05.13.12 — Системы автоматизации проектирования (по отраслям) (2) (05.13.12 — Системы автоматизации проектирования (по отраслям))

Программа основана на следующих дисциплинах: информатика, моделированиеконструкций и технологических процессов, автоматизация проектирования конструкций и технологической подготовки производства; основы проектирования электронныхсредств; алгоритмические языки и программирование; информационные технологииподдержки жизненного цикла изделий радиоэлектроники, системное проектированиеэлектронных средств.1. Основные понятия и задачи автоматизированного проектирования.Этапы разработки изделий электронных средств. Основные стандарты.

Системный подход в задачах инженерного проектирования. Содержание технических заданийна проектирование. Типовые проектные процедуры в САПР. Структуры САПР. Разновидности САПР. Понятие о CALS-технологии.2. Техническое обеспечение САПР.Типы вычислительных систем, используемых в САПР Каналы ввода-вывода данных:функции, параметры, классификация, структура, примеры реализации. Аппаратура рабочих мест в САПР.

Характеристики и типы каналов передачи данных. Радиоканалы.Аналоговые каналы. Виды модуляции. Цифровые каналы. Помехоустойчивое кодирование данных. Методы уплотнения каналов3. Математическое обеспечение анализа проектных решенийТребования к математическим моделям и численным методам анализа в САПР.Классификация математических моделей, используемых в САПР. Примеры математических моделей с распределенными параметрами. Стационарные и нестационарные задачи. Метод конечных разностей, явные и неявные разностные схемы.

Математическиемодели элементов и систем с сосредоточенными параметрами (на макроуровне). Представление структуры объектов в виде графов и эквивалентных схем. Аналогии уравнений и фазовых переменных в математических моделях систем разной физической природы. Примеры компонентных и топологических уравнений в механических, электрических, тепловых системах. Характеристика методов формирования математических моделей систем на макроуровне. Узловой метод.

Выбор методов анализа статических состояний и переходных процессов на базе аналоговых моделей. Основные методы решения систем алгебраических уравнений, используемые в САПР.4. Математическое обеспечение синтеза проектных решенийКлассификация и подходы к постановке задач синтеза проектных решений.Структурный и параметрический синтез. Критерии оптимальности. Множество Парето.Задачи оптимизации с учетом допусков.

Классификация методов математического программирования. Методы одномерной оптимизации. Градиентные методы. Методы случайного поиска. Необходимые условия экстремума. Методы поиска условных экстремумов. Методы штрафных функций. Метод проекции градиента. Представление множества альтернатив в задачах структурного синтеза.. Задача линейного назначения. Задачао покрытии. Задачи маршрутизации транспортных средств. Задачи синтеза расписаний.Метод ветвей и границ. Методы локальной оптимизации и поиска с запретами.

Динамическое программирование многошаговых процессов принятия решений. Генетическиеалгоритмы. Примеры решения логистических задач с помощью генетических алгоритмов. Постановка задач компоновки и размещения оборудования, трассировки соедине-ний. Методы топологического синтеза. Примеры алгоритмов решения задач компоновки, размещения, трассировки.5. Программное, лингвистическое и информационное обеспечение САПРИнструментальные средства САПР изделий ЭС. Маршруты проектирования изделий ЭС. Разработка программного обеспечения САПР. Выбор инструментальныхсредств: основные понятия о базовых языках программирования и СУБД..

Унифицированный язык моделирования UML, методики проектирования объектноориентированных систем на базе UML.. Основные функции и типовой состав программно-методических комплексов САПР изделий ЭС.. Назначение, функции и примеры систем управления проектными данными (PDM). Характеристики стандартных графических средств: AUTOCAD и аналогичные графические пакеты. Использование методовискусственного интеллекта в САПР.

Организация баз данных и знаний в автоматизированных системах. Информационные модели объектов проектирования и словарь предметной области - библиотека базовых элементов. Эволюционное программирование, генетические алгоритмы, алгоритмы ограниченного перебора. Системы управления базами данных (СУБД): области применения, структура, характеристики.. Модели данных.Иерархическая, сетевая, реляционная, многомерная, объектно-ориентированная и объектно-реляционная модель Организация доступа к данным: линейный поиск, произвольная организация, индексно-последовательный метод доступа, В-деревья, вторичныеметоды доступа. Распределенные информационные системы. Методы фрагментации ираспределения данных.

Технология <клиент-сервер>. Информационные хранилища..Стандарты на обмен данными между подсистемами САПР. Организация программногообеспечения САПР.Основная литература1. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. М.: МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2000.2. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. М.: Радио и связь, 1988.3. Острейковский В.А. Теория систем. М.: Высш. школа, 1997.4. Самарский А.А. Введение в численные методы.

М.: Наука, 1982.5. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимации. М.: Мир, 1986.6. Стемпковский А.Л., Шепелев В.А., Власов А.В. Системная среда САПР СБИС.М.: Наука, 1994.7. Горбатов В.А. Фундаментальные основы дискретной математики. М.: Наука,Физматлит, 1999.Дополнительная литература.1. Гридин В.Н. Теоретические основы построения базовых адаптируемых компонент САПР МЭА. М.: Наука, 1989.2. Корячко В.П., Курейчик В.М., Норенков И.П. Теоретические основы САПР.Учебник для вузов.

М.: Энергоатомиздат, 1987.Зав. кафедрой 404.