Автоматизация проектирования обучающих подсистем САПР

• Автор: Карпов, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 227 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБУЧАЮЩИХ
ПОДСИСТЕМ САПР
1Л. Формализация структуры обучающей подсистемы САПР
1Л Л. Структурная схема процесса управления для
обучающих подсистем САПР
1Л .2. Информационная модель потоков данных подсистемы САПР
1.2. Традиционные технологии разработки обучающих подсистем САПР
1.2.1. Основные классы программного инструментария
1.2.2. Универсальные языки программирования
1.3. Методы программной инженерии
1.3.1. Принципы программной инженерии
1.3.2. Унифицированный язык визуального моделирования
1.3.3. САБЕ-средства автоматизации процесса разработки программных систем
1.4. Определение проблематики и задач исследования
ВЫВ ОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБУЧАЮЩИХ ПОДСИСТЕМ САПР
2.1. Базовые характеристики обобщенных моделей технологического процесса создания программного обеспечения
2.1.1. Модели процесса разработки программных систем
2.1.2. Сравнительный анализ моделей процессов разработки
2.2. Экспертно-статистический метод выбора модели процесса разработки обучающих подсистем САПР
2.2.1. Критерии оценки качества моделей процесса разработки
2.2.2. Процедура выбора модели процесса разработки
2.3. Фазы и контрольные точки процесса разработки обучающих подсистем САПР
2.3.1. Ключевые рекомендации для процесса проектирования
2.3.2. Рецензирование проекта по контрольным точкам фаз
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 3. ВИЗУАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ
РЕШЕНИЙ ДЛЯ обучающих ПОДСИСТЕМ САПР
ЗЛ. Принципы визуализации проектных решений для
обучающих подсистем САПР
3.2. Визуализация моделей предметной области
3.3. Методика идентификации классов и объектов для моделей
3.3.1. Подходы к декомпозиции объектно-ориентированной системы
3.3.2. Синтез методов декомпозиции системы
3.4. Создание визуальных моделей анализа и проектирования обучающих подсистем САПР
3.4.1. Визуальная модель анализа подсистемы САПР
3.4.2. Артефакты проектирования подсистем САПР
3.5. Совершенствование архитектуры проектов обучающих подсистем САПР
3.5.1. Образцы для повторного использования в проектах
3.5.2. Оценка архитектурной сложности в сетевых системах
3.5.3. Метод снижения структурной сложности
3.6. Совершенствование динамических моделей в проектах
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБУЧАЮЩИХ ПОДСИСТЕМ САПР
4.1. Пакет визуальных моделей обучающей подсистемы
4.2. Пакет функциональных требований к обучающей подсистеме
4.3. Пакет визуальных моделей модуля генерации учебнотренировочных заданий
4.3.1. Интегрированный пакет спецификации требований
4.3.2. Модельное специфицирование
4.4. Модели проектирования с идентифицированными образцами для повторного использования
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Появление новых технологий для создания систем автоматизированного проектирования (САПР) предопределяется значимостью процессов автоматизации проектирования и интенсификации работ в сфере внедрения САЭ/САМ/САЕ в различных отраслях промышленности. Важной задачей при внедрении новых технологий САПР является не только ускорение конструкторско-технологической подготовки производства, но и повышение квалификации и переподготовка персонала для эффективной эксплуатации новых технологий. Обучающие подсистемы, предназначенные для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР, являются одним из видов обслуживающих подсистем, совокупность которых часто называют системной средой (или оболочкой) САПР.
Крупные проекты по обучающим подсистемам характеризуют, как правило, большое количество функций, процессов, элементов данных и взаимосвязи между ними, а также наличие совокупности взаимодействующих информационных и программных компонентов, имеющих локальные задачи и цели функционирования.
Первые эксперименты по применению компьютеров в целях обучения относятся к началу 1960-х годов и, несмотря на то, что техническая база ЭВМ и программное обеспечение того времени не соответствовали успешному решению проблемы компьютерной поддержки процесса обучения в целом, исследования в этой области начались во всех развитых странах.
За пять десятилетий обучающие системы эволюционировали от автоматизированных учебных курсов до интеллектуальных и экспертных систем с применением мультимедиа и сценарных моделей. В этот период были заложены дидактические, методические и системотехнические основы создания компьютерных обучающих систем, в развитие которых значительный вклад внесли многие отечественные ученые: Бершадский

- выявление и повторное использование образцов анализа и проектирования для улучшения архитектурных решений и в качестве основы для создания нового набора элементов обучающих подсистем САПР.
Для реализации этих принципов проектирования обучающих подсистем САПР в данной работе решаются следующие задачи:
• разработка процедуры принятия решения по выбору модели процесса проектирования обучающих подсистем САПР;
• разработка технологической модели проектирования подсистем САПР и процедуры реализации подпроцессов, направленных на обеспечение согласованного и упорядоченного моделирования проектов;
• разработка метода идентификации ключевых абстракций и механизмов области приложения для визуальных проектных моделей;
• идентификация проектных образцов для решения задач повторного использования в моделях;
• разработка пакета визуальных исполняемых моделей, обладающих свойствами расширения и определяющих каркасы архитектуры обучающих подсистем САПР;
• проведение апробации разработанных в диссертации методов и технологии визуального моделирования для автоматизации проектирования обучающих подсистем САПР.
Решение этих задач позволит сократить время на разработку и тестирование обучающих подсистем САПР, снизить зависимость проектов от изменяющихся требований и обеспечить их гибкость для внесения изменений.