Введение к работе
Актуальность проблемы.
При дистанционном зондировании Земли (ДЗЗ) используются сложные комплексы технических средств, выполняющие различные задачи и взаимодействующие между собой для обеспечения получения, обработки и передачи данных. Задачи планирования работы, возникающие в системах получения и обработки, данных дистанционного зондирования Земли, отличаются высокой сложностью и большим количеством ограничений, которым должно удовлетворять искомое расписание. Сложность задачи определяется тем, что заявки, поступающие в распределенную систему обработки данных (РСОД) разделяются не только по источнику их происхождения (оптико-электронные средства, радиолокационные и др.), но и по требуемому технологическому процессу обработки. Технологический процесс обработки определяет прохождение заявок различных групп через определенные технические комплексы, входящие в состав распределенной системы обработки данных (РСОД). Многообразие типов заявок и алгоритмов их обработки, а также сложность наземной части комплекса с неоднородным составом технических средств и требование учета особенностей технологических процессов обработки приводят к очень сложной задаче построения расписания работы комплекса. Планирование работы позволяет более эффективно использовать имеющиеся технические средства и обеспечить обработку совокупности задач в заданное время. В случае отказов технических средств применение алгоритмов планирования позволяет сохранить работоспособность системы путем перепланирования работы на изменившемся составе технических средств. При невозможности обработки полной совокупности заявок подсистема планирования работы должна выполнить перепланирование работы комплекса, возможно, с потерей некоторых заявок.
Таким образом, актуальность темы диссертации обусловлена большой практической значимостью вопросов организации и планирования работы наземных комплексов обработки результатов дистанционного зондирования Земли и недостаточной проработкой методов и алгоритмов решения подобных задач.
о»
Цель работы состоит в разработке функциональной и информационной моделей процесса обработки заявок, создании метода планирования работы автоматизированной системы обработки информации. Метод планирования должен учитывать особенности технических средств и алгоритмов функционирования РСОД при дистанционном зондирования Земли. Данные алгоритмы должны быть применимы к планированию работ, связанных с технологическими процессами обработки поступающей информации и доведения собранных данных до потребителя.
Положения, выносимые на защиту: Научная новизна.
Разработана классификация задач планирования, основанная на введенные семи признаков S, W, V, N, R, Р, Е, которые могут характеризовать ту или иную постановку задачи. Признаки описывают отдельные компоненты задачи построения расписания.
Предложена модель сложного вычислительного процесса в виде графа G = (J,S,K), где J - множество задач обработки, подлежащих распределению, S - множество информационных связей между задачами, К - множество, определяющее различные типы связей между задачами
3. Разработан алгоритм решения задачи планирования учитывающий
следующие ограничения:
различные типы задач обработки, для задач существуют директивные
интервалы возможного начала и завершения обработки, заданы условия
предшествования, т.е. начало выполнения некоторых задач возможно только
после завершения информационно предшествующих им задач, существуют
ограничения на интервалы доступности вычислительных средств, длительность
выполнения некоторых задач зависит от времени окончания других задач (так
называемые задачи поддержки). Предложенный алгоритм может быть
использован для решения задач планирования работы технических средств
наземных комплексов ДЗЗ.
Методы исследования базируются на математических методах теории множеств,
общей теории систем, теории расписаний и методах математического
моделирования сложных систем.
Достоверность результатов:
обеспечивается корректным применением математических
методов;
обеспечены широким обсуждением и экспертизой основных
материалов научной общественностью и специалистами. Практическая значимость и внедрение результатов.
Разработаны новые алгоритмы планирования загрузки технических средств ЛВС и алгоритмы составления расписаний запуска работ на выполнение в распределенной системе обработки данных.
Предложенные алгоритмы позволили автоматизировать процедуры составления плана загрузки вычислительных средств и запуска работ на выполнение и использовались при создании автоматизированного рабочего места (АРМ) планирования для автоматизированной системы архивного хранения изображений (АСАХ "Ретро-ГИС"). Это нашло отражение в полученном акте внедрения результатов диссертационной работы.
Выполненные разработки легли в основу лабораторных работ по дисциплине «Проектирование информационных систем», использованы при чтении лекций по одноименному курсу на кафедре № 308 МАИ.
Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались и получили одобрение на следующих научных конференциях и семинарах:
Международная конференция по автоматическому управлению Московского авиационного института и Пекинского аэрокосмического университета. Москва, 1993г.
XI международный научно-технического семинар "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации". Алушта, 2002 г.
4. Международная научная конференция "Информационные технологии в
естественных науках, экономике и образовании". Саратов - Энгельс 2002 г.
Публикации.
Основные результаты диссертационных исследований опубликованы в 6 научных работах. В их числе 3 статьи в специализированных печатных изданиях и 3 доклада на научных конференциях и семинарах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и двух приложений.
