Кіріспе

(Автоматтандыру және инженерия салаларында аппараттық инженер немесе архитектор электроника және электр инженериясы салаларын қамтиды, соның ішінде аналогтық, цифрлық немесе электромеханикалық жүйелерге қатысты мамандықтар бар.) Аппараттық жүйелер архитекторы немесе аппараттық архитектор келесілерге жауапты: Жүйелік архитектормен немесе клиенттік тараптармен байланыс жасау. Қазіргі заманда, аппараттық архитекторды қажет ететін жеткілікті үлкен және/немесе күрделі аппараттық жүйелердің маңызды бағдарламалық қамтамасыз етуді және жүйелік архитекторды қажет етпеуі сирек кездеседі. Сондықтан аппараттық архитектор әдетте жүйелік архитектормен, тікелей пайдаланушылармен, демеушілермен немесе басқа клиенттік тараптармен емес, өзара әрекеттеседі. Дегенмен, жүйелік архитектор болмаған жағдайда, аппараттық жүйелер архитекторы клиенттік тараптармен тікелей байланыс жасауға дайын болуы керек, осылайша олардың (өзгеріп отыратын) қажеттіліктерін аппараттық құралдарда іске асыру үшін анықтауға болады. Аппараттық архитекторға бағдарламалық жасақтама архитекторымен немесе инженерлерімен, сондай-ақ басқа механикалық немесе электр инженерлерімен тікелей байланыс орнату қажет болуы мүмкін. Пайдаланушының қажеттіліктеріне және құн мен кесте сияқты басқа да шектеулерге негізделген аппараттық талаптардың ең жоғары деңгейін жасау. Осы жоғары деңгейдегі талаптар жиынтығының дәйекті, толық, дұрыс және операциялық тұрғыдан анықталғанын қамтамасыз ету. Аппараттық талаптарды қанағаттандырудың ең тиімді әдістерін немесе тәсілдерін анықтау үшін пайда-зардапты талдау жүргізу; қолданыстағы немесе әзірленген компоненттерді барынша пайдалану. Барлық қазіргі және болашақтағы (аппараттық) талаптарды дискретті аппараттық бөлімдерге бөлу үшін бөлімдер арасындағы және пайдаланушы мен жүйе арасындағы байланыстың ең аз болуын қамтамасыз ететін бөлу алгоритмдерін (және басқа процестерді) әзірлеу. Ірі аппараттық жүйелерді (бір-біріне тікелей байланысқан қабаттар) жүйелер мен компоненттерге бөлу, олардың әрқайсысын жеке аппараттық инженер немесе инженерлер тобы басқара алады. Максималды сенімді аппараттық архитектураның жасалуын қамтамасыз ету. Дизайнерлермен, сынақ инженерлерімен және пайдаланушымен бірлесіп, қабылдау сынақтарының талаптарын жасау, олардың барлық жоғары деңгейдегі аппараттық талаптар орындалғанын анықтайды, әсіресе компьютерлік интерфейс үшін. Эскиздер, модельдер, пайдаланушыға арналған алғашқы нұсқаулық және прототиптер сияқты өнімдерді жасау, пайдаланушы мен инженерлерді жүйеге қатысты жаңалықтармен үнемі қамтамасыз ету және келісімді сақтау.

Өмірбаян

Ірі жүйелер архитектурасы бір адамның түсінуіне, тіпті жобалауына да тым үлкен жүйелерді басқару үшін әзірленді. Осындай өлшемдегі жүйелер тез қалыпты жағдайға айналып келеді, сондықтан ірі жүйелердің проблемаларын шешу үшін архитектуралық тәсілдер мен архитекторлардың қажеттілігі артып келеді.

Пайдаланушылар мен демеушілер

Инженерлердің тобы әдетте адам қажеттіліктерін түсіну және оларға оңай жауап беру, сондай-ақ адамға ыңғайлы, функционалды және эстетикалық тұрғыдан ұнамды өнімдерді жасау бойынша жақсы беделге ие емес. Архитекторлардың адам қажеттіліктерін түсініп, адам үшін функционалды және эстетикалық жағынан жағымды өнімдерді жасауы күтіледі. Жақсы архитектор – пайдаланушы/тапсырыс беруші мен инженерлер арасында, тіпті әртүрлі салалардағы инженерлер арасында да тілші болып табылады. Жақсы архитектор сонымен қатар пайдаланушының жобаның соңғы нәтижесі туралы көзқарасын және осы көзқарас негізінде талаптарды анықтап, іске асыру процесін сақтаудың басты жауапкері болып табылады. Пайдаланушылар мен тапсырыс берушілердің айтқандарының емес, шын мәнінде не қалағанын анықтау – инженерия емес, өнер. Архитектор нақты процедураны қатаң түрде сақтамайды. Ол пайдаланушылармен/тапсырыс берушілермен өте белсенді түрде байланысады – олар бірлесіп жобаланған жүйе үшін қажетті нақты талаптарды анықтайды. Аппараттық архитектор соңғы пайдаланушылармен (немесе жүйелік архитектормен) үнемі байланыста болуы тиіс. Сондықтан архитектор пайдаланушының ортасымен және проблемасымен жақсы таныс болуы керек. Инженерге тек мүмкін болатын инженерлік шешімдерді жақсы білу жеткілікті.

Жоғары деңгейдегі талаптар

Пайдаланушы/тапсырыс беруші архитекторды өзінің өкілі ретінде қарауы керек және барлық ақпаратты архитектор арқылы беруі тиіс. Жоба инженерлерімен тікелей байланыс жасау көбінесе ұсынылмайды, себебі өзара түсініспеушіліктердің болу ықтималдығы өте жоғары. Пайдаланушы талаптарының сипаттамасы пайдаланушы мен аппараттық архитектордың (немесе жүйелік және аппараттық архитекторлардың) бірлескен өнімі болуы керек: пайдаланушы өзінің қажеттіліктері мен тілектерін ұсынады, ал архитектор – шығын мен уақыт шектеулерінде іске асыруға болатын нәрсе туралы білімді ұсынады. Пайдаланушының қажеттіліктері жоғары деңгейдегі талаптар жиынтығына аударылған кезде, қабылдау сынағының алғашқы нұсқасын жасаудың ең қолайлы уақыты – содан кейін талаптарға сәйкес үнемі жаңартып отыру. Осылайша пайдаланушы өзінің қандай өнім алатынын толық түсінеді. Бұл сондай-ақ сынауға келмейтін талаптарға, түсініспеушіліктерге және талаптардың өзгеруіне қарсы сақтандырады. Жабдықтау инженерлік талаптарының бірінші деңгейін әзірлеу – тек талдамалық емес, сонымен қатар аппараттық архитектор мен инженердің қатысуын қажет ететін процесс. Егер шығын, кесте, қуат немесе көлем сияқты шектеулерді сақтау қажет болса, архитектор соңғы өнім мен жалпы түрі мен сезімі пайдаланушының ниетінен тым алыс кетпеуін қамтамасыз етуі керек. Инженер шектеулерді оңтайландыратын, бірақ жұмыс істейтін және сенімді өнімді қамтамасыз ететін жобаны әзірлеуге баса назар беруі керек. Архитектор өнімнің қолдануға ыңғайлылығымен және пайдаланушы үшін қолайлы болуымен негізінен айналысады; инженер өнімнің өндірілуімен және тиімділігімен негізінен айналысады. Пайдаланушыға қажетті қызметтерді ұсыну – инженерлік жүйенің басты міндеті. Алайда, жүйелер үлкен және күрделі бола бастағанда, және олардың басымдықтары қарапайым жабдықтау компоненттерінен ауытқанда, дәстүрлі жабдықтау әзірлеу принциптерін ғана қолдану жеткіліксіз болып көрінеді – жүйелердің (ішкі) құрылымын жобалау үшін жабдықтау архитектурасының жалпы принциптерін қолдану қажет. Жабдықтау архитектурасы – дайын өнімнің жеңілдетілген моделі болып табылады. Оның басты міндеті – жабдықтау компоненттерін және олардың бір-бірімен байланысын анықтау, соның арқасында тұтастай алғанда, пайдаланушының ойындағы нәрсе – әсіресе компьютерлік-адамдық интерфейс үшін дәйекті, толық және дұрыс бейнеленеді. Бұл компоненттердің бір-біріне сәйкес келетінін және қажетті байланысқа ие екенін қамтамасыз ету үшін де қолданылады. Пайдаланушының әлемінің архитектурасы мен инженерлік жабдықтау архитектурасын ажырату қажет. Біріншісі пайдаланушының әлеміндегі проблемалар мен шешімдерді көрсетеді және қарастырады. Ол негізінен инженерлік жүйенің компьютерлік-адамдық интерфейстерінде (CHI) көрініс табады. Инженерлік жүйе инженерлік шешімдерді көрсетеді – инженер КЖК-ны қолдау үшін техникалық инфрақұрылымның компоненттерін қалай әзірлеуді және/немесе таңдауды және біріктіруді ұсынады. Архитектор болмаған жағдайда екі архитектураны шатастыруға бейімделуге болады, себебі инженер жабдықтау туралы ойлайды, ал пайдаланушы адамдарды А нүктесінен Б нүктесіне жеткізу мәселесін, сондай-ақ уақытты және энергияны тиімді пайдалануды немесе клиенттер мен қызметкерлерге қажетті ақпаратты жеткізуді шешу туралы ойлауы мүмкін. Жабдықтау архитекторы пайдаланушының әлемінің архитектурасы және (барлық пайдалы) жабдықтау инженерлік архитектуралары туралы білімді біріктіруі керек. Біріншісі пайдаланушымен бірлескен қызмет, екіншісі инженерлермен бірлескен қызмет. Нәтижесі – инженерлер жабдықтау жүйелерін жобалау талаптарын әзірлеу үшін пайдалана алатын пайдаланушының талаптарын көрсететін жоғары деңгейдегі талаптар жиынтығы. Жоба барысында, әсіресе ұзақ жобаларда талаптар өзгергендіктен, аппараттық жүйе пайдаланушымен қабылданғанға дейін архитектор қажет: архитектор пайдаланушының көзқарасын ешқандай өзгерістер мен интерпретациялар бұзбауына ең сенімді кепілдік береді.

Шығындар мен пайдаларды талдау

Көптеген аппараттық инженерлер – мамандар. Олар аппараттық құрылғыларды жобалау және әзірлеу саласын жақсы біледі, білімдерін нақты жағдайларда қолданады – яғни, нақты проблемаларды шешеді, түрлі шешімдердің тиімділігін бағалайды және жасаған құрылғыларының дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Аппараттық архитекторлар – жалпы білім иелері. Олардан бір аппараттық технология немесе тәсіл бойынша сарапшы болу талап етілмейді, бірақ көптеген технологиялар туралы білуі және оларды нақты жағдайларға қарай бағалай білуі керек. Олар да білімдерін практикалық жағдайларда қолданады, бірақ әртүрлі аппараттық технологияларды пайдаланып, түрлі шешімдердің тиімділігін бағалайды, мысалы, арнайы әзірленген және коммерциялық түрде қолжетімді аппараттық компоненттерді салыстырады, сондай-ақ жүйенің тұтастай алғанда пайдаланушының күтілгенідей жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Көптеген коммерциялық немесе әзірленген аппараттық компоненттерді құн, жылдамдық, өткізу қабілеті сияқты талаптарға сәйкес тәуелсіз түрде таңдауға болады. Кейбір жағдайларда архитектор соңғы жүйені өздігінен құрастыра алады. Немесе, компоненттерді таңдау және арнайы функцияларды жобалау мен құрастыру үшін аппараттық инженердің көмегі қажет болуы мүмкін. Архитекторлар (немесе инженерлер) қауіпсіздік, байланыс, арнайы мақсаттағы аппараттық жабдық, графика, адам факторы, сынақ және бағалау, сапаны бақылау, RMA, интерфейсті басқару және т.б. салаларындағы мамандардың көмегіне жүгінуі мүмкін. Тиімді аппараттық архитектура тобы маңызды салалардағы мамандарға дереу қол жеткізе алуы керек.

Бөлімдеу және қабаттау

Құрылыс салуды жоспарлаған сәулетші ғимараттың жалпы жобасын жасап, оның тұрғындарына ұнайтынына және пайдалы болатынына көз жеткізеді. Бір отбасылық үйді салуға бір сәулетші жеткілікті болса да, жаңа, биік ғимаратты жобалау кезінде туындайтын егжей-тегжейлі мәселелерді шешу үшін көптеген инженерлер қажет болуы мүмкін. Егер жұмыс жеткілікті көлемде және күрделі болса, архитектураның бөліктері компоненттер ретінде жобалануы мүмкін. Яғни, егер біз тұрғын үй кешенін салсақ, онда кешеннің өзі үшін бір сәулетші, ал әрбір ғимарат түрі үшін жеке-жеке сәулетшілер болуы мүмкін, олар архитектуралық топтың бір бөлігі ретінде жұмыс жасайды. Үлкен аппараттық жүйелерге де сәулетші және көптеген инженерлік таланттар қажет. Егер инженерлік жүйе жеткілікті көлемде және күрделі болса, бас аппараттық жүйелер сәулетшісі жұмыстың кейбір бөліктерін бағынышты сәулетшілерге жүктеуі мүмкін, бірақ олардың барлығы бірлескен архитектуралық топтың мүшелері болады. Алайда, сәулетшіні инженерлік бақылаушы ретінде қарастыруға болмайды. Сәулетші аппараттық талаптарды бір аппараттық инженердің, инженерлік менеджердің немесе бағынышты сәулетшінің құзыретіне кіретін негізгі компоненттерге немесе жүйелерге бөліп беруі керек. Идеалды жағдайда, әрбір аппараттық компонент/кіші жүйе толыққанды, дербес объекті болуы тиіс, оны бүтін жүйеден бөлек, тек симуляциялық кіріс деректерін беру және шығыс деректерін тіркеу арқылы сынауға болады. Яғни, әуе трафигін басқару жүйесінің қалай жұмыс істейтінін білудің қажеті жоқ, оған арналған деректерді басқару кіші жүйесін жобалау және құру үшін, тек кіші жүйе қандай шектеулерде жұмыс істейтінін білу жеткілікті. Жақсы сәулетші жүйе қаншалықты күрделі болмасын, әрбір (ішкі) жүйе немесе қабат үшін салыстырмалы түрде қарапайым және "таза" ұғымдарға негізделгенін қамтамасыз етеді, оларды арнайы дайындықсыз әркім, әсіресе пайдаланушы оңай түсіне алады. Сәулетші әрбір бөліктің нақты анықталғанын және оған ұқсас емес шешімдер, қиындықтар, қысқа жолдар немесе шатастыратын егжей-тегжейліліктер мен ерекшеліктер енбеуін қамтамасыз ету үшін ең аз ережелерді қолданады. Пайдаланушылардың қажеттіліктері өзгерген кезде (жүйе іске қосылғаннан кейін және пайдалануда болғаннан кейін), көптеген ерекшеліктер, арнайы жағдайлар және "шарттармен" толтырылған қарапайым ұғымды дамытуға қарағанда әлдеқайда оңай. Аппараттық архитектураны қабаттастыру оны әрбір қабатта жеткілікті түрде қарапайым ұстау үшін маңызды, сонда ғана ол бір адамның санасында түсінікті болады. Қабаттар көтерілген сайын, төменгі қабаттардағы толық жүйелер жоғары қабаттарда қарапайым компоненттерге айналады және ең жоғары қабаттарда мүлдем жоғалуы мүмкін.

Қабылдау сынағы

Қабылдау сынағы әрқашан сәулетшінің (немесе сәулетшілердің) басты жауапкершілігі болып қалады. Бұл архитектордың пайдаланушыға жабдықтың бастапқы жоспарланғандай екенін және барлық бағынысты архитекторлар мен инженерлер өз мақсаттарына жеткенін дәлелдеудің ең маңызды жолы. Ірі жобалар көбінесе өзгерістерге ұшырайды, пайдаланушының қажеттілігіне байланысты (мысалы, оның мәселелері өзгерген кезде) немесе пайдаланушыдан күтілетін өзгерістер (мысалы, шығын немесе кесте себептерінен) болуы мүмкін. Бірақ қабылдау сынақтары әрдайым жаңартылып отыруы керек. Олар пайдаланушыға дайын өнімнің қалай жұмыс істейтіні туралы толық ақпарат берудің ең маңызды құралы болып табылады. Сондай-ақ, барлық бағынысты персонал жобалау, құрастыру және сынау жұмыстарын орындауы тиіс басты мақсат ретінде қызмет етеді.

Пайдаланушылармен және инженерлермен жақсы байланыс

Ғимарат салушы-архитектор эскиздер, модельдер, сызбалар қолданады. Аппараттық жүйелер архитекторы пайдаланушымен немесе жүйелік архитектормен, инженерлермен және бағынышты архитекторлармен әртүрлі шешімдер мен нәтижелерді талқылау үшін эскиздер, модельдер және прототиптерді пайдалануы тиіс. Пайдаланушы нұсқаулығының алғашқы нұсқасы аса құнды, әсіресе прототиппен бірге қолданылғанда. Пайдаланушылармен байланыс құралы ретінде (инженерлік) талаптар жиынтығын пайдаланудан қатаң түрде аулақ болу керек. Жақсы жазылған талаптар немесе сипаттама тек инженерлерге ғана түсінікті, дәл заңгерлер үшін заңдық келісімшарт сияқты.