Важнейшим вопросом при создании САПР после фор¬мализации процесса проектирования является вопрос отображения проектно-конструкторской деятельности ин¬женера в программное обеспечение.
В общем, виде процесс проектирования в САПР можно упрощенно представить схемой, показанной на рис. 1. Эта схема отображает элементарную ячейку проектно-конструкторского процесса, из цепочки, которых состоит реальный автоматизированный процесс. Все системы про¬ектирования, создаваемые с помощью современных средств вычислительной техники, являются автоматизирован¬ными. Важнейшую роль в этих системах играет человек-инженер, разрабатывающий проект новых технических средств. Человек в САПР решает все неформализованные проектные задачи и задачи планирования работ. Совре¬менная САПР является инструментом высококвалифици¬рованного инженера-проектировщика, поэтому тесное взаимодействие человека и ЭВМ в процессе проектирова¬ния — один из важнейших принципов построения и эксплуатации САПР.
Основным блоком в схеме процесса автоматизирован¬ного проектирования (рис. 1) является блок проектных решений. В зависимости от полноты формализации наших знаний в конкретной предметной области проектное решение может быть выполнено автоматически или в интерак¬тивном режиме. На основе входных данных и ограниче¬ний (независимые параметры проектирования) блок изме¬няет варьируемые параметры (факторы решения) до полу¬чения приемле-

Ограничения

Получение проектных решений

Входные Варьируемые Проектные Проектные
данные параметры процедуры решения

Оценка результатов проектирования

Выходная документация

Схема процесса автоматизированного проектирования

мых проектных решений (зависимых пере¬менных).
Результаты проектирования должны быть представ¬лены в виде, удобном для восприятия человеком, и содер¬жать информацию, на основе которой инженер мог бы вынести суждение о результатах проектирования.
Если проектное решение утверждается, то оформляется требуемая выходная документация; если необходима кор¬ректировка проекта, инженер, уточняя варьируемые пара¬метры, в интерактивном режиме добивается нужных ре¬зультатов; когда же проектно-конструкторский процесс не приводит к намеченной цели, необходимо уточнить входные данные и ограничения.
Рассмотрение даже такой упрощенной схемы процесса проектирования позволяет уточнить разделение функции между инженером и ЭВМ в САПР. Получение вариантов проектных решений и их представление в виде, удобном для восприятия человеком, может быть возложено на ЭВМ в той мере, в какой это позволит сделать математи¬ческое обеспечение проектных процедур. Но даже при автоматическом получении вариантов проектных решений за инженером остаются важнейшие функции — ввод исход¬ных данных для проектирования, окончательная оценка и утверждение проектных решении. В интерактивном же режиме проектирования инженер непосредственно уча¬ствует в ходе решения задач, воздействуя на выбор фак¬торов решения и уточняя независимые переменные. Полу¬чение выходной документации в соответствии с существую¬щими требованиями является операцией рутинной и должно выполняться автоматически.
На основании изложенного модель программного обес¬печения автоматизированной проектной процедуры можно представить схемой, показанной на рис. 2.

Формирование Задание
входных данных варьируемых
параметров
Корректировка Список Список
входных данных входных варьируемых Распечатка
данных параметров варьируемых
Распечатка параметров
входных данных Расчетный
модуль Подготовка
Формирование Список Проектные данных для
ограничений ограничений решения оценки решений

Корректировка Визуализация
ограничений проектных
решений
Распечатка
ограничений Документирование
проектных решений
Рис. 2. Модель программного обеспечения проектной процедуры в САПР
Обобщенная модель программного обеспечения проектной процедуры в САПР имеет ряд составляющих и списки данных. В общем, виде каждая составляющая должна реализоваться своим программным модулем.
Назначение модуля формирования входных данных состоит в создании списка этих данных для проектирова¬ния и его контроля при вводе в систему. Структура и фор¬мат списка входных данных зависят от содержания про¬ектной процедуры (расчетного модуля). Необходимо преду¬смотреть существование нескольких версий списка вход¬ных данных, которые с заданными именами хранятся на участках магнитного диска. Структура списка данных определяется разработчиком САПР, а формируется он либо в диалоговом режиме пользователем, либо генери¬руется автоматически предыдущими проектными про¬цедурами.
Программный модуль корректировки входных данных предусматривает редактирование (удаление, вставку и т. п.) списка, потребность в котором возникает из-за ошибок пользователя при вводе данных, обнаруживае¬мых при контроле, а также при необходимости их уточне¬ния в результате анализа и оценки проектных решений.
Для обеспечения тщательного контроля в САПР должны быть предусмотрены программные средства для визуализации списков данных. В общем случае необ¬ходимо иметь возможность получения нескольких видов распечатки списка данных: двоичный, десятичный, сим¬вольный, табличный и по записям. Для реализации различных требований пользователя распечатка может выводиться на экран дисплея или на АЦПУ. Все эти операции выполняет модуль распечатки входных данных.
Программные модули формирования, корректировки и распечатки ограничении на процесс проектирования функ¬ционируют аналогично описанным. Структура и формат ограничений зависят от проектного модуля, но они суще¬ственно меньше подвержены изменениям, чем структура и формат исходных данных. Однако необходимо преду¬сматривать существование нескольких версий этих списков (например, общих требований к техническим средствам со стороны различных заказчиков).
Создание и контроль списка варьируемых параметров осуществляются программными модулями их задания и распечатки.
Расчетный модуль программного обеспечения про¬цесса проектирования предназначен для автоматичес¬кого выполнения ЭВМ всех тех операций проект¬ной процедуры, которые удалось полностью формали¬зовать.
Получаемые варианты проектных решений обрабаты¬ваются программным модулем подготовки данных для оценки решений и передаются модулю визуализации. Анализируя результаты проектно-конструкторского процесса, инженер должен иметь возможность про¬смотра выходных данных на АЦПУ, дисплее и гра¬фопостроителе, например, в виде таблиц, схем и чер¬тежей.
Допустимо существование нескольких версий проект¬ных решений, которые хранятся на магнитном диске и могут быть представлены в требуемом виде с помощью программного модуля документирования проектных ре¬шений.
Связь между различными программными модулями проектной процедуры и взаимодействие данной проект¬ной процедуры с другими происходит через общую память.
Это позволяет осуществлять интерактивный автомати¬зированный процесс проектирования с сохранением множе¬ства различных версий, как входных данных, так и проект¬ных решений. Для выполнения требования принципа ра¬циональной связи САПР с окружающей средой при про¬ектировании программного обеспечения следует стре¬миться к тому, чтобы список входных данных был резуль¬татом предыдущих проектных процедур или модулей. Это достигается при разработке информационного обеспече¬ния САПР.