Ответы на вопросы ИТ 1 курс. 1. Дайте понятие сапр
 Скачать 0.6 Mb.
|
|
1. Дайте понятие САПР. Система автоматизированного проектирования (также Система Автоматизации Проектных Работ, САПР) – автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно- техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. 2. На какие виды разделяют САПР по отраслевому назначению? Классификация САПР 1. По отраслевому назначению. MCAD (mechanical computer-aided design) – механическое проектирование с помощью компьютера; EDA (electronic design automation) или ECAD (electronic computer-aided design) – САПР электронных устройств, интегральных схем, печатных плат и т. п.; AEC CAD (architecture, engineering and construction computeraided design) или CAAD (computer-aided architectural design) — САПР в области архитектуры и строительства. Используются для проектирования зданий, дорог, мостов и проч. 3. Что называют интегрированной САПР? Многие системы автоматизированного проектирования совмещают в себе решение задач, относящихся к различным аспектам проектирования: CAD/CAM, CAD/CAE, CAD/CAE/CAM. Такие системы называют комплексными, или интегрированными. С помощью CAD-средств создаётся геометрическая модель изделия, которая используется в качестве входных данных в системах CAM и на основе которой в системах CAE формируется требуемая для инженерного анализа модель исследуемого процесса. 4. В чем особенность MCAD? MCAD (Mechanical Computer-Aided Design) – автоматизированное проектирование механических устройств. В российской практике используется термин машиностроительные САПР. MCAD-системы отличаются от прочих CAD своими областями приложения, которые включают в себя: • автомобильную промышленность; • авиакосмическую промышленность; • производство товаров народного потребления; • машиностроение; • судостроение. Типичная функциональность MCAD-систем включает в себя разработку деталей и сборок (механизмов) с использованием параметрического проектирования на основе конструктивных элементов, технологий поверхностного и объемного моделирования. 5. Для каких целей применяется EDA? Автоматизация проектирования электронных устройств (Electronic Design Automation, EDA) – комплекс программных средств для облегчения разработки электронных устройств, создания микросхем и печатных плат. 6. Приведите примеры САПР. SolidWorks, Pro/ENGINEER, AutoCAD, КОМПАС-3D, Renga Architecture, OrCAD, Altium Designer, P-CAD. 7. Какие направления включают в себя CAE? Основные направления CAE включают в себя: • анализ напряжения на деталях и сборках с использованием анализа методом конечных элементов (FEA); • анализ теплового и жидкостного потока. Вычислительная гидродинамика (CFD); • многотельная динамика (MBD) и кинематика; • инструменты анализа для моделирования процессов для таких операций, как литьё, формование и штамповка; • оптимизация продукта или процесса. 8. Что означает термин «искусственный интеллект»? Искусственный интеллект (ИИ; англ. artificial intelligence, AI) – свойство интеллектуальных систем выполнять творческие функции, которые традиционно считаются прерогативой человека; наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ. 9. В чем заключается тест Тьюринга? Тест Тьюринга – эмпирический тест, идея которого была предложена Аланом Тьюрингом в статье «Вычислительные машины и разум», опубликованной в 1950 году в философском журнале Mind. Тьюринг задался целью определить, может ли машина мыслить. Стандартная интерпретация этого теста звучит следующим образом: «Человек взаимодействует с одним компьютером и одним человеком. На основании ответов на вопросы он должен определить, с кем он разговаривает: с человеком или компьютерной программой. Задача компьютерной программы – ввести человека в заблуждение, заставив сделать неверный выбор». 10. Какие бывают интеллектуальные системы? • Интеллектуальные информационно-поисковые системы являются системами взаимодействия с проблемно-ориентированными базами данных на естественном, точнее ограниченном как грамматически, так и лексически естественном языке. Для них характерно использование, помимо базы знаний, реализующей семантическую модель представления знаний о проблемной области, лингвистического процессора. • Экспертные системы являются одним из бурно развивающихся классов интеллектуальных систем. Данные системы в первую очередь стали развиваться в математически слабо формализованных областях науки и техники, таких как медицина, геология, биология и др. Для них характерна аккумуляция в системе знаний и правил рассуждений опытных специалистов в данной предметной области, а также наличие специальной системы объяснений. • Расчетно-логические системы позволяют решать управленческие и проектные задачи по их постановкам (описаниям) и исходным данным вне зависимости от сложности математических моделей этих задач. При этом конечному пользователю предоставляется возможность контролировать в режиме диалога все стадии вычислительного процесса. В общем случае, по описанию проблемы на языке предметной области обеспечивается автоматическое построение математической модели и автоматический синтез рабочих программ при формулировке функциональных задач из данной предметной области. Эти свойства реализуются благодаря наличию базы знаний в виде функциональной семантической сети и компонентов дедуктивного вывода и планирования. • В последнее время в специальный класс выделяются гибридные экспертные системы. Они должны вобрать в себя лучшие черты как экспертных, так и расчетно-логических и информационно-поисковых систем. 11. Перечислите характеристики ЭС. ЭС отличают следующие характеристики: интеллектуальность, простота общения с компьютером, возможность наращивания модулей, интеграция неоднородных данных, способность разрешения многокритериальных задач при учете предпочтений лиц, принимающих решения (ЛПР), работа в реальном времени, документальность, конфиденциальность, унифицированная форма знаний, независимость механизма логического вывода, способность объяснения результатов. 12. Какие типы моделей представления знаний выделяют в настоящее время? 1. Семантические сети, в том числе функциональные; Семантические сети определяют, как граф общего вида, в котором можно выделить множество вершин и ребер. Каждая вершина графа представляет некоторое понятие, а дуга – отношение между парой понятий. Метка и направление дуги конкретизируют семантику. Метки вершин семантической нагрузки не несут, а используются как справочная информация. 2. Фреймы и сети фреймов; Фреймом называют структуру данных для представления и описания стереотипных объектов, событий или ситуаций. Фреймовая модель представления знаний состоит из двух частей: • набора фреймов, составляющих библиотеку внутри представляемых знаний; • механизмов их преобразования, связывания и т.д. Существует два типа фреймов: • образец (прототип) – интенсиональное описание некоторого множества экземпляров; • экземпляр (пример) – экстенсиональное представление фрейм-образца. 3. Продукционные модели. Продукционная модель – модель, основанная на правилах, позволяющая представить знание в виде предложений типа: «ЕСЛИ условие, ТО действие». Продукционная модель обладает недостатком: при накоплении достаточно большого числа продукций они начинают противоречить друг другу. Можно выделить два направления развития ИИ: • решение проблем, связанных с приближением специализированных систем ИИ к возможностям человека, и их интеграции, которая реализована природой человека; • создание искусственного разума, представляющего интеграцию уже созданных систем ИИ в единую систему, способную решать проблемы человечества. 13. Что такое фреймы и какие они бывают? Фреймом называют структуру данных для представления и описания стереотипных объектов, событий или ситуаций. Существует два типа фреймов: • образец (прототип) – интенсиональное описание некоторого множества экземпляров; • экземпляр (пример) – экстенсиональное представление фрейм-образца. 14. Какой вид имеет продукционное правило? 15. Каковы основные направления развития ИИ? • решение проблем, связанных с приближением специализированных систем ИИ к возможностям человека, и их интеграции, которая реализована природой человека; • создание искусственного разума, представляющего интеграцию уже созданных систем ИИ в единую систему, способную решать проблемы человечества. 16. Приведите примеры наиболее известных ИИ-систем. Deep Blue победил чемпиона мира по шахматам. Watson – перспективная разработка IBM, способная воспринимать человеческую речь и производить вероятностный поиск с применением большого количества алгоритмов. MYCIN – одна из ранних экспертных систем, которая могла диагностировать небольшой набор заболеваний, причем часто так же точно, как и доктора. 20Q – проект, основанный на идеях ИИ, по мотивам классической игры «20 вопросов». 17. В каких областях используют ИИ? Транспорт, развлечение и игры, онлайн и телефонные службы поддержки клиентов, новости, издательство и писательство, музыка, управление человеческими ресурсами и найм специалистов, медицина, промышленность. 18. Что означает термин «CASE-средства»? Средства автоматизации разработки программ (CASE-средства) – инструменты автоматизации процессов проектирования и разработки программного обеспечения для системного аналитика, разработчика ПО и программиста. Первоначально под CASE- средствами понимались только инструменты для упрощения наиболее трудоёмких процессов анализа и проектирования, но с приходом стандарта ISO/IEC 14102 CASE- средства стали определять, как программные средства для поддержки процессов жизненного цикла ПО. 19. В чем заключается каскадная модель жизненного цикла ПО? Каскадная модель (англ. waterfall model) – модель процесса разработки программного обеспечения, жизненный цикл которой выглядит как поток, последовательно проходящий фазы анализа требований, проектирования, реализации, тестирования, интеграции и поддержки. 20. В чем заключается инкрементная модель жизненного цикла ПО? Инкрементная модель (англ. increment – увеличение, приращение; поэтапная модель с промежуточным контролем) подразумевает разработку ПО с линейной последовательностью стадий, но в несколько инкрементов (версий), т.е. с запланированным улучшением продукта за все время пока жизненный цикл разработки ПО не подойдет к окончанию. 21. В чем заключается спиральная модель жизненного цикла ПО? Спиральная модель. На каждом витке спирали выполняется создание очередной версии продукта, уточняются требования проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка. Особое внимание уделяется начальным этапам разработки – анализу и проектированию, где реализуемость тех или иных технических решений проверяется и обосновывается посредством создания прототипов. 22. Что предполагает структурный подход проектирования? Структурный подход предполагает декомпозицию (разделение) поставленной задачи на функции, которые необходимо автоматизировать. В свою очередь, функции также разбиваются на подфункции, задачи, процедуры. В результате получается упорядоченная иерархия функций и передаваемой информацией между функциями. 23. Что предполагает объектно-ориентированный подход проектирования? Основным инструментом объектно-ориентированного подхода является язык UML – унифицированный язык моделирования, который предназначен для визуализации и документирования объектно-ориентированных систем с ориентацией их на разработку программного обеспечения. Данный язык включает в себя систему различных диаграмм, на основании которых может быть построено представление о проектируемой системе. 24. Перечислите типы инструментов CASE-инструментов. • средства анализа – предназначены для построения и анализа модели предметной области; • средства проектирования баз данных; • средства разработки приложений; • средства реинжиниринга процессов; • средства планирования и управления проектом; • средства тестирования; • средства документирования. 25. Приведите примеры CASE-средств. Rational Rose, Silverrun, Vantage Team Builder, BPwin, CASE.Аналитик, 26. Для чего предназначена ГИС? Геоинформационная система (ГИС) – многофункциональная информационная система, предназначенная для сбора, обработки, моделирования и анализа пространственных данных, их отображения и использования при решении расчетных задач, подготовке и принятии решений. 27. Назовите основные компоненты ГИС. Internet Map Server – специализированные компоненты разработки решений ГИС для Интернет. Карта передается в виде изображения (JPEG, GIF); • специализированные компоненты разработки решений ГИС для Desktopприложений; • ГИС сервер – серверная система управления данными ГИС, интегрированными с данными СУБД. ГИС сервер доступен клиентам через API; • файловая система – данные ГИС в виде файлов; • приложения-клиенты, объединяющие большую часть известной функциональности ГИС. 28. Какие выделяют базовые модели данных? 1. Инфологическая модель строится на основе естественного понимания человеком окружающего мира и дает формальное описание предметной области и отображает реальный мир в некоторые понятные человеку концепции, полностью независимые от параметров среды хранения данных. Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности (объекты), связи между ними и их свойства (атрибуты). Сущность – любой различимый объект (объект, который можно отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Атрибут – поименованная характеристика сущности (например, атрибут «цвет»). 2. Иерархическая модель – простейшая структурно-определенная модель данных, представляющая собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному. Связи между частями иерархической модели – жесткие, структурная диаграмма – упорядоченное перевернутое дерево. Основные понятия: корень, ветвь, лист, уровень. В иерархической структуре элементы распределяются по уровням: первая порождающая запись – корневая запись или корень, промежуточные уровни – ветви, самые нижние узлы – листья. 3. Сетевая модель данных определяется в тех же терминах, что и иерархическая. Она состоит из множества записей, которые могут быть порождающими записями или порожденными. Связь между родительской записью и дочерней записью имеет вид «многие ко многим». 4. Реляционная модель хранения данных построена на взаимоотношениях (relations) составляющих ее частей. Она представляет собой совокупность взаимосвязанных таблиц. Реляционные модели положены в основу электронных таблиц и организации хранения атрибутивных данных ГИС. 5. Бинарная модель дает представление о предметной области в виде бинарных отношений, характеризуемых триадами «объект, атрибут, значение атрибута». 29. Какие виды систем координат используют для отображения положения точек на поверхности? Общеземные – системы координат, которые получены под условием совмещения их начала с центром масс Земли. К референтным системам относят такие, в которых их начало находится на удалении десятков и сотен метров от центра масс Земли. В астрономической системе координат положение точки определяется также относительно понятий, связанных с Землей, – относительно отвесной линии и оси вращения Земли. Плоские и сферические. Выбор системы координат зависит от величины исследуемого участка и, следовательно, от влияния кривизны Земли. 30. Какие понятия вводятся для учета кривизны поверхности? При необходимости учета кривизны поверхности используют пространственные (сферические) системы координат. Для их определения вводятся понятия: плоскость Земного экватора – плоскость, проходящая через центр Земли перпендикулярно к оси вращения; плоскость географического меридиана – проходит через ось вращения Земли и отвесную линию в точке земной поверхности. меридиан – линия пересечения плоскостей географических меридианов с земной поверхностью, линия постоянной долготы; параллель – линия, образованная пересечением плоскости, параллельной плоскости земного экватора, с поверхностью Земли, линия постоянной широты. Положение точки определяется широтой и долготой: широта – угол между отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора. долгота – угол в плоскости между меридианом точки и главным (нулевым, начальным) меридианом. 31. Что означает термин «пикселизация»? Пикселизация – процедура формирования изображения. 32. Какие выделяют группы моделирования? • семантическое – на уровне сбора информации; • инвариантное – основа представления карт за счёт использования специальных библиотек, например, библиотек условных знаков и библиотек графических элементов; • эвристическое – общение пользователя с ЭВМ на основе сценария, учитывающего технологические особенности программного обеспечения и особенности обработки данной категории объектов (занимает ведущее место при интерактивной обработке и в процессах контроля и коррекции); • информационное – создание и преобразование разных форм информации в вид, задаваемый пользователем (является основным в подсистемах документационного обеспечения). 33. Какие блоки используются при моделировании в ГИС? • операции преобразования форматов и представления данных; • проекционные преобразования осуществляют переход от одной картографической проекции к другой или от пространственной системы к картографической проекции; • геометрический анализ: для векторных моделей ГИС – это операции определения расстояний, длин ломаных линий, поиска точек пересечения линий; для растровых – операции идентификации зон, расчёта площадей и периметра зон; • оверлейные операции: наложение разноимённых слоёв с генерацией производных объектов и наследованием их атрибутов. Оверлейные операции обладают большим аналитическим потенциалом; • функционально-моделирующие операции. В свою очередь к функционально- моделирующим операциям относятся: • расчёт и построение буферных зон (применяются в транспортных системах, лесном хозяйстве, при создании охранных зон вокруг озёр, при определении зон загрязнения вдоль дорог); • анализ сетей (позволяют решать оптимизационные задачи на сетях – поиск путей, аллокация, районирование); • генерализация (предназначены для отбора и отображения картографических объектов соответственно масштабу, содержанию и тематической направленностью); • цифровое моделирование рельефа (заключается в построении модели базы данных. |