Під синтезомрозуміються проектні процедури, направлені на отримання нових описів проектованого об’єкту відповідно до заданих показників його функціонування.
Аналіз - це проектні процедури, що мають на меті отримання інформації про властивості проектованого об’єкту по заданому опису.
Завдання синтезу пов’язані із створенням проектних документів і самого проекту, а завдання аналізу пов’язані з оцінкою проектних документів.
Процедури синтезу діляться на процедури структурногоі параметричного синтезу.
Пошук раціонального технічного рішення при вибраному фізичному принципі дії здійснюється методами структурного синтезу.
Визначення оптимальних значень параметрів елементів технічної системи відомої структури є завданням параметричного синтезу, або параметричної оптимізації.
Метою структурного синтезу є визначення структури об’єкту - переліку типів елементів, які складають об’єкт і способу зв’язку елементів між собою у складі об’єкту.
Параметричний синтез полягає у визначенні числових значень параметрів елементів при заданих структурі і умовах працездатності, що впливають на вихідні параметри об’єкту, тобто при параметричному синтезі потрібно знайти точку або область в просторі внутрішніх параметрів у яких будуть виконуватися певні умови (зазвичай умови працездатності).
Класифікація проектних процедур приведена на рисунку 5.2.
Рис.5.2 Класифікація проектних процедур
Процедури аналізу діляться на процедури одно- і багатоваріантного аналізу. При одно варіантному аналізу задані значення внутрішніх і зовнішніх параметрів, потрібно визначити значення вихідних параметрів об’єкту. Зручно використовувати геометричну інтерпретацію цього завдання пов’язану з поняттям простору внутрішніх параметрів; це i-мірний простір, в якому для кожного з n внутрішніх параметрів виділена координатна вісь. При одноваріантному аналізі задається також деяка точка у просторі внутрішніх параметрів в якій потрібно визначити значення вихідних параметрів. Подібне завдання зазвичай зводиться до одноразового вирішення рівнянь, які є складовими математичної моделі, що обумовлює назву даного виду аналізу.
Багатоваріантний аналіз полягає у дослідженні властивостей об’єкту в деякій області простору внутрішніх параметрів. Такий аналіз вимагає багатократного рішення систем рівнянь (багатократного виконання одноваріантного аналізу).
Синтез називається оптимізацією, якщо визначаються найкращі структура і значення параметрів. При розрахунках оптимальних значень параметрів із заданою структурою говорять про параметричну оптимізацію. Завдання вибору оптимальної структури називають структурною оптимізацією.
Постановка завдання оптимізації має змістовний сенс тільки у тому випадку, коли з’являється необхідність вибору одного з конкуруючих варіантів, одержаних при обмеженості ресурсів. Технічне проектування завжди ведеться в умовах жорстких обмежень на матеріальні, енергетичні, часові та інші види ресурсів. Разом з тим засоби САПР дозволяють виконати розробку декількох альтернативних варіантів, тому остаточний вибір технічного об’єкту (ухвалення рішення) необхідно проводити з урахуванням вироблених правил переваг на підставі встановлених критеріїв. Вибір критерію є одним з важливих етапів постановки завдання оптимізації, оскільки всі подальші дії направлені на пошук об’єкту, який буде найбільш близьким до оптимального за вибраним критерієм.
У основі побудови правил переваг лежить цільова функція, що кількісно виражає якість об’єкту і тому також називається функцією якості, або критерієм оптимальності. Формування цільової функції завжди виконується з урахуванням різних вихідних параметрів проектованого пристрою. Залежно від змістовного сенсу цих параметрів і вибраного способу їх поєднання в цільовій функції якість об’єкту буде тим вище, чим більше її значення (максимізація) або чим менше її значення (мінімізація).
Вибір цільової функції носить суб’єктивний характер і тому об’єкт може бути оптимальний тільки в сенсі даного критерію. У більшості підходів до оцінки технічного об’єкту прийнято орієнтуватися на еталонні зразки, на думку провідних фахівців галузі (експертні оцінки) або на техніко-економічні показники, які визначаються технічним завданням (ТЗ) на проектування. При підготовці ТЗ зазвичай враховуються досягнення, одержані в світовій практиці, а також в тій чи іншій мірі експертні оцінки, тому об’єктивнішою варто рахувати орієнтацію на ТЗ.
