Файл: Митрофанов, С. П. Автоматизация технологической подготовки серийного производства.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 142
Скачиваний: 1
|
|
0-й уродень |
|
|
1-й уродень |
КЧ1 |
|
2-й уробень |
|
К-33 |
|
Н 321 |
Н 322 И3 2 3 Н--31! |
|
Р и с . 14. |
П р и м е р |
иерархи чес кого к о д и р о в а н и я с н е р а вн о |
м е р н ы м |
делением |
н а г р у п п ы |
элементов в порядке убывания этой частоты. После этого
последовательно |
нумеруют элементы. Таким образом, первыми |
в списке будут |
идти коды, наиболее часто встречающиеся |
и имеющие наименьшую длину. Это способствует их лучшему запоминанию. Для того, чтобы получить минимальную избыточ ность кода, необходимо правильно выбрать величины S и Р, иначе возрастет время кодирования, перфорации кодовых комби наций, длительность решения задачи при использовании СПМ и снизится скорость ввода данных в ЭВМ. Основное правило заключается в получении минимального значения Р, т. е. мини мальной длины кода. Величину 5 обычно выбирают, исходя из существующего многообразия элементов и тенденций к уве личению их числа. Например, при кодировании материала при 5 = 90 можно оставить резерв на дальнейшее увеличение номенклатуры в размере не больше 10%, так как, если 5 >100,
то Р > 2 , а если 5 ^ |
100, то Р = 2. Величину S можно увели |
чивать только до А, |
при этом избыточность кода будет умень |
шаться. Использование вместо десятичной других систем счисле ния при выбранной длине кода позволяет уменьшить его избыточ ность. Например, применение восьмеричной системы удобно, но не обязательно при использовании ЭВМ. Данный метод присвоения кодов находит применение при S, не превышающем 50—100. При больших значениях 5 значительно затрудняется поиск нуж ного номера (кода). При S > 1000 пользоваться данным методом практически невозможно. Кроме того, цифры кода не несут ни какой смысловой (информационной) нагрузки, и это затрудняет их запоминание.
Иерархический метод заключается в том, что множество X делят по какому-либо признаку на группы (подмножества). Образовавшиеся группы назовем группами 1-го уровня иерархии, или подмножествами 1-го уровня и вновь разделим каждую группу по новому признаку на подгруппы, которые будут группами 2-го уровня иерархии или подмножествами 2-го уровня. Такое деле ние продолжают до тех пор, пока в подгруппах не останется по
128
о
|
Н-333 |
К =222 Н=232 |
И--332 |
Р и с . 15. П р и м е р иерархи ческого к о д и р о в а н и я п р и р а в н о м е р н о м |
де ле ни и |
н а г р у п п ы |
|
одному элементу, причем число групп каждого уровня не должно превышать 10. Пронумеровав подгруппы внутри группы и приписав получившиеся цифры к номеру группы, получаем номер подгруппы (рис. 14). Номер группы, содержащей только одну характеристику, назовем кодом этой характеристики. Каж
дая группа |
X/ |
имеет |
следующие |
параметры: |
номер |
уровня, |
|
к которому |
она |
относится; номер |
группы /; |
число элементов |
|||
в группе. При равномерном делении, т. е. |
при |
делении |
каждой |
||||
группы на |
одинаковое |
число Н подгрупп, |
все |
параметры кода |
можно определить по указанным выше формулам, при этом ма ксимальная длина кода будет равна количеству уровней. При неравномерном -делении в некоторых группах уже на каком-то промежуточном уровне остается не более одной характеристики, поэтому последние имеют более короткий код. Для приведения кодов к одинаковой «длине» используют, например, цифру 0 — как признак того, что характеристика не входит в группы дан ного уровня. Поэтому в разряды, соответствующие уровням, в группы которых характеристика не входит, ставят нули. Все параметры кода также определяются по приведенным выше формулам, только под Р понимают максимальную длину кода, равную числу уровней деления, а не округленное значение Р '. Остальные обозначения имеют тот же смысл. Рассмотрим пример, показанный на рис. 14, для которого 5 = 9, Р — 3. Пусть С — максимальное количество подгрупп, на которые можно разделить
какую-либо группу. В нашем случае Я |
= |
С = |
3. Тогда Р' |
— |
= logs 9 = 2; Е = 31og2 3 = 4,74 бит; |
|
/ = |
4,74 — log2 9 |
= |
=1,58 бит; / о = 0,5.
Таким образом, избыточность кода достигает 50%. При более
рациональном делении (рис. 15) можно получить Р' = 3 и избы точность кода свести к нулю.
Как видно из табл. 21, используемая емкость быстро умень шается при увеличении Р и уменьшении Я. Если придерживаться
9 С. П. Митрофанов |
129 |
|
|
Используемая |
емкость множества X |
|
Таблица 21 |
||
|
|
|
|
||||
|
|
в зависимости |
от Н и Р |
при С — 10 |
|
|
|
|
|
Используемая емкость множества X при значениях Р, |
% |
||||
н |
2 |
3 |
4 |
б |
6 |
7 |
8 |
|
|||||||
9 |
91 |
82 |
74 |
66 |
50 |
54 |
48 |
8 |
82 |
66 |
53 |
42 |
34 |
27 |
22 |
7 |
73 |
51 |
36 |
25 |
18 |
13 |
8,8 |
6 |
64 |
39 |
23 |
14 |
8,4 |
5,0 |
3,0 |
5 |
55 |
28 |
14 |
7,0 |
3,5 |
1,6 |
0,83 |
условия, |
что используемая |
емкость не должна |
быть ниже 80%, |
т. е. иметь запас кодов, то придется ограничиться значением Р не более 2—3 при Н = 8-S-9, т. е. емкость множества характе ристик не должна превышать 1000 единиц. Если необходимо ис пользовать коды с большей длиной, то желательно только на предпоследнем уровне оставлять некоторые группы в запасе. Оставив в запасе одну-две подгруппы из групп низшего уровня, можно использовать коды любой длины при используемой емкости не менее 80%.
Смешанный метод присвоения кодов состоит в том, что сначала применяют иерархический метод, до тех пор пока емкости полу чившихся групп не станут такими, когда можно использовать метод последовательного перечисления, так как число харак теристик в группах больше 10 (иначе это будет чисто иерархиче ский метод), то позиционность кода нарушается. Если первые несколько разрядов отражают уровни деления, то последние просто обозначают порядковый номер характеристики. Часто для удобства запоминания кода такие разряды отделяют разде лителями: точкой, тире и т. д. (рис. 16).
Позиционный метод присвоения кодов заключается в следу ющем. Множество характеристик X делят на 5 подмножеств, каждое из которых состоит из одной характеристики. Длина кода для этих характеристик равна S. За каждой позицией кода закреплено одно множество. Обычно за самыми младшими (или старшими) позициями кода закрепляют наиболее часто встре чающиеся множества (характеристик). Если данная деталь имеет
элемент xt из множества X, |
то |
в соответствующем i-м раз |
|
ряде кода ставят обычно I, а |
в остальных 0, т. |
е. используют |
|
двоичную систему счисления (С = |
2). Недостатки |
ее заключаются |
в слишком большой длине кода и соответственно большой его избыточности. Например, при S = 20 величина Р' = 20, а / 0 = = 188%. Область использования ограничивается значениями Р до 20. Метод находит применение для карт с краевой перфора цией, а также для таких множеств X, в которых содержится не
130
Цифры кода
ч ш п |
□ □ |
Рис. 16. Смешанный способ кодирования
одна, а несколько характеристик, могущих принадлежать одной детали. В последнем случае код содержит не одну, а несколько единиц, и его избыточность уменьшается.
Символьный метод основан на применении условных обозна чений (шифров), удобных для ввода в ЭВМ. Для этого на базе выбранного алфавита разрабатывают систему шифров и фикси руют ее в виде кодировочных таблиц. Шифры образуют таким образом, чтобы последовательность составляющих их символов была мнемонической и ассоцировалась с кодируемой характери стикой. Краткая фраза может быть закодирована почти без изме нений. Например, имеющаяся в чертеже детали запись «Хим. ОКС» на формализованном языке записывается в виде «ХИМ ОКС». Символьное кодирование наименований характеристик неудобно для машинной обработки, на внутреннем языке желательно при менять числовые коды. Это вызвано не только стремлением более компактно записать информацию, что важно при больших объемах массивов, но и небходимостью иметь единый для подсистем АСТПП и АСУП язык опознания и обмена информацией (язык обращения к ИПС). Например, для обозначения наименования характери стики может служить шестизначный код вида ХХХХ XX, где первые четыре знака представляют шифр (код) наименования характеристики, а два последних — размерность или вид харак теристики.
Необходимость фиксировать размерность характеристики вы звана тем, что она для одной и той же характеристики в разных системах может быть различной и при обмене информацией это необходимо учитывать. Значение безразмерной характеристики может быть представлено целым числом, фразой с фиксированным числом символов и т. д. При специальных способах организации массивов в них могут фигурировать специальные характеристики типа адресов и ссылок на другие массивы. Пример кодирования размерностей и видов характеристик дан в табл. 22.
9* |
131 |
|
|
|
|
Таблица 22 |
Кодировочная |
таблица размерностей и видов характеристик |
|||
|
Размерность или вид характеристики |
Код |
||
Размерность или вид не заданы |
|
00 |
||
|
безразмерные чи- |
Натуральное |
01 |
|
|
ела |
|
Целое |
02 |
|
|
|
Действительное |
03 |
Вид |
Адрес (ссылка) на другие массивы |
04 |
||
|
фразы |
с числом |
Не более 6 |
05 |
|
СИМВОЛОВ |
Не более 12 |
06 |
|
|
|
|
Миллиметр |
10 |
|
линейная |
Метр |
11 |
|
|
|
|
Километр |
12 |
|
|
|
Грамм |
15 |
Размерность |
силы |
|
Килограмм |
16 |
|
|
|
Тонна |
.17 |
|
|
|
Квадратный сантиметр |
20 |
|
площади |
Квадратный метр |
21 |
Код наименования характеристики может быть образован различными методами кодирования. Применение кодов наимено ваний характеристик, независимо от способа выражения после дних на внешних языках различных подсистем, позволяет обра щаться к ИПС на едином внутреннем языке описания характе ристик объектов, а значит, единообразным способом выражать свои требования (по каким характеристикам необходимо вести поиск и какие характеристики требуется получить на выходе ИПС). Следовательно, при организации ИПС необходимо изучить существующий состав признаков, их классификацию и на этой основе составить кодировочные таблицы (словари) наименований признаков. Такие словари являются базой для создания трансля торов внешних языков различных подсистем.
Рассмотрим методы организации массивов в памяти ЭВМ. Сообщение с описанием объекта, представленное внутри машины будем называть записью объекта. Каждая запись может быть разделена на поля, т. е. на определенные совокупности симво-
132