Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения Калитин Денис Владимирович

Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения
<
Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Калитин Денис Владимирович. Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.12 : М., 2005 144 c. РГБ ОД, 61:05-5/2237

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Подходы к проблеме проектирования параллельной декомпозиции управляющих автоматов (ПДУА). 10

1.1. Синтаксический подход. 11

1.2. Семантический подход. 16

1.3. Последовательная стратегия проектирования параллельной декомпозиции автоматов при семантическом подходе . 20

1 .4. Расширение терминальных символов. 29

1.5. Вычисление сложности функциональной декомпозиции. 36

1.6. Выводы по первой главе. 45

Глава 2. Параллельная стратегия синтеза предельной параллельной декомпозиции автоматов . 47

2.1. Параллельная стратегия минимизации функциональной связности двоичных элементов памяти. 47

2.2. Кластеры, их структура и свойства. 65

2.3. Параллельная стратегия синтеза связной предельной параллельной декомпозиции в трёхзначной логике . 69

2.4. Выводы по второй главе. 80

Глава 3. Параллельная стратегия проектирования минимальносвязной ПДУА . 81

3.1. Произведение кластеров, их структура и свойства. 81

3.2. Технология параллельной стратегии проектирования минимальносвязной ПДУА. 85

3.3. Программный инструментарий параллельной стратегии проектирования минимальносвязной ПДУ А и его внедрение . 90

3.4. Выводы по третьей главе. 93

Глава 4. Автоматизированное проектирование реальных минимальносвязных ПДУА . 94

4.1. Трёхзначный однородный нейрон сотовой структуры и его проектирование. 95

4.2. Автоматизированное проектирование автоматного управления системой сжигания твёрдого топлива в плотном слое. 103

4.3. Автоматизированное проектирование логической компоненты системы мониторинга морской акватории . 120

4.4. Выводы по четвёртой главе. 131

Заключение. 132

Литература. 136

Введение к работе

Повышение производительности и безотказности цифровых бортовых систем, систем жизненного обеспечения горного, морского, космического базирования и других информационно- вычислительных комплексов определяет необходимость автоматизированного проектирования параллельно функционирующих управляющих автоматов с ослабленной, в пределе минимальной, связностью. [2, 10, 12-26] Эта проблема, как проблема проектирования параллельной декомпозиции управляющих автоматов, впервые была поставлена Дж. Хартманисом (1961 г.), для решения которой им был предложен специальный алгебраический аппарат разбиений внутренних состояний автомата (нетерминальных символов) со свойством подстановки (СП-разбиений). Развитие этого аппарата совместно с Р, Стирнсом привело к созданию алгебры пар, явившейся математической основой результатов, связанных с построением параллельной декомпозиции автоматов. Недостатками этого подхода являются комбинаторный перебор возможных разбиений и малая доля автоматов, обладающих свойством подстановки и процедура, основанная на алгебре пар, по существу, является процедурой не проектирования, а распознавания свойства подстановки автомата, которая, быть может, только на последнем шаге преобразования даст отрицательный результат, т.е. что автомат не обладает свойством подстановки и не может быть построен. [6, 15, 42, 44, 50]

Для устранения этих недостатков японскими учёными К. Нобуёки, А. Тадаши, Е. Нориоши (1974 г.) [7] было предложено расширение алгебры пар до алгебры троек, четвёрок, ..., n-ок, но аппарат расширенных алгебр не устранил недостатки алгебры пар. Модификации этого подхода, проведённые отечественным учёными (70-е годы) А.Н. Мелиховым, О.П. Кузнецовым, В.Г. Лазаревым, Е.И. Пийль, Э.Б. Ершовой и др. так же не привели к положительным результатам. [3, 4, 5, 9, 38-56, 57]

Цель работы

В диссертации предлагается подход и его конструктивное оформление в виде параллельной стратегии решения задачи проектирования минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов, описываемых функциями не только дву-, но и k-значной логики, свободный от недостатков предьвдущих исследований учёных (1961 - 2004 г.г.).

Идея работы

Основная идея работы заключается в разработке конструктивного аппарата, позволяющего эквивалентировать заданную автоматную грамматику грамматикой, обладающей свойством параллельной декомпозируемое через грамматики меньшей размерности, за счёт сужения сигнатуры исходной грамматики.

Задачи исследования: * Свести параллельную стратегию проектирования минимапьносвязнои параллельной декомпозиции управляющих автоматов (автоматных грамматик) к вложению графов сцепления заданной автоматной грамматики, в предложенный граф-кластер, определяющий нулевую связность автоматов-сомножителей;

Определить топологию кластеров с размерностью равной п и значностью к, а так же их суперпозицию по мультипликативной связке;

Найти числовые параметры, определяемые структурой кластеров и их суперпозицией по мультипликативной связке;

Найти запрещённые фигуры вложимости графа сцепления автоматной грамматики в кластеры, являющиеся декартовым произведением кластеров размерностью п и значностью к;

Разработать алгоритм вложения графа сцепления в кластер при минимальном сужении сигнатуры графа сцепления;

Предложить параллельную стратегию проектирования параллельной декомпозиции управляющего автомата при минимизации функциональной связности декомпозируемых его автоматов-сомножителей; * Разработать программный инструментарий проектирования минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов.

Методы исследований

Задачи, поставленные в диссертации, решаются методами теории графов, теории автоматов, математической лингвистики и характеризационного анализа.

Достоверность научных результатов подтверждается доказанными теоремами, а так же практическими результатами внедрения научных исследований в реальное производство.

Защищаемые научные положения и их новизна

Впервые предложен подход проектирования параллельной минимальносвязнои декомпозиции управляющих автоматов, основанный на вложении графов;

Предложена структура кластеров, являющихся основой проектирования параллельной минимальносвязнои декомпозиции управляющих автоматов, и доказаны их свойства;

Разработана процедура вложения в кластер графа сцепления при минимальном сужении его сигнатуры.

Впервые, на основе структур кластеров разработана параллельная стратегия проектирования минимальносвязнои параллельной декомпозиции управляющих автоматов, имеющая значительно меньшую трудоёмкость по сравнению с технологиями предыдущих учёных (1961 — 2004 г.г.).

Научное значение состоит в следующем:

Развита декомпозиционная теория параллельно функционирующих управляющих автоматов с учётом минимизации их функциональной связности;

Получена связь между значностями используемых логик и объёмами памяти автоматов-сомножителей, образующих бесповторную мультипликативную декомпозицию.

Найдена характеризация декомпозируемости управляющих автоматов для общего случая — повторной мультипликативной декомпозиции.

Практическая ценность заключается:

В разработке программного инструментария проектирования минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов для создания программного кода, не использующего платформозависимые конструкции языка, а основанного только на конструкциях, которые отвечают стандарту ANSI С, что обеспечило использование кода на любых типах платформ: от специальных микропроцессоров до широко распространенных процессоров фирм Intel, AMD и др. соответственно, и, следовательно, в любых операционных средах, поддерживающихся этими процессорами.

В эффективном внедрении разработанного программного инструментария в реальное производство цифровой аппаратуры в ГУ НПО "Специальная техника и связь" МВД РФ и

ЗАО НПЦ "Альтаир" о чём имеются соответствующие акты о внедрении.

Апробация работы

Основные результаты работы были обсуждены: на конференциях, проводимых РАЕН, международной академией информатизации и МГГУ: "Логическое управление.

Характеризационный анализ. САПР", М, 1999 г.; "Логическое управление. Характеризационный анализ. САПР", М, 2003 г., "Характеризационный анализ. Нейронные технологии. САПР", М,

2005 г.; на семинарах отделения "Теоретическая информатика и информационные технологии и стратегии" Международной академии информатизации.

Публикации

По теме диссертации опубликовано шесть научных работ.

Объём и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, содержит 20 таблиц, 53 рисунка и список литературы из 83 наименований.

Последовательная стратегия проектирования параллельной декомпозиции автоматов при семантическом подходе

Семантический подход позволяет в отличии от синтаксического проектировать параллельную декомпозицию для любого автомата. При этом трудоёмкость последовательной стратегии проектирования автомата минимальной сложности при большой его размерности достаточно велика. От этого недостатка свободна предлагаемая в диссертации параллельная стратегия синтеза параллельных декомпозиций автомата, основанная на вложении графов.

Для решения задачи проектирования параллельной декомпозиции управляющих автоматов существуют два подхода: синтаксический и семантический. Синтаксический подход начал развиваться с 1961г. — 1962г. в трудах американских учёных Дж. Хартманиса и Р. Стирнса, в которых была предложена алгебра пар, их исследования получили развитие в СССР, Японии, Франции и других странах. Несмотря на многочисленные исследования, аппарат этого подхода имеет принципиальные недостатки: - аппарат даёт решение, только лишь для автоматов, обладающих свойством подстановки, а реальные же автоматы не обладают этим свойством. Этот принципиальный недостаток "закрыл" развитие этого направления. - Необходимость перебора всех систем подмножеств внутренних состояний графа переходов G = (yf{U,[X,Y)j), число которых только в случае разбиения соизмеримо с числом 2 , в произвольном же случае соизмеримо с числом N возможных способов кодирования, в двузначной логике, где N определяется соотношением (1.4). Такой перебор для реальных автоматов невыполним даже на ЭВМ будущих поколений. - Разбиениями со свойством подстановки, выполнение которого необходимо для кодирования, обладает малая доля автоматов. Следовательно, практически всегда необходима генерация всех систем подмножеств внутренних состояний, что для реальных автоматов нереализуемо даже машинным способом. Вопрос о том, обладает ли автомат разбиением со свойством подстановки, может выясниться только на последнем шаге порождения разбиений. Отсюда даже для малой доли автоматов, обладающих разбиением со свойством подстановки, трудоёмкость поиска этого разбиения велика. 2. От недостатков синтаксического подхода свободен семантический подход, предложенный в 1970г. (СССР, В.А. Горбатов). Он позволяет проектировать параллельную декомпозицию для любого автомата, при этом трудоёмкость последовательной стратегии проектирования автомата минимальной сложности при его большой размерности достаточно высока. Параллельная стратегия синтеза предельной параллельной декомпозиции автоматов. Предлагается параллельная стратегия синтеза предельной параллельной декомпозиции автоматов в k-значной логике, к 2. Вводится понятие кластера, исследуются его свойства, на основе которых разрабатывается алгоритм проектирования. Противоположными кодами называются векторы, отличные друг от друга в каждом разряде. Для булева случая ортогональные коды будем называть противоположными. Очевидно, что если всем сцепленным состояниям соответствуют противоположные коды, то элементы памяти являются функционально несвязными, т.е. их функция возбуждения определяется входным вектором и состоянием соответствующего элемента памяти (x,z,+). Необходимым и достаточным условием противоположного кодирования сцепленных состояний является образование графом сцепления паросочетаний. Доказательство необходимости. Ни одна пара вершин из различных ребер сцепления не смежна, так как в противном случае имеем вершину со степенью равной 2, что противоречит определению противоположного кодирования. Следовательно, граф сцепления является п аросочетанием. Доказательство достаточности очевидно. Действительно, определив длину кода, равного [log2 [{$!], где {y,}j — количество нетерминальных символов, — знак ближайшего большего целого числа, кодируем каждое ребро Нарушении автоматности не возможно, так как в любой компоненте разложения при любом сцепляющем входном векторе подавтомат переходит из разных внутренних состояний. В предыдущем параграфе использовалась последовательная стратегия синтеза предельной параллельной декомпозиции абстрактных автоматов— вычисление разряда за разрядом при синтезе кодов нетерминальных символов.

Параллельная стратегия синтеза связной предельной параллельной декомпозиции в трёхзначной логике

Автоматизация процессов обработки радиолокационной информации может быть частичной или полной. При частичной автоматизации создаются так называемые полуавтоматические системы обработки. Человек-оператор (ОП) входит в полуавтоматическую систему как её важнейшее звено, без которого работа системы невозможна (рис. 4Л6). В автоматических системах все операции обработки выполняются с помощью вычислительных устройств. Функции человека в таких системах в основном ограничиваются наблюдением за работой системы и её техническим обслуживанием (рис. 4.16).

Пусть появилась одиночная отметка в некоторой точке зоны обзора РЛС. Очевидно, эту отметку необходимо принять за первую (начальную) отметку траектории новой цели. Теперь, если известны Pi — минимальная скорость движения цели, и Гмакс — максимальная скорость движения цели, то область ь в которой следует искать принадлежащую этой цели вторую отметку в следующем обзоре, можно представить в виде кольца, внутренний.

Операция формирования области Si называется стабилизированием, а сама эта область — стробом. В строб S\ может попасть не одна, а несколько отметок. Каждую из них следует считать как возможное продолжение предполагаемой траектории (рис. 4.17). По двум отметкам можно вычислить скорость и направление движения каждой из предполагаемых целей, а затем рассчитать возможное положение отметки на следующей (третий) обзор. Операция расчёта начальных значений параметров (скорости, направления движения) называется оценкой этих значений, а операция расчёта возможного положения отметки на следующий обзор — экстраполяцией (предсказанием).

Вокруг экстраполированных отметок (которые на рис. 4.17 обозначены треугольниками) вновь образуются круговые стробы S2, размеры которых определяются, исходя из возможных ошибок предсказания и формирования отметок. Если в какой—либо строб % в третьем обзоре попала отметка, то она считается принадлежащей к обнаруживаемой траектории и траектория продолжается. При попадании отметок в / стробов подряд принимается решение об обнаружении траектории, и она передаётся на сопровождение.

Таким образом, в процессе обнаружения траектории выполняются следующие операции: стробирование, проверка критерия обнаружения, оценка начальных значений параметров траектории по минимальному объёму данных, экстраполяция параметров.

Слежение за траекторией цели состоит в непрерывной привязке к ней вновь получаемых отметок и уточнении параметров движения. Автоматическое слежение за траекторией цели обычно называется автосопровождением цели.

Рассмотрим принцип реализации автосопровождения цели при вторичной обработке информации обзорной двухкоординатной РЛС. Пусть по отметкам, полученным в трёх обзорах подряд, принято решение об обнаружении траектории и она передана на сопровождение. Первая операция, подлежащая выполнению в процессе автосопровождения, состоит в уточнении параметров траектории по данным всех замеров координат, реализованных в процессе обнаружения траектории. Второй операцией, решаемой в процессе автосопровождения, является экстраполяция параметров на следующий обзор. В отличие от ранее рассмотренной задачи обнаружения траектории здесь эта операция может быть выполнена значительно более точно.

Выделим теперь в зоне обзора некоторую стробируемую область с центром, совпадающим с экстраполированной точкой. Эта область, как и прежде, может быть круговой (на рис. 4.17 стробы сопровождения ограниченны двойными линиями). Если известны статистические характеристики ошибок экстраполяции и измерения координат, то можно определить вероятность попадания новой отметки в строб сопровождения. Наоборот, задавшись вероятностью попадания новой отметки в строб, можно рассчитать его размеры. Теперь, если размеры строба выбраны так, что вероятность попадания в него истинной отметки велика, то отметку, попавшую в строб, следует считать принадлежащей данной траектории, а отметки, оказавшиеся за пределами строба, — ложными или принадлежащими другим траекториям.

В строб сопровождения может попасть не одна, а несколько отметок (главным образом за счёт ложных отметок). В связи с этим требуется выполнить новую операцию — отбор для продолжения траектории одной отметки из нескольких попавших в строб. Наконец, может возникнуть такая ситуация, когда в стробе не окажется ни одной отметки. В этом случае наиболее разумно принять экстраполированную отметку за истинную и считать её продолжением траектории.

Таким образом, в процессе автосопровождения цели выполняются следующие операции: оценка параметров траектории цели; экстраполяция параметров траектории на следующий обзор или несколько обзоров; выделение упрежденной области (строба), в которой с некоторой вероятностью ожидается появление новой отметки; селекция отметок в стробе с целью выбора одной из них для продолжения траектории. Сравнение показывает, что в процессе обнаружения траектории и автосопровождения цели выполняются фактически одни и те же операции.

Словесные описания операций в результате выполнения алгоритмического этапа проектирования формализуются в виде графов переходов соответствующих управляющих автоматов. [61-83]

Программный инструментарий параллельной стратегии проектирования минимальносвязной ПДУ А и его внедрение

Пусть появилась одиночная отметка в некоторой точке зоны обзора РЛС. Очевидно, эту отметку необходимо принять за первую (начальную) отметку траектории новой цели. Теперь, если известны Pi — минимальная скорость движения цели, и Гмакс — максимальная скорость движения цели, то область ь в которой следует искать принадлежащую этой цели вторую отметку в следующем обзоре, можно представить в виде кольца, внутренний радиус.

Операция формирования области Si называется стабилизированием, а сама эта область — стробом. В строб S\ может попасть не одна, а несколько отметок. Каждую из них следует считать как возможное продолжение предполагаемой траектории (рис. 4.17). По двум отметкам можно вычислить скорость и направление движения каждой из предполагаемых целей, а затем рассчитать возможное положение отметки на следующей (третий) обзор. Операция расчёта начальных значений параметров (скорости, направления движения) называется оценкой этих значений, а операция расчёта возможного положения отметки на следующий обзор — экстраполяцией (предсказанием).

Вокруг экстраполированных отметок (которые на рис. 4.17 обозначены треугольниками) вновь образуются круговые стробы S2, размеры которых определяются, исходя из возможных ошибок предсказания и формирования отметок. Если в какой—либо строб % в третьем обзоре попала отметка, то она считается принадлежащей к обнаруживаемой траектории и траектория продолжается. При попадании отметок в / стробов подряд принимается решение об обнаружении траектории, и она передаётся на сопровождение.

Таким образом, в процессе обнаружения траектории выполняются следующие операции: стробирование, проверка критерия обнаружения, оценка начальных значений параметров траектории по минимальному объёму данных, экстраполяция параметров.

Слежение за траекторией цели состоит в непрерывной привязке к ней вновь получаемых отметок и уточнении параметров движения. Автоматическое слежение за траекторией цели обычно называется автосопровождением цели.

Рассмотрим принцип реализации автосопровождения цели при вторичной обработке информации обзорной двухкоординатной РЛС. Пусть по отметкам, полученным в трёх обзорах подряд, принято решение об обнаружении траектории и она передана на сопровождение. Первая операция, подлежащая выполнению в процессе автосопровождения, состоит в уточнении параметров траектории по данным всех замеров координат, реализованных в процессе обнаружения траектории. Второй операцией, решаемой в процессе автосопровождения, является экстраполяция параметров на следующий обзор. В отличие от ранее рассмотренной задачи обнаружения траектории здесь эта операция может быть выполнена значительно более точно.

Выделим теперь в зоне обзора некоторую стробируемую область с центром, совпадающим с экстраполированной точкой. Эта область, как и прежде, может быть круговой (на рис. 4.17 стробы сопровождения ограниченны двойными линиями). Если известны статистические характеристики ошибок экстраполяции и измерения координат, то можно определить вероятность попадания новой отметки в строб сопровождения. Наоборот, задавшись вероятностью попадания новой отметки в строб, можно рассчитать его размеры. Теперь, если размеры строба выбраны так, что вероятность попадания в него истинной отметки велика, то отметку, попавшую в строб, следует считать принадлежащей данной траектории, а отметки, оказавшиеся за пределами строба, — ложными или принадлежащими другим траекториям.

В строб сопровождения может попасть не одна, а несколько отметок (главным образом за счёт ложных отметок). В связи с этим требуется выполнить новую операцию — отбор для продолжения траектории одной отметки из нескольких попавших в строб.

Наконец, может возникнуть такая ситуация, когда в стробе не окажется ни одной отметки. В этом случае наиболее разумно принять экстраполированную отметку за истинную и считать её продолжением траектории.

Таким образом, в процессе автосопровождения цели выполняются следующие операции: оценка параметров траектории цели; экстраполяция параметров траектории на следующий обзор или несколько обзоров; выделение упрежденной области (строба), в которой с некоторой вероятностью ожидается появление новой отметки; селекция отметок в стробе с целью выбора одной из них для продолжения траектории. Сравнение показывает, что в процессе обнаружения траектории и автосопровождения цели выполняются фактически одни и те же операции.

Словесные описания операций в результате выполнения алгоритмического этапа проектирования формализуются в виде графов переходов соответствующих управляющих автоматов. [61-83] Обработка этих графов с помощью разработанного в диссертации программного инструментария позволяет проектировать минимальносвязные параллельные декомпозиции автоматов, что существенно повышает как производительность комплекса обработки радиолокационной информации, так и его отказоустойчивость. 1. Для современной технической реализации проектируемых управляющих автоматов предложено использование нейронной технологии. Для этого в диссертации предложен алгоритм синтеза трёхзначного нейрона, реализующего заданную функцию. 2. Разработана технология автоматизированного проектирования минимальносвязных ПДУА и показана её эффективность при проектировании систем автоматного управления типовыми объектами промышленной автоматики (газовое хозяйство завода) и специальными объектами обработки цифровой информации (системы мониторинга морской акватории и дорожно-транспортной ситуации в больших городах (г. Москва)).

Автоматизированное проектирование логической компоненты системы мониторинга морской акватории

В строб сопровождения может попасть не одна, а несколько отметок (главным образом за счёт ложных отметок). В связи с этим требуется выполнить новую операцию — отбор для продолжения траектории одной отметки из нескольких попавших в строб.

Наконец, может возникнуть такая ситуация, когда в стробе не окажется ни одной отметки. В этом случае наиболее разумно принять экстраполированную отметку за истинную и считать её продолжением траектории.

Таким образом, в процессе автосопровождения цели выполняются следующие операции: оценка параметров траектории цели; экстраполяция параметров траектории на следующий обзор или несколько обзоров; выделение упрежденной области (строба), в которой с некоторой вероятностью ожидается появление новой отметки; селекция отметок в стробе с целью выбора одной из них для продолжения траектории. Сравнение показывает, что в процессе обнаружения траектории и автосопровождения цели выполняются фактически одни и те же операции.

Словесные описания операций в результате выполнения алгоритмического этапа проектирования формализуются в виде графов переходов соответствующих управляющих автоматов. [61-83]

Обработка этих графов с помощью разработанного в диссертации программного инструментария позволяет проектировать минимальносвязные параллельные декомпозиции автоматов, что существенно повышает как производительность комплекса обработки радиолокационной информации, так и его отказоустойчивость. 1. Для современной технической реализации проектируемых управляющих автоматов предложено использование нейронной технологии. Для этого в диссертации предложен алгоритм синтеза трёхзначного нейрона, реализующего заданную функцию. 2. Разработана технология автоматизированного проектирования минимальносвязных ПДУА и показана её эффективность при проектировании систем автоматного управления типовыми объектами промышленной автоматики (газовое хозяйство завода) и специальными объектами обработки цифровой информации (системы мониторинга морской акватории и дорожно-транспортной ситуации в больших городах (г. Москва)). В диссертации получены следующие научные результаты. 1. Впервые предложенный подход к проектированию параллельной декомпозиции управляющих автоматов обеспечивает не только ослабление функциональной связности, но и её минимизацию. 2. Задача проектирования параллельной декомпозиции управляющего автомата сведена к вложению графа сцепления, определяемого автоматной грамматикой, в специально построенный граф-кластер, что позволило предложить принципиально новую — параллельную стратегию синтеза. 3. Исследованы свойства кластеров и найдена характеризация их структур, оформленных в виде реляционной базы знаний. 4. Предложена эффективная процедура вложения в кластер графа сцепления при минимальном сужении его сигнатуры. 5. Разработано математическое обеспечение проектирования минимальносвязнои параллельной декомпозиции управляющих автоматов значительно меньшей трудоёмкости, чем при предыдущих подходах при построении только лишь ослабленной функциональной зависимостью: алгебраическом (США, Япония), матричном (СССР) и минимальносвязнои функциональной зависимостью при использовании многокомпонентной раскраски графов (СССР), определяющих последовательную стратегию проектирования управляющих автоматов, временная сложность которой оценивается показательной функцией. Предложенная параллельная стратегия синтеза параллельной декомпозиции имеет временную сложность, определяемую квадратичной зависимостью от количества нетерминальных символов. 6. Созданное математическое обеспечение проектирования минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов доведено до программной реализации на основе использования стандарта ANSI С, что позволило легко преобразовать её" разработанные модули в библиотеки динамического подключения (DLL), в компоненты объектного программирования (COM, DCOM, ActivX и т.д.) при синтезе параллельной декомпозиции управляющих автоматов с допустимой мощностью нетерминальных символов до 4096 со скоростью обработки одного нетерминального символа в среднем до 0,1 с. 7. Разработанный программный инструментарий успешно внедрён в Главном управлении НПО "Специальная техника и связь" МВД РФ и Научно-техническом производственном центре "Альтаир" при реальном проектировании систем мониторинга дорожно-транспортных ситуаций г. Москвы и Московской области и морских акваторий РФ соответственно, работающих в реальном масштабе времени и требующих высокую производительность и отказоустойчивость, о чем имеются соответствующие акты о внедрении.

Похожие диссертации на Автоматизированное проектирование минимальносвязной параллельной декомпозиции управляющих автоматов в k-значных логиках на основе теоретико-графового вложения