Как без оформленного проекта вполне можно построить скворечник, но невозможно строительство высотного здания или комплекса космодрома со строительной индустрией, жилыми, стартовыми и производственными комплексами, так и без проекта можно реализовать лишь небольшую программу, но не автоматизированное рабочее место специалиста, а тем более автоматизированную систему управления большого предприятия.
Что же производят программисты? Программисты производят программный продукт. В терминах автоматизированных систем программисты создают программное обеспечение.
Программный продукт — программа, которую можно запускать, тестировать, исправлять и развивать. Такая программа должна быть написана в едином стиле, тщательно оттестирована до требуемого уровня надежности, сопровождена подробной документацией и подготовлена для тиражирования.
Программное изделие — программа на носителе данных, являющаяся продуктом промышленного производства. Термин утвержден Государственным стандартом.
Современное проектирование домов: BIM технологии. Библиотеки информационных моделей // FORUMHOUSE
Программное обеспечение автоматизированных систем — совокупность программ на носителях данных и программных документов, предназначенная для отладки, функционирования и проверки работоспособности автоматизированных систем.
Автоматизированная система (АС) — организационно-техническая система, обеспечивающая выработку решений на основе автоматизации информационных процессов в различных сферах деятельности (управление, проектирование, производство и т. д.) или их сочетаниях, система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций.
Необходимость в проекте вызвана сложностью задачи.
Следующий пример показывает нелинейную зависимость роста сложности задачи от ее размера. Необходимо в уме сложить числа 4 и 3. Ответ, разумеется, — 7. Необходимо в уме перемножить числа 7 и 9. Ответ, конечно, — 63. Но если не знаете таблицу умножения, то надо выполнить нестандартное преобразование в виде многократного сложения. Трудно ли оно для вас?
Необходимо в уме перемножить числа 289 и 347. Если вы не феноменальный счетчик, то хватит ли в вашей голове оперативной памяти? А сможете ли вы перемножить в уме шестизначные числа? Но если декомпозировать данную задачу на вычисление ряда произведений одного из сомножителей на отдельные цифры другого сомножителя и затем найденные произведения сложить (при этом записывать на бумаге все промежуточные результаты), то с этой задачей вполне может справиться заурядный человек.
Еще пример, показывающий один из путей снижения сложности задачи за счет ее декомпозиции на обозримые части. Обычный нормальный человек со средними способностями может одновременно в своей голове удержать не более семи мыслей. В школе задачи с шестью действиями считаются задачами повышенной сложности и помечаются символом «*». В армиях разных стран, времен и народов производилось деление на десятки, сотни, тысячи. У командиров в подчинении находилось либо десять воинов, либо десять младших командиров.
Лекция «Этапы и стадии проектирования зданий и сооружений»
Программа — очень сложный объект, содержащий до сотен тысяч и даже нескольких миллионов мыслей. Сложность программного продукта — отнюдь не случайное свойство, скорее необходимое. Его сложность определяется четырьмя основными причинами: сложностью задачи, сложностью управления процессом разработки, сложностью описания поведения отдельных подсистем, сложностью обеспечения гибкости конечного программного продукта.
В табл. 1.1 приведены пять признаков сложной системы вместе с примерами. Эти признаки инвариантны как для осязаемой системы из реального мира «музыкальный центр», так и для программной системы — текстового редактора.
Примеры музыкального центра и текстового редактора как сложных систем
Признаки Музыкальный центр Текстовый редактор 1. Сложность часто представляется в виде иерархии. Сложная система обычно состоит из взаимозависимых подсистем, которые в свою очередь также могут быть разделены на подсистемы и т. д., вплоть до самых низких уровней абстракции Состоит из 6 подсистем: усилителя, блока цифрового управления системой, проигрывателя компакт-дисков, кассетной деки, радиоприемника, динамиков.
Каждая из подсистем может быть в свою очередь разделена на подсистемы. Усилитель разделяется на фильтры, предварительные каскады усиления и усилитель мощности. Блок цифрового управления системой разделяется на процессор, панель кнопок, панель индикации и на цифроаналоговые, аналого-цифровые преобразователи.
Проигрыватель компакт-дисков — на лазер, устройство управления лазером, цифроаналоговый преобразователь и т. д. Состоит из файлов: описания глобальных констант и переменных, библиотеки модулей поддержки дисплея, библиотеки модулей поддержки клавиатуры, библиотеки модулей поддержки главного «меню», набора модулей самого редактора. Библиотека модулей поддержки клавиатуры в свою очередь включает модуль строчного редактора, который использует такие модули файла библиотеки поддержки дисплея, как отображения строки на экране и перемещения курсора в заданную позицию, а также еще целый ряд внутренних модулей 2. Выбор низшего уровня абстракции является в значительной мере произвольным и в большей степени определяется наблюдателем В качестве низшего уровня абстракции можно выбрать узлы, выполняющие законченные функции обработки электронных или звуковых сигналов: усилительные каскады — усиливают сигналы, фильтры — обеспечивают исключение помех соответствующих частот и т. д. При необходимости улучшить функцию какого-либо узла необходимо рассмотреть более низкий уровень абстракции, т. е. операционные усилители, транзисторы, диоды и др.
Системные аналитики в качестве низшего уровня абстракции в программах используют модули. Кодировщики, реализующие модули, в качестве низшего уровня абстракции используют алгоритмические структуры (операторы) языка высокого уровня и структуры данных 3. Внутриэлементные связи обычно прочнее межэлементных связей.
Поэтому взаимодействия частей внутри элементов системы оказываются естественным образом отделенными от взаимодействия между самими элементами. (Различие между внутри- и межэлементными взаимодействиями обусловливает разделение системы на абстрактные автономные части, которые можно изучать по отдельности.) Каждый узел, как правило, имеет или один (управляющий), или два входа (управляющий и сигнальный) и только один выход (обработанный сигнал). Связи между узлами обеспечиваются соединением входов и выходов различных узлов.
Узел работает как «черный ящик», внутриэлементные связи которого «не видны» извне. Количество внутриэлементных связей существенно больше, чем межэлементных Связи между модулями реализованы с помощью аргументов (в количестве от 0 до 10) функций и небольшого количества глобальных переменных.
Внутримодульные связи реализованы с помощью общих для модуля переменных (обычно от 10 до нескольких десятков). Поскольку переменные доступны из любой точки модуля, то такая связь является связью типа «все со всеми» 4. Иерархические системы обычно состоят из нескольких подсистем разного типа, реализованных в различном порядке и в разнообразных комбинациях Каждый из электронных узлов устройства выполнен, в конечном итоге, из одних и тех же типовых элементов: полупроводниковых приборов (транзисторов и диодов), сопротивлений, конденсаторов различных номиналов и способов изготовления.
Различаются порядок и комбинации использования этих элементов в разных узлах Каждый модуль представляет собой набор одних и тех же вычислительных структур (операторов) и стандартных функций, по-разному взаимодействующих друг с другом через общие данные в каждом из модулей 5. Работающая сложная система неизбежно оказывается результатом развития работающей простой системы. Сложная система, разработанная от начала до конца на бумаге, никогда не работает и нельзя заставить ее заработать. Обычно первоначально создают простую работающую систему, которую развивают в последующих версиях на основе новых идей, полученных при эксплуатации Прототипы музыкального центра: радиоприемник, кассетный магнитофон, проигрыватель компакт-дисков. Музыкальный центр является комбинацией и дальнейшим развитием этих систем: улучшены подсистемы усиления и фильтрации звука, улучшены динамики, добавлен цифровой процессор для обработки звука Сначала появились простейшие текстовые редакторы как строчные, так и экранные для набора и корректировки текстов в режиме пишущей машинки. Затем появились текстовые процессоры, форматирующие текст и осуществляющие проверку орфографии. Далее появились интегрированные системы, включающие процессоры: текстовые, графические, электронных таблиц, баз данных и деловой графики
Проектирование — это разработка проекта, процесс создания спецификации, необходимой для построения в заданных условиях еще несуществующего объекта на основе первичного описания этого объекта. Результатом проектирования является проектное решение или совокупность проектных решений, удовлетворяющих заданным требованиям. Заданные требования обязательно должны включать форму представления решения.
Спецификация в сфере проектной деятельности — это какое-либо описание в точных терминах.
Проектным документом называют документ, выполненный по заданной форме, в котором представлено какое-либо проектное решение. В программировании проектные решения оформляются в виде программной документации. Различают внешнюю программную документацию, которая согласуется с заказчиком, и внутреннюю промежуточную документацию проекта, которая необходима самим программистам для их работы.
Проект (от лат. projectus — брошенный вперед) — совокупность проектных документов в соответствии с установленным перечнем, которая представляет результат проектирования.
Проектной ситуацией называют реальность (ситуацию), в которой ведется проектирование. Паровоз и электровоз проектировались в разных проектных ситуациях, определенных уровнем знаний человечества. Именно поэтому XIX в. стал веком паровоза.
Любая задача характеризуется необходимостью преобразования некоторой исходной ситуации в ситуацию, называемую решением. Говоря о любой задаче, всегда имеем ее информационные элементы:
— информация об условии (условие задачи) — что задано;
— информация о решении (признаки исходной ситуации) — что требуется получить;
— информация о технологии преобразования условия в решение — как решить.
Проектная задача (англ. Engineering Task) характеризуется неопределенностью априори информации: что требуется получить, что задано. Более того, способ решения задачи является объектом проектирования. И наконец, решение проектной задачи должно быть найдено в рамках ограничений внешней среды проектирования: доступных денежных средств, заранее заданных сроков, возможностями технических средств и инструментария программирования, научных знаний, программных заделов и т. д.
Проектные задачи по плечу только тем, кто способен воспринимать явление целиком и в мельчайших деталях одновременно, остроумно связывая эти детали между собой. Именно таких людей всегда называли инженерами, да и сам термин происходит от латинского ingenium, что означает природный ум, а также изобретательность. Инженер-программист — специалист по решению проектных задач. Инженер-системотехник — инженер инженеров, специалист по решению проектных задач создания таких особо сложных искусственных систем, как автоматизированные системы.
Источником, первопричиной всякой проектной деятельности является субъект — человек или группа людей, испытывающие дискомфорт в существующей ситуации.
«Лежа на теплой печи» (находясь в комфортной ситуации), можно мечтать о решении мировых проблем и ничего не делать. Однако страх перед грядущим дискомфортом (замерзание, голод) вернет мечтателя в реальную ситуацию и потребует нахождения способа решения и самого решения проблемы дальнейшего его существования (заготовка дров и продуктов).
Дискомфорт субъекта может быть конкретизирован в виде потребности, удовлетворение которой снимает его.
Для удовлетворения потребности нужен некоторый объект проектирования (в нашем случае программный продукт), наличие которого, его свойства и состояние удовлетворяют потребностям субъекта.
Ответив на вопрос, какими свойствами должен обладать объект, подготовим исходные данные для следующего вопроса: как должен быть устроен объект, чтобы иметь такие свойства? Для решения этой задачи также необходимо раскрыть исходную ситуацию. Причем такое раскрытие требуется на разных уровнях конкретизации объекта.
Таким образом, получается, что процедура раскрытия проектной ситуации может повторяться многократно и на разных этапах решения общей проектной задачи. При этом все решения взаимосвязаны: решения, принятые на одном этапе, должны быть учтены при выполнении других. Каким-либо образом формализовать и учесть это влияние затруднительно, поэтому процесс решения носит итерационный характер.
Для удовлетворения потребности должна быть реализована некоторая деятельность, конечным результатом которой (целью) и будет создание объекта и (или) приведение его в желаемое (целевое) состояние. Эта деятельность тоже является объектом, требующим проектирования. По отношению к ней также должна решаться аналогичная задача. Иначе говоря, сам процесс проектирования является объектом проектирования.
Метод (от греч. methodos — способ исследования или познания, теория или учение) — прием или система приемов практического осуществления чего-нибудь в какой-либо предметной области, совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения действительности, подчиненных решению конкретных задач. Метод включает средства — с помощью чего осуществляется действие и способы — каким образом осуществляется действие.
Методика (от греч. methodike) — упорядоченная совокупность методов практического выполнения чего-нибудь.
Методики проектирования излагаются в виде описаний проектных процедур и проектных операций.
Под проектной процедурой понимают формализованную совокупность действий, выполнение которых оканчивается проектным решением. Например, проектной процедурой являются процедуры раскрытия проектной ситуации и разработки структуры программы.
Действие или формализованную совокупность действий, составляющих часть проектной процедуры, алгоритм которых остается неизменным для ряда проектных процедур, называют проектной операцией. Например, вычерчивание схемы, дифференцирование функции.
Проектные процедуры могут включать другие проектные процедуры и т. д. до проектных операций. Проектные процедуры могут представлять собой алгоритмы (только для тривиальных нетворческих операций) и эвроритмы (которыми излагаются эвристические операции).
Алгоритм — строго однозначно определенная для исполнителя последовательность действий, приводящих к решению задач.
Современное значение слова «алгоритм» во многом аналогично таким понятиям, как рецепт, процесс, методика, способ. Согласно Д. Кнуту [17], алгоритм имеет пять важных свойств.
Конечность. Алгоритм всегда должен заканчиваться после выполнения конечного числа шагов.
Определенность. Каждый шаг алгоритма должен быть точно определен.
Наличие входных данных. Алгоритм имеет некоторое число входных данных, задающихся до начала его работы или определяющихся динамически во время его выполнения.
Наличие выходных данных. Алгоритм имеет одно или несколько выходных данных, имеющих определенную связь с входными данными.
Эффективность. Алгоритм обычно считается эффективным, если его операторы достаточно просты для того, чтобы их можно было точно выполнить при помощи карандаша и бумаги в течение конечного промежутка времени.
Термин «эвроритм» науки эвристика образован от легендарного возгласа Архимеда «Эврика!», что в переводе с греческого означает «нашел, открыл». Алгоритм в процессе выполнения не изменяется бездумным исполнителем (процессором). В отличие от алгоритма эвроритм выполняется мыслящим человеком, который может усовершенствовать порядок своей работы в процессе ее выполнения. Эвроритм может включать алгоритмы. Например, инструкция пользования программой — это эвроритм, особенно если одни и те же действия можно выполнить разными способами (через пункт меню или нажатием кнопки).
Эвристика — наука, раскрывающая природу мыслительных операций человека при решении конкретных задач независимо от их конкретного содержания. В более узком смысле эвристика — это догадки, основанные на опыте решения родственных задач.
Инженерия программирования (англ. software engineering, в терминах автоматизированных систем — разработка программного обеспечения) — инженерное дело, творческая техническая деятельность. Инженерия опирается на специфические методы и методики, в том числе эвристические. Инженерия [20] изучает различные методы и инструментальные средства с точки зрения определенных целей, т. е. имеет очевидную практическую направленность. Основная идея инженерии программирования в том, что разработка программного обеспечения является формальным процессом, который можно изучать, выражать в методиках и совершенствовать.
Инженерия программирования имеет четкую определенную дату рождения — 1968 г. Причина ее появления — реакция на так называемый «кризис программного обеспечения», вызванный достижением непреодолимого уровня сложности. Характерные вопросы и задачи инженерии программирования, изложенные Фредериком Бруксом, актуальны и по сегодняшний день.
Как проектировать и строить программы, образующие системы?
Как проектировать и строить программы и системы, являющиеся надежным, отлаженным, документированным и сопровождаемым продуктом?
Как осуществлять интеллектуальный контроль в условиях большой сложности?
Инженерная деятельность базируется на совокупности общенаучных методов системного подхода, аналитико-синтетическом методе блочно-иерархического подхода к проектированию сложных систем, аналитико-синтетическом методе стадии и этапы разработки. Дополнительно инженеры используют методы и методики, специализированные по отношению к объекту проектирования или изготовления.
Важными при разработке процессов проектирования являются такие понятия, как стратегия и тактика.
Стратегия (от греч. stratos — войско и ago — веду) — наука, искусство генерации наиболее существенных общих долгосрочных целей и наиболее общего плана достижения преимущества, курса действий и распределения ресурсов еще до выполнения реальных действий.
Тактика (от греч. taktika — искусство приводить в порядок) — фиксированная в своей последовательности совокупность средств и приемов для достижения намеченной цели и искусство ее применения, способы действия, ориентированные на достижение конкретных целей, являющиеся звеньями реализации стратегических целей. Целью применения способа действия является совершение оптимальных действий, в заранее не предсказанных стратегическим планом ситуациях, уже в процессе выполнения реальных действий.
Стратегия охватывает теорию и практику подготовки к выполнению проекта, а также наиболее общее планирование тактик ведения проектов. Стратегия определяет, куда, в каком направлении двигаться, куда держать курс еще до начала проекта. А тактика определяет, как, каким способом двигаться, какие конкретные действия предпринимать при затруднениях в ходе выполнения проекта.
Стратегия выполнения конкретного проекта описывается в программном документе — техническом задании.
Методология (от греч. methodos и logos — слово, учение о методах) — система принципов и способов организации и построения теоретической и практической деятельности, а также учение об этой системе.
Методология программирования изучает методы с точки зрения основ построения. Это объединенная единым философским подходом совокупность методов, применяемых в процессе разработки программных продуктов. Любая методология создается на основе уже накопленных в предметной области эмпирических фактов и практических результатов.
Технология (от греч. techne — искусство, мастерство, умение и logos — слово, учение) — совокупность производственных процессов в определенной отрасли производства, а также научное описание способов производства, совокупность приемов, применяемых в каком-либо деле, мастерстве, искусстве.
Современная методология проектирования позволила довести методы проектирования до технологий с набором методик.
Технология программирования как наука изучает технологические процессы и порядок их прохождения (с использованием знаний, методов и средств). Технологический процесс — последовательность направленных на создание заданного объекта действий (технологических процедур и операций), каждое из которых основано на каких-либо естественных процессах и человеческой деятельности. Знания, методы и средства могут использоваться в разных процессах и, следовательно, в технологиях.
Технология программирования — для инженера это научная и практически апробированная стратегия создания программ, содержащая описание совокупности методов и средств разработки программ, а также порядок применения этих методов и средств.
В реальных проектных ситуациях необходим синтез рациональной стратегии каждого конкретного проекта. Инженеры часто этот синтез осуществляют на основе одной, двух и даже трех технологий.
Инженерное дело (деятельность по созданию и использованию технологий) охватывает не только проектирование и производство, но и структуры организаций с взаимодействием людей. В терминах инженерного дела технология — инструментарий инженера, интеллектуальный либо отчужденный в виде искусственных систем.
Главное различие между технологией программирования и программной инженерией заключается в способе рассмотрения и систематизации материала. В технологии программирования акцент делается на изучении процессов разработки программ (технологических процессов) в порядке их прохождения — методы и инструментальные средства разработки программ используются в этих процессах (их применение и образуют технологические процессы). В программной инженерии изучаются прежде всего методы и инструментальные средства разработки программ с точки зрения достижения определенных целей — они могут использоваться в разных технологических процессах (и в разных технологиях программирования). Как эти методы и средства образуют технологические процессы — вопрос второстепенный.
Не следует также путать технологию программирования с методологией программирования, хотя в обоих случаях изучаются методы. В технологии программирования методы рассматриваются «сверху» — с точки зрения организации технологических процессов, в методологии — «снизу» — с точки зрения основ их построения.
Перед нами стоит вопрос, ранее уже упоминавшийся: «Как определить, достигнута ли цель, привела ли деятельность к желаемому результату: тот ли объект создан, который нам нужен, обладает ли нужными свойствами?» Для этого используются показатели качества (иногда их называют критериями) — величины, свойства, понятия, характеризующие систему с точки зрения субъекта, позволяющие оценить степень удовлетворения его потребностей. На начальном этапе проектирования анализ потребностей позволяет определить вид объекта; его функции (что объект делает при функционировании), свойства и состояние, при которых удовлетворяются потребности, а также уровень качества объекта.
При исследовании систем решаются задачи анализа и синтеза.
Анализ (от греч. analysis — разложение, расчленение) — прием умственной деятельности, связанный с мысленным (или реальным) расчленением на части предмета, явления или процесса.
Синтез (от греч. synthesis — соединение, сочетание, составление) — метод научного исследования явлений действительности в их единстве и целостности, во взаимодействии их частей, обобщение, сведение в единое целое.
Синтез неразрывно связан с анализом и не существует отдельно от него, а также связан с другими мыслительными процессами. Без синтеза невозможно выполнение процедур обобщения, систематизации, сравнения (выбора), вместе с которыми он оставляет логический аппарат мышления.
В теории проектирования используются следующие понятия анализа и синтеза.
Анализ — процесс определения функционирования по заданному описанию системы.
Синтез — процесс построения описания системы по заданному функционированию.
Одним из определений задачи оптимизации разработки программ является нахождение разумного компромисса между достигаемой целью и затрачиваемыми на это ресурсами, что может приводить как к пересмотру целей разработки, так и к изменению лимита ресурсов. Решение этой задачи особенно важно, так как программы являются дорогостоящим продуктом, и, правильно проведя разработку, можно добиться значительного ее удешевления.
По своей природе программа (т. е. набор инструкций) гораздо ближе к технологии (точнее, к описанию технологического процесса преобразования входной информации в выходную информацию), чем к изделию. Это означает, что для оценки производительности труда программиста не нужно искать способ оценки количества продукции, выпускаемой им, поскольку никакая физическая продукция не производится и, следовательно, нет ее объема.
При использовании стандартного термина «программное изделие» возникают методологические, правовые и чисто технические сложности. Так, например, программисту не составит никакого труда вставить в программу любое количество модулей с любым объемом незадействованных операторов. Товарные свойства программного продукта — не товарные свойства этого изделия, а товарные свойства технологии. Причем технологии это тоже объекты, традиционно проектируемые инженерами.
Программный продукт является разработанной программистом информационной технологией, которая материализуется у заказчика в виде изделия, становясь автоматизированными системами и инструментами их обслуживания. Это объяснение, по-видимому, снимает многие правовые проблемы, а также проблемы ценообразования.
4.1. Основные положения теории информационной безопасности информационных систем
4.1. Основные положения теории информационной безопасности информационных систем Одной из наиболее важных проблем является надежная защита в информационном пространстве информационного обеспечения и предупреждение искажения, уничтожения, несанкционированной
3.1. Общие положения
3.1. Общие положения Когда пакет приходит на наш брандмауэр, то он сперва попадает на сетевое устройство, перехватывается соответствующим драйвером и далее передается в ядро. Далее пакет проходит ряд таблиц и затем передается либо локальному приложению, либо
Общие положения
Общие положения Набор положений — совокупность положений практики и/или политики PKI, охватывающих круг стандартных тем для формулирования политики применения сертификатов или регламента . Рис. 14.1 иллюстрирует ориентировочный перечень разделов, включаемых в описание
Источник: it.wikireading.ru
Методы проектирования. Методы и цели проектирования. Масштабные модели. Этапы проектирования
Рассмотрим основы проектирования. Методы, применяемые в нем, зависят от специфики создаваемых чертежей.
Архитектурное проектирование
Оно представляет собой создание прототипа будущего нежилого либо жилого сооружения. Прообраз этого объекта профессионалы именуют архитектурным проектом. Работа над ним является трудоемким и продолжительным процессом.
Проектирование зданий предполагает разработку технической и конструкторской документации, выполнение многочисленных математических расчетов, составление инженерной калькуляции, смет и графиков, а также написание различных описаний и пояснительных записок. Данные требования подходят для всех видов строительных и инженерных работ. Проектирование зданий предполагает выполнение подобных операций с целью получения желаемого результата после завершения строительных работ.
Специфика работы над проектом
Вся деятельность по проекту, мыслительный процесс создания структуры и образа будущего здания обязательно фиксируется в форме изображений. Проектирование сооружений в настоящее время невозможно без применения автоматизированной техники, электронных и вычислительных машин, графических макетов. Кроме того, профессионалы уделяют внимание созданию макетов разрабатываемых домов и офисных помещений.
Особенности чертежей
Чертежный метод, активно применяемый в современной строительной отрасли, основывается на условном изображении предметов и пространства на плоскости с применением основ начертательной геометрии. Его специфика в том, что аналитический процесс рассмотрения задания на проектирование, а также творческие происки идей будущего здания, техническая часть проекта, обязательно сопровождаются графическими чертежами, таблицами, текстами, схемами, эскизами. Каждая ступень проектирования имеет собственные графические приемы.
Графические проекты
Он имеет определенные этапы проектирования. Используется такая методика для создания промышленных предприятий, архитектурных объектов, планировки внутри помещений. Каковы задачи такого проектирования? С его помощью можно получать уменьшенные копии будущих крупных зданий, не используя сложных инструментов и оборудования.
Такие методы проектирования, как графические эскизы, доступны всем технически грамотным специалистам. Диапазон чертежей варьируется от крупного микрорайона до мельчайших деталей сооружений и зданий. Именно графика стала международным языком при выполнении проектов в различных сферах человеческой деятельности. Если рассматривать основные методы проектирования, то именно чертежи стали основными инструментами для работы инженеров и строителей. Они успешно внедрены в проектную практику промышленных организаций.
Модельно-макетная методика
Макет модели, которая учитывает все конструкционные особенности создаваемого проекта, предполагает серьезную и продолжительную работу целой команды инженеров. Рассматривая множество разнообразных вариантов, выбирают единственно правильную версию. Причем масштаб модели выбирают в зависимости от того, какие именно моменты должны быть выделены разработчиками. Моделирование помогает решать разнообразные проблемы на стадии теоретической разработки здания, избегать проблем в процессе переноса их на реальные строительные работы.
Макетно-графический метод
Практика свидетельствует, что при необходимости решения современных задач строительства важен комплексный подход. Он в полной мере удовлетворяет творческому процессу архитектурного проектирования в современной строительной отрасли. Технология проектирования предполагает рациональное сочетание графического и художественного мастерства с композиционным мышлением, масштабным моделированием. Кроме того, инженерами–строителями применяется и объемный метод. Он помогает анализировать специфику создаваемых чертежей, предназначение, а также проводить необходимые расчеты.
Эскизный метод
Такие методы проектирования требуются при поиске объемной компоновки и образа, а также при выполнении работ в крупном масштабе. Применение качественной художественной проработки всех нюансов модели, сохранение пропорций, гарантирует идеальное воспроизведение будущего архитектурного сооружения. Макетно-графическая методика, включающая в себя объемный метод, пространственное моделирование, является универсальным оружием в архитектурном проектировании промышленных объектов.
Фото- и кинопроектирование
Эти современные технологии открыли перед архитекторами огромные возможности анализа создаваемой модели здания путем имитации существования людей в пространстве предполагаемой постройки. Благодаря проектированию современные архитекторы создают совершенные композиции, снижают вероятность ошибок, происходящих при переносе «бумажного проекта» в реальность. Законы математики, логики, средства оргтехники, автоматизированные машины упрощают процедуру подготовки документации, ускоряют проектирование офисных зданий и бытовых объектов.
Системы и методы проектирования предполагают обработку большого объема информации, поэтому важно изыскивать дополнительные ресурсы для того, чтобы оптимизировать процесс, отвечать тем требованиям, которые диктует стремительно меняющееся общество.
Все методы, используемые в современном строительстве, основываются на проектной деятельности. Они невозможны без использования современных электронных средств и автоматизированной техники. При разработке генеральных планов, прорабатывании этажности зданий, выполнении расчетов, архитекторы активно пользуются ИК-технологиями.
Задача проектирования
Искомый метод направлен на разработку проектов на основе оптимального суммирования эстетических, социальных, научных, технических, природных, строительных и иных условий с целью получения готовых и верных решений. С помощью автоматизации и моделирования на электронных машинах последнего поколения можно поддерживать процессы систематизации, накопления, переработки потока информации. Проектирование предполагает аналитическое сравнение готовых вариантов с запрограммированными параметрами и выбором лучшего варианта решения, его технической и графической фиксации, а также в получении необходимого количества проектной документации. Фототелеграфная аппаратура, кинокамеры, голографические аппараты, запоминающие устройства, копировальные центры, пульты управления стали неотъемлемыми частями при создании проектов зданий и офисных помещений. Все эти элементы являются ускоряющими инструментами в работе любого проектировщика.
Особенности архитектурной графики
Она является направлением изобразительного искусства, которое охватывает творческий процесс образов и идей в проектировании с архитектурным дизайном. Осуществляется детальная разработка плана будущего сооружения в чертеже с определенным масштабом. Для этого применяют определенные обозначения пилонов, стен, фундамента, колонн, отметками для расположения дверей и окон.
На генеральном плане показано расположение ансамбля сооружений либо отдельного здания на определенной местности с расположением сторон света. Архитекторский чертеж взаимосвязан с математическими расчетами и указаниями реальных размеров создаваемого здания, демонстрирует соотношение его составных частей. В настоящее время предполагается подразделение архитектурной графики на цифровую и классическую. В классической графике применяются в качестве основных инструментов такие предметы, как краски, карандаши, бумага. Цифровая графика невозможна без использования современных вычислительных систем.
Последовательность проектирования
Данный творческий процесс осуществляется в нашей стране по определенным государственным стандартам и нормам в разных отраслях хозяйства. Разработка проектной документации осуществляется на таких стадиях:
- разработка эскизного проекта;
- проработка материала;
- оформление рабочей документации;
- утверждение готового проекта.
Рассмотрим этапы проектирования. На первом этапе не предполагается согласование материалов с органами исполнительной власти, государственным надзором. Нюансами эскиза профессионалы считают продумывание основных деталей будущего объекта до того, как будет принято окончательное решение по его внедрению в реальное строительство.
С помощью эскизного проекта решают следующие проблемы:
- градостроительное обоснование расположения на местности нового строительного объекта;
- демонстрация внутренней планировки и внешнего вида создаваемого объекта;
- выявление привлекательности проекта с точки зрения инвесторов;
- определение историко-культурных, градостроительных, санитарно-гигиенических и экологических требований.
Эскизный проект имеет пояснительную записку, ситуационный план с близлежащими территориями, генеральный план, поэтажные планы, транспортные схемы, фасады, разрезы со специальными «прослойками», варианты объемных и цветовых решений фасадов, фотомонтаж, 3D визуализацию.
Особенности проектирования
Данная методика применяется не только в строительной отрасли, но и в организационной структуре управления. Она заключается в выборе оптимального варианта организации на производстве управления, благодаря чему повысится работоспособность персонала, увеличится объем выпускаемой продукции. Риск в управленческом аспекте определяется как уровень неопределенности прогнозирования результата. Он всегда связан с выбором альтернатив и проведением расчетов вероятности получаемого результата по каждой отдельной альтернативе.
Проектирование структур в производственно-хозяйственной организации рассматривается как сложный объект, включающий экономические, административно-организационные, информационные, экономические взаимодействия, поддающиеся непосредственной проработке и рациональному проектированию, а также социально-психологическим связям и характеристикам. Они напрямую связаны с уровнем квалификации и способностями сотрудников, стилем руководства, отношением к своим служебным обязанностям. Особенность проблемы проектирования структуры организационного управления заключается в том, что она не должна быть адекватно представлена в виде задачи формального подбора идеального варианта организационной структуры по сформулированному, математически обоснованному критерию оптимальности. Проблема предполагает сразу несколько критериев, поэтому для ее решения сочетают научные методы современного анализа, моделирования, оценки организационных систем с функционированием руководителя, эксперта и специалиста по подбору и оценке идеальных вариантов организационных решений.
Организационное проектирование предполагает последовательное приближение к модели оптимальной структуры управления, при котором методам проектирования принадлежит вспомогательная роль при оценке, рассмотрении, принятии к внедрению в реальность самых результативных способов организационных решений. Осуществляется проектирование управленческих структур на основе методов, дополняющих друг друга:
- аналогии;
- структуризации;
- экспертно-аналитического подхода;
- организационного моделирования.
Метод аналогий заключается в использовании механизмов управления и организационных форм, оправдавших себя в компаниях с аналогичными организационными параметрами, а именно целями, размерами, по сравнению с проектируемой организацией. К методике аналогий относят выработку типовых способов управления производственно-хозяйственными организациями.
Каковы задачи проектирования? Метод аналогий применяется на основе двух подходов, которые взаимно дополняют друг друга. Первый заключается в выявлении определённых значений и закономерностей изменения основных организаций механизмов управления, которые будут эффективными при определенных исходных условиях. Вторая позиция предполагает совокупность общих решений о взаимоотношениях и характере отдельных звеньев управления и должностей с учетом деятельности организации, направления ее деятельности, а также создание специальных нормативных параметров аппарата управления для организаций такого типа.
Экспертно-аналитический метод предполагает обследование и детальное изучение компании. Для этого привлекаются квалифицированные специалисты, именно от их заключения зависит подбор инструментов для проектирования.
Заключение
Любая деятельность человека тесно связана с применением проектных технологий. Помимо строительной отрасли, проектная методика широко используется в образовательных учреждениях. Индивидуальные предприниматели, начинающие собственное производство, сначала внимательно изучают теоретические основы проектирования, чтобы повысить эффективность компании, минимизировать ненужные расходы, понизить себестоимость выпускаемой продукции. Любое действие, при совершении которого можно разработать новое интересное дело, называют проектной технологией. Министерством образования Российской Федерации были разработаны образовательные стандарты второго поколения, в которых проектные методики являются обязательным условием формирования гармонично развитой личности.
Источник: autogear.ru
Основы системного проектирования. Кратко. Таблица
Каждое предприятие в ходе своей деятельности решает важные задачи. Для этого применяются как ранее разработанные методы, так и новые подходы. Однако для выполнения любого задания требуется индивидуальный творческий взгляд. Процесс, начиная от поиска специфических выводов и заканчивая их применением, называют системным проектированием.
Что такое системное проектирование
Системное проектирование – это система операций, связанных с поиском оригинальных и творческих решений, с утверждением результатов, анализом продуктивности и иными видами деятельности.
В экономической теории существует несколько понятий проектирования. Зачастую, так называют полезную работу, которая связана с удовлетворением новых потребностей клиентов. Результатом проектирования является готовый план, оформленный в электронном или бумажном виде. В дальнейшем он послужит основой для выполнения поставленной задачи.
Законы, принципы и задачи проектирования
Системное проектирование выполняет такие задачи, как:
- поиск оптимальных оригинальных решений;
- определение порядка действий;
- выбор методики работы;
- конструирование объектов проектирования.
Цели системного проектирования напрямую связаны с задачами. Главным его назначением считают решение поставленных задач посредством поиска и выбора творческих методов. Системное проектирование строится на нескольких законах:
| № п.п. | Закон системного проектирования | Описание |
| 1 | Информационной проводимости | Означает, что система будет эффективна только в случае обеспечения информационной проходимости на всех этапах |
| 2 | Увеличения уровня превосходства системы | Конструкцию необходимо постоянно улучшать до тех пор, пока исследуемые параметры не будут стремиться к нулю, при условии сохранения и выполнения функций |
| 3 | Поэтапного развития | Систему проектирования рекомендуется развивать в определенной последовательности, не перескакивая через этапы |
| 4 | Соотношения функций и элементов конструкции | Если форма предмета проектирования будет соответствовать содержанию системы, конструкция считается эффективной |
| 5 | Роста потребностей и любопытства потенциальных клиентов | С увеличением предложения растет и уровень потребностей, а любопытство всегда заставляет людей попробовать что-то новое |
| 6 | Минимизации усилий | Человеческая природа заставляет людей лениться и пытаться выполнить задачу, приложив минимум усилий |
К принципам системного проектирования относят:
- Реальную полезность. Работа компании должна быть целенаправленной, целесообразной, обоснованной и эффективной. Только тогда деятельность принесет фактическую пользу и будет направлена на удовлетворение потребностей клиентов.
- Единство элементов конструкции. Успех реализации системы напрямую зависит от взаимосвязи между отдельными ее частями, от последовательности этапов выполнения задач.
- Динамичность во времени. Как правило, система проектирования – это процедура, включающая в себя ряд этапов от постановки целей до получения результатов. Данные опции выполняются определенный промежуток времени, что является жизненным циклом, который меняется в зависимости от поставленной задачи.
Важно! Предмет проектирования возникает на этапе постановки задачи.
Элементы системного проектирования
Элементы системного проектирования классифицируют по двум признакам: по стадиям и процессам. Стадийная структура конструирования характеризуется тем, что каждый его этап строго регламентирован ГОСТом и включает в себя:
- постановку задачи путем формирования технического задания в электронной или бумажной форме;
- экономическое обоснование результативности разрабатываемого проекта путем формирования технического предложения;
- набор готовых решений, заключенных в документы, которые являются составными частями эскизного проекта;
- технический проект, который представляет собой совокупность бумаг, содержащих конечный вариант решения задачи;
- формирование технической документации на основании проведения опытных испытаний в виде производства образца или пробной партии;
- сертификация готовой продукции (проекта).
Важно! Сертификация отвечает на вопрос, соответствуют ли новые товары заявленным требованиям. Ее проводят специализированные органы, включенные в список Государственным стандартом.
Методы системного проектирования
Системное проектирование осуществляется с применением одного или группы методов. Приемами называют действия работника, при помощи которых он достигает поставленной цели. Экономическая теория делит методы на группы:
- Эвристические, то есть новые идеи, основанные на творческом подходе.
- ТРИЗ. Аббревиатура расшифровывается как «теория решения изобретательских задач». Данный метод основал Г.С. Альтшуллер.
- Экспериментальные приемы, то есть варианты, которые ранее компания не использовала.
- Формальные методы характеризуются тем, что применяются ради достижения цели. При этом ни о каком творческом подходе речи не идет.
- В отдельную группу нужно отнести приемы, которые используются при принятии решений. Они должны соответствовать принципам обоснованности, своевременности, обязательности, правомочности и согласованности.
Надо отметить, что использование того или иного метода начинается с его избрания, а заканчивается принятием лучшего варианта для выполнения задачи решения.
Эвристические
Эвристические методы — это приемы, основанные на творческом мышлении и оригинальном подходе. Если говорить простыми словами, эвристическими вариантами называют совершенно новый подход, не имеющий аналогий.
Надо отметить, что подобные методы в настоящее время используют практически все успешные крупные фирмы, независимо от их деятельности. К эвристическим методам относят следующие приемы:
- Предмет творческой работы. В качестве подобного результата могут выступать открытия, любые изобретения, предложения по улучшению, а также ноу-хау в виде секрета производства.
- Поэтапность приближения результата. Данный прием характеризуется последовательным изучением информации, необходимой для выполнения задачи.
- Расчленение задач, процессов или предметов. По-другому его называют методом декомпозиции.
- Решение контрольных вопросов. Его особенность заключается в том, что выполнение задачи происходит путем нахождения ответов на конкретные вопросы.
- Прием мозговой атаки характерен для принятия решений в ограниченные сроки. При этом задачу обсуждают небольшим коллективом, а каждая идея детально рассматривается и анализируется.
Важно! В ходе системного проектирования могут быть использованы несколько приемов. Все зависит от сложности и специфики задачи.
Основу теории решения изобретательских задач заложил ученый Г.С. Альтшуллер, после того, как сформировал тысячи патентов. Его огромный опыт позволил создать алгоритм выполнения заданий. Данная группа приемов необходима, чтобы найти причины, которые влияют на выполнение задачи. ТРИЗ включает в себя следующие методы:
- морфологический прием, который основан на разборе задачи на составные части;
- функционально-стоимостной анализ, суть которого заключается в снижении стоимости нового продукта за счет модернизации функций;
- вариант конструирования, предполагающий решение задачи путем совмещения нескольких приемов.
Последний метод делится на несколько подгрупп. Выбор того или иного приема напрямую зависит от вида производимой продукции.
Прием базового агрегата используют в том случае, если есть необходимость выпустить продукцию, имеющую одно или несколько идентичных свойств.
Метод агрегирования характеризуется соединением унифицированных членов. Модификация связана с видоизменением ранее установленных форм, а стандартизация, производство продукции и ее усовершенствование осуществляются путем использования нормативов.
Экспериментальные приемы
К экспериментальным приемам относят методы, которые ранее компания не применяла. Их реализация осуществляется путем измерения показателей, анализа, диагностирования, а также закрепления явлений. Группа экспериментальных приемов включает в себя следующие методы:
- планирование опыта и анализ результатов;
- машинное исследование;
- мыслительный вариант.
В первом случае аналитик планирует, проводит опыт, а затем оценивает его итоги. Второй прием предполагает реализацию исследования при помощи предметов автоматизации, например, компьютера. Мыслительный вариант – это прием, при котором весь эксперимент проходит в голове у исследователя и не является производством физических действий.
Формальные
Формальные методы – это привычные всем приемы системного планирования. Их достоинство заключается в том, что они помогают быстро и без лишних затрат составить проект, сформировать его структуру и реализовать в автоматическом режиме.
Предмет проектирования
Предметом проектирования называют конечный результат проведенной работы. То есть, вся деятельность направлена на формирование данного объекта. Как правило, на предприятии предметом проектирования может стать новый вид продукции, иная услуга или другие работы.
Важно! Прежде чем приступить к реализации проекта, важно создать модель предмета исследования. Это поможет оценить свойства объекта, а в случае необходимости, видоизменить их.
Модели делятся на три основных вида. Эвристический образец – это не физический предмет, а некий образ предмета, который аналитик рисует у себя в голове. Он мысленно оценивает свойства объекта и принимает решение о реализации проекта либо о внесении в него изменений.
Физическая модель характеризуется реальным ее существованием. Однако размеры могут существенно отличаться от предусмотренных проектом. Математический образец – это числовое или аналитическое выражение будущего объекта, которое характеризует его основные свойства и функции.
Источник: finzz.ru