Реферат: Оренбургский государственный университет вопросы для вступительного экзамена в аспирантуру по специальности

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Оренбургский государственный университет


ВОПРОСЫ

для вступительного экзамена в аспирантуру по специальности

05.13.12 «Системы автоматизированного проектирования

(в машиностроении)»


Оренбург 2009

В вопросы вступительных экзаменов в аспирантуру по специальности 05.13.12 положены вопросы, изучаемые в следующих вузовских дисциплинах: «Разработка САПР», «Сети ЭВМ и телекоммуникации», «Организация ЭВМ и систем», «Операционные системы», «Модели и методы анализа проектных решений», «Интеллектуальные подсистемы САПР», «Геометрическое моделирование в САПР», «Автоматизация конструкторского и технологического проектирования», «Лингвистическое и программное обеспечение САПР», «Программирование на языке высокого уровня», «Базы данных».


^ 1 Методология инженерного проектирования и общие сведения о САПР

Значение и роль автоматизации проектирования для научно-технического прогресса.

Место САПР в интегрированных системах проектирования, производства и эксплуатации, их связь с другими автоматизированными системами.

История развития и современное состояние САПР.

Цели и задачи процесса проектирования.

Блочно-иерархический подход к проектированию.

Примеры иерархических уровней и аспектов при описании объектов проектирования в конкретных областях техники.

Проектные операции, процедуры, этапы проектирования.

Восходящее и нисходящее проектирование.

Классификация проектных процедур. Типовые проектные процедуры и последовательности процедур.

Структура САПР. Назначение различных видов обеспечения, классификация и примеры подсистем.

Уровни САПР.

Принципы построения САПР, действующих в промышленности.


2 Техническое обеспечение САПР

Требования к техническому обеспечению САПР.

Системная организация ЭВМ и вычислительных систем.

Логическая структура и режимы функционирования ЭВМ, пути ее распространения и способы преобразования.

Принципы построения и организация функционирования центральной части ЭВМ: запоминающих устройств, процессоров, каналов ввода-вывода.

Особенности реализации устройств различных классов ЭВМ на современной элементной базе.

Современные методы проектирования устройств ЭВМ на различных иерархических уровнях с использованием соответствующих подсистем САПР ЭВМ.

Периферийные устройства ЭВМ, их функциональные и конструктивные особенности.

Комплексы технических средств САПР.

Методы обеспечения надежности функционирования ЭВМ и периферийных устройств.

Системы контроля и диагностики.


3 Математическое моделирование и анализ технических объектов в САПР

Роль математического моделирования в САПР.

Особенности математических моделей на различных уровнях проектирования: микро, макро и системный.

Требования к моделям и методам анализа в САПР.

Классификация математических моделей.

Общая характеристика моделей на микроуровне.

Алгебраизация уравнений в методе конечных разностей.

Организация вычислительного процесса при использовании методов конечных разностей и конечных элементов.

Процессорная постпроцессорная обработка информации в программно-методических комплексах анализа прочности.

Проблемы создания математического и программного обеспечения на макроуровне.

Аналогии фазовых переменных и уравнений в системах различной физической природы.

Методы формирования моделей систем из компонентных и топологических уравнений.

Моделирование на системном уровне.

Методы моделирования непрерывных объектов на основе аппарата передаточных функций.

Аналитические и имитационные модели систем массового обслуживания.

Аппарат сетей Петри.

Геометрическое моделирование.

Классификация геометрических моделей.

Способы построения объемных тем.

Математический аппарат Кунса, Безье, Эрмита, В-сплайнов для решения геометрических задач.

Методы анализа в САПР.

Методы одновариантного и многовариантного анализа.


4 Синтез описаний технических объектов в САПР

Сущность задач параметрической оптимизации и структурного синтеза.

Характеристика экстремальных задач в проектировании: многокритериальность, многопараметричность, алгоритмическая форма моделей.

Критерии оптимальности, используемые при автоматизированном проектировании.

Классификация методов оптимизации.

Методы безусловной оптимизации.

Одномерная оптимизация (равномерного поиска, дихотомии, золотого сечения).

Методы нулевого порядка (покоординатного спуска, Нелдера-Мида, Хука-Дживса).

Градиентные методы (наискорейшего спуска, сопряженных градиентов, переменной метрики).

Метод Ньютона.

Методы условной оптимизации.

Условия Куна-Таккера.

Методы множителей Лагранжа, штрафных функций, проекции градиента.

Поиск максимина.

Процедуры оптимизации допусков.

Дискретная оптимизация.

Основные сведения из теории сложности задач выбора.

Задачи полного перебора.

Методы ветвей и границ, локальной оптимизации.

Связь задач оптимизации с задачами структурного синтеза.

Классификация и уровни сложности задач структурного синтеза.

Методы синтеза структур сложных систем.

Подходы к формализации процедур синтеза.

Альтернативные деревья, морфологические таблицы, гиперграфы.

Проблемы, возникающие при представлении в автоматизированных системах неформальных знаний человека.

Формы и способы представления знаний.

Модели представления знаний, как основа построения интеллектуальных систем, их особенности, достоинства, недостатки, области предпочтительного применения.

Организация поиска решений.

Методы поиска в больших пространствах состояний.

Экспертные системы, структура, разновидности, методы построения.


5 Лингвистическое, программное и информационное обеспечение САПР

Классификация языков САПР.

Принципы построения языков программирования и входных языков САПР.

Язык программирования С.

Сравнительный анализ языков программирования.

Процедурные и непроцедурные языки.

Языковые процессоры.

Формальные грамматики.

Сравнительные характеристики ограниченных, контекстно-свободных и контекстнозависимых грамматик.

Лексический анализ.

Основные требования к пользовательскому интерфейсу САПР.

Организация диалога в САПР.

Виды диалога и типичные алгоритмы его реализации.

Средства обеспечения диалогового режима.

Назначение и основные функции операционных систем.

Классификация операционных систем.

Модульный принцип построения операционных систем.

Генерация операционных систем.

Управление процессорами, памятью, внешними устройствами, файлами.

Распределение памяти.

Типы организации файлов.

Методы доступа к файлам.

Способы доступа.

Организация обмена с внешними устройствами на физическом уровне.

Понятие драйвера.

Принципы построения и методы разработки прикладного программного обеспечения САПР.

Архитектуры современных ЭВМ и вычислительных систем.

Построение систем управления вычислительными ресурсами.

Виды памяти.

Функции, принципы и способы построения пакетов прикладных программ, реализация в них типовых алгоритмов проектирования.

Особенности технологии программирования сложных программных комплексов.

Технологии разработки программного обеспечения: структурное, модульное, объектоориентированное, эволюционное программирование.

Методы написания программ-драйверов.

Функции и структура операционных сред САПР.

Межпрограммные интерфейсы.

Классификация данных, используемых в САПР.

Основные проблемы, связанные с обработкой и хранением данных.

Банки данных: состав, требования, традиционная архитектура.

СУБД: функции, модели данных.

Понятие о реляционной алгебре и реляционном исчислении.

Этапы разработки информационного обеспечения САПР.

Инфологическое, даталогическое проектирование баз данных.

Особенности использования банков данных в составе информационного обеспечения САПР.



Зав. кафедрой САП Н.З. Султанов