Технология построения моделей.

Моделирование — многофункциональное исследование, применяющееся для определения или уточнения характеристик существующих или вновь конструируемых объектов. Его основной научной задачей является воспроизводство модели на основании ее сходства с существующим объектом. Модель должна иметь сходство с оригиналом, но не быть его полным аналогом (это основное условие), так как в этом случае моделирование теряет смысл. Основное отличие модели от оригинала — способность к гибкому прогнозному изменению, не влияющему на исходные данные модели. Социальная модель может представлять собой математическое уравнение, графическое отображение различных факторов, таблицы взаимозависимых признаков (событий, явлений) и т.д. В отличие от физической социальная модель не копирует изучаемый объект или явление, а преобразует значения одних признаков социального, явления или процесса, выбранных в качестве независимых, в значения других признаков, выбранных в качестве зависимых. Информационное значение социальной модели можно оценивать по степени точности отображения (прогнозирования) изменений изучаемых социальных процессов и явлений (зависимые признаки) при новых значениях независимых признаков (объективных условий).

Необходимо учитывать, что моделирование всегда применяется вместе с другими общенаучными и специальными методами, на основе междисциплинарного подхода, особенно когда оно используется для исследования глобальных проблем, отличающихся многоплановостью, т.е. охватывающих, по существу, всю жизнедеятельность человека. Моделирование в таких случаях является многомодельным построением. Оно сохраняет свои сущностные характеристики при моделировании и более «узких» проблем социальной сферы: демографической ситуации в условиях рыночных отношений (в отдельных конкретных регионах); динамики занятости; состояния образования, здравоохранения, сферы услуг, рынка жилья и т.д. — так как эти проблемы, в сущности, представляют собой сложные социальные компоненты.

Особая сложность моделирования социальных процессов в том, что значительная их часть не укладывается в рамки ранее разработанных схем и требует теоретического осмысления в соответствии с существующей социальной действительностью.

Моделирование социальных отношений и структур позволяет создать множество вариантов моделей, учитывающих влияние тех или иных социальных факторов (в их различных сочетаниях) на исследуемые процессы в социальной сфере. Основой и предметом такого моделирования является проблемная ситуация. Поэтому на начальном этапе необходимо определить наиболее значимую проблему и цели ее исследования.

Любая проблемная ситуация обусловлена объективными и субъективными факторами. При этом к объективным факторам проблемной ситуации относятся противоречия между процессом развития и стремлением к стабилизации, между возникающими потребностями и способами их удовлетворения и т.д. Субъективные факторы — это понимание значимости данной проблемной ситуации, целесообразность ее решения, мотивы и интересы людей, заинтересованных в ее разрешении.

Цель моделирования — воспроизвести данные, оценивающие натуральные нагрузки, ход работы объекта, а также исследовать его внутренние процессы. Потребность в моделировании возникает в том случае, когда исследование непосредственно самого объекта невозможно, затруднительно, слишком дорого или требует слишком длительного времени - это как раз и относится к социальным объектам, представленным отдельными людьми, социальными группами, обществом в целом.

В последнее время довольно широкое распространение получили модели, создаваемые на ЭВМ. Основные их достоинства — универсальность, удобство построения, быстрота внесения новых информационных данных.

Системы автоматизированного проектирования (САПР). Классификация САПР.

Система автоматизированного проектирования — автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.

Расшифровки и толкования аббревиатуры

· Система автоматизированного проектирования. Наиболее популярная расшифровка. В современной технической, учебной литературе и государственных стандартах аббревиатура САПР раскрывается именно так.

· Система автоматизации проектных работ. Такая расшифровка точнее соответствует аббревиатуре, однако более тяжеловесна и используется реже.

· Система автоматического проектирования. Это неверное толкование. Понятие «автоматический» подразумевает самостоятельную работу системы без участия человека. В САПР часть функций выполняет человек, а автоматическими являются только отдельные проектные операции и процедуры. Слово «автоматизированный», по сравнению со словом «автоматический», подчёркивает участие человека в процессе.

· Программное средство для автоматизации проектирования. Это излишне узкое толкование. В настоящее время часто понимают САПР лишь как прикладное программное обеспечение для осуществления проектной деятельности. Однако в отечественной литературе и государственных стандартах САПР определяется как более ёмкое понятие, включающее не только программные средства.

Цели создания и задачи

В рамках жизненного цикла промышленных изделий САПР решает задачи автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства.

Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:

· сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;

· сокращения сроков проектирования;

· сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;

· повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;

· сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Достижение этих целей обеспечивается путем:

· автоматизации оформления документации;

· информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;

· использования технологий параллельного проектирования;

· унификации проектных решений и процессов проектирования;

· повторного использования проектных решений, данных и наработок;

· стратегического проектирования;

· замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;

· повышения качества управления проектированием;

· применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

Визуализация результатов моделирования столкновения, выполненная в NTNU

Анимированная модель поршневого двигателя в Autodesk Inventor

3D-модель болта и чертёж на её основе

Создание 3D-модели в CAD трёхмерного геометрического проектирования

Пример работы в ArchiCAD

Структура САПР

В соответствии с ГОСТ, в структуре САПР выделяют следующие элементы:

· КСАП САПР — комплекс средств автоматизации проектирования САПР

· подсистемы САПР, как элемент структуры САПР, возникают при эксплуатации пользователями КСАП подсистем САПР.

· КСАП-подсистемы САПР — совокупность ПМК, ПТК и отдельных компонентов обеспечения САПР, не вошедших в программные комплексы, объединённая общей для подсистемы функцией.

· ПТК — программно-технические комплексы

· компоненты обеспечения ПТК САПР

· ПМК — программно-методические комплексы

· компоненты обеспечения ПМК САПР

· компоненты обеспечения САПР, не вошедшие в ПМК и ПТК

Совокупность КСАП различных подсистем формируют КСАП всей САПР в целом.

Классификация

По ГОСТ

ГОСТ 23501.108-85 устанавливает следующие признаки классификации САПР:

· тип/разновидность и сложность объекта проектирования

· уровень и комплексность автоматизации проектирования

· характер и количество выпускаемых документов

· количество уровней в структуре технического обеспечения