Как показывает вся история технического прогресса, создание сложных технических систем и сооружений происходит, как правило, на основе двух принципиально различающихся подходов:
- «нисходящее» проектирование (или проектирование «сверху-вниз», или «декомпозиционное» проектирование), связанное с реализацией «с нуля» некоторого глобального инновационного проекта в рамках единой концептуальной идеи (например, так создавались первые образцы ракетно-космической техники, атомные подводные лодки и др.); Фонд МИК - место, где рождаются стартапы, проекты и раскрываются таланты, сайт i.moscow
- «восходящее» проектирование (или проектирование «снизу-вверх», или «композиционное» проектирование), основанное на модернизации ранее созданных (унаследованных) технических систем и проектных решений и их агрегировании в виде компонентов в качественно иную, а значит, гораздо более сложную систему (например, создание кластерных архитектур из уже функционирующих автономных серверных платформ).
Выбор и обоснование основных принципов системного анализа исследуемой системы
Принципы системного анализа - это некоторые положения общего характера, являющиеся обобщением опыта работы человека со сложными системами. Различные авторы излагают принципы с определенными отличиями, поскольку общепринятых формулировок на настоящее время нет. Однако, так или иначе все формулировки описывают одни и те же понятия.
Наиболее часто, к системным причисляют следующие принципы: принцип конечной цели, принцип измерения, принцип единства, принцип связности, принцип модульности, принцип иерархии, принцип функциональности, принцип развития, принцип сочетания централизации и децентрализации, принцип учета неопределенности и случайностей. Пренебрежение этими принципами при проектировании любой нетривиальной технической системы, в том числе и программной, непременно приводит к потерям того или иного характера, от увеличения затрат в процессе проектирования до снижения качества и эффективности конечного продукта.
Принцип конечной цели
Представим проектируемую программную систему в виде «черного ящика» (рис. 4.1), тогда входные данные - вектор Х - будут включать в себя описание входных параметров, величины измерений, количество измеряемых величин и непосредственно наличие связи с источником. Управляющие параметры системы - вектор Z - это режим выдачи результатов: сокращенная форма (только сигналы на выходах элементов схемы с указанием времени установления) или полная (с временными диаграммами для всех цепей схемы). Выходные данные - вектор Y - это результаты моделирования, представленные в соответствии с режимом их выдачи, а также библиотека моделей представления результатов, модели представления результатов, сохраненные в отдельные файлы.[7].
Тогда для выполнения равенства Y=F(X,Z) проектируемая система должна выполнять следующие функции (в совокупности, представляющие собой функцию F):
- Качественные и количественные показатели параметров измеряемых компонентов газовой смеси;
- Определения основных параметров окружающей среды (температура, влажность, давление);
- Первичная обработка результатов измерения сетевым микроконтроллером;
- Передача результатов обработки по каналу GSM.
Рисунок 4.1 - Системотехническое представление программной системы в виде «черного ящика»
Принцип единства
Согласно принципу единства, в системе выделяются подсистемы, каждая из которых выполняет полностью или частично некоторые функции проектируемой системы. Совокупность этих систем выполняет все функции системы.
На основании функций проектируемой системы, представленных выше, в ней можно выделить следующие подсистемы:
- Подсистема устройства пробоподготовки УПП;
- Подсистема измерительного преобразователя ИП;
- Подсистема устройств обработки информации УОИ;
- Подсистема выходного прибора ВП.
Принцип связности
Совокупность подсистем проектируемой программной системы и их связей - данными, которыми эти подсистемы обмениваются друг с другом и с внешней средой, - образует ее структуру. Структура проектируемой системы представлена на рис. 5.2.
Рисунок 4.2 - Структура проектируемой системы
Принцип модульности
В проектируемой системе целесообразно выделить следующие модули:
- модуль ПИП (первичной обработки преобразователей);
- модуль обеспечения связности;
- модуль программной обработки.
Принцип иерархии
Согласно этому принципу в сочетании с методологией объектно-ориентированного программирования, в проектируемой системе можно выделить две иерархии объектов:
- семейство объектов, относящихся к аппаратной части;
Самое читаемое:
Вакуумные и плазменные приборы
Спроектировать электронно-оптическую систему
осциллографической трубки.
Исходные данные к проекту:
. Ускоряющее напряжение - 5 кВ.
. Ток эмиссии катода - 1 мА.
. Диаметр луча на экране - 0,5 мм.
. Развертка луча - линейная.
. Угол отклонения луча - 200.
Напряжение, В
6.3
...