Проблема освоения отдельных аспектов САПР связана с отсутствием четких границ этих элементов в соответствующих отраслях науки. Сущность САПР можно определить как область пересечения множеств различных отраслей знания. Существующее многообразие методов научных исследований объединено в общую идеологию автоматизированного мо­делирования при помощи системотехники. Как известно, системотехника представляет со­бой уточненный диалектический подход к анализу и синтезу технических объектов и про­цессов, который основан на теории сложных систем.

Элементы общей теории систем в САПР

· Общая теория систем - совокупность различных моделей и способов описания систем различного рода.

· Общая теория систем использует концептуальный аппарат следующих наук: КИБЕРНЕ­ТИКА, ТЕОРИЯ ИНФОРМАЦИИ, ТЕОРИЯ ИГР, ТЕОРИЯ РЕШЕНИЙ, ТОПОЛОГИЯ, ФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ и т.п.

· СИСТЕМА (с позиции САПР) - искусственный, целесообразно функционирующий объект, относительно обособленный от окружающей среды и состоящий из некоторого набора эле­ментов и связей между ними.

· ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - некоторый спектр объектов, не входящий в состав системы, но оказывающий влияние и/или зависящий от поведения системы.

· Общая теория систем предусматривает анализ и синтез каждого элемента системы как системы более низкого уровня, а саму систему - как элемент системы более высокого уровня [1.2].

· Основные теории, необходимые для ответственной постановки задачи и разработки САПР:

a) теория множеств - методы преобразований некоторых совокупностей элементов, объе­диненных одним или несколькими сходными свойствами;

b) теория графов - метод обоснованного упрощения моделирования путем графи­ческого изображения наиболее существенных (для результата исследований) взаимосвязей элемен­тов сложных систем;

c) исследование операций - наука, занимающаяся количественным обоснованием реше­ний во всех областях целенаправленной человеческой деятельности. Опера­ция представ­ляет собой мероприятие (систему действий), объединенное единым замыслом и направлен­ное к достижению определенной цели.

· К основным методам моделирования операций относятся (определе­ния со­кращены):

1) Линейное программирование (планирование) - метод определения пе­ременных, удов­летворяющих линейным уравнениям (описание поведение системы) и обращающих в ми­нимум их суммарную функцию;

2) Динамическое программирование (планирование) - метод выбора управления опера­ции на каждом шаге с учетом его последствий на пред­стоящих шагах;

3) Моделирование случайных (Марковских) процессов - метод определе­ния эффектив­ности операций, зависящих от случайных факторов;

4) Теория массового обслуживания - методы обеспечения потока заявок на обслуживание без простоев и очередей;

5) Динамика средних значений - метод определения эффективности опера­ций, зависящих от случайных факторов при большом числе возможных со­стояний системы;

6) Статистические испытания - метод определения эффективности опера­ций, зависящих от случайных факторов при отсутствии аналитической мо­дели процесса;

7) Теория игр - метод выработки рекомендаций по рациональному поведе­нию участников конфликта;

8) Сетевое планирование - методы рациональной организации взаимодейст­вия взаимно обусловленных операций;

9) Теория решений - метод рационального выбора альтернативного решения на основе не­определенной информации о состоянии процесса [1.3].

Базовые понятия

· ИНФОРМАЦИЯ - закодированное сообщение на материальном носителе (важнейшая категория моделирования).

· Существующее многообразие трактовок приводит к формированию определения, удоб­ного для применения в дисциплине САПР. Предлагаемое определение осно­вано на одной категорий  диалектики - мышление:

a) если мышление не является продуктом физиологической деятельности человека, а мысль не находится в мозгу, то между субъектами осуществляются передача, а внутри субъекта - осознание кодированных сообщений;

b) осознание сообщений (относительно произвольная трактовка на основе интуи­ции) явля­ется исключительной способностью человека [1.4];

c) машинные системы только передают и преобразуют сообщения в другую форму;

d) наличие предметного словаря кодов и предикатов (логических высказываний о пред­мете) обязательно для преобразования сообщений;

e) передача сообщений осуществляется при помощи материальных носителей.

· МОДЕЛИРОВАНИЕ - создание упрощенного описания системы для облегчения ана­лиза ее строения и поведения [1.5].

· С позиции САПР МОДЕЛИРОВАНИЕ - синтез упрощенного описания несуществую­щей системы (обеспечивающей достижение поставленной цели) на основе известных прин­ципов и исходных данных.

· Один из способов описания модели системы - КОНФИГУРАЦИЯ, т.е. представление объекта в виде универсума (набора) внутренних элементов и структуры связей (отношений) между ними:

1) УНИВЕРСУМ - поименованный список элементов системы и их свойств без описания взаимо­отношений между ними;

2) СТРУКТУРА - поименованный список взаимоотношений (связей) между элементами системы с обязательным указанием форматов и диапазонов «сигналов», а также связи системы с окружающей средой;

3) КОНФИГУРАЦИЯ изображается в виде графа, в котором элементы являются узлами, а связи выступают в роли ребер.