Управление сложными проектами в интегрированных САПР - часть 9

 

 

35

тейнеров информационной системы (ИС) интегрированной САПР [22, 25]. Если 
КПП представлена несколькими проектными процедурами, выполняющимися в 
рамках  некоторого  ППП,  то  в  пределах  этого  пакета передача и хранение про-
ектной  информации  осуществляется  способом,  определяемым  методикой  экс-
плуатации этого пакета. Вне пределов ППП способ передачи проектной инфор-
мации  определяется  исходя  из  требований  среды  проектирования  (и в част-
ности 

−

 мониторной системы САПР). 

Таким образом, с точки зрения управления проектом и процессом проек-

тирования в интегрированной САПР минимальным объектом управления явля-
ется комплексная проектная процедура (КПП).  Результатом работы КПП явля-
ется  комплексное  проектное  решение  (КПР),  оформленное  в  виде  информаци-
онного  контейнера  и  предназначенное  для  передачи  в  оперативное  хранилище 
контейнеров  информационной  системы  САПР.  Введенные  понятия  расширяют 
стандартные  понятия  “проектная  процедура”  и  “проектное  решение”  в  части 
описательной  информации,  необходимой  для  их  семантической  идентифика-
ции. 

 

1.2.3. 

Формализация процесса проектирования 

 
Технологически процесс проектирования может быть представлен в виде 

набора  комплексных  проектных  процедур,  связанных  определенным  образом. 
Математическим  представлением  процесса  проектирования  является  ориенти-
рованный  граф  (орграф)  G(V,D),  вершины  V  которого  ассоциированы  с  ком-
плексными проектными процедурами технологического маршрута, а дуги D 

−

 с 

информационными связями между этими процедурами [24

−

26, 36]. 

Последовательно-параллельный конвейер проектирования. 

В технологическом маршруте проектирования могут содержаться как информа-
ционно-зависимые  комплексные  проектные  процедуры,  допускающие  только 
последовательное  выполнение,  так  и  информационно-независимые,  допускаю-
щие  при  наличии  необходимых  ресурсов  параллельное  выполнение.  Другими 
словами, конвейерная схема обработки проекта, реализующая процесс проекти-
рования в САПР, может иметь как последовательные, так и параллельные уча-
стки  выполнения.  Таким  образом,  схематично  гипотетический  последователь-
но-параллельный  конвейер  обработки  данных,  состоящий  из  десяти  рабочих 

 

 

36

мест  и  включающий  два  параллельных  участка,  может  быть  изображен  в  виде 
орграфа, как показано на рис. 1.10. Параллельные участки конвейера содержат 
комплексные проектные процедуры (ПП

3

, ПП

4

 и ПП

6

, ПП

7

, ПП

8

), допускающие 

одновременное  (параллельное)  выполнение,  т.е.  информационно  независимые 
комплексные проектные процедуры. 

 

ПП

i  

− 

i-

ая комплексная

проектная процедура

Параллельные участки конвейера

ПП

10

ПП

9

ПП

8

ПП

7

ПП

6

ПП

5

ПП

4

ПП

3

ПП

2

ПП

1

 

Рис. 1.10. Гипотетический последовательно-параллельный  

конвейер обработки данных 

 

Откаты в технологическом маршруте проектирования. Как 

было  показано  выше,  одним  из  базовых  принципов    проектирования  является 
итерационный принцип, суть которого состоит в том, что проектные процедуры 
выполняются многократно до тех пор, пока не будут достигнуты приемлемые с 
точки зрения ТЗ результаты. Итерации могут выполняться как в пределах одно-
го  этапа  проектирования,  так  и  между  этапами.  Проектирование  сложных  тех-
нических объектов сопряжено с выполнением многочисленных “откатов” к ра-
нее  выполненным  проектным  процедурам  в  технологическом  маршруте.  Это 
связано  с  тем,  что  ошибка  в  проектном  решении,  сформированном  проектной 
процедурой, может быть обнаружена не сразу, а лишь после того, как это про-
ектное решение использовано в последующих процедурах маршрута. 

Возврат  управления  к  ранее  выполненным  КПП  для  доработки  или  пол-

ной переработки сформированных ими КПР называется откатом в технологи-
ческом  маршруте  проектирования.  В  общем  случае  количество  откатов  и  их 

“глубина”  определяются  как  объективными,  так  и  субъективными  факторами 
процесса  проектирования.  В  качестве  условной  единицы  измерения  глубины 
отката можно использовать некоторую “эталонную” КПП (без учета существа и 

 

 

37

продолжительности  выполняемых  ею  проектных  работ),  т.е.  фактически  вер-
шину  в  орграфе.  Часто  необходимо  знать  временные  затраты  на  выполнение 
итерации,  а  не  то,  на  сколько  вершин  в  орграфе  необходимо отступить, чтобы 
повторить последовательность проектных процедур. В этом случае глубину от-
ката  можно  измерять  в  календарных  днях,  просуммировав  продолжительность 
работ  по  каждой  из  проектных  процедур,  вовлекаемых  в  итерацию.  При  нали-
чии  параллельно  выполняемых  КПП  в  суммировании  должна  участвовать  та 
КПП параллельного участка конвейера, которая имеет большую продолжитель-
ность работы. 

Для  каждой  КПП  технологического  маршрута  необходимо  обеспечить 

возможность возврата управления на одну из предыдущих процедур маршрута. 
В  результате  множество  дуг  D  в  орграфе  G  можно  условно  разделить  на  три 
подмножества  D

1

,  D

2

  и  D

3

,  т.е.  D  =  D

1

U

D

2

U

D

3

,  где  D

1

 

−

  прямые  связи  между 

смежными вершинами орграфа (см. выше рис. 1.10), D

2

 

−

 “ближние” обратные 

связи  между  смежными  вершинами,  D

3

 

−

  “дальние”  обратные  связи  между 

вершинами  орграфа,  которые  не  являются  смежными  (с  точки  зрения  прямых 
связей),  но  между  которыми  существует  опосредствованная  информационная 
зависимость. 

Перегруженность  орграфа  G(V,D)  дугами  ведет  к  существенному  увели-

чению  накладных  расходов  при  его  хранении  и  обработке.  Например,  только 
одна  проектная  процедура  ПП

9

  (см.  выше  рис.  1.10)  имеет  8  обратных  дуг,  ха-

рактеризующих: 

“ближние” связи с процедурами ПП

6

, ПП

7

 и ПП

8

; 

“дальние” связи с процедурами ПП

1

, ПП

2

, ПП

3

, ПП

4

 и ПП

5

. 

Анализ  информационных связей между КПП в технологическом маршру-

те  проектирования  с  точки  зрения  автоматизации  выполнения  процедуры 
управления  типа  “глубокий  откат”  показывает,  что  дуги,  соответствующие 
дальним  обратным  связям,  можно  исключить  из  рассмотрения  без  ущерба  для 
общности решения задачи. Необходимость учета ближних обратных связей ме-
жду  вершинами  орграфа  можно  объяснить  возможностью  обхода  орграфа  в 
двух  направлениях 

−

  от  КПП,  в  которой  допущена  ошибка  проектирования,  к 

КПП,  в  которой  обнаружена  эта  ошибка,  и  противоположное  этому.  Если  при 
решении задачи глубокого отката выбрать только одно направление (от начала 

 

 

38

маршрута  проектирования  к  его  концу),  то  можно  исключить  из  рассмотрения 
дуги, соответствующие ближним обратным связям КПП в маршруте проектиро-
вания. Более подробная информация о способах выполнения процедуры управ-
ления “глубокий откат” содержится в Главе 3. 

Структурная модель проекта. В качестве объекта обработки по-

следовательно-параллельного  конвейера  проектирования  выступает  проект, 
представляющий  многоуровневое  описание  объекта  проектирования  (ОП).  Ка-
ждая КПП конвейера отвечает за “проработку” одного из уровней в рамках того 
или иного аспекта проектирования. При проектировании сложных объектов ис-
пользуется блочно-иерархический подход, заключающийся в иерархической де-
композиции ОП на ряд фрагментов по функциональным признакам и обработке 
каждого  из  фрагментов  по  отдельности.  Предельные  количественные  характе-
ристики КПП (точнее 

−

 реализующих их АРМ) часто приводят к необходимости 

дальнейшего разбиения функциональных узлов объекта на фрагменты по коли-
чественным  признакам.  Таким  образом,  проект  в  стадии  разработки  представ-
ляет  собой  совокупность  описаний  фрагментов  ОП  в  различных  аспектах  про-
ектирования. 

Математическим представлением информационной модели проекта явля-

ется    конечный    гиперграф    H(X,E;R),  где  X  =  {x

1

,  x

2

,  ...,  x

n

} 

−

  множество  вер-

шин, ассоциированных с описаниями функциональных подсистем (узлов) ОП в 
различных  аспектах,  E  =  {e

1

,  e

2

,  ...,  e

m 

} 

−

  множество  ребер,  представляющих   

отношения    между    вершинами,   т.е.   между   частями   проекта, R = f(x,e)  

−

 

инцидентор,  определенный    для   

∀

x

i

∈

X    и 

∀

e

j

∈

E  и  принимающий  значение  1 

(истина),  если  x

i  

и  e

j

  инцидентны,  или  0 (ложь) 

−

 в противном случае.   

Схематично гиперграф информационной модели проекта можно предста-

вить  в  виде  совокупности  “слоев”

−

  информационных  проекций  или  аспектов 

обрабатываемого объекта, пронизанных “вектором” обработки, как показано на 
рис. 1.11. Этот вектор отражает общее направление обработки проекта и может 
быть представлен пронумерованным перечнем аспектов обработки.  

Иерархическая  структура  проекта,  представленная  в  отдельном  слое,  яв-

ляется структурным представлением проекта в рамках одного аспекта обработ-
ки.  В  общем  случае  в  пределах  различных  аспектов  структура  проекта  может 
различаться (например, за счет учета количественных ограничений КПП, ответ-