5Simulation systems Лекция 1-2 Моделирование (1014121), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Реализованные в виде программ алгоритмы моделей перечисленных трех типов являются основными в составе программного обеспечения САПР. Наряду с этими моделями необходимыми составляющими системы является ряд обеспечивающих моделей, перечисленных ниже. Речь идет не о сервисных программах, обеспечивающих комфортные условия взаимодействия проектировщика и конструктора с ЭВМ, а о моделях, обеспечивающих взаимную увязку и концептуальную завершенность системы моделей и всего программного обеспечения САПР.
Модели этой группы в настоящее время еще не реализованы в САПР в полном виде, так же как не завершена и разработка подходов к построению такого рода моделей.
Математические модели оптимизации
Наряду с использованием хорошо разработанных за последние два десятилетия методов оптимизации и процедур решения задач математического программирования, САПР предъявляет ряд специальных требований к моделям оптимизации, а именно:
-
необходимость решения оптимизационных задач большой размерности при затратах машинного времени не более нескольких минут (для обеспечения непрерывного диалогового режима проектирования)
-
алгоритмизация методов оптимизации иерархических систем (в связи с иерархической структурой системы основных математических моделей САПР)
-
многокритериальная оптимизация проектных решений в автоматизированном диалоговом режиме
Математические модели технического риска
Проблема технического риска возникает в связи с тем, что при создании сложных объектов перспективной техники, к которым относятся ЛА, используется большое количество принципиально новых технических решений, причем разработка различных подсистем и их элементов ведется параллельно, что делает чрезвычайно сложной проблему взаимной увязки подсистем из-за высокой степени неопределенности достижимых в результате разработки технических параметров. Самый простой, казалось бы, путь разрешения этой проблемы – за счет предусматриваемых заранее резервов практически не приемлем, так как при этом эффективность ЛА с применением новых решений может быть даже ниже, чем для ЛА того же типа, но созданного на базе отработанных схем. Назначение моделей технического риска - оценка уровней риска для различных уровней полноты реализации, ожидаемых технических характеристик ЛА в зависимости от неопределенности ожидаемых характеристик элементов подсистем. Методы оценки риска в настоящее время интенсивно разрабатываются.
Математические модели критериев
Можно выделить два типа моделей критериев, соответствующих следующим возможным вариантам представления целей, ради достижения которых создается анализируемая система:
-
критерии оценки эффекта могут быть выражены непосредственно через характеристики функционирования технической системы
-
общие представления о конечных целях можно представить лишь через вторичные эффекты - характеристики внешней (по отношению к анализируемой) системы, или внешней среды
Если во втором случае сфера применения анализируемой системы может быть адекватно представлена соответствующей математической моделью, то формально проблема сводится к первому случаю путём дополнения системы моделей моделью сферы применения. Входом такой модели являются обобщенные характеристики функционирования анализируемой технической системы, выходом - обобщенные характеристики сферы применения, через которые можно выразить критерии эффективности. Если адекватная формализация сферы применения невозможна, модель критериев должна представлять собой систему содержательно обоснованных или полученных экспертно процедур сведения критериев к обобщенным характеристикам функционирования анализируемой технической системы. Модели критериев во многих случаях могут выступать лишь в виде концептуальной базы для определения принципов оптимальности проектируемой системы и не быть реализованной в виде алгоритмов, входящих в состав программного обеспечения САПР. До последнего времени разработка общих принципов построения моделей критериев остается не завершенной.
Математические модели экономики ЛА и реализуемости программ
При обосновании требований к проектным параметрам ЛА и при оптимизации его облика на этапах подготовки технических предложений и эскизного проектирования проводится технико-экономическое обоснование вариантов решений. Поэтому модели затрат на различных стадиях жизненного цикла необходимы для получения количественных оценок экономических показателей, входящих в состав компонент критерия качества системы. Методы оценки затрат на НИОКР и серийное производство ЛА в функции технических характеристик излагаются в курсе экономики. Помимо собственно экономических характеристик ЛА при принятии управленческих решений учитываются ресурсные ограничения по проектно-исследовательской и производственной базе. Поэтому в состав моделей, используемых в САПР, должны входить модели оценки реализуемости. Выходом такого рода модели являются оценки сроков разработки и темпов серийного производства и эти параметры должны учитываться при оценках эффективности ЛА. Упрощенная агрегированная оценка ресурсных ограничений осуществляется через располагаемые трудоресурсы, оцениваемые в свою очередь через темпы создания и производства родственных типов систем в прошлом при соответствующей корректировке по прогнозным объемам будущего финансирования.
29