Рассматривается подход к снижению затрат на проектирование больших информационно-управляющих систем за счет привлечения технологий метапрограммирования типа разработки, управляемой моделями (model-driven engineering, MDE), и аспектно-ориентированного подхода. В качестве примера практического применения подхода приводится процесс проектирования больших расчетных задач. Излагаются основы математического аппарата для построения, анализа и оптимизации процедур проектирования на основе теории категорий.