Синтез, анализ и принятие решений

Определим проектирование с иных позиций: а именно, рассмотрим смысл и характер выполняемых действий, т.е. установим сущность процесса проектирования и сформулируем общее (теоретическое) представление о проектировании.

Исследование различных описаний процессов решения технических задач позволяет говорить о присущих им определенных общих чертах. Общее в процессах проектирования любого объекта состоит в неоднократно возникающих действиях синтеза, анализа и принятия решения.

На рис.3.4. и в таблице к рисунку дается толкование действий синтеза, анализа и принятия решения на примере рассмотрения некоторой системы при входном воздействии на нее и наличии реакции системы.

Рис. 3.4. Понятие действий анализа, синтеза и принятия решения.

Здесь и в дальнейшем под синтезом понимается один из характерных видов деятельности в процессе проектирования, заключающийся в получении, генерации одного или нескольких вариантов (моделей) решения.

Анализ представляет собой получение информации о поведении известного объекта при определенном воздействии.

Принятие решения состоит в выборе варианта действия на основании полученной при анализе и синтезе информации.

Таким образом, говоря о сущности действия проектирования можно представить его как многократно повторяющиеся действие синтеза, анализа и принятия решений, причем возможны повторные действия, как внутри цепочки "синтез-анализ-принятие решения", так и повторение цепочки в целом.

Рис. 3.5. Обобщённая (семантическая) модель проектирования.

Полученное при синтезе в виде некоторой модели проектное решение потом анализируется. При этом устанавливаются выходные характеристики объекта. В процессе принятия решения по результатам анализа либо фиксируется окончательная альтернатива и действия заканчиваются, либо процедуры проектирования продолжаются в виде повторных действий анализа или синтеза.

Приведенное представление о процессе проектирования позволяет сделать вывод о чрезвычайной важности качества решения задачи синтеза. Ошибки, заложенные на этапе синтеза, невозможно полностью исправить на последующих этапах без повторного синтеза и они неизбежно будут присутствовать в окончательном решении. Следовательно, качество проектирования во многом определяется качеством синтеза вариантов.

ПРИМЕР 1. Синтез: разработка печатной платы (ПП) - установка навесных элементов на плату, определение формы, конфигурации и размеров печатных проводников между элементами.

ПРИМЕР 2. Анализ: расчет надежности (вероятности безотказной работы за определенный период) конструкции ПП РЭС.

ПРИМЕР 3. Принятие решения: после этапов 1 и 2 получили, что Р_расч > Р_треб. Что делать? Варианты решений: изменить решение (повторный синтез ПП), перепроверка анализа, оставить решение без сомнений.

По мнению большинства специалистов подтверждаемому всей практикой, процедуры анализа могут быть принципиально выполнены с помощью строго формализуемых операций. Действия же синтеза, в общем случае, требуют обязательного творческого участия человека и не формализуемы. Принятие решения в простейших ситуациях может осуществляться формализовано, однако в общем случае также требуется творчество человека. Следовательно, проектирование, как вид целенаправленной деятельности, состоит из многократно повторяющихся действий синтеза, анализа и принятия решения, по характеру является творческим, и должно выполняться с участием человека.

В связи со сказанным, процесс проектирования конструкций даже иногда определяют как "многошаговый синтез через анализ с принятием решений в условиях неопределенности".

Последнее представление о проектировании позволяет сделать ряд выводов:

1) модель проектирования, в виде повторяющихся действий синтеза, анализа и принятия решений - теоретическая, инвариантная к различным постановкам задач;

2) однозначно решен вопрос о причинах творческого характера действий проектирования из-за наличия действий синтеза и принятия решений;

3) наметилось распределение ролей между ЭВМ и человеком: человек с его творческими возможностями необходим в процессе проектирования при решении задач синтеза и принятия решений.

Для того, чтобы строго установить роль человека-творца и логики (роль формализации и ЭВМ) в процессе проектирования, необходимо учесть еще тот факт, что задача синтеза не всегда требует участия человека для ее решения. В настоящее время считается, что "не очень сложные" задачи синтеза могут быть решены формализовано. Далее есть смысл выявить различные классы задач проектирования ТС, с точки зрения необходимости участия человека в процессе проектирования.