تصميم النظام الرسومي

يُعدّ تصميم الأنظمة الرسومي ( GSD ) منهجًا حديثًا لتصميم أنظمة القياس والتحكم، حيث يدمج برامج تصميم الأنظمة مع مكونات الأجهزة الجاهزة (COTS) لتبسيط عملية التطوير بشكل كبير. يجمع هذا المنهج بين واجهات المستخدم، ونماذج الحوسبة ، والرياضيات والتحليل، وإشارات الإدخال/الإخراج، وتجريدات التكنولوجيا، وأهداف النشر المختلفة. ويتيح هذا المنهج لخبراء المجال ، أو حتى غير المتخصصين في التنفيذ، الوصول إلى إمكانيات التصميم التي كانوا يحتاجون في السابق إلى الاستعانة بخبير تصميم أنظمة خارجي. ^{[ 1 ]}

يُعدّ هذا النهج في تصميم الأنظمة مجموعةً شاملةً لتصميم الأنظمة الإلكترونية على مستوى النظام (ESL). ويتوسع تصميم الأنظمة الرسومي ليشمل أنواعًا أخرى من تصميم الأنظمة المدمجة، بما في ذلك الآلات الصناعية والأجهزة الطبية، وذلك استنادًا إلى تعريف EDA لتصميم الأنظمة الإلكترونية على مستوى النظام. ويمكن تعريف العديد من هذه التطبيقات الموسعة بأنها تطبيقات " ذيل طويل ". ^{[ 2 ]}

يُعدّ تصميم الأنظمة الرسومية منهجًا لتصميم نظام كامل، باستخدام برامج رسومية سهلة الاستخدام وأجهزة جاهزة (غير مُخصصة) لتحسين التصميم، وإنشاء نماذج أولية، وحتى استخدامها في تجارب نشر قليلة. ^{[ 3 ]} قد يتضمن هذا المنهج هندسة الخوارزميات . وقد يُثبت نجاحه عندما يحتاج المصممون إلى طرح منتج في السوق بسرعة (فيديو طبي:أو مع فريق من الخبراء غير المتخصصين في الأنظمة المدمجة مثل شركة بوسطن للهندسةلإنشاء آلة تعتمد على الميكاترونيك .

يُعدّ تصميم الأنظمة الرسومية منهجًا تكميليًا وشاملًا قائمًا على المنصات، ويشمل أدوات تصميم الأنظمة المدمجة والإلكترونية وتنفيذها والتحقق منها. ويُعتبر كلٌّ من تصميم الأنظمة الرسومية وتصميم الأنظمة المدمجة جزءًا من نفس التوجه - نحو مزيد من التجريد وأتمتة التصميم، بهدف حلّ التحديات الهندسية الحقيقية التي يواجهها المصممون اليوم - ومعالجة عيوب التصميم التي تظهر في مرحلة تحديد المواصفات لضمان اكتشافها قبل التحقق من صحتها، وبالتالي تسليم المنتج في الوقت المحدد.

يعتمد تصميم الأنظمة الرسومية على الاتصال المفتوح. على سبيل المثال، تشمل الأدوات التي يمكن استخدامها في مرحلة التصميم (بالترتيب الأبجدي): Ansoft Designer ، AutoCAD ، CarSim، DOORS ، Dymola ، LabVIEW ، MSC.Adams ، NI Multisim ، NEi Nastran ، SolidWorks ، SPICE ، OpenWire (مكتبة) . ^{[ 4 ]}

تُركز مرحلة النمذجة الأولية على تحويل تصميم الخوارزميات إلى تطبيقات عملية على الأجهزة للحصول على تصميمات عالية الجودة. تتضمن منصة النمذجة الأولية الفعّالة لغة برمجة عالية المستوى، ومعالجات تعمل في الوقت الحقيقي، ومنطق FPGA ، ووحدات إدخال/إخراج معيارية، وأي حقوق ملكية فكرية لازمة.

تتعلق مرحلة النشر في الغالب بالأجهزة - حيث يتم وضع التصميم في المرحلة النهائية. وقد يشمل ذلك وحدات المعالجة الدقيقة أو مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة.

من أمثلة المهندسين والعلماء الذين يطبقون تقنيات تصميم الأنظمة الرسومية ما يلي:

• تصميم النظام الرسومي لإذاعة ديجيتال راديو مونديال
• يستخدم الباحثون تصميم النظام الرسومي لتطوير والتحكم في المركبات تحت الماء غير المأهولة
• تطوير ذراع روبوتية لعلاج السرطان باستخدام تصميم النظام الرسومي
• تصميم النظام الرسومي لأنظمة التحكم المدمجة