Negociação do design do sistema
Decisões de compensação no design do sistema.
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ISBN 978-3-319-43710-1 Envio gratuito para pessoas em todo o mundo Normalmente despachado dentro de 3 a 5 dias úteis.
Este livro é cerca de três aspectos principais do design do sistema: tomada de decisões sob incerteza, estudos de trade-off e análises de risco formal. Reconhecendo que o tratamento matemático desses tópicos é semelhante, os autores generalizam técnicas matemáticas existentes para cobrir as três áreas. Os pontos comuns a estes tópicos são pesos importantes, combinando funções, funções de pontuação, métricas quantitativas, priorização e análises de sensibilidade. Além disso, atividades e problemas de tomada de decisão humana usam essas mesmas ferramentas. Portanto, esses problemas também são tratados uniformemente e modelados usando a teoria da perspectiva. Dirigido a profissionais de engenharia e negócios e estudantes interessados em engenharia de sistemas, análise de risco, gerenciamento operacional e modelagem de processos de negócios, as Decisões Tradeoff no Design do Sistema explicam como os humanos podem superar os vícios cognitivos e evitar erros mentais ao realizar estudos de trade-off e análises de risco. em uma ampla gama de domínios. Com o uso generoso de exemplos como um fio comum nos capítulos deste livro.
"Este livro fornece um excelente roteiro para projetar e produzir produtos competitivos. "
O Dr. Terry Bahill é Professor Emérito de Sistemas e Engenharia Industrial da Universidade do Arizona, Tucson e autor de seis livros de engenharia e 250 artigos. Dr. Bahill trabalhou com dezenas de empresas técnicas apresentando seminários sobre engenharia de sistemas e assessorando equipes de desenvolvimento de sistemas na descrição de seus processos de engenharia de sistemas. Um membro escolhido do IEEE, o Conselho Internacional de Engenharia de Sistemas (INCOSE) e do AAAS, seus interesses de pesquisa estão nos campos de design de sistemas, sistemas fisiológicos de modelagem, coordenação de mão-mão, tomada de decisão humana e engenharia de sistemas. Aplicação e teoria.
O Dr. Azad M. Madni é Professor de Engenharia Astronáutica e Diretor Técnico de Arquitetura e Engenharia de Sistemas da Universidade do Sul da Califórnia. Ele é o fundador e presidente da Intelligent Systems Technology, Inc., uma empresa especializada em simulações educacionais, métodos, processos e ferramentas baseados em jogos para engenharia de sistemas complexos. Um membro escolhido do AAAS, do Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica, do IEEE e do Conselho Internacional de Engenharia de Sistemas (INCOSE), seus prêmios recentes incluem o Prêmio Lifetime Achievement 2018 da INCOSE-LA e o Prêmio Inovação Curriculum 2018 de o Instituto de engenheiros industriais. Os seus interesses de pesquisa incluem métodos formais e probabilísticos em engenharia de sistemas, arquitetura e engenharia baseadas em modelos, sistemas resilientes de engenharia e exploração da convergência disciplinar e tecnológica para aprimorar a engenharia de sistemas.
Em trade-offs de hardware / software no design do sistema de computador.
O caminho de comunicação entre os usuários do computador e o fabricante do computador não é muito eficaz, mas é o veículo pelo qual os trade-offs de hardware / software são realizados. O objetivo deste artigo é discutir o conceito de trade-offs de hardware / software na perspectiva do designer de hardware. Principalmente, o documento examinará as funções / objetivos / requisitos orientados por software e discutir considerações para determinar o tipo de suporte de hardware que estaria envolvido na implementação do conceito específico.
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NASA Office of Logic Design.
com vista à sua solução prática.
4.1 Desafios de design.
O design conceitual envolve uma série de decisões de compensação entre parâmetros significativos - como velocidades de operação, tamanho de memória, energia e largura de banda de E / S - para obter um projeto de compromisso que atenda melhor aos requisitos de desempenho. Tanto a incerteza nestes requisitos quanto os importantes fatores de compensação devem ser determinados. Os fatores que podem ser usados para avaliar os tradeoffs de design (geralmente em uma base qualitativa) incluem:
Confiabilidade Expansibilidade Programabilidade Manutenção Compatibilidade Adaptabilidade Disponibilidade Desenvolvimento Status e custo.
As práticas recomendadas para alcançar a confiabilidade são dadas na seção 4.5. O restante desses recursos é discutido abaixo.
A capacidade de expansão mede a capacidade do sistema informático de acomodar adequadamente os requisitos aumentados por maior velocidade ou por expansão física, sem o custo de um grande redesign (referência 84). O design original do computador deve fornecer esse tipo de crescimento, especialmente no que diz respeito às seções de memória e E / S. O procedimento geral é determinar todas as funções que previsivelmente poderiam ser exigidas do sistema informático, tais como a revisão dos problemas de crescimento de programas passados e estabelecer uma série de requisitos possíveis para cada uma das funções, o que pode duplicar o requisito atual. Se possível, a probabilidade de estes requisitos expandidos também deve ser estimada. A modularidade é um método desejável para fornecer capacidade de expansão e deve ser incorporada sempre que possível.
A capacidade de pré-agenciamento, ou a facilidade de programação do computador, devem ser consideradas no início do projeto. A experiência passada mostrou que um equilíbrio entre simplicidade de programação e complexidade de hardware é essencial para evitar que os custos da programação se tornem esmagadores. Por exemplo, uma capacidade de memória suficiente deve ser fornecida para acomodar as mudanças de programa necessárias pelo aumento do desempenho ou dos requisitos da missão; A arquitetura da memória deve ser projetada para facilitar a programação; e as memórias hard-wired devem ser evitadas se muitas mudanças do programa forem antecipadas, devido ao tempo e ao custo envolvidos na implementação das mudanças. São recomendadas instalações de endereçamento adequadas sem limites artificiais e uma ligação de sub-rotina simples. As considerações de programabilidade devem incluir a eficiência do idioma de origem, do código do objeto e da conversão do idioma de origem para o código do objeto e a facilidade de usar o idioma de origem e a obtenção de um programa de computador completamente codificado. Se o computador for programado em vôo, o uso de um compilador deve ser considerado. Uma linguagem de programação padrão, como JOVIAL, SPL ou CLASP, é desejável e deve ser utilizada para futuras aplicações se disponível. O grau de sofisticação do software e a disponibilidade de software de suporte devem ser considerados durante o projeto.
A manutenção não deve ser negligenciada ao projetar o computador. O reparo deve ser prontamente realizado durante a operação no solo, e se for desejada uma manutenção em curso, isso deve ser especificado como um requisito de projeto. O reparo ou a reconfiguração de voo está intimamente associado à confiabilidade e, como tal, a extensão da reconfiguração tornada possível dependerá da confiabilidade exigida. As deficiências geralmente podem ser detectadas por programas de auto-verificação; O reparo em linha pode ser efetuado por troca automática ou por operação manual em missões tripuladas. O tradeoff deve considerar o uso de um modo de operação degradado. Geralmente, o procedimento recomendado de manutenção pré-lançamento é remover componentes ou subsistemas defeituosos do sistema e substituí-los por equipamentos de backup. Para facilitar a manutenção manual, os subconjuntos devem ser conectáveis, exigem um mínimo de desmontagem para acesso e sejam substituíveis sem ajuste. O design deve fornecer um caso de acessibilidade e deve minimizar a possibilidade de danos a outras peças durante a manutenção. Se as montagens substituídas devem ser descartadas em vez de reparadas, os objetivos de custo máximo para um módulo substituível devem ser estabelecidos.
A compatibilidade deve ser desenvolvida entre o computador e suas interfaces, software, níveis de energia e, quando necessário, computadores terrestres. As interfaces padrão e os níveis de potência devem ser implementados. A compatibilidade da interface reduz a necessidade de conversão de dados com equipamentos periféricos e é altamente recomendável. A compatibilidade de dados entre modelos de uma família de computadores deve ser fornecida para simplificar o design de equipamentos periféricos. Essa consideração é particularmente importante quando computadores de diferentes performances e arquitetura estão interligados. A compatibilidade do código de origem e objeto entre os computadores baseados no espaço e no chão é vantajosa para facilitar a programação.
Adaptabilidade é definida como a capacidade do sistema para atender a uma ampla gama de requisitos funcionais, sem necessidade de modificação física. É necessária a adaptabilidade quando os requisitos não estão bem definidos ou se se prevê que o computador seja aplicado a uma variedade de missões e / ou a uma série de veículos espaciais. Embora isso seja semelhante à necessidade de crescimento discutido em "dispensabilidade", & quot; neste caso, os requisitos potenciais devem ser antecipados fornecendo reservas na capacidade da memória, velocidade computacional, comprimento da palavra e capacidade de E / S. Além disso, o design deve considerar características específicas que permitem adaptar uma máquina básica a diferentes situações, como um comprimento de palavra ajustável através de operações organizadas de bytes, códigos de operação alteráveis ou não utilizados, campos reservados em formatos e velocidade ajustável. Deve-se ter cuidado de que o aumento das capacidades do computador esteja de acordo com outras considerações de desenvolvimento.
A disponibilidade é a probabilidade de o computador funcionar de forma satisfatória em um determinado momento. Está intimamente relacionado com a confiabilidade e tempo de reparo e deve ser considerado no estabelecimento de requisitos de confiabilidade. Uma vez que leva em consideração o tempo necessário para a detecção e reconfiguração ou reparo do mau funcionamento, a disponibilidade é particularmente importante durante as fases da missão crítica no tempo.
Status de desenvolvimento e custo são fatores complexos relacionados à gestão que podem ter efeitos significativos no projeto. Eles exigem a estimativa de uma série de itens, como a extensão do uso de hardware na prateleira, os riscos de design no desenvolvimento de novos equipamentos usando tecnologias avançadas, o potencial progresso no estado da arte durante o projeto e desenvolvimento do computador, etc. . Ao estimar o custo, o gerente deve considerar os gastos totais a longo prazo, bem como os desembolsos iniciais, e também o custo de atrasos potenciais no desenvolvimento de técnicas avançadas, etc.
Além dos fatores qualitativos acima, as compensações devem ser determinadas com base em fatores quantitativos especificados, como precisão, velocidade, capacidade, peso, volume e energia.
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