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

Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия Савенков Алексей Николаевич

Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия
<
Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия
>

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

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

Савенков Алексей Николаевич. Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06 / Савенков Алексей Николаевич; [Место защиты: Орлов. гос. техн. ун-т]. - Орел, 2007. - 147 с. : ил. РГБ ОД, 61:07-5/5095

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Организационные аспекты управления машиностроительным предприятием в условиях среднесерийного производства 8

1.1 Анализ организационного управления машиностроительным предприятием 9

1.2 Организационное управление основным и вспомогательным производством машиностроительного предприятия 13

1.3 Основные этапы проектирования сети передачи данных АСУ машиностроительного предприятия 17

1.4 Специфика задач повышения качества обслуживания СПД АСУ П и

постановка задачи исследования 24

Выводы по главе: 26

CLASS ГЛАВА 2. Математическая модель процессов информационного обмена в сети передачи данны CLASS х 28

2.1 Общие требования к моделям процессов информационного обмена в распределенной сети передачи данных 28

2.2. Особенности асинхронного обмена сообщениями в СПД АСУ П 31

2.3 Выбор типа модели для ПИО в распределенных СПД 33

2.4 Формализованное представление потоковой модели ПИО в распределенных СПД 38

2.5 Интерпретация моделью возникновения или отсутствия

несанкционированных прерываний 44

Выводы по главе: 48

ГЛАВА 3. Методика обнаружения и предотвращения несанкционированных прерываний процессов информационного обмена в сети передачи данных АСУ МП 50

3.1 Постановка задачи анализа свойств СПД на размеченных графах на основе разработанной потоковой модели 50

3.2 Разметка маркированного потокового графа как способ анализа 55

3.3 Нахождение стационарной и неизбыточной разметки графа 61

3.4 Примеры разметки маркированного потокового графа 67

Выводы по главе: 70

ГЛАВА 4. Имитационная модель процессов информационного обмена в сети передачи данных АСУ МП 72

4.1 Общий подход к моделированию процессов информационного обмена 72

4.2. Содержательная постановка задачи моделирования 78

4.3. Описание имитационно-аналитической модели 83

Численные примеры моделирования и их анализ 88

4.4 Сравнение неоптимизированной сети и сети с размерами буферов, заданными на основании методики обнаружении и предотвращения

несанкционированных прерываний 94

Выводы по главе: 129

Заключение 132

Список литературы

Введение к работе

Современные экономические условия ставят перед предприятием новые задачи: необходимо развивать службу маркетинга и искать выгодные для предприятия рынки сбыта готовой продукции и приобретения сырья, материалов и комплектующих изделий.

Это приводит к увеличению числа пользователей, количества и функциональности сетевых приложений, к росту интенсивности информационного обмена и, как следствие, - повышению требований к его производительности. Характерной особенностью современных АСУ машиностроительного предприятия (АСУ МП) является их распределенность, что определяет необходимость разработки для каждого компонента: критериев эффективности, моделей функционирования, процедур обработки данных. Поэтому особое значение для обеспечения более высокого качества обслуживания приобретает задача повышения пропускной способности сетей передачи данных АСУ МП.

В основе настоящего исследования лежат результаты работ в области теории графов (В.А. Емеличев, О.И. Мельников, В.И. Сарванов, Р.И. Тышкевич, О. Оре), теории построения распределенных систем (B.C. Бурцев, В.В. Воеводин, В.В. Корнеев, Э. Таненбауэм), теории распределенных вычислений (А.Б. Барский, В.В. Воеводин, Н. Коновалов, В. Крюков, Б.И. Коган, В.В. Топорков, В.Н. Касьянов, Ю.В. Капитонова, А.А. Летичевский), теории информационных процессов в автоматизированных системах (А.Д. Иванников, И.С. Константинов, В.П. Кулагин, В.Т. Еременко, А.Н. Тихонов), теории вероятностей и случайных процессов (Ю.К. Беляев, И.И. Коваленко, В.М. Шуренков, Б.А. Севастьянов, А.Д. Соловьев, Д. Кокс, В. Смит), теории расписаний (B.C. Гордон, B.C. Танаев, Р.В. Конвей, В.Л. Максвелл, Л.В. Миллер, ЯМ. Шафранский).

В этих работах имеются достаточные научные предпосылки для решения поставленной задачи. Между тем, до настоящего времени

существующие подходы к решению проблемы исследования процессов информационного обмена (ПИО) в распределенной АСУ носят, как правило, локальный по областям применений и разрозненный по методам характер.

Поэтому научный аспект работы связан с разработкой способов и приемов обнаружения и коррекции столкновений в сетях передачи данных АСУ МП с целью повышения качества обслуживания. Практическая часть решаемой задачи включает в себя моделирование процессов информационного обмена и получение их вероятностно-временных характеристик (ВВХ) как на стадии разработки, так и эксплуатации компонентов АСУ.

Объект исследования - сеть передачи данных АСУ

машиностроительного предприятия.

Предмет исследования - процессы информационного обмена в сети передачи данных АСУ машиностроительного предприятия.

Цель исследования - повышение качества обслуживания в сети передачи данных АСУ машиностроительного предприятия при жестко заданной топологии сети, заключающееся в уменьшении количества несанкционированных прерываний и потерь сообщений.

Для достижения сформулированной цели были поставлены следующие задачи:

  1. Анализ тенденций развития АСУ машиностроительного предприятия на современном этапе;

  2. Анализ способов и приемов предотвращения несанкционированных прерываний процессов информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия.

  3. Выбор метода описания процессов информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия;

  4. Построение и исследование имитационной модели среды сетей передачи данных АСУ машиностроительного предприятия.

Методы исследования. Для достижения цели исследования использовались: методы системного анализа, теория построения распределенных систем, теория графов, теория распределенных вычислений, теория расписаний, методы имитационного моделирования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций достигнута: за счет корректного применения используемых методов исследования и подтверждена результатами практического внедрения в промышленное производство.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в том, что разработаны:

{.Математическая модель потоков информационного обмена в АСУ машиностроительного предприятия, использующая ориентированные маркированные графы, отличающаяся возможностью описания логических путей недерминированных процессов информационного обмена с произвольно структурированными данными, формализующая их взаимодействие при асинхронной посылке сообщений.

  1. Методика обнаружения и предотвращения несанкционированных прерываний процессов информационного обмена, включающая разработанную математическую модель и алгоритмы анализа и изменения свойств маркированного потокового графа.

  2. Имитационная модель процессов информационного обмена, включающая разработанную методику и компонент вероятностного моделирования среды в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия.

Практическая значимость заключается:

- во внедренных руководящих материалах (РМ) по передаче
информации в технологических процессах и установках на ОАО
«ОРЕЛТЕКМАШ» (г.Орел);

- в созданных алгоритмах специального аппаратно-программного
обеспечения и тестирования современных средств информационного обмена

на ЗАО «ДОРМАШ» (г. Орел);

- в созданных руководящих нормативно-методических материалах по модернизации и комплексной отладке на ООО «СТРОЙМАШКОМПЛЕКТ».

Апробация и публикации. Материалы публиковались и докладывались на: XI Всероссийской научно-методической конференции «Телематика-2004» (Санкт-Петербург, 7-Ю июня 2004 г.), IX ежегодной научной конференции преподавателей ОрелГТУ (2004, г.Орел), Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП)» (2004, г. Орел), X ежегодной научной конференции преподавателей ОрелГТУ (2005, г.Орел), Первой международной электронной научно-технической конференции "Бизнес-процессы и бизнес-системы" (2005, г.Тула), Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью» (г.Воронеж), XI ежегодной научной конференции преподавателей ОрелГТУ (2006, г.Орел), II Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП)» (2006, г. Орел), Пятой международной электронная научно-технической конференции "Технологическая системотехника" (2006, г.Тула).

Положения, выносимые на защиту:

  1. Математическая модель потоков информационного обмена в АСУ машиностроительного предприятия;

  2. Методика обнаружения и предотвращения несанкционированных прерываний процессов информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия;

  3. Имитационная модель процессов информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия.

Анализ организационного управления машиностроительным предприятием

Существовавшая в СССР техническая политика в области информатизации машиностроительного комплекса сформировали требования для методов построения АСУ машиностроительных предприятий, которые были определены общеотраслевыми руководящими методическими материалами (ОРММ) на создание АСУП, состоящими из двух частей. Первая часть была обязательной для всего машиностроительного комплекса и включала в себя: организацию работ; взаимодействие между заказчиком и исполнителем; состав функциональных подсистем; этапы создания АСУ; состав и структуру документации по каждому этапу создания АСУ. Вторая часть была рекомендательной и включала в себя различные методики проведения работ на всех этапах создания АСУ. В развитие ОРММ были разработаны соответствующие ГОСТы, которые формировались в условиях централизованного планирования управления и были ориентированы на ЭВМ типа ЕС (аналоги мэйнфреймов). Организационная структура предполагала существование отделов АСУП, которые занимаются разработкой АСУ и его эксплуатацией.

Организационные структуры управления машиностроительными предприятиями в условиях плановой экономики исследованы А.Г. Мамиконовым. В его работах [40, 41, 42] используются следующие определения и принципы системного анализа и системного подхода.

Организационное управление, прежде всего, подразумевает определение целей и функций. С точки зрения кибернетики организационное управление можно трактовать как целенаправленное «делопроизводство», в общем представлении - как процесс обработки документов (информации) о производственной среде и выработки управляющих воздействий на производственный процесс с целью достижения поставленных целей [60].

С появлением вычислительных средств возникла возможность, так же как и технологию, автоматизировать и делопроизводство. Таким образом, появилось понятие автоматизированного управления делопроизводством.

В автоматизированном управлении технологический аспект в основном касается технологического обеспечения автоматизированного управления. Термин, определяющий это понятие, называется информационные технологии. В кибернетическом аспекте - это алгоритмы принятия решения.

В работах [40, 41, 42, 68] определены принципы разработки и проектирования автоматизированных систем управления предприятиями в условиях плановой экономики, в обоих аспектах одновременно.

Структура машиностроительного предприятия с точки зрения практики управления является типовой, регламентирована рядом отраслевых стандартов и положений [18, 29, 56, 57] и включает в себя конструкторскую подготовку производства (КПП), технологическую подготовку производства (ТИП) и производство продукции (ПП).

На предприятии эти задачи закреплены за отделом главного конструктора, отделом главного технолога, планово-диспетчерским отделом, цехами основного производства и цехами вспомогательного производства. Для организации управления КПП, ТПП и ПП на предприятии существуют функциональные подсистемы: технико-экономического планирования (ТЭП), управления трудом и заработной платой (УТиЗ), оперативного управления основным производством (ОУОП), управления материально-техническим снабжением (УМТС), управления кадрами (УК), управления качеством (УКач), бухгалтерского учета (БУ), управления реализацией и сбытом (УРиС) и др.

При построении АСУ МП в современных условиях можно выделить две основные задачи. Это задача сохранения эффективных структур, методов и алгоритмов управления, прошедших определенный путь эволюционного совершенствования, и задача реинжиниринга существующих АСУ с применением современных методов и технологий управления.

Моделирование функционального содержания организационной системы управления типовым машиностроительным предприятием позволяет определить её функциональную структуру. На рис. 1.1, 1.2, 1.3 приведены функциональные схемы управления машиностроительным предприятием.

Указанные функциональные подсистемы являются типовыми для машиностроительного предприятия и содержат следующие основные функции: - подсистема технико-экономического планирования (ТЭП): планирование объемов выпускаемой продукции; расчет численности производственных рабочих; расчет материальных ресурсов; расчет потребного количества оборудования; расчет цен на готовую продукцию; составление калькуляций на ДСЕ (нормативной, плановой, фактической); - подсистема оперативного управления основным и вспомогательным производством (ОУОП): составление диспетчерских план-графиков на месяц; оперативный учет выполнения ежесуточных заданий;

Общие требования к моделям процессов информационного обмена в распределенной сети передачи данных

Под способом порождения понимается статическое или динамическое задание совокупности совместно протекающих процессов. Статический механизм при старте передачи сообщения создаёт фиксированное число процессов, не изменяемое в ходе передачи этого сообщения. Реализация динамического механизма предполагает выполнение некоторых условий, в частности, наступление событий, при которых возможно создание и уничтожение процессов в ходе передачи сообщения. Так, модель CSP (communicating sequential processes, автор - Ч.Хоар) [80] поддерживает динамическое порождение процессов без ограничения их числа. В противоположность ей потоковая модель SDF (Synchronous Data Flow) [82] представляет статическое задание ограниченного числа процессов. В модели Канна [81] обеспечивается статическое порождение процессов с неограниченным уровнем рекурсивного параллелизма.

2) Поведение процессов.

Это состояние включает несколько аспектов: детерминированный или недетерминированный характер процессов; способ описания поведения (например, выделяется ли состояние процесса, ограничивается ли мощность пространства состояний); степень детализации представления процесса (в частности, является ли он последовательным или параллельным). CSP описывает поведение последовательных недетерминированных процессов, причем недетерминизм означает произвольное независимое чередование процессов. Модели SDF и Канна - совокупность последовательных детерминированных процессов.

Поддержка недетерминизма является ценным свойством моделей ПИО. Оно может использоваться для адекватного представления особенностей работы распределенных СПД, для создания сетей, функционирование которых устойчиво по отношению к случайным внешним событиям, для отдельных этапов проектирования СПД, когда некоторые части сети представлены лишь спецификацией и т.п.

3) Организация взаимодействия процессов.

Прежде всего, - это принимаемая модель взаимодействия: управление за счет управляющих сигналов или за счет разделения ресурсов. Далее сюда включаются способы посылки сообщений (синхронный, асинхронный), а также среда взаимодействия процессов: ограничения на ёмкость буфера, дисциплина упорядочения сообщений (например, FIFO), особенности доступа к каналу для передачи сообщений.

Синхронная (безбуферная) однонаправленная посылка сообщений обеспечивается в модели CSP, асинхронная, однонаправленная с ограничением на ёмкость буфера FIFO - в модели SDF. В обеих этих моделях реализуется доступ «один писатель - один читатель». В процессах Канна емкость буфера (длина очереди в канале) не ограничивается, а доступ к каналу для однонаправленной передачи асинхронных сообщений реализуется по принципу «много читателей - один писатель».

Модель с обменом управляющими сигналами является более «универсальной», по сравнению с моделью с разделенными ресурсами, поскольку может надстроена практически над любой из архитектур. Правда также известно, что в ряде случаев затраты на систему синхронизации процессов снижают эффективность ПИО.

Асинхронная передача данных на основе событийного и потокового взаимодействия процессов, может рассматриваться как альтернатива использованию систем синхронизации. В данной работе это понимается следующим образом. Наступление события подразумевается выполнение условий готовности, как логических функций от некоторых других событий [79]. Условия готовности проверяются динамически и разрешают, но не предписывают выполнение соответствующих действий. Потоковое управление означает, что действие (передача сообщения) может выполняться, если готовы все необходимые для него операнды (фрагменты сообщения), т.е. условие готовности неявно подразумевается. Именно в этом смысле событийно-потоковое управление является альтернативой управлению процессами на основе явных средств синхронизации.

Учитывая рассмотренные выше таксономические признаки, сформулировано следующее общее описание свойств, которыми должны обладать модели ПИО в распределенной СПД: поддержка неоднородности неограниченного числа динамически порождаемых процессов, взаимодействующих посредством асинхронной посылки сообщений.

Необходимо уточнить, что понимается в данной работе под сообщением. Атомарное, неделимое значение данных называется токеном. В зависимости от требований, предъявляемых к модели обработки, токен может быть словом, кэш-строкой, страницей, пакетом и т.д. Сообщение -структурированная совокупность токенов, а в общем случае - набор, каждый из компонентов которого в свою очередь является вектором связанных токенов.

Асинхронная передача сообщения требует его сохранения в буфере. В общем случае процессы могут иметь как входные, так и выходные буферы. Однако с позиций анализа однозначности и отсутствия блокировок ПИО соответствующие модели являются семантически эквивалентными.

Постановка задачи анализа свойств СПД на размеченных графах на основе разработанной потоковой модели

В разработанной модели имеется возможность анализировать информационные потоки за счет меток, присваиваемых дугам или вершинам графа, представляющим семантические свойства ПИО в СПД. Метки присваиваются дугам и вершинам по заданным правилам в процессе разметки графа за счёт предложенной процедуры сопоставления. В контексте анализа под информационными потоками понимается не только передача операндов (данных), но и сигналов управления и синхронизации параллельных процессов.

При анализе СПД определено, что окружение для анализа представляет собой следующий набор: структурный граф G = (V, А) среды ИО с множеством V вершин и множеством А дуг. Вершины обозначают объекты коммуникации (маршрутизаторы, сервера и оконечные устройства), а дуги из А соответствуют передаче данных или сигналов управления, либо синхронизации процессов. Следующий компонент окружения — алгебраическая структура в виде решетки (L, л, v), нижней (L, л) или верхней (L, v) полуструктуры семантических свойств, где L - множество меток вершин, л, v - операции пересечения и объединения на множестве меток (свойств) из L. Третья составляющая — множество F монотонных функций /: L- L, которые называют потоковыми функциями [83] либо преобразователями свойств [44]. Четвертая составляющая окружения для анализа — это частичное отображение 2V х 2А- F, сопоставляющее подмножествам вершин и дуг графа некоторую монотонную функцию /. Функция/считается монотонной, если V я:, у є L: х у = f(x) f(y), где « » обозначает отношение частичного порядка на L.

Представленная потоковая функция /„ ассоциируется с определенной вершиной иєЧ графа G, и характеризует отображение входной информации (меток входящих дуг) в выходную информацию (метки исходящих дуг) вершины и.

Пусть Іи, Ои є L являются метками входа и выхода вершины и. При этом они связаны посредством потоковой функции Ou=fu(Iu). Эта связь описывается потоковым уравнением вида Ou=fu(Iu) = IuAPuvGu, или Ou=fu(Iu) = IuPu + Gu, (3.1) где Ри, Gu є L. Параметры Рт Gu возможно интерпретировать следующим образом: Выходная информация Ои генерируется вершиной и, что обозначается параметром Gu, или является частью входной информации (метка 1и), сохраняемой при передаче 1и на выход, чему соответствует параметр Ри. В общем случае в (3.1) параметр Gu может зависеть от метки /„ входа вершины и. Информация 1и поступает на вход вершины и от вершин, принадлежащих множеству Pred(w) вершин-предшественников и, т.е.: 1и= л а или Iu= v а. (3.2) ve?red{u) ve?red{u) В (3.2) операция пересечения или объединения выбирается в зависимости от постановки задачи анализа и структуры семантических свойств. Таким образом, с графом СПД связывается система из V потоковых уравнений вида: / \ л Ov и "Ц/ " J и ИЛИ Hu:Ou=fu v Ov . (3.3) \ye?red(u) \ye?red(u) Если параметр Gu не зависит от информации, поступающей на входе вершины и, то уравнения (3.3) могут быть записаны в следующем виде: + GW(3.4)

Разметка графа является стационарной, если свойства его дуг и вершин, определяемые, в частности, системой потоковых уравнений Ни, и=\,Щ (3.3) или (3.4), не изменяется никаким применением правил разметки. Правило определяет характер замены меток на отдельных этапах анализа. Известны различные постановки и методы решения задач анализа размеченных графов [11, 14, 27, 28, 83]. Задача анализа называется прямой, когда свойства любой вершины определяются свойствами её предшественников. Если же свойства вершины зависят только от свойств её преемников, то имеет место обратная задача анализа.

Большинство методов анализа основывается на исключении переменных, однозначно соответствующих меткам [83]. Пусть имеют место два потоковых уравнения: Это равносильно тому, что в графе исключается дуга (v, и), а. вместо нее вводится дуга (w, и).

Для исключения переменных из рекурсивных уравнений используется операция замыкания, позволяющая найти неподвижную точку уравнения. Методы вычисления операции замыкания известны для различных задач анализа. Неподвижная точка существует, если потоковая функция является монотонной, а решетка свойств не содержит бесконечных строго убывающих цепей [62, 74] (последовательность х, у, z,..., где х, у, z,...e L, называется строго убывающей цепью с началом в х, если x y z ..., где знак « » обозначает отношение частичного порядка на L).

Общий подход к моделированию процессов информационного обмена

В настоящее время метод машинного моделирования нашел широкое применение при разработке обеспечивающих и функциональных подсистем различных распределенных СПД АСУ. При этом, независимо от объекта можно выделить следующие основные этапы моделирования: построение концептуальной модели АСУП и ее формализация; алгоритмизация модели и ее машинная реализация; получение результатов машинного моделирования и их интерпретация.

На первом этапе моделирования формулируется модель, строится ее формальная схема и, собственно, решается вопрос об эффективности и целесообразности моделирования АСУ МП (об аналитическом расчете или имитационном моделировании) на ЭВМ. На втором этапе математическая модель, сформулированная на первом этапе, воплощается в машинную модель, т. е. решается проблема алгоритмизации модели, ее рационального разбиения на блоки и организации интерфейса между ними; при этом также решается задача обеспечения получения необходимой точности и достоверности результатов при проведении машинных экспериментов.

На третьем этапе ЭВМ используется для имитации процесса функционирования среды АСУ МП, для сбора необходимой информации, ее статистической обработки в интерпретации результатов моделирования. При этом следует учитывать, что на всех этапах моделирования переход от описания к машинной модели ММ, разбиение модели на части, выбор основных и второстепенных параметров, переменных и характеристик системы и т. д. являются неформальными операциями, построенными на эвристических принципах, охватывающих как механизм принятия решений, так и проверку соответствия принятого решения действительности. Обобщая полученные результаты в области методологии машинного моделирования, можно условно разделить эвристические принципы моделирования на совокупность основных правил построения моделей систем и способов их машинной реализации. Правила определяют общие свойства, которыми должна обладать построенная машинная модель, а способы реализации дают конкретные приемы получения нужных свойств модели системы. Следует отметить, что правила построения и способы их реализации образуют единую систему, так что обособленное их рассмотрение не дает полного представления о методологии машинного моделирования [1,2].

Иерархическая структура взаимосвязи эвристических правил построения и практических способов реализации машинных моделей ММ может быть условно представлена в виде блок-схемы, которая приведена на рис. 4.1 и задает цепь неформальных действий, выполняемых при моделировании систем в широком смысле этого слова. На блок-схеме сплошными линиями показаны связи общих правил и способов с частными, а пунктирная линия показывает возможность использования соответствующего правила или способа. Коротко рассмотрим основной смысл перечисленных правил и способов моделирования и их взаимосвязь.

Правило сопоставления точности и сложности модели (правило 1) характеризует компромисс между ожидаемой точностью и достоверностью результатов моделирования и сложностью модели распределенной СПД с точки зрения ее машинной реализации.

Правило соразмерности погрешностей моделирования системы и ее описания (правило 2) представляет по сути своего рода «баланс точностей», определяемый: соответствием систематической погрешности моделирования из-за неадекватности модели ММ описанию СПД с погрешностью в задании описания вследствие неопределенности исходных данных; взаимным соответствием точностей блоков модели; соответствием систематической погрешности моделирования на ЭВМ и случайной погрешности представления результатов моделирования.

Следует отметить, что сложность модели системы в конечном счете характеризуется затратами времени на построение модели ММ, затратами машинного времени на ее реализацию и объемом памяти конкретной ЭВМ, используемой для моделирования. Причем выигрыш в затратах машинного времени может быть получен при сравнительной оценке вариантов разбиения модели на блоки. Отсюда вытекает следующий способ реализации этих правил: способ параллельного моделирования вариантов системы (способ 7), т. е. возможность параллельного моделирования конкурирующих вариантов исследуемой СПД МП с оценкой разностей соответствующих показателей качества функционирования.

Практическая реализация правил 1 и 2 возможна только лишь при наличии гибкой системы, позволяющей создать достаточное разнообразие вариантов модели, т. е. необходимо выполнение правила достаточности набора элементов модели ММ (правило 3), т.е. типовых процедур моделирования и оптимизации в математическом и программном обеспечении моделирования.

Построение моделей является творческой задачей, решаемой человеком, т.е. при ее решении должно быть соблюдено правило наглядности модели для исследователя и пользователя (правило 4), выполнение которого дает возможность исследователю и пользователю (заказчику) оперировать с привычными представлениями об объекте моделирования, что позволяет избежать многих ошибок и упрощает трактовку полученных результатов. В частности, необходимость блочной конструкции модели ММ вызывается не только особенностями ее машинной реализации, но и удобствами сохранения понятий, которыми привык оперировать пользователь.

Процесс перехода от описания АСУ МП к ее машинной модели наиболее рационально осуществлять путем построения блочной модели, т. е. необходимо выполнение правила реализации блочного представления модели (правило 5), в соответствии с которым надо: находить блоки, удобные для автономного моделирования, и блоки, допускающие исследования натурными методами; принимать решение о существенности или несущественности каждого блока для задачи исследования характеристик данной АСУ МП с целью сохранения структуры описания в пределах этого блока, замены ее упрощенным описанием или удаления блока из модели.

Похожие диссертации на Управление процессами информационного обмена в сетях передачи данных АСУ машиностроительного предприятия