05.13.12 — Системы автоматизации проектирования (по отраслям)

ВведениеВ основу настоящей программы положены следующие вузовские дисциплины:дискретная математика; теория автоматов и формальных языков; программирование;базы данных; операционные системы; компьютерная графика и геометрическоемоделирование; разработка САПР.Раздел 1. Дискретная математика.1. Множества и их спецификации; диаграммы Венна.2. Отношения; свойства отношений. Разбиения и отношение эквивалентности.Отношение порядка.3. Функции и отображения. Операции.4.

Основные понятия теории графов; маршруты; циклы; связность. Планарныеграфы; переключательные функции (ПФ); способы задания ПФ;Раздел 2. Математическая логика и теория алгоритмов.1. Высказывания. Операции над высказываниями и их свойства2. Логически эквивалентные формулы. КНФ и ДНФ.3. Логический вывод в исчислении высказываний. Логическиемногочлены.4. Предикаты. Операции над предикатами. Кванторы. Логический вывод висчислении предикатов.5. Аксиоматические теории.

Понятие алгоритма и вычислимой функции.6. Рекурсивные и примитивно рекурсивные функции. Разрешимые,перечислимые и продуктивные множества.7. Язык формальной арифметики. Арифметические множества и функции.8. Машина Поста. Машина Тьюринга.9. Понятие сложности алгоритма.Раздел 3. Алгоритмические языки и программирование1. Типы данных, процедуры (подпрограммы) и макросредства в языкахпрограммирования. Классификация типов данных, способы передачипараметров в процедурах на примере языков С, С++.2. Динамические структуры данных (списки, деревья, стеки, очереди), способыих представления и основные операции над ними.3. Таблицы, способы их организации (упорядоченные таблицы, таблицыдеревья, перемешанные таблицы).4.

Обзор методов программирования. Неструктурированное программирование,процедурное программирование, модульное программирование. Недостаткимодульного программирования. Объектно-ориентированное программирование.5. Свойства абстрактных типов данных.

Инкапсуляция. Родовые абстрактныетипы данных. Способы описания абстрактных типов данных.6. Реализация абстрактных типов данных. Классы, объекты, сообщения.7. Отношения. Наследование. Множественное наследование.8. Абстрактные классы. Родовые типы данных. Статическое и динамическоесвязывание. Полиморфизм.Раздел 4.

Базы данных1. Основные функции систем управления базами данных. Архитектура СУБД.Уровни абстракции данных.2. Структура внешней памяти и организация индексов.3. Логическое проектирование базы данных. Реляционная модель данных.Основы языка SQL.Раздел 5. Операционные системы1.

Назначение и функции операционных систем (ОС). Универсальныеоперационные системы и ОС специального назначения. Классификацияоперационных систем.2. Мультипрограммирование.Режимразделениявремени.Многопользовательский режим работы. Режим работы и ОС реальноговремени.3. Архитектуры ОС.

Понятие ядра ОС. Монолитные, иерархические имикроядерные ОС.4. Сегментация виртуального адресного пространства процесса.5. Структура контекста процесса. Идентификатор и дескриптор процесса.Иерархия процессов.6. Диспетчеризация и синхронизация процессов.7. Понятия приоритета и очереди процессов.Раздел 6.Компьютерная графика и геометрическое моделирование.1. Понятие о геометрической модели проектируемого объекта.

Способысоздания геометрических моделей. Геометрические модели хранения ивизуализации.2. Способы описания геометрических моделей: явные, неявные векторные,параметрические уравнения.3. Твердотельное и поверхностное моделирование. Базовые элементы формы иих точное аналитическое описание. Различные способы представлениятвердотельных моделей.4. Поверхностное моделирование. Понятие кубических сплайнов.5.

Аппроксимирующие уравнения пространственных кривых: Безье, В-сплайны.6. Понятие линейчатых поверхностей. Аппроксимирующие уравненияповерхностей Безье, В-сплайнов.Раздел 7. Разработка САПР1. Структура и классификация САПР.2. Место САПР в интегрированных системах проектирования, производства иэксплуатации.3. Системные среды САПР. Особенности систем управления проектированиеми проектными данными.4. Основные понятия системотехники.

САПР как объект системотехники5. Виды обеспечения САПР. Понятие об открытых системах.6. Этапы проектирования САПР.7. Математическое моделирование автоматизированных систем. Системымассового обслуживания. Аналитические и имитационные модели.

Сети Петри.Языки имитационного моделирования. Разработка имитационных моделейсложных систем.8. Структурный синтез систем. Способы представления множества проектныхрешений.9. Методы поиска оптимальных решений.10.Методики функционального и информационного моделирования сложныхсистем.11. Технологии и стандарты информационной поддержки жизненного циклаизделий. Обзор современных САПР.Рекомендуемая литература1.

Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. М.: МГТУим. Н.Э.Баумана, 2000.2. Норенков И.П. Разработка САПР.- М, МГТУ им.Баумана,19943. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемкихизделий (CALS-технологии). М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002.4. Шрайбер Т.Д. Моделирование на GPSS. - М.: Машиностроение, 19805. Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем.

- СПб.: «Питер»,2006.6. Абель П. Ассемблер Язык и программирование для IBM PC. - М.:«Энтроп», 2003.7. Карпов Ю.Г. Теория автоматов. - СПб.: «Питер», 2002.8. Столлингс В. Операционные системы: Пер. с англ. - М.: «Вильяме», 2002.9. Таненбаум Э. Современные операционные системы. - СПб.: «Питер»,2002.Ю.Керниган Б., Ритчи Д. Язык программирования Си. Пер. с англ. Изданиевторое.

- М.: Финансы и статистика, 1992.1 l.Axo А., Хопкрофт Д., Ульман Д. Структуры данных и алгоритмы. -М.:«Вильяме», 2001.Вопросы1. Множества и их спецификации; диаграммы Венна.2. Отношения; свойства отношений. Разбиения и отношение эквивалентности.Отношение порядка.3. Функции и отображения. Операции.4. Основные понятия теории графов; маршруты; циклы; связность.

Планарные графы;переключательные функции (ПФ); способы задания ПФ;5. Высказывания. Операции над высказываниями и их свойства6. Логически эквивалентные формулы. КНФ и ДНФ.7. Логический вывод в исчислении высказываний. Логические многочлены.8. Предикаты. Операции над предикатами. Кванторы. Логический вывод в исчислениипредикатов.9. Аксиоматические теории. Понятие алгоритма и вычислимой функции.10.Рекурсивные и примитивно рекурсивные функции. Разрешимые,перечислимые и продуктивные множества. 11.

Типы данных, процедуры(подпрограммы) и макросредства вязыках программирования. Классификация типов данных,способы передачи параметров в процедурах на примере языковС, С++.12.Динамические структуры данных (списки, деревья, стеки, очереди), способы ихпредставления и основные операции над ними.13.Таблицы, способы их организации (упорядоченные таблицы,таблицы-деревья, перемешанные таблицы).14.Обзор методов программирования.

Неструктурированноепрограммирование, процедурное программирование, модульноепрограммирование. Недостатки модульного программирования.Объектно-ориентированное программирование.15.Свойства абстрактных типов данных. Инкапсуляция. Родовыеабстрактные типы данных. Способы описания абстрактных типовданных.16.Реализация абстрактных типов данных. Классы, объекты, сообщения.17.Отношения. Наследование. Множественное наследование.18.Абстрактные классы. Родовые типы данных. Статическое и динамическоесвязывание. Полиморфизм.19.Основные функции систем управления базами данных.Архитектура СУБД.

Уровни абстракции данных.20.Структура внешней памяти и организация индексов.21.Логическое проектирование базы данных. Реляционная модельданных. Основы языка SQL.22. Назначение и функции операционных систем (ОС).Универсальные операционные системы и ОС специальногоназначения. Классификация операционных систем.23.Понятие о геометрической модели проектируемого объекта.Способы создания геометрических моделей. Геометрическиемодели хранения и визуализации.24.

Способы описания геометрических моделей: явные, неявныевекторные, параметрические уравнения.25.Твердотельное и поверхностное моделирование. Базовыеэлементы формы и их точное аналитическое описание.Различные способы представления твердотельных моделей. 26.Поверхностноемоделирование. Понятие кубических сплайнов. 27.Аппроксимирующие уравненияпространственных кривых: Безье,В-сплайны.28.

Понятие линейчатых поверхностей. Аппроксимирующиеуравнения поверхностей Безье, В-сплайнов.29.Место САПР в интегрированных системах проектирования,производства и эксплуатации.30.Системные среды САПР. Особенности систем управленияпроектированием и проектными данными.31.Основные понятия системотехники. САПР как объектсистемотехники32.Виды обеспечения САПР. Понятие об открытых системах.33.Этапы проектирования САПР34.Математическое моделирование автоматизированных систем.Системы массового обслуживания.

Аналитические иимитационные модели.35.Сети Петри. Языки имитационного моделирования. Разработкаимитационных моделей сложных систем.36.Структурный синтез систем. Способы представления множествапроектных решений.37.Методы поиска оптимальных решений.38.Методикифункциональногоиинформационногомоделирования сложных систем.39. Технологии и стандарты информационной поддержкижизненного цикла изделий. Обзор современных САПР..