Характер решаемых задач и квалификация пользователей САПР ТПП

Организация специального ПО в виде прикладных пакетов является мощным средством автоматизации программирования и алгоритмирования. Прикладные пакеты ПО ускоряют внедрение вычислительной техники в различные сферы человеческой деятельности и представляют собой базу для построения интегрированных систем обработки данных.

Различные сферы применения ЭВМ предъявляют особые требования к структуре и принципам использования пакетов прикладного ПО. Для построения пакетов необходимо провести анализ сферы применения ЭВМ и анализ характеристик пакетов прикладного ПО.

Под характеристиками сфер применения ЭВМ понимаются те особенности классов прикладных задач, которые определяют требования к программной реализации этих задач. Характеристики пакетов прикладного МО включают особенности программ, которые обеспечивают удовлетворение этих требований. Такие особенности влияют на выбор математических методов, алгоритмы, на внутреннюю реализацию и способы использования программ.

Две важнейшие характеристики сферы применения ЭВМ - это характер решаемых в ней прикладных задач и квалификация пользователей в данной сфере применения. Характер прикладных задач конкретной сферы применения позволяет определить соотношение объемов программ однократного и регулярного применения. Например, при использовании ЭВМ в инженерных расчетах это соотношение выше, чем в автоматизированной системе технологической подготовки производства, так как первый случай характеризуется постоянным появлением новых задач, требующих специальных программ для своего решения, а второй - стабильностью решаемых задач.

Квалификация пользователей определяется, во-первых, степенью знания вычислительной техники вообще и вопросов программирования и ЭВМ в частности и, во-вторых, уровнем знания алгоритмов решаемых задач. С этих позиций можно выделить три категории пользователей: программисты-пользователи, квалифицированные пользователи и широкий пользователь.

Программист-пользователь отличается глубоким знанием вопросов, программирования на ЭВМ и алгоритмов решаемых прикладных задач. Обычно он знает один или несколько языков программирования, общие принципы программирования на ЭВМ, методы разра­ботки и отладки прикладных программ и формальные методы решения прикладных задач.

Квалифицированный пользователь характеризуется знанием общих принципов программирования, каких-либо языков программирования и общих принципов и методов решения задач определенного класса.

Широкий пользователь ограничивается знанием только самых общих принципов программирования, а знание прикладных задач проявляется как понимание их содержательной части или только умение использовать результаты их решения в практической дея­тельности. Это наиболее массовая группа пользователей ЭВМ.

Под характеристиками пакетов прикладного ПО понимается ориентации прикладного пакета и степень автоматизации вычисли­тельного процесса.

Ориентация прикладного пакета МО определяется частотой появления новых прикладных задач и квалификацией пользователей. Если частота появления высокая, а методы решения задач относительно постоянны, то удобно создавать пакеты прикладных программ, реализующих эти методы, а не их применения к решению отдельных задач. Такие пакеты называются методо-ориентированными. В том случае, когда большому числу пользователей требуется регулярное решение определенной прикладной задачи, целесообразна реализация ее в виде отдельного пакета прикладных программ. Такие пикеты называются проблемно-ориентированными.

Важным фактором при выборе направления реализации программы является квалификация пользователей, для которых она предназначена. Если пользователь пакета должен хорошо владеть вопросами программирования (программист-пользователь и квалифицированный пользователь), то следует разрабатывать методо-ориентированные пакеты. В противном случае (широкий пользователь) необходимо создавать проблемно-ориентированные пакеты.

Степень автоматизации вычислительного процесса определяет степень участия пользователя в организации процессов подготовки и выполнения программ. Чем выше степень участия пользователя, тем ниже степень автоматизации. Очевидно, что наименьшей степенью участия в вычислительном процессе должен обладать широкий пользователь, а это можно организовать за счет применения проблемно-ориентированных пакетов МО. Высокая степень автоматизации вычислительного процесса может потребоваться и при жестких временных ограничениях, накладываемых на решаемые задачи с помощью ЭВМ. Но, оценивая необходимую степень автоматизации при разработке программ, следует учитывать, что разработка программ с более высокой степенью автоматизации вычислительного процесса требует, обычно, больших затрат времени и средств.

Системная организация программ прикладного пакета ПО зависит от его структуры. Различают три вида структур: библиотеки программ, системы программирования с использованием специализированных языков, программные системы.

Библиотека прикладных программ представляет собой набор отдельных, в общем случае, самостоятельных программ, предназначенных для решения простых не связанных между собой задач. Пользователь в процессе эксплуатации применяет либо отдельные программы для решения небольших прикладных задач, либо использует программы библиотеки для реализации отдельных частей общей задачи.

Главное преимущество подобной структуры - это простота ее расширения путем добавления новых программ. Однако для эксплуатации библиотеки требуются достаточно глубокие знания программирования, что не позволяет широкому потребителю (например, инженеру, не знающему программирования) использовать ее при решении своих задач. Библиотека прикладных программ рассчитана на программистов-пользователей и квалифицированных пользователей.

Системы программирования с использованием специализированных языков применяются для разработки прикладных программ конкретного класса задач. С помощью специализированных языков, которые относятся к языкам весьма высокого уровня, можно описывать алгоритм решения задачи на уровне укрупненных схем, а не детального алгоритма решений, как того требуют языки высокого уровня, такие как Фортран, Алгол, ПЛ/1 и др. Решение задач потребителя обеспечивается некоторой совокупностью методов, последовательность и форма применения которых описываются алгоритмом решения на специализированном языке.

Данная форма программирования предназначена для программистов-пользователей и квалифицированных пользователей, так как в этом случае от пользователя требуются хорошие знания методов решения прикладных задач и используемого специализированного языка.

Программные системы представляют собой комплекс программ, предназначенных для решения определенной, сравнительно большой по объему задачи. Структура пакета в этом случае может иметь две организации: простой пакет и сложный пакет (рис.4).

1.Состав и описание компонент специального ПО (СПО) САПР ТПП.