Общие аспекты вычислений
Мы можем представить себе вычислительную машину, «изобретающую» необходимые устройства путем анализа всех возможных комбинаций элементов картотеки, однако описанная в этой книге методика не предусматривает этого. К изобретательству, открытиям и разработкам приступают только тогда, когда исчерпаны все остальные возможности.
После выбора совокупности подсистем, отвечающей техническому заданию, возникает необходимость осуществления анализа проекта. Во время анализа обычно оцениваются или вычисляются рабочие характеристики, стоимость и надежность предложенной системы.
Порядок проведения таких оценок не всегда одинаков. Например, если новой системе придется соперничать с уже существующей системой, целесообразно вначале произвести расчеты стоимости новой системы. Если система оказывается неконкурентоспособной, ее проектирование становится бесцельным.
Сложная система, описываемая многими уравнениями с десятками ограничений, часто может быть проанализирована как совокупность относительно более простых подсистем, в которых разрешается изменение одновременно только нескольких переменных; остальные считаются постоянными. Результаты расчетов учитываются при анализе следующей подсистемы. При этом возможно большое число взаимозависимых итерационных циклов. Порядок обработки подсистем зависит от соотношений между переменными.
Обычно одни переменные проектирования имеют вид непрерывных функций, другие – дискретные и на них наложены ограничения. По мере дальнейшей стандартизации и автоматизации промышленности дискретность получает большее значение, например болты и гайки соответствующей нарезки изготовляются стандартными комплектами.
Если уравнения проектирования просты и линейны, решение легко получить, хотя требуются длительные и сложные расчеты. В случае нелинейных уравнений получение решения сопряжено с большими трудностями.