Министерство образования Российской Федерации Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана

Вид материала

Отчет

Содержание Глава 1. учебно-методический комплекс по курсу «разработка сапр» 1.2. Концепция электронной энциклопедии 1.3. Примеры описаний модулей для электронной энциклопедии Понятие и список его синонимов :: краткое определение.

Подобный материал:

• Программа 1-3 октября 2003 года Москва Организаторы и спонсоры Министерство образования, 141.3kb.
• Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана, 476.84kb.
• Исследование процессов тепло- и массопереноса на поверхности спеченных электродов, 188.74kb.
• Осрб 1-36 04 02-2008, 702.53kb.
• На главную министерство общего и профессионального образования российской федерации, 1520.3kb.
• Министерство транспорта российской федерации федеральное государственное образовательное, 1267.4kb.
• Москва, 9-11 сентября 2009 г. Московский государственный технический университет им., 94.15kb.
• Министерство транспорта российской федерации московский государственный технический, 113.45kb.
• Н. А. Быковой Контрольные вопросы, 24.48kb.
• Российской Федерации Министерство образования и науки Российской Федерации Государственный, 343.55kb.

ГЛАВА 1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО КУРСУ

«РАЗРАБОТКА САПР»

Руководитель работы д.т.н., проф. Норенков И.П.

1.1. ВВЕДЕНИЕ

В данной части отчета представлены результаты первого этапа разработки электронного учебника по дисциплине "Разработка САПР". Особенностью разработки является применение технологии разделяемых единиц контента (ТРЕК) [1]. Ниже после краткого пояснения варианта ТРЕК под названием "Прикладные электронные энциклопедии" дается список метаданных для разработанных в 2003 г. модулей содержательной части учебника.

Хотя объектные технологии создания баз учебных материалов развиваются уже на протяжении более десяти лет, они не привлекали к себе должного внимания. Сегодня ситуация изменилась, что в определенной мере обусловлено появлением международных образовательных стандартов, посвященных объектным технологиям, для которых в данном отчете используется общее название "Технологии разделяемых единиц контента".


1.2. КОНЦЕПЦИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИИ


Базы учебных материалов в информационно-образовательных средах (ИОС) насчитывают десятки тысяч документов. Очевидна потребность в средствах их структуризация, сертификации, комплексирования в маршруты обучения.

ИОС в целом и электронные учебники в частности являются сложными системами и потому их создание должно быть основано на системном подходе, подразумевающем применение принципов структурирования, иерархичности, модульности. Однако в настоящее время в большинстве случаев эти принципы соблюдаются не в полной мере. Очевидно, что модульность означает не просто выделение в структуре объекта некоторых частей. Необходимо придать этим частям свойства элементов, допускающих их объединение в различные структуры более высокого иерархического уровня.

Рассмотрим типичный состав современного электронного учебника. В него входят:

• лекции;
  
• семинары;
  
• лабораторные работы;
  
• тестирующая часть;
  
• типовые задания и примеры их выполнения;
  
• глоссарий.
  

Основная часть контента - лекции - представляет собой линейную фиксированную структуру, состоит из крупных модулей, при этом вносить изменения в учебник могут только его авторы. И хотя каждая из частей учебника может быть разделена на некоторые модули, возможность комбинирования модулей из разных электронных изданий (ЭИ) с целью создания новых пособий нужного содержания и объема на пользовательском уровне, как правило, не предусматривается.

Для устранения имеющихся недостатков нужен переход к использованию новых технологий создания электронных учебников и других ЭИ.

Такие технологии уже имеются. Они разрабатывались под разными названиями, но их объединяет общность ряда основных положений. Это технологии интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР или IETM - Interactive Electronic Technical Manuals) [2], модульных учебников и электронных энциклопедий [3], разделяемых объектных ресурсов (SCOR - Shareable Content Object Resources) [4].

В данной разработке использована концепция прикладных электронных энциклопедий (ПЭЭ).

Создание ПЭЭ рекомендуется начинать с разработки онтологии предметной области, т.е. с определения системы понятий (сущностей), атрибутов и отношений между ними. Результаты представляются в виде тезауруса, каждая строка которого имеет вид:

понятие, [список синонимов], [список возможных обозначений], краткое определение, список URL модулей.

Для каждого понятия должен быть написан разъясняющий его учебный модуль. Модуль имеет заголовок (метаданные) и тело (информационную часть). В заголовке указываются такие данные, как уникальное имя модуля, имя автора, дата создания, номер версии, тип, входы и выходы модуля.

Входы и выходы модуля характеризуют связи понятий, имеющиеся в приложении и отраженные в модуле. Выходом модуля называется понятие, определяемое в модуле, а входом - понятие, введенное в данном приложении и используемое в модуле для определения выхода. Модуль может не иметь входов, если используемые для пояснения термины определены вне данной предметной области, или иметь один, два или более входов. В общем случае число выходов модуля также может быть более одного.

Число модулей, относящихся к одному и тому же выходному понятию, может быть более одного. Эти модули классифицируются по ряду признаков. По назначению различают модули основные, тестирующие, исследовательские и справочные, излагающие основной учебный материал, выполняющие тестирование обучаемых, используемые для лабораторных и практических занятий и содержащие справочный материал соответственно. По уровню изложения материала применительно к высшему образованию модули можно подразделять на профессиональные, общеобразовательные, популярные. Классификационные признаки модуля составляют его тип.

Множество модулей, созданных для определенного приложения, вместе с системой управления составляет прикладную электронную энциклопедию (ЭЭ). Энциклопедия может постоянно пополняться новыми модулями.

Конкретные варианты электронных учебников и пособий создаются путем выбора из ЭЭ модулей, отвечающих данным потребностям пользователей, и образования из них линейной последовательности с введением гипертекста. Синтез ЭИ осуществляется пользователем (им может быть локальный преподаватель или индивидуальный обучаемый) в интерактивном режиме.

Система управления ЭЭ предназначена для поддержки процедур синтеза учебников и пособий и выполнения функций по сопровождению тезауруса и базы модулей.

1.3. ПРИМЕРЫ ОПИСАНИЙ МОДУЛЕЙ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИИ

Приводимый ниже список включает часть сведений о разработанных модулях и представлен в следующем формате:

#идентификатор модуля (Список выходов)

где (Список выходов) содержит пункты, каждый пункт имеет вид

Понятие и список его синонимов :: краткое определение.

#2.1

Проектировани[е], Разработк[а] :: процесс, заключающийся в получении и преобразовании исходного описания еще не существующего объекта в окончательное описание (проект) на основе выполнения комплекса работ исследовательского, расчетного и конструкторского характера.

Техническ[ое] задани[е], ТЗ :: исходное описание проектируемого объекта, содержащее требования к характеристикам и параметрам объекта, условия применения и эксплуатации будущего изделия.

Проект[] :: сведения, достаточные для изготовления изделия в заданных условиях и представленные в виде комплекта проектной документации.

Автоматизированн[ое] проектировани[е]

Систем[а] автоматизированного проектирования, САПР, CAE/CAD/CAM :: организационно-техническая система, представляющая собой комплекс средств автоматизированного проектирования, взаимосвязанный с подразделениями проектной организации и выполняющий автоматизированное проектирование.


#2.2

Системн[ый] подход[]

Теори[я] систем :: дисциплина, посвященная исследованию и проектированию сложных экономических, социальных, технических систем, на основе конкретизации положений системного подхода.

Системотехник[а] :: дисциплина, предметом которой являются, во-первых, организация процесса создания, использования и развития технических систем, во-вторых, методы и принципы их проектирования и исследования.

Блочно-иерархическ[ий] подход[], Блочно-иерархическ[ое] проектирован[ие] :: декомпозиционный подход к проектированию сложных систем, основанный на разделении описаний объектов и соответственно средств их создания на иерархические уровни и аспекты.

Объектно-ориентированн[ое] проектировани[е] :: методология проектирования, основанная на представлении проекта в виде совокупности объектов, каждый из которых является реализацией определенного класса, а классы образуют иерархию с использованием наследования.

Систем[а] :: множество элементов, находящихся в отношениях и связях между собой.

Сложн[ая] систем[а]:: система, характеризуемая большим числом элементов и, что наиболее важно, большим числом взаимосвязей элементов.

Подсистем[а] :: часть системы (подмножество элементов и их взаимосвязей), которая имеет свойства системы.

Надсистем[а] :: система, по отношению к которой рассматриваемая система является подсистемой.

Фазов[ая] переменн[ая] :: величина, характеризующая протекание физического процесса в некотором элементе физической системы.

Вектор[] переменных состояния :: вектор фазовых переменных, характеризующих состояние исследуемой системы.

Оптимизаци[я]:: синтез, выполняемый с целью получения экстремального значения некоторой функции, характеризующей качество проектного решения.


#2.3

Системн[ый] уров[ень] :: иерархический уровень проектирования, на котором проектируются сложные системы (например, производственное предприятие, вычислительная сеть, технологическая линия), состоящие из подсистем (производственных цехов и участков, серверов и терминалов, станков и робототехнических комплексов и т.п.).

Макроуров[ень] :: иерархический уровень проектирования, на котором для описания проектируемых объектов используются модели с сосредоточенными параметрами.

Микроуров[ень] :: иерархический уровень проектирования, на котором для описания проектируемых объектов используются модели с распределенными параметрами.

Схемотехническ[ий] уров[ень] :: иерархический уровень проектирования радиоэлектронных устройств, на котором проектируются принципиальные электрические схемы.

Функционально-логическ[ий] уров[ень] :: иерархический уровень проектирования радиоэлектронных устройств и СБИС, на котором проектируются функциональные и логические схемы.

Восходящ[ее] проектировани[е], Проектировани[е] снизу-вверх, Восходящ[ий] стил[ь] :: стиль проектирования в блочно-иерархическом подходе, характеризующийся выполнением проектных процедур, начиная с верхних иерархических уровней.

Нисходящ[ее] проектировани[е], Проектировани[е] сверху-вниз, Нисходящ[ий] стил[ь] :: стиль проектирования, при котором задачи на верхних иерархических уровнях проектирования решаются раньше, чем задачи на нижележащих уровнях.


#2.4

Стади[я] проектирования :: этап (или совокупность этапов) проектирования, заканчивающийся выпуском промежуточного проекта, по которому требуется принятие определенных согласительных и/или утверждающих решений для продолжения проектирования.

Научно-исследовательск[ая] работ[а], НИР, Предпроектн[ое] исследовани[е]

Проектн[ая] процедур[а] :: часть процесса проектирования, заканчивающаяся получением проектного решения, его оценкой или документальным представлением.

Проектн[ая] операци[я] :: часть проектной процедуры, декомпозируемой из соображений удобства изучения или обсуждения процессов проектирования.

Внешн[ее] проектировани[е] :: разработка и согласование технического задания.

Внутренн[ее] проектировани[е] :: проектирование объекта в соответствии с известным техническим заданием.

Маршрут[] проектирования :: последовательность проектных процедур при проектировании изделия.

Выходн[ой] параметр[] :: параметр, характеризующий свойства проектируемой системы.

Услови[е] работоспособности :: условие удовлетворения требований к определенному выходному параметру.

Внешн[ий] параметр[] :: параметр, характеризующий некоторое свойство или состояние внешней по отношению к проектируемому объекту среды.


#2.5

Модел[ь] :: квазиобъект, отображающий некоторые свойства реального объекта.

Математическ[ая] модел[ь]:: модель, представленная на языке математики.

Аналитическ[ая] модел[ь] :: математическая модель, представляющая собой явные зависимости искомых выходных параметров объекта от аргументов (параметров компонентов и внешней среды).

Алгоритмическ[ая] модел[ь] :: математическая модель, представляющая собой алгоритм, позволяющий вычислить выходные параметры объекта при заданных параметрах компонентов и внешних условий через посредство решения системы уравнений.

Имитационн[ая] модел[ь] :: математическая модель, предназначенная для отображения процессов, протекающих в моделируемом объекте при произвольных внешних воздействиях.

Полн[ая] модел[ь]:: модель, описывающая не только внешнее проявление свойств объекта, но и его внутреннюю структуру и/или процессы в этой структуре.

Макромодел[ь] :: упрощенная математическая модель, которая в отличие от полной модели некоторого объекта отражает процессы только на его внешних выводах, в то время как полная модель описывает также внутренние для объекта процессы.

Смешанн[ая] модел[ь] :: математическая модель устройства, в которой для моделирования разных частей устройства используют как аналоговые, так и дискретные модели.

Моделировани[е] :: проектная процедура, заключающаяся в формировании модели объекта (modeling) и ее использовании для получения нужной информации об объекте (simulation).


#2.6

Структурн[ый] синтез[] :: проектная процедура, заключающаяся в разработке структуры проектируемого изделия, т.е. совокупности составляющих изделие компонентов и системы их связей.

Параметрическ[ий] синтез[] :: задача проектирования, заключающаяся в определении числовых значений параметров элементов при заданной структуре объекта проектирования.

Одновариантн[ый] анализ[] :: проектная процедура, заключающаяся в определении вектора выходных параметров исследуемого объекта, и/или установившихся значений фазовых переменных, или их зависимостей от времени при заданных значениях внутренних и внешних параметров.

Многовариантн[ый] анализ[] :: проектная процедура, сводящаяся к многократному выполнению одновариантного анализа.

Анализ[] чувствительности :: вид анализа, заключающийся в расчете матрицы чувствительности. Элементами этой матрицы являются коэффициенты чувствительности (влияния).

Коэффициент[] чувствительности, Коэффициент[] влияния :: коэффициент, характеризующий степень влияния параметра-аргумента xi на выходной параметр yj.

Статистическ[ий] анализ[] :: проектная процедура, заключающаяся в расчете гистограмм и/или числовых характеристик распределений выходных параметров проектируемого изделия.

Формировани[е] модел[и], Modeling :: этап моделирования, на котором создается модель.

Исследовани[е] модели, Simulation :: этап моделирования, на котором исследуется созданная модель.

Верификаци[я] :: проектная процедура, целью которой является проверка соответствия параметров проектируемого объекта требованиям технического задания.

Внутренн[ий] параметр[] :: параметр, характеризующий определенное свойство некоторого элемента проектируемого объекта.


#2.7

Автоматизированн[ая] систем[а], АС :: система, в которой задачи решаются при взаимодействии человека и ЭВМ.

Систем[а] инженерных расчетов, Систем[а] CAE, CAE, Computer Aided Engineering :: система автоматизации функционального проектирования, называемая также автоматизированной системой инженерных расчетов и анализа.

Систем[а] конструкторского проектирования, Систем[а] CAD, CAD, Computer Aided Design :: система конструкторского проектирования.

Систем[а] CAM, CAM, Computer Aided Manufacturing :: автоматизированная система технологического проектирования.

Управлени[е] проектными данными, PDM, Product Data Management, Системн[ая] сред[а] :: управление данными о промышленных изделиях, разделяемыми разными системами и подсистемами автоматизированного проектирования.

Управлени[е] цепочками поставок, SCM, Supply Chain Management :: управление цепочками поставок.

Электронн[ый] бизнес[], E-Commerce :: электронный бизнес.

Совместн[ый] электронн[ый] бизнес[], CPC, Collaborative Product Commerce, Систем[а] управления данными в интегрированном информационном пространстве :: обеспечение информационного взаимодействия производителей, поставщиков и покупателей на различных этапах жизненного цикла изделий, направленное на оптимальное удовлетворение потребностей заказчиков в продукции и услугах..

Автоматизированн[ая] систем[а] управления предприятием, АСУП, ERP, Enterprise Resource Planning :: автоматизированная система, поддерживающая различные аспекты управления предприятием.

Автоматизированн[ая] систем[а] управления технологическими процессами, АСУТП :: компьютеризированная система промышленной автоматизации, предназначенная для управления технологическими процессами и технологическим оборудованием.

Систем[а] планирования ресурсов производства, Систем[а] MRP-2, MRP-2, Manufacturing Resource Planning, MRP II :: система управления бизнес-процессами, непосредственно связанными с производством, оперирующие информацией о материалах, оборудовании, контроле и т.п.

Производственн[ая] исполнительн[ая] систем[а], MES, Manufacturing Execution System[]:: производственная исполнительная система, ориентированная на решение оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом.

Числов[ое] компьютерн[ое] управлени[е], CNC, Computer Numerical Control :: компьютерное числовое управление.

Систем[а] диспетчерского управления и сбора данных, Систем[а] SCADA, SCADA, Supervisory Control and Data Acquisition :: система в АСУТП, основным назначением которой являются сбор и обработка данных о состоянии оборудования и протекании производственных процессов для принятия решений по загрузке станков и выполнению технологических маршрутов..

Управлени[е] взаимоотношениями с заказчиками, CRM, Customer Requirement Management :: управление взаимоотношениями с заказчиками.

Интерактивн[ое] электронн[ое] техническ[ое] руководств[о], ИЭТР, IETM, Interactive Electronic Technical Manual[] интерактивное электронное техническое руководство :: интерактивное электронное техническое руководство

Управлени[е] жизненным циклом, PLM, Product Lifecycle Management :: управление жизненным циклом промышленной продукции.


#2.8

Проектирующ[ая] подсистем[а] :: подсистема САПР, в которой непосредственно выполняются проектные процедуры.

Обслуживающ[ая] подсистем[а] :: подсистема САПР, обеспечивающая функционирование проектирующих подсистем.

Вид[] обеспечени[я]

Математическ[ое] обеспечени[е]:: (в САПР) методы и алгоритмы выполнения проектных процедур.

Техническ[ое] обеспечени[е]:: (в САПР) вычислительное, периферийное, констрольно-измерительное оборудования

Информационн[ое] обеспечени[е]] :: (в САПР) данные, используемые при проектировании.

Лингвистическ[ое] обеспечени[е]]:: (в САПР) языки и форматы данных,

Программн[ое] обеспечени[е]:: (в САПР) компьютерные программы, используемые при проектировании.

Методическ[ое] обеспечени[е] :: (в САПР) методики проектирования.

Организационн[ое] обеспечени[е]:: (в САПР) инструкции, штатное расписание, структура организации и т.п., относящиеся к САПР.

Машиностроительн[ая] САПР, САПР в области машиностроения, MCAD, Mechanical CAD :: система автоматизированного проектирования механических объектов.

САПР в области радиоэлектроники, ECAD, Electronic CAD :: система автоматизированного проектирования в электронной промышленности.

Программно-методичес[ий] комплекс[], ПМК :: совокупность программных компонентов, предназначенных для выполнения определенной проектной процедуры, вместе с соответствующей программной документацией.


#2.9

Информационн[ая] поддержк[а] изделий, ИПИ, CALS-технологи[я], CALS, Continuous Acquisition and Lifecycle Support :: информационная поддержка изделий на всех этапах их жизненного цикла.


#2.10

Модел[ь] As Is :: функциональная модель предприятия, отражающая его структуру и характер информационных процессов к моменту обследования предприятия с целью его реинжиниринга.

Модел[ь] To Be :: функциональная модель предприятия, отражающая его структуру и характер информационных процессов, получаемая в результате обследования предприятия и анализа его деятельности, проводимых с целью повышения эффективности функционирования предприятия на основе использования соответствующих информационных технологий.

Прототипировани[е] :: создание и исследование прототипа проектируемого объекта.

Функциональн[ая] модел[ь] :: модель, отображающая множество функций проектируемой системы с помощью иерархии взаимосвязанных блоков ICOM (в методике IDEF0).

Информационн[ая] модел[ь] :: модель приложения, описывающая структуры данных, т.е. элементы данных (сущности, атрибуты) и отношения между ними, характерные для приложения.

Поведенческ[ая] модел[ь] :: модель, отражающая динамические свойства объекта.

Структурн[ая] модел[ь] :: модель, отражающая структуру объекта.


#2.11

Рабоч[ая] станци[я], Автоматизированн[ое] рабоч[ее] мест[о], АРМ, Workstation :: вычислительная система, ориентированная на решение определенного круга проектных задач.


#2.12

Процессор[] :: центральное устройство компьютера, включающее арифметико-логическое устройство и устройство управления.


#2.13

Памят[ь] :: устройство для хранения данных.

Кэш-памят[ь] :: промежуточная память, характеризуемая меньшим объемом и большим быстродействием по сравнению с системной памятью.

Оперативн[ая] памят[ь] :: основная память компьютера.

Внешн[яя] памят[ь] :: память, характеризуемая большим объемом и меньшим быстродействием по сравнению с системной памятью.

Памят[ь] с произвольным доступом, RAM, Random Access Memory :: память с произвольным доступом, допускающая как чтение, так и запись данных.

Постоянн[ая] памят[ь], ROM, Read Only Memory :: память, предназначенная только для чтения данных из памяти.

Динамическ[ая] памят[ь], DRAM, Dynamic RAM :: память, требующая регенерации информации после операции чтения.

Синхронн[ая] памят[ь], SDRAM, Synchronous DRAM :: память, в которой такты работы засинхронизированы с тактами работы процессора.

Статическ[ая] памят[ь], SRAM, Static RAM :: статическая память на бистабильных ячейках, не требующая регенерации информации после операции чтения.

Перепрограммируем[ая] памят[ь] :: память типа ROM, допускающая перепрограммрование (перезапись) информации.

EPROM, Electrically Programmable ROM :: память типа ROM, в которой перепрограммирование осуществляется с помощью ультрафиолетового облучения.

EEPROM, Electrically Erasable Programmable ROM, Флеш-памят[ь] :: память типа ROM, в которой перепрограммирование осуществляется с помощью электрических импульсов.

Накопител[ь] на магнитн[ых] диск[ах], Памят[ь] на магнитных дисках, Дисков[ая] памят[ь] :: разновидность внешней памяти.

Накопител[ь] на жестк[их] магнитн[ых] диск[ах], НЖМД, Винчестер[], Памят[ь] на жестк[их] диск[ах]:: разновидность внешней памяти.

Накопител[ь] на гибк[их] магнитн[ых] диск[ах], НГМД :: разновидность внешней памяти.


Примечание. Полный список описаний разработанных модулей приведен в электронном приложении.