Методология 2025. Анатолий Левенчук

      Мы видим на картинке 3D-модель системы «как в САПР», а также её функциональную графическую модель (диаграмму), а также программный код, соответствующий этой диаграмме. Диаграммное представление «наглядно», но с ним очень трудно работать – при росте размера диаграммы и увеличении числа «аннотаций» каждого элемента диаграммы (по факту «аннотации» – это текст, описывающий элементы диаграммы и связи – никогда не забываем, что любую картинку надо объяснять, и к картинкам для полной понятности мы «приговариваем» большое количество текста) модель, то есть систему дифференциальных уравнений, становится удобней представлять в виде текста на языке программирования. «Резистор» становится не схемным изображением на диаграмме, а текстом программы.

      По итогам эксплуатации многочисленных систем с Modelica оказалось, что диаграммное представление функциональных схем менее удобно в работе: модельеры-проектировщики проводят много времени в текстовых представлениях, а диаграммы используют главным образом в «презентациях», для красоты, которую называют «наглядностью». Любые изменения-исправления, вставки и удаления, предложение альтернатив и комментарии делаются в текстовой форме, она банально удобнее. Поэтому современные средства 1D-моделирования по факту представляют собой пакеты численного моделирования для обычных языков программирования, например, один из самых мощных таких пакетов – JuliaSim37. Отсутствие «визуальности» функционального моделирования с лихвой компенсируется удобством использования: тексты менять в ходе разработки много быстрее, чем диаграммы. И тексты можно пересылать друг другу, легко комментировать, чего не сделаешь с диаграммами – учитывая ещё и то, что откомментировать фрагмент текста программы функциональной модели можно и в чате, а вот с диаграммами всё не так просто, нужны специальные дорогие программы для работы с диаграммами, и они должны быть установлены у всех участников проекта, что обычно невозможно.

      Тем самым мы от ограниченного диаграммного языка описания методов в их разложении перешли к описанию разложения метода алгоритмом, что ярко проявляется в функциональном физическом моделировании.

      Инженеры в ходе проектирования обсчитывали принципиальные и технологические схемы, иногда называя это одноразмерным/1D моделированием, чтобы противопоставить трёхмерному прочностному и тепловому моделированию – речь-то идёт о функциональных описаниях, и тут у математиков, системных инженеров, программистов и всех остальных терминология существенно различается. Это как раз наша задача – ввести какой-то общий язык описания этого моделирования и этих вычислений, привязав эту терминологию и способы моделирования к современным методам разработки. «Хитрая физика» в функциональном физическом моделировании ведёт к «хитрой математике», которая ведёт к «хитрым языкам моделирования», которые реализуются достаточно необычными приёмами

37

https://juliahub.com/products/juliasim