Системный анализ в информационных технологиях. Громов Ю.Ю - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Глава 3
МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЕ И ИЕРАРХИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
3.1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ВЫБОРА
ОПТИМАЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
3.1.1. Общая постановка задачи в многокритериальных и
иерархических системах
При постановке задач оптимизации требуется прежде всего определить цель (или несколько целей), преследуемую
субъектами управления, и установить, какими характеристиками (переменными) системы (или процесса) можно опериро-
вать, т.е. какие переменные можно рассматривать в качестве управляющих параметров.
Под целью будем понимать тот конечный результат, который рассчитывают получить субъекты управления с помощью
выбора управляющих воздействий на исследуемую систему.
После того как цель определена, необходимо найти оптимальный способ действий каждого субъекта управления, обес-
печивающий ее достижение. Если для системы определены несколько целей развития, то требуется указать принцип опти-
мальности, который позволял бы выделять решения, наилучшие в смысле достижения этих целей.
Следующим важным моментом является задание множества допустимых воздействий на систему со стороны субъекта
управления – множества управляемых переменных. Любой набор допустимых
воздействий будем называть решением.
При построении математических моделей функционирования и развития даже сравнительно небольших реальных сис-
тем мы сталкиваемся с необходимостью учета сложных взаимосвязей компонент модели, оказывающих действенное влияние
на реализацию альтернатив развития и достижение поставленных целей. Внутренние межкомпонентные связи системы мо-
гут быть описаны с помощью некоторого конечного графа
),( GZG
=
, вершинами которого служат компоненты модели.
Графом называют пару
),( GZG = , в которой множество вершин обозначено через Z, а множество дуг (ребер) задано
выражением
ZZG →: . Для упрощения анализа графов вершины их обычно нумеруют. В этом случае, если i и j – номера
смежных вершин, то ребро графа может быть задано парой (i, j). Если все ребра графа заданы упорядоченными парами, то
такой граф называют ориентированным.
На графе межкомпонентных связей G, исходя из описания системы, целесообразно выделить основные компоненты мо-
дели, на которые субъект управления может оказывать непосредственное воздействие, и сопутствующие компоненты, со-
стояние которых однозначно определяется состоянием основных компонент. Рассмотрим некоторые примеры управления
сложными системами.
Пример 1. Трехуровневая система управления гибким автоматизированным участком.
В общем случае гибкое автоматизированное производство (ГАП) представляет собой систему, включающую следую-
щие компоненты:
•
автоматизированные технологические модули (станки, линии, участки);
•
автоматизированный транспорт;
•
автоматизированные склады.
Управление работой этих компонент и осуществление связей между ними обеспечивает система управления ГАП (СУ
ГАП). С ее помощью осуществляются запуск, управление и контроль за работой технологического оборудования, синхрони-
зация выполняемых работ, оптимизация загрузки оборудования, формируется график работы транспортных средств, автома-
тизированных складов и т.п.
Как правило, СУ ГАП имеет иерархическую структуру. Наиболее распространенной структурой системы управления
гибким автоматизированным участком является трехуровневая (рис. 3.1).
Верхний уровень решает задачи организационно-экономического характера и принимает долгосрочные решения; про-
водит расчет сменно-суточных заданий по каждой единице станочного оборудования, заданий по технологической подго-
товке участка; учитывает запас заготовок, инструмента и приспособлений на складе; накапливает информацию для различ-
ных служб цеха,
Средний уровень осуществляет контроль за работой микропроцессорных систем; принимает оперативные решения в
соответствии с поступающей от подсистем нижнего уровня информацией; вырабатывает управляющие воздействия на эти
подсистемы.
Нижний уровень обеспечивает с помощью микропроцессорных систем непосредственное управление технологическим
процессом.
Анализ и управление работой такого участка требует решения значительного количества оптимизационных многокри-
териальных задач, задач сетевого планирования, транспортных задач, задач размещения и т.д.
Пример 2. Проектирование оптимального программного комплекса.
При проектировании программного комплекса необходимо обеспечить выполнение ряда требований: увеличить точ-
ность задания входных воздействий, сократить объем оперативной памяти, уменьшить время работы программ, уменьшить
загрузку каналов связи между ЭВМ и внешними запоминающими устройствами и т.д.

Страницы