные способы обработки экспертных оценок: определение обобщенных ранжировок, обработка парных сравнений, групповая экспертная оценка при непосредственном оценивании. На основе выполненного анализа методов экспертных оценок и способов их обработки предложена методика обработки экспертных оценок, основанная на технологии групповой экспертной оценки конфигурации САПР при непосредственном оценивании.

Были проанализированы подходы к проведению опросов экспертов. На основе выполненного автором анализа было выбран метод Дельфи.

Разработана ресурсно-процедурная модель процесса автоматизированного конструирования САПР РЭА. Эта модель отличается от известных представлением базового операционного элемента процесса как отображения логической комбинации предшествующих состояний ресурсных и процедурных компонентов САПР и описания объекта автоматизированного проектирования.

Рассмотрены основные принципы создания систем моделирования как инструментария специалиста-системотехника. Обосновано применение имитационного моделирования в качестве основного метода моделирования процесса автоматизированного проектирования. Проанализированы основные достоинства и недостатки имитационного моделирования как одного их подходов к проведению машинных экспериментов для исследования поведения сложных систем. Приведено подробное описание процесса имитационного моделирования процесса автоматизированного конструирования изделий РЭА. В диссертации сделан обоснованный выбор механизма задания времени для синхронизации действий компонентов на заданном временном интервале. Показано, что для данной предметной области для большинства задач в наибольшей степени подходит метод «фиксированного шага». Однако для предания системе моделирования большей гибкости и возможности проведения с ее помощью имитационных экспериментов для нестандартных ситуаций в системе предусмотрена возможность использования метода «переменного шага».

Приведено подробное описание состава системы: подсистемы диалогового взаимодействия пользователя, базы данных моделей компонентов, библиотеки моделей типовых проектных процедур конструкторского проектирования РЭА, планировщика имитационного эксперимента, подсистем представления оценок качества процесса проектирования и архитектуры САПР. Информационную поддержку процессу имитационного моделирования обеспечивает база данных моделей компонентов САПР, содержащая характеристики технического оборудования САПР, квалификационные характеристики пользователей, диапазоны варьирования параметров объекта проектирования, определяющие размерность проектной задачи. Информационная база системы моделирования состоит из БД сеанса моделирования, базы данных моделей компонентов САПР, архива моделей, а также базы знаний, в основу которой положены инженерные знания об автоматизированном конструировании изделий РЭА.

Подсистема имитации осуществляет моделирование процесса проектирования в соответствии с описанием, оттранслированным и хранящемся в

БД сеанса моделирования. В общем случае время выполнения процедуры определяется средним значением времени выполнения одной вычислительной операции на заданном наборе ресурсов и количеством операций, зависящем от размерности проектной задачи, особенностей алгоритма процедурной обработки данных об объекте проектирования, а также от критериев оценки качества частного проектного решения, которое учитывается при выполнении моделируемой проектной процедуры.

Для оптимизации конфигурации конструкторской САПР РЭА выбраны адаптивные методы поиска. Предложена и реализована оригинальная стратегия поиска оптимальных архитектур конструкторских САПР РЭА, основанная на многошаговой схеме и использующая особенности модификации генетических алгоритмов.

Подсистема моделирования, используемая для выбора оптимальной конфигурации конструкторской САПР РЭА, базируется на взаимодействии двух моделей: модуль оптимизации и модуль имитационного моделирования. Оптимизация на основе имитационного моделирования заключается в совместном использовании имитационной модели сложной системы и алгоритма оптимизации. С помощью имитационной модели рассчитываются значения отклика для различных комбинаций значений факторов, которые предлагает алгоритм оптимизации. Поисковый алгоритм оптимизации, в свою очередь, используя значения отклика, пытается улучшить решение.

Работа подсистемы моделирования представляет собой цикл, состоящий из набора последовательных операций. Ключевыми элементами данной схемы являются модули оптимизации и имитационного моделирования. Для организации процесса взаимодействия между ними используется БД сеанса моделирования, включающая специальные блоки «Входные данные» и «Выходные данные». Их основная задача - организовать обмен данными между двумя модулями системы.

На начальном этапе данные поступают на вход модуля оптимизации, который заносит их в таблицы блока «Входные данные». Затем модуль имитационного моделирования обращается к этому блоку и считывает данные, которые используются для реализации моделирования процесса проектирования печатных плат. По завершении всех вычислений модуль имитационного моделирования записывает полученные значения в блок «Выходные данные». Следующим действием является обращение модуля оптимизации к данным и чтение их из блока. Полученные данные анализируются внутри блока оптимизации с помощью генетического алгоритма и, в зависимости от результата, принимается решение об остановке процесса или его продолжении. Если полученный результат не является оптимальным, то процесс запускается сначала, но в таблицы блока «Входные данные» записываются уже

преобразованные генетическим алгоритмом значения. Если же сработает критерий остановки, то процесс прекращается, а полученный оптимальный результат выводится на экран.

В четвертой главе представлены конструктивные модели процесса проектирования и приведены результаты экспериментальных исследований архитектур САПР на основе системы моделирования.

В соответствии с системным подходом в реферируемой главе произведена декомпозиция процесса конструкторского проектирования РЭА на отдельные проектные процедуры, выявлены взаимосвязи проектных процедур и определены основные маршруты проектирования. Представленный анализ и современные требования к процессу разработки про1раммного обеспечения определяет выбор из различных вариантов архитектур в пользу представленного в диссертации архитектурного решения.

В диссертационной работе были систематизированы типовые проектные процедуры конструирования САПР РЭА: «Ввод описания объекта проектирования», «Размещение элементов», «Трассировка», «Выпуск конструк-торско-технологической документации». На основе проведенной систематизации были построены конструктивные модели процесса проектирования. Для их формализованного представления были использованы диаграммы унифицированного языка моделирования UML (Unified Modeling Language), применяемого как графический язык для определения, представления, проектирования и документирования программных систем, организационно-экономических систем, технических систем и других систем различной природы. Применение данного подхода обосновано тем, что UML содержит стандартный набор диаграмм и нотаций самых разнообразных видов: диаграммы вариантов использования, диаграммы поведения системы, диаграммы состояний, диаграммы классов, диаграммы реализации и др. Применение диаграмм UML позволяет отразить в модели такие свойства процесса проектирования как иерархичность, итерационность, целенаправленность, стохас-тичность, длительность.

Выбор диаграмм деятельности для построения ресурсно-процедурной модели САПР обусловлен такими их достоинствами как выразительность изобразительных средств для описания разнородных процессов и систем, возможность формального перехода от системной модели к конструктивной, наличие развитых программных и инструментальных средств для разработки компьютерных программ имитации, возможность построения модели на требуемом уровне детализации. В работе приведены описания моделей для таких типовых проектных процедур как «Ввод описания объекта проектирования», «Размещение элементов», «Трассировка». Показан способ перехода

от системной модели к типовым проектным процедурам, представленным в виде графа, к рабочей модели в виде диаграммы деятельности.

Для обеспечения информационной поддержки системы реконфигурации САПР были разработаны структуры данных для представления информации об объектах проектирования, процедурных компонентах и ресурсах САПР. Исходя из высокого уровня сложности и разнообразия данных, необходимых для обеспечения процесса поддержки принятия решения и моделирования процесса проектирования, было предложено использовать реляционную модель. Для разработки базы данных ее семантическая модель приведена к третьей нормальной форме. В работе представлены структурные схемы БД моделей компонентов, справочников и БД сеанса моделирования. В качестве СУБД выбран Microsoft SQL Server 2005.

Помимо подсистемы имитационного моделирования в работе представлены подсистема обработки экспертных оценок и подсистема оптимизации. Для формального представления их компонентов приведены диаграммы классов. Представлена процедура принятия решений по выбору основных видов обеспечений САПР: технического, программного, информационного. В работе представлены результаты работы подсистемы моделирования с применением как метода экспертных оценок, так и имитационного моделирования. Представлено описание подсистемы оптимизации с использованием генетического алгоритма. Реализация программных модулей выполнена на языке С# в среде Microsoft Visual Studio 2005.

В работе показано, что применение специализированных инструментальных средств моделирования в качестве учебно-исследовательской системы позволяет добиться у обучаемых глубоко понимания взаимного влияния компонентов САПР в процессе проектирования, дает возможность в течение небольшого интервала времени проанализировать технико-экономические параметры множества вариантов архитектур САПР, позволяет обоснованно принимать решения по выбору компонентов САПР и стратегии проектирования для разработки изделий определенного класса и определенной степени сложности. Возможность получения в короткий срок значительного количества системотехнических решений, сохраняющих высокую вариабельную способность и высокую наглядность, позволяет интенсифицировать учебный процесс за счет перенесения акцента на смысловые аспекты проектирования САПР.

3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Разработана архитектура системы САБ-АгсМесШге, отличающаяся от известных наличием нескольких подсистем, обеспечивающих реализацию различных методов и технологий для выбора компонентов и структур САПР.

2. Впервые разработана ресурсно-процедурная модель процесса проектирования в виде ЦМЬ-диаграмм, характеризующаяся представлением базового операционного элемента процесса как отображения логической комбинации предшествующих состояний ресурсных и процедурных компонентов САПР и описания объекта автоматизированного проектирования.

3. Предложены и реализованы способы формирования и реконфигурации архитектур САПР, отличающиеся от известных наличием средств имитационного моделирования процесса автоматизированного проектирования и средств сбора, накопления и обработки полученной информации о результатах моделирования.

4. На основе разработанных ресурсно-процедурных моделей в системе САО-АгсЬкесШге реализованы имитационные модели, представленные в виде библиотеки моделей типовых проектных процедур. Использование библиотеки упрощает процесс моделирования и сокращает усилия, затрачиваемые на разработку новых моделей.

5. Разработана и реализована база данных системы САО-АгсИкесШге. База данных обеспечивает информационную поддержку процессу имитационного моделирования и обработки экспертных оценок. Применение реляционной модели хранения данных и использование развитых средств управления данными промышленной СУБД обеспечивает унифицированные процедуры обслуживания базы данных, упрощает процедуру ее расширения и модификации.

6. Предложена и внедрена в учебный процесс методика обучения разработчиков САПР. Предложенная методика позволяет выработать у обучаемых профессиональные навыки быстрой и обоснованной оценки ситуации и принятия проектных решений по формированию и реконфигурации архитектуры САПР.

7. На основе разработанной архитектуры реализована система формирования и реконфигурации САПР САБ-АгсЬЦесШге. Система позволяет проводить имитационное моделирование процессов проектирования, собирать данные о результатах моделирования, обрабатывать экспертные оценки. Полученные результаты моделирования могут быть использованы для оценки качества архитектуры конструкторских САПР РЭА на стадиях формирования и реконфигурации САПР.

Список опубликованных работ по теме диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России:

1. Абу Давас, М. Модели представления данных в системе поддержки проектных решений [Текст] / М. Абу Давас // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия Санкт-Петербургского электротехнического университета), Сер. «Информатика, управление и компьютерные технологии».- 2006-№3.-С. 85-88.

2. Абу Давас, М. Интеллектуальная поддержка проектных решений с использованием технологий хранилищ данных и Data Mining [Текст] / Абу Давас М., Новакова Н.Е. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия Санкт-Петербургского электротехнического университета), Сер. «Информатика, управление и компьютерные технологии»,- 2006 - № 1 - С. 52-61.

Другие статьи и материалы конференций:

3. Абу Давас, М. Математическое и информационное обеспечение системы моделирования процессов автоматизированного проектирования в экологическом приборостроении [Текст] / Абу Давас М. // Материалы меж-дунар. конф. Приборостроение в экологии и безопасности человека, 31 января - 02 февраля 2007, ГУАП, 2007, с. 152-154.

4. Абу Давас, М. Интеллектуальная обработка данных в системе поддержки проектных решений [Текст] / Абу Давас М., Новакова Н.Е. // Материалы междунар. конф. современных технологий обучения 2006: Сб. докл. конф.: г. С-Петерб., апр. 2006 г.- Том l.-СПб.: Изд-во СПбГЭТУ.-2006. -С.74-76.

5. Абу Давас, М. Информационное обеспечение системы поддержки проектных решений. СПб. [Текст]: Сборник докладов международная конференция по мягким вычислениям и измерениям, 27-29 июня 2006, СПб. Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006, т.2, с. 95-98.

6. Абу Давас, М. Подсистема поддержки принятия решений для выбора оптимальной конфигурации САПР [Текст] / Абу Давас М., Новакова Н.Е. //Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ»,-2008,-№.6 2008 с.29-33.

7. Абу Давас, М. Особенности формирования архитектуры САПР на основе моделирования типовых компонентов [Текст] / Абу Давас М., Дмитревич Г.Д., Новакова Н.Е. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ»,- 2009,- №. 3 2009 с.29-33.

Подписано в печать 12.11. 09. Формат 60*84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 99.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ" 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5

Введение.

Глава 1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

1.1. Постановка задачи.

1.2. Тенденции развития конструкторского проектирования РЭА.

1.3. Концепции перестраиваемых архитектур САПР.

1.4. Метод формирования архитектуры САПР.

1.5. Разработка архитектуры системы формирования и реконфигурации конструкторских САПР РЭА.

Глава 2. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ В ОБЛАСТИ автоматизированного конструкторского проектирования изделий РЭА.

2.1. Концептуализация описания процесса проектирования.

2.2. Системная модель процесса проектирования.

2.3. Смысловая модель предметной области.

2.4. Структурная адаптация программного обеспечения к объекту проектирования.

Глава 3. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА СППР САПР.

3.1. Использование метода экспертной оценки.

3.2. Имитационное моделирование.

3.3. Ресурсно-процедурная модель процесса автоматизированного проектирования.

3.4. Проектирование и выбор оптимальной конфигурации САПР.

Глава 4. реализация системы ФОРМИрованИЯ и реконфигурации архитектуры конструкторской сапр РЭА cad-architecture.

4.1. Разработка рабочих моделей конструирования печатных плат.

4.2. Реализация информационного обеспечения системы CAD-Architecture

4.3. Реализация процесса формирования архитектуры САПР с помощью системы CAD-Architecture.

4.4. Использование системы CAD-Architecture для обучения разработчиков САПР.

Постоянное усложнение проектируемых объектов и возрастающие требования к срокам их внедрения в производство выдвигают задачу совершенствования как средств автоматизации проектирования, так и организации процесса автоматизированного проектирования. Особое значение для организации процесса автоматизированного проектирования имеют вопросы формирования и периодической реконфигурации системы автоматизированного проектирования (САПР).

В последние годы основное внимание уделялось разработке отдельных компонентов САПР и совершенствованию методов проектирования. Значительные успехи достигнуты в области разработки математического и программного обеспечения, структур данных и пользовательского интерфейса. Однако в гораздо меньшей степени исследованы особенности формирования и реконфигурации архитектуры САПР и процессов автоматизированного проектирования. Практически отсутствуют инструментальные средства поддержки принятия проектных решений, которые бы позволили выбрать архитектуру САПР, оптимальную для данных условий эксплуатации.

В настоящее время вопросы адаптации компонентов САПР к изменениям проектной среды, особенностям проектируемого объекта и квалификации пользователей привлекают пристальное внимание разработчиков САПР. Работа по формированию адаптируемых к определенным изменениям компонентов САПР ведется в нескольких направлениях: разработка удобных пользовательских интерфейсов, создание инвариантных средств управления информационными ресурсами, совершенствование математических моделей объектов проектирования и подсистем оптимизации, разработка средств интеграции и интеллектуализации САПР.

Большинство из рассмотренных направлений адаптации связано лишь с реконфигурацией системы на уровне программных и информационных компонентов. Однако проблемам системной реконфигурации САПР, направленным на адаптацию к изменениям бизнес-процессов предприятия, уделяется недостаточно внимания. В основе реализации данной концепции лежит требование строгой унификации и стандартизации всех программных, информационных и технических компонентов САПР. Формирование системы в этом случае должно осуществляться на основе стандартных программных и информационных интерфейсов. Возможность комбинирования стандартных программно-аппаратных компонентов позволяет создавать различные варианты САПР и выбирать наиболее оптимальные из них по заданным критериям конфигурации системы.

Для реализации этой концепции, помимо заложенных в системе возможностей ее реконфигурации, необходимы специальные инструментальные средства моделирования процессов автоматизированного проектирования.

С учетом вышесказанного вопросы создания системы формирования и реконфигурации архитектуры конструкторской САПР радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) представляют значительный практический и теоретический интерес.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование вопросов разработки базовых ресурсно-процедурных компонент конструкторских САПР и имитационных моделей процесса автоматизированного проектирования, направленных на создание инструментальных средств формирования и реконфигурации архитектуры конструкторской САПР РЭА.

Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:

1. разработка архитектуры системы CAD-Architecture, предназначенной для моделирования процессов автоматизированного проектирования и оценки конфигурации конструкторской САПР;

2. исследование методов и технологий моделирования процесса автоматизированного проектирования, предназначенных для формирования и реконфигурации архитектуры конструкторских САПР;

3. разработка ресурсно-процедурных имитационных моделей процесса автоматизированного конструирования с использованием UML-диаграмм;

4. формирование библиотеки типовых проектных процедур автоматизированного конструирования изделий РЭА и баз данных моделей компонентов САПР;

5. разработка системы С AD-Architecture, включающей инструментальные средства формирования и реконфигурации архитектуры конструкторской САПР РЭА;

6. разработка методики обучения специалистов, участвующих в процессах проектирования и реконфигурации конструкторских САПР РЭА.

Основные методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы математического моделирования, теории сложных систем, теории планирования и принятия решений, методы системного, структурного и функционального моделирования, методы имитационного моделирования; методы объектно-ориентированного программирования, теории реляционных баз данных, теории графов, теории множеств, методы искусственного интеллекта.

Достоверность научных результатов

Подтверждается корректностью использования математического аппарата, результатами экспериментальных исследований на имитационных моделях и программах, а также результатами испытаний разработанного программного и информационного обеспечения системы CAD-Architecture.

Новые научные результаты

1. Разработана архитектура системы CAD-Architecture, отличающаяся от известных наличием нескольких подсистем, обеспечивающих реализацию различных методов и технологий для выбора компонентов и структур САПР.

2. Впервые разработана ресурсно-процедурная модель процесса проектирования в виде UML-диаграмм, характеризующаяся представлением базового операционного элемента процесса как отображения логической комбинации предшествующих состояний ресурсных и процедурных компонентов САПР и описания объекта автоматизированного проектирования.

3. Предложены способы формирования и реконфигурации архитектур САПР, отличающиеся от известных наличием средств имитационного моделирования процесса автоматизированного проектирования и средств сбора, накопления и обработки полученной информации о результатах моделирования.

4. Разработана методика обучения специалистов в области разработки и применения САПР, основанная на использовании системы CAD-Architecture.

На основании полученных результатов разработана система формирования и реконфигурации архитектуры САПР CAD-Architecture, предназначенная для специалистов, занимающихся разработкой и реконфигурацией конструкторских САПР РЭА.

Практические результаты работы

1. На основании комплексного использования полученных результатов разработана и реализована система формирования или реконфигурации САПР CAD-Architecture. Система позволяет проводить имитационное моделирование процессов проектирования, собирать данные о результатах моделирования для последующего анализа. Полученные результаты моделирования могут быть использованы для оценки качества архитектуры конструкторских САПР РЭА. Система CAD-Architecture может быть использована на стадиях формирования и реконфигурации САПР.

2. На основе разработанных ресурсно-процедурных моделей в системе CAD-Architecture реализованы имитационные модели, представленные в виде библиотеки моделей типовых проектных процедур. Использование библиотеки упрощает процесс моделирования и сокращает усилия, затрачиваемые на разработку новых моделей.

3. Разработана и реализована база данных системы С AD-Architecture, работающая под управлением Microsoft SQL Server 2005. База данных обеспечивает информационную поддержку процессу имитационного моделирования и обработки экспертных оценок. Информационная база системы включает БД сеанса моделирования, БД моделей компонентов САПР и архив моделей. Применение реляционной модели хранения данных и использование развитых средств управления данными промышленной СУБД обеспечивает унифицированные процедуры обслуживания базы данных, упрощает процедуру ее расширения и модификации.

4. Предложена и реализована в учебном процессе методика обучения разработчиков САПР. Предложенная методика позволяет выработать у обучаемых профессиональные навыки быстрой и обоснованной оценки ситуации и принятия проектных решений по формированию и реконфигурации архитектуры САПР.

Практическая реализация и внедрение результатов работы

Разработанные в ходе исследования имитационные модели реализованы в среде разработки Microsoft Visual Studio 2005 на языке С#. База данных системы CAD-Architecture реализована в среде универсальной промышленной СУБД Microsoft SQL Server 2005. Практическим результатом работы являются имитационные модели процесса проектирования, позволяющие разработчикам САПР в ускоренном масштабе времени просмотреть множество вариантов архитектур САПР и сделать обоснованный выбор формируемой и реконфигурируемой САПР. Применение в системе CAD-Architecture реляционной модели хранения данных и использование развитых средств управления данными промышленной СУБД обеспечивает унифицированные процедуры обслуживания базы данных, упрощает процедуру ее расширения и модификации.

Список опубликованных работ по теме диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России: 8

1. Абу Давас, М. Модели представления данных в системе поддержки проектных решений [Текст] / М. Абу Давас // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия Санкт-Петербургского электротехнического университета), Сер. «Информатика, управление и компьютерные технологии».- 2006 - № 3- С. 85-88.

2. Абу Давас, М. Интеллектуальная поддержка проектных решений с использованием технологий хранилищ данных и Data Mining [Текст] / Абу Давас М., Новакова Н.Е. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия Санкт-Петербургского электротехнического университета), Сер. «Информатика, управление и компьютерные технологии».- 2006.- № 1 — С. 52-61.

Другие статьи и материалы конференций:

3. Абу Давас, М. Математическое и информационное обеспечение системы моделирования процессов автоматизированного проектирования в экологическом приборостроении [Текст] / Абу Давас М. // Материалы междунар. конф. Приборостроение в экологии и безопасности человека, 31 января - 02 февраля 2007, ГУАП, 2007, с. 152-154.

4. Абу Давас, М. Интеллектуальная обработка данных в системе поддержки проектных решений [Текст] / Абу Давас М., Новакова Н.Е. // Материалы междунар. конф. современных технологий обучения 2006: Сб. докл. конф.: г. С-Петерб., апр. 2006 г.- Том l.-СПб.: Изд-во СПбГЭТУ.-2006. -С.74-76.

5. Абу Давас, М. Информационное обеспечение системы поддержки проектных решений. СПб. [Текст]: Сборник докладов международная конференция по мягким вычислениям и измерениям, 27-29 июня 2006, СПб. Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006, т.2, с. 95-98.

6. Абу Давас, М. Подсистема поддержки принятия решений для выбора оптимальной конфигурации САПР [Текст] / Абу Давас М., Новакова Н.Е. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ»,— 2008.—№. 6 2008 с.29-33.

7. Абу Давас, М. Особенности формирования архитектуры САПР на основе моделирования типовых компонентов [Текст] / Абу Давас М., Дмитревич Г.Д., Новакова Н.Е. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ»2009.- №. 3 2009 с.29-33.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, 12 таблиц, 51 рисунка списка литературы, включающего 135 наименований. Основная часть работы изложена на 147 страницах машинописного текста.

Выводы

1. На основании комплексного использования полученных результатов разработана и реализована система формирования или реконфигурации САПР CAD-Architecture, состоящая из подсистемы обработки экспертных оценок, базы данных моделей компонентов, библиотек моделей типовых проектных процедур, подсистемы имитационного моделирования, подсистемы оптимизации конфигурации САПР.

2. На основе разработанных ресурсно-процедурных моделей в системе CAD-Architecture реализованы имитационные модели, представленные в виде библиотеки моделей типовых проектных процедур.

3. Разработана и реализована подсистема обработки групповых экспертных оценок выбора конфигурации САПР

4. Разработаны структуры баз данных, обеспечивающих информационную поддержку процессу моделирования и обработки экспертных оценок.

5. Предложена и реализована в учебном процессе методика обучения разработчиков САПР, основанная на принципах системно-деятельностного подхода. Методика позволяет выработать у обучаемых профессиональные навыки быстрой и обоснованной оценки ситуации и принятия решения по формированию архитектуры САПР.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана архитектура системы CAD-Architecture, отличающаяся от известных наличием нескольких подсистем, обеспечивающих реализацию различных методов и технологий для выбора компонентов и структур САПР.

2. Впервые разработана ресурсно-процедурная модель процесса проектирования в виде UML-диаграмм, характеризующаяся представлением базового операционного элемента процесса как отображения логической комбинации предшествующих состояний ресурсных и процедурных компонентов САПР и описания объекта автоматизированного проектирования.

3. Предложены и реализованы способы формирования и реконфигурации архитектур САПР, отличающиеся от известных наличием средств имитационного моделирования процесса автоматизированного проектирования и средств сбора, накопления и обработки полученной информации о результатах моделирования.

4. На основе разработанных ресурсно-процедурных моделей в системе CAD-Architecture реализованы имитационные модели, представленные в виде библиотеки моделей типовых проектных процедур. Использование библиотеки упрощает процесс моделирования и сокращает усилия, затрачиваемые на разработку новых моделей.

5. Разработана и реализована база данных системы CAD-Architecture. База данных обеспечивает информационную поддержку процессу имитационного моделирования и обработки экспертных оценок. Применение реляционной модели хранения данных и использование развитых средств управления данными промышленной СУБД обеспечивает унифицированные процедуры обслуживания базы данных, упрощает процедуру ее расширения и модификации.

6. Предложена и внедрена в учебный процесс методика обучения разработчиков САПР. Предложенная методика позволяет выработать у обучаемых профессиональные навыки быстрой и обоснованной оценки ситуации и принятия проектных решений по формированию и реконфигурации архитектуры САПР.

7. На основе разработанной архитектуры реализована система формирования и реконфигурации САПР CAD-Architecture. Система позволяет проводить имитационное моделирование процессов проектирования, собирать данные о результатах моделирования, обрабатывать экспертные оценки. Полученные результаты моделирования могут быть использованы для оценки качества архитектуры конструкторских САПР РЭА на стадиях формирования и реконфигурации САПР.

Разработанная система CAD-Architecture внедрена в учебную практику в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) на кафедре «Системы автоматизированного проектирования», что подтверждено соответствующим актом о внедрении.

1. Абрайтис Л.Б. Автоматизация проектирования топологии цифровых интегральных микросхем. М.: Радио и связь, 1985. -200 с.

2. Абу Давас М., Новакова Н. Е. Интеллектуальная поддержка проектных решений с использованием технологий хранилищ данных и Data Mining. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Сер. «Информатика, управление и компьютерные технологии».- 2006 — № 1 С. 52-61.

3. Абу Давас М. Модели представления данных в системе поддержки проектных решений. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Сер. «Информатика, управление и компьютерные технологии».— 2006 № 3 — С. 85-88.

4. М. Абу Давас, Дмитревич Г.Д., Новакова Н. Е. Особенности формирования архитектуры САПР на основе моделирования типовых компонентов // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ»,-2009.-№. 3 2009 с.29-33.

5. Автоматизированное конструирование монтажных плат РЭА: Справ. Специалиста / А.Т.Абрамов, В.Б.Артемов и др.; Под ред.Л.П.Рябова. М.: Радио и связь, 1986. - 192 с.

6. Адаптируемые системы автоматизированного проектирования печатных плат /Б.А.Кузьмин, А.А.Эйдес, Б.С. Иругов. М.: Радиои связь, 1984. - 140 с.

7. Анисимов В.И., Ларистов А.И., Стрельников Ю.Н. Автоинтерактивная система схемотехнического и конструкторского проектирования на АРМ-Р: Учеб. Пособие / Под ред. В.И.Анисимова; ЛЭТИ. Л., 1987. - 77 с.

8. Анисимов В.И., Стрельников Ю.Н. Адаптация компонентов интерактивных конструкторских САПР РЭА //Радиоэлектроника. 1989. - Т.32. - N 1. -С. 8-18.

9. Анисимов В.И., Стрельников Ю.Н. Архитектура экспертных систем автоматизированного конструирования РЭА//Изв. ЛЭТИ: Сб.науч.тр./Ленингр. электротехн. ин-т им.В.И.Ульянова(Ленина). Л., 1987. - С.3-7.

10. Анисимов В.И., Стрельников Ю.Н. Интеллектуальное рабочее место конструктора //Автоматизация проектирования. М.: ВИМИ, 1987. - вып. 2. -С. 25-32.

11. Анисимов В.И., Стрельников Ю.Н. Экспертные САПР радиоэлектронной аппаратуры //Радиоэлектроника. 1987.- Т.30. - N 6. - С. 13-23.

12. Барабанщиков А.В. Проблемное обучение: итоги подведены, проблемы остаются //Вестник высшей школы. 1986. - N 11. С. 16-23.

13. Барсегян А.А., Куприянов М.С., Степаненко В.В., Холод И.И. Методы и модели анализа данных: OLAP и Data Mining/ СПб.: БХВ-Петербург, 2004.- 336 с.

14. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1984. - 248 с.

15. Батищев Д.И. Поисковые методы оптимального проектирования. М.: Сов. радио, 1975. -215с.

16. Батищев Д.И. Генетические алгоритмы решения экстремальных задач / Подред. Львовича Я.Е.: Учеб. пособие. Воронеж, 1995. .

17. Батищев Д.И., Исаев С.А., Ремер Е.К. Эволюционно-генетический поход к решению задач невыпуклой оптимизации // Межвузовский сборник научных трудов <Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах^ Воронеж: ВГТУ, 1998. - С. 20-28.

18. Бершадский A.M. Задачи и методы адаптации в системах автоматизации конструкторского проектирования РЭА //Радиоэлектроника. 1988. -T.31.-N6.-C. 54-59.

19. Бершадский A.M., Лисицина Л.С., Фионова Л.Р. Применение параметрической адаптации в интегрированной подсистеме размещения компонентов //Изв. ЛЭТИ: Сб. науч. тр./Ленингр. электротехн. ин-т им. В.И.Ульянова (Ленина). Л., 1986. - Вып. 347. - С. 34-36.

20. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1980. 263 с.

21. Борисов Н.А. Методика принятия решений по выбору альтернативных модулей в САПР РЭА //Автоматизация проектирования радиоэлектронных и электромеханических устройств. Калинин: Калиниск. гос. ун-т, 1986. - С. 41-46.

22. Бусленко Н. П., Калашников В. В., Коваленко И. Н. Лекции по теории сложных систем. М.: Сов. радио, 1973. - 440с.

23. Буч Г., Рамбо Дж., Якобсон А. Язык UML. Руководство пользователя. /Пер. с англ. М,: ДМК, 2000. - 432 с.

24. Вермишев Ю.Х. Методы автоматического поиска решений при проектировании сложных систем. М.: Радио и связь, 1982.- 152 с.

25. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. М.: Радио и связь, 1988.-280 с.

26. Вирт Н. Алгоритмы + структуры данных = программы: Пер. с англ. -М.: Мир, 1985. 406 е., ил.

27. Волков В.Д., Поздняков В.Е., Савостицкий Ю.А. Оценка эффекта и последствий автоматизированного проектирования //Проблемы теории и практики автоматизированного проектирования. Сер. Вопросы кибернетики, Вып. 108.- 1985.-С.19-33.

28. Волоха А.В. Microsoft SQL Server 2005. Новые возможности. СПб.: Питер, 2006. - 304 с.

29. ГавриловаТ. А., Хорошевский В. Ф. Базы знаний интеллектуальных систем, СПб.: Питер, 2001 384 с.

30. Гамма Э. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Д. Влиссидес Изд-во: "ДМК", "Питер", 2001.

31. Гафт М.Г. Принятие решений при многих критериях. М.: Знание, 1979.

32. Гома X. UML. Проектирование систем реального времени, параллельных и распределенных приложений. /Пер. с англ. М,: ДМК, 2002 - 704 с.

33. Горбатов В.А. Основы дискретной математики: Учеб. пособие для студентов вузов. М. Высш.шк. 1986.

34. Горячев А.В., Новакова Н.Е. Распределенные базы данных: Методические указания к лабораторным работам / СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2008.

35. Гридин В.Н., Апраксин А.Н. Механизмы адаптации в САПР РЭА // Радиоэлектроника. 1988. - Т.31. - N 6. - С. 22-27.

36. Гридин В.Н. Теоретические основы построения базовых адаптируемых компонентов САПР МЭА, под ред. Г.Г.Рябова. М.: Наука, Гл.ред. физ.-мат. лит., 1989.

37. Дейт К. Введение в системы баз данных. Пер. с Анг.- М.: Наука, 1980.

38. Деньдобренко Б.Н., Малика А.С. Автоматизация конструирования РЭА. М.: Высшая школа, 1980. - 380 с.

39. Диалоговые системы схемотехнического проектирования / Анисимов В.И., Дмитревич Г.Д., Скобельцин К.Б. и др.; Под ред. Анисимова В.И. М.: Радио и связь, 1988.

40. Довгялло A.M., Ющенко E.JI. Обучающие системы нового поколения // УСиМ. 1988. - N 1. - С. 83-86.

41. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Идея, алгоритм, решение (принятие решений и автоматизация). М.: Воениздат, 1972. 328 с.

42. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Системотехника. М.: Радио и связь, 1985. - 200с.

43. Дюк В., Самойленко A. Data Mining / СПб.: Питер, 2001 368 с.

44. Ильин В.Н. Интеллектуализация САПР //Радиоэлектроника. 1987. Т.ЗО.-N6.-C. 5-13.

45. Использование сетей Петри при проектировании систем обработки данных / А.Г.Мамиконов, Я.Деметрович, В.В.Кульба и др. М.,Наука, 1988, -103с.

46. Каленик А.И. Использование новых возможностей Microsoft SQL Server 2005. СПб: изд-во "Питер", 2006 г.; - 456с.

47. Киндлер Е. Языки моделирования: Пер. с чеш. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 288с.

48. Кини Р.Л., Райфа X. Принятие решений при многих критериях: Замещение и предпочтение: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1981. - 560с.

49. Комаров В.А., Соловьев А.В. АОС и инженерная интуиция // Вестн. высш. школы. 1986 . - N 2. - С.30-33.

50. Козелецкий Ю. Психологическая теория решений. М.: Прогресс, 1979. - 504 с.

51. Корячко В.П., Курейчик В.М., Норенков И.П. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 400 с.

52. Кравченко Ю.А. Перспективы развития гибридных интеллектуальных систем // Перспективные информационные технологии и интеллектуальные системы. 2002. - № 3. - С. 34-38.

53. Кузин JI.T. Основы кибернетики: В 2 т. Т.2 Основы кибернетических моделей: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергия, 1979. - 584 с.

54. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженера, М.: Энергоатомиздат, 1988.

55. Курейчик В.В. Перспективные архитектуры генетического поиска // Перспективные информационные технологии и интеллектуальные системы. -2000.-№ 1.-С. 58-60.

56. Курейчик В.М., Зинченко Л.А., Хабарова И.В. Алгоритмы эволюционного моделирования с динамическими параметрами // Информационные технологии. 2001. - № 6. - С. 10-15.

57. Курейчик В.М., Зинченко Л.А., Хабарова И.В. Исследование динамических операторов в эволюционном моделировании // Перспективные информационные технологии и интеллектуальные системы. 2001. - № 3. - С. 65-70.

58. Люггер Дж. Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем. Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2003.

59. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988.-232 с.

60. Мандель И.Д. Кластерный анализ. М.: Финансы и статистика, 1988. -176с.

61. Минский М. Фреймы для представления знаний: Пер. с англ. М.: Энергия, 1979. - 152 с.

62. Микони С. В. Теория и практика рационального выбора. М.: Маршрут, 2004ю - 463 с.

63. Мяцяшек JI. Анализ требований и проектирование систем. Разработка информационных систем с использованием UML. Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. 432 с.

64. Нагао М., Катаяма Т., Уэмура С. Структуры и базы данных: Пер. с япон. М.: Мир, 1986. - 197 е., ил.

65. Нейман Дж., Моргенштерн О. Теория игр и экономическое поведение. — М.:Мир, 1970.

66. Нильсон И. Принципы искусственного интеллекта. М.: Радио и связь, 1985. - 373 с.

67. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / Под ред. Д.А.Поспелова. М.: Наука. Гл. ред.физ-мат.лит., 1986. - 312 с.

68. Николаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. Л.: Машиностроение, 1985. - 200с.

69. Новакова Н. Е. Разработка эскизного проекта многопользовательской конструкторской САПР: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004.

70. Новакова Н. Е. Языки функциональных спецификаций для предметных областей САПР. : Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2005.

71. Новакова Н.Е. Онтология управления знаниями в проектной деятельности. // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Сер. «Информатика, управление и компьютерные технологии».- 2006 № 3 - С. 8-15.

72. Новакова Н. Е., Абу Давас М. Информационное обеспечение системы поддержки проектных решений. СПб.: Сборник докладов международная конференция по мягким вычислениям и измерениям, 27-29 июня 2006, СПб. Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006, т.2, с. 95-98.

73. Новакова Н. Е., Абу Давас М. Подсистема поддержки принятия решений для выбора оптимальной конфигурации САПР // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ»,- 2008.-№. 6 2008 с.29-33.

74. Норенков И.П., Маничев В.Б. Системы автоматизированного проектирования электронной и вычислительной аппаратуры. М.: Высшая школа, 1983. - 272с.

75. Норенков И.П.Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для студентов вузов, обучающихся по направлению подгот. дипломир. специалистов "Информатика и вычисл. техника" / И.П. Норенков. 2-е изд., пе-рераб. и доп. - М.: МГТУ,2002.

76. Петренко А.И. Комплексность и адаптивность средств автоматизированного проектирования //Радиоэлектроника. 1988. -Т.31. - N 6. - С. 27-31.

77. Пиотровский Р.Г. Инженерная лингвистика и теория языка. Л.: Наука, 1979.- 112с.

78. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 264с.

79. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества: Учеб. пособие для студентов втузов. М.: Машиностроение, 1988. - 368 е., ил.

80. Поспелов Г.С., Поспелов Д.А. Искусственный интеллект прикладные системы. - М.: Знание, 1985. - 48 с.

81. Поспелов Г.С. Экспертные системы. Опыт динамического описания //Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1986. -N 4. - С. 131-135.

82. Поспелов Д.А. Искусственный интеллект: новый этап развития // Вестник АН СССР. N 4. - С. 40-47.

83. Поспелов Д.А. Большие системы (ситуационное управление). М.: Знание, 1975. - 64 с.

84. Поспелов Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления. М.: Энергоиздат, 1981. - 232 с.

85. Построение экспертных систем: Пер. с англ. /Под ред. Ф. Хейса-Рота, Д. Уотермана, Д.Лената. М.: Мир, 1987. - 441 с.

86. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств. Design Lab 8.0 -М.: «Солон» 1999.

87. Рамбо Дж., Якобсон А., Буч Г. UML: специальный справочник. СПб.: Питер, 2002 656 с.

88. Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход, 2-е изд.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. - 1408 с.

89. Растригин JI.A., Пономарев Ю.П. Экстраполяционные методы проектирования и управления. М.: Машиностроение, 1986. - 120 с.

90. Растригин JI.A. Адаптивные компьютерные системы. М.: Знание, 1987.-64 с.

91. Растригин JI.A. Адаптация сложных систем. Рига: Зинатне, 1981. - 375с.

92. Рыбаков Ф.И. Системы эффективного взаимодействия человека и ЭВМ. М.: Радио и связь, 1985. - 200 с.

93. Селютин В.А. Машинное конструирование электронных устройств. -М.: Сов. радио. 1977. 384 с.

94. Сигорский В.П. Проблемная адаптация в системах автоматизированного проектирования//Радиоэлектроника. 1988. - Т.32. - N 6. - С. 5-22.

95. Сигорский А.П., Витязь О.А. Проблемная адаптация систем автоматизированного проектирования. Киев: Знание, -1986. - 20 с.

96. Сольницев Р.И. Основы автоматизации проектирования гироскопических систем. -М.: Высшая школа, 1985. 240 с.

97. Сольницев Р.И. Система автоматизации проектирования инструментарий проектировщика//ЭВМ в проектировании и производстве. JL: машиностроение, 1983. - С.60-71.

98. Солодовник А.И., Ненько А.Н., Явтухов В.М. Современные тенденции в развитии комплексных интегрированных САПР цифровых интегральных схем. Изв. ВУЗов, сер. Радиоэлектроника, т.34 N6. 1991, - С. 16-21.

99. Сорокопуд В.А. Автоматизированное конструирование микроэлектронных блоков с помощью малых ЭВМ. М.: Радио и связь. - 128 с.

100. Спирли Э. Корпоративные хранилища данных. Планирование, разработка, реализация. Пер. с англ. — М.: Изд. дом «Вильяме», 2001.

101. Стрельников Ю.Н. Графовая модель и инструментальные средства имитационного моделирования процессов в САПР //Электронное моделирование. 1990. -N 1. - С. - .

102. Стрельников Ю.Н. Тенденция интеллектуализации САПР и ее роль в развитии инженерного творчества//Тез. докл. 1 Международной конф. "Обучение САПР в инженерных вузах", г. Тбилиси, 16-20 ноября 1987 г. Тбилиси: Госуд. политехи, ин-т, 1987. С. 19-20.

103. Стрельников Ю.Н. Обобщение типовых проектных процедур, выполняемых в САПР //Автоматизированное проектирование в радиоэлектронике и приборостроении: Межвуз. сб. науч. тр./Ленингр. электротехн. ин-т им. В.И.Ульянова (Ленина). Л., 1989. - С.11-17.

104. Стрельников Ю.Н. Теория, разработка и применение интерактивных конструкторских САПР Автореф. дисс. докт. техн.наук, Л.ЛЭТИ, 1990.

105. Стрельников Ю.Н. Теория, разработка и применение интерактивных конструкторских САПР. Дисс. докт. техн. наук. , Л.ЛЭТИ, 1990.

106. Тамм Б.Г., Тыугу Э.Х. Применение знаний в автоматизированных системах проектирования и управления // Прикладная информатика. 1985. -Вып. 1(8). - С. 5-25.

107. Тетельбаум А .Я. Метрико-топологическое проектирование в САПР БИС. Автореф. Дисс. докт. техн.наук, Таганрог: ТРТИ, 1986.

108. Технология системного моделирования/ Е.Ф. Аврамчук, А.А.Вавилов, Е.В.Емельянов и др. Под общ. ред. С.В.Емельянова и др. М.: Машиностроение; Берлин: Техник, 1988. - 520с.

109. Учебно-исследовательская система автоматизированного проектирования радиоэлектронных схем: Учебное пособие /В.И.Анисимов, Г.Д. Дмит-ревич, Н.К. Перков, Ю.Н. Стрельников. Д.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1989. -256с.

110. Фишберн П.С. Теория полезности для принятия решений: Пер. с англ. -М.: Наука, 1977.-352с.

111. Хубка В. Теория технических систем: Пер. с нем. М.: Мир, 1987. -208 с.

112. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. М.: Мир, 1978.

113. Шилдт Г. Полный справочник по С#.: Пер. с англ. М.: Издательский дом "Вильяме", 2004. — 752 с.

114. Шрейдер Ю.А. Модели в лингвистике и математике //Математическая лингвистика/Под ред. С.К.Шаумяна. -М.: Наука, 1973. С. 63-83.

115. Шрейдер Ю.А. Равенство, сходство, порядок. М.: Наука, 1971. - 254с.

116. Шрейдер Ю.А. Экспертные системы: их возможности в обучении // Вестник высшей школы. 1987. - N 2. - С. 14-19.

117. Энкарначчо Ж., Шлехтендаль Э. Автоматизированное проектирование: Основные понятия и архитектура систем. М.: Наука, 1988.

118. Anisimov V.I., Strelnikov Yu.N., Novakova N.E. Conceptions of module rearrangeable CAD system architecture //Proc. of the IFAC/IMACS Workshop on

119. Computer-Aided Control Systems Design, 20-24 June 1989, Alma-Ata, USSR. P. 33-34.

120. Servit M., Schmidt J. Experiments with routing on printed circuit boards. IPC Business Press, Vol.12.- N9.-1981, P.231-234.

121. Suen L.-C. A statistical model for net length estimation.// The 18th Design Automation Conference. 1981, p.769-774.

122. Joshikawa H. General design theory and artificial intelligence //Artificial Intelligence in Manufacturing. Key to Integration? 1987. P.35-61.

123. Joshikawa H. CAD framework guided by general design theory//CAD systems framework: Proc. of IFIP W.G.5.2 Working conf. on CAD system framework. North-Holland, Amsterdam, - P. 241-256.

124. Noe J.D. Pro-Nets: For modelling Processes and Processors// Technical Report #75-07-15 // Department of Computer Science University of Washington, Seattle, Dec. 1977.

125. Noe J.D. Nets in modelling and simulation //Lecture Notes in Computer Aided Design. 1980. - Vol.84. P.347-368.

126. OrCAD Schematic Editor. User's Manual. OrCAD Systems Inc. 1987. 104 3. PCAD. User's Manual. Schematic Personal CAD Systems Inc. - 1986.

127. Strelnikov Y.N., Pulkkis G., Dmitrevich G.D. An approach to CAD system performance evaluation//International Journal of Man-Machine Studies. Vol. 21. -N 5.- 1984.-P. 429-444.

128. Yoshikawa H. General design theory and a CAD system//Int. Conf. on Man-Mashine Communication in CAD/CAM. -North-Holland, 1981. P. 35-53.

129. Holland J. Adaptation in natural and artificial systems. — University of Michigan press, 1975