Системи автоматизації конструкторського проєктування
Спеціальність: Інформаційні технології проектування
Код дисципліни: 7.122.02.O.008
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Системи автоматизованого проектування
Лектор: Корпильов Д.В.
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Завдання навчальної дисципліни відповідно до освітньої програми (окрім дисциплін вільного вибору)
Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
Загальні компетентності:
• ІНТ. Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми у галузі комп’ютерних наук або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів інформаційних технологій і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
• ЗК1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
• ЗК2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
• ЗК3. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
• ЗК7. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
• ЗК8. Здатність генерувати нові ідеї (креативність).
• ЗК9. Здатність працювати в команді.
• ЗК11. Здатність приймати обґрунтовані рішення.
Фахові компетентності:
• ФК6. Здатність до системного мислення, застосування методології системного аналізу для дослідження складних проблем різної природи, методів формалізації та розв’язування системних задач, що мають суперечливі цілі, невизначеності та ризики.
• ФК7. Здатність застосовувати теоретичні та практичні основи методології та технології моделювання для дослідження характеристик і поведінки складних об'єктів і систем, проводити обчислювальні експерименти з обробкою й аналізом результатів. ФК8. Здатність проектувати та розробляти програмне забезпечення із застосуванням різних парадигм програмування: узагальненого, об’єктно-орієнтованого, функціонального, логічного, з відповідними моделями, методами й алгоритмами обчислень, структурами даних і механізмами управління.
• ФК9. Здатність реалізувати багаторівневу обчислювальну модель на основі архітектури клієнт-сервер, включаючи бази даних, знань і сховища даних, виконувати розподілену обробку великих наборів даних на кластерах стандартних серверів для забезпечення обчислювальних потреб користувачів, у тому числі на хмарних сервісах.
• ФК10. Здатність застосовувати методології, технології та інструментальні засоби для управління процесами життєвого циклу інформаційних і програмних систем, продуктів і сервісів інформаційних технологій відповідно до вимог замовника.
• ФК11. Здатність до інтелектуального аналізу даних на основі методів обчислювального інтелекту включно з великими та погано структурованими даними, їхньої оперативної обробки та візуалізації результатів аналізу в процесі розв’язування прикладних задач.
Результати навчання: Результати навчання відповідно до освітньої програми, методи навчання і викладання, методи оцінювання досягнення результатів навчання
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання: …
В результаті вивчення дисципліни, фахівець повинен знати:
? архітектуру конструкторських САПР РЕЗ і ЕОЗ;
? методи і засоби формалізованого запису конструкторських модулів РЕЗ і ЕОЗ з врахуванням заданих і технологічних обмежень;
? методи та засоби автоматизованого проектування конструкції РЕЗ і ЕОЗ;
? методи і засоби автоматизованого аналізу і перевірки конструктивних вузлів;
? місце та роль конструкторських САПР серед інших автоматизованих систем в інтегрованих САПР з наскрізним проектуванням РЕЗ і ЕОЗ;
? основні напрямки та перспективи розвитку конструкторських САПР.
Підготовлений фахівець повинен вміти:
? розробляти формальні процедури для реалізації процесу конструкторського проектування (розрахунок елементів, компоновка РЕЗ і ЕОЗ, розміщення компонентів в множинному просторі, трасування з’єднань, верифікація результатів конструкторського проектування);
? орієнтуватись у можливостях застосування існуючих програмних засобів конструкторського проектування.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: -Дискретні моделі в САПР
-Теорія прийняття рішень
-Розробка систем комп’ютерного проектування
Короткий зміст навчальної програми: В результаті вивчення дисципліни, фахівець повинен знати:
- архітектуру конструкторських САПР РЕЗ і ЕОЗ;
- методи і засоби формалізованого запису конструкторських модулів РЕЗ і ЕОЗ з врахуванням заданих і технологічних обмежень;
- методи та засоби автоматизованого проектування конструкції РЕЗ і ЕОЗ;
- методи і засоби автоматизованого аналізу і перевірки конструктивних вузлів;
- місце та роль конструкторських САПР серед інших автоматизованих систем в інтегрованих САПР з наскрізним проектуванням РЕЗ і ЕОЗ;
- основні напрямки та перспективи розвитку конструкторських САПР.
Підготовлений фахівець повинен вміти:
- розробляти формальні процедури для реалізації процесу конструкторського проектування (розрахунок елементів, компоновка РЕЗ і ЕОЗ, розміщення компонентів в множинному просторі, трасування з’єднань, верифікація результатів конструкторського проектування);
- орієнтуватись у можливостях застосування існуючих програмних засобів конструкторського проектування.
Опис: X семестр
І частина. „Основні аспекти і методологія автоматизованого конструювання РЕЗ і ЕОЗ”
Концепції побудови конструкторських САПР.
Основні галузі використання конструкторських САПР. Методологія автоматизованого конструювання РЕЗ і ЕОЗ. Підсистеми конструкторських САПР. Лінгвістичне забезпечення конструкторських САПР. Розробка програмного забезпечення конструкторських САПР. Об’єктивна оцінка складності задач конструкторського проектування. Інформаційне забезпечення конструкторських САПР. Технічне забезпечення конструкторських САПР.
Математичні методи в конструкторському проектуванні РЕЗ ЕОЗ.
Методи контролю правильності алгоритмів в САПР. Математичні моделі об’єктів проектування. Математичний апарат рішення конструкторських задач в САПР: цілочисельне програмування, динамічне програмування, комбінаторні методи (гілки та границі), пошукова оптимізація (локальна оптимізація).
Типові задачі конструкторського етапу проектування РЕЗ і ОЕЗ.
Прогнозування монтажних характеристик конструкцій. Задача покриття функціонально-логічної схеми типовими модулями із заданого набору. Компоновка: постановка задачі, обмеження і критерій оптимальності. Конструктивний і функціональний варіанти розв’язку задачі компоновки.
ІІ частина. „Алгоритми розв’язку основних задач конструкторського проектування РЕЗ і ОЕЗ.
Розміщення конструктивних модулів.
Постановка задачі. Критерії оптимальності і системи конструктивно-технологічних обмежень. Класифікація алгоритмів. Точні методи. Наближені методи.
Трасування електричних з’єднань.
Постановки задач і основні обмеження. Класифікація алгоритмів. Моделі робочого поля. Побудова мінімальних дерев. Послідовність трасування з’єднань. Рішення задачі розшарування. Трасування бінарних з’єднань (хвильовий алгоритм, канальні алгоритми, топологічні методи).
Верифікація і документування результатів проектування.
Перевірка системи КТО. Відновлення схеми по спроектованій топології і її порівняння із вихідним завданням. Документування результатів синтезу топології.
Існуючі конструкторські САПР РЕЗ і ЕОЗ.
Порівняльний аналіз існуючих САПР топології. Тенденції розвитку САПР. Кремнієві компілятори, інтелектуальні САПР, експертні системи, наскрізні САПР, перехід до апаратної реалізації алгоритмів.
Методи та критерії оцінювання: поточний контроль (50%): поточні звіти з лабораторних робіт і контрольні роботи, реферати і усне опитування ;
підсумковий контроль (50%, екзамен): виконання тестових завдань.
Критерії оцінювання результатів навчання: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Петренко А.И. и др. Автоматизация конструирования больших интегральных микросхем. К. – Высш. шк. – 1983. – 312с.
2. Теория и методы автоматизации проектирования вычислительных систем. /Под ред. М. Брейера. – Мир. М. – 1977. – 312с.
3. Автоматизация проектирования БИС. /Под ред. Г.Г.Казенова. – М. – Выщ. шк. – 1990. в 6 кн.
4. Норенков И.П., Маничев В.Б. Системы автоматизированого проектирования электронной и вычислительной апаратури. – М. – Высш. шк. – 1983. 272с.
5. Б.К. Лебедев. Методы поисковой адаптации в задачах автоматизированого проектирования СБИС. – Таганрог, ТРТИ, 2000, 192с.
6. Р.А. Мельник. Алгоритми ієрархічного моделювання площинної та просторової топології НВІС. –Львів: «Львівська політехніка».1999.- 140 с.
7. Література до практичних (семінарських) занять.
8. Курейчик В.М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР. – М. – Радио и связь. – 1990. – 352с.
9. Деньдобренко Б.Н., Малика А.С. Автоматизация конструирования РЭА. – М.– Высш. шк. – 1980. – 384с.
10. Морозов. К.К. и др. Автоматизированное проектирование конструкций радиоелектронной апаратуры. – М. – Радио и связь. – 1983.
11. Селютин В.А. Машинное конструирование электронных устройств. – М. – Сов. радио – 1977. – 384с.
12. Гліненко Л.К., Смердов А.А. Технологія інженерного проектування. – Львів. – НУ»ЛП» - 2004.- 388с.
13. Література до лабораторних занять.
14. Маров М. Эффективная работа: 3dmax 4. – СПб.: Питер, 2002. – 864с.
15. Разевиг В.Д. Система проектирования. OrCAD 9.2.-М.: Солон –Р, 2003, 528с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).