Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем (2001) (1186219), страница 47

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 47)

Совокупность распределенныхданных становится при этом реляционной БД, и именно такая195реляционная БД и будет называться распределенной базой данных.Учитывая интеграционный характер объединения распределенныхданных в совокупность, схемную однородность РБД будем назы­вать схемной интеграцией. Тогда определение распределенной БДформулируется следующим образом распределенная база данныхэто, по меньшей мере, схемно интегрированная совокупность рас­пределенных данных.По сути дела, такое определение распределенной БДМ означаетпостроение совокупности локальных информационных ресурсовв виде однороной среды распределенных данных, причем однород­ность рассматривается с точки зрения определения и манипулирова­ния распределенными данными в границах реляционного подхода,или на уровне даталогических схем локальных элементов БДМ.Обобщенная даталогическая схема РБД в принципе доступна длявыполнения стандартных операций обобщенной нормализации, од­нако, при этом необходимо учитывать цели построения РБД, кото­рую далеко не всегда целесообразно и возможно сформироватьв виде единой реляционной БДМ.Расширение реляционного подхода предусматривает представ­ление баз данных по полной технологической схеме, т.

е. вклю­чая формализованные описания мифологической, концептуальнойи фундаментальной моделей БД. Распределенные объекты дан­ных на этих уровнях представления разнородны по определению,содержательно, а не технически, в силу их построения в интере­сах локальных систем и приложений. Определим инфологический,концептуальный и фундаментальный уровни семантическими уров­нями представления РБД. И если для локальных баз данных семан­тическая интеграция выполняется явно или интуитивно' проек­тировщиком БДМ, то для распределенных БДМ достижение се­мантической однородности становится существенной проблемой.Декларируя факт возможности достижения семантической одно­родности распределенных БДМ, можно сформулировать следу­ющее определение: интегрированная распределенная база дан­ных — это семантически интегрированная распределенная база дан­ных.Другими словами, при интеграции РБД подразумевается семан­тическая интеграция, достижимая в рамках расширенного реляци­онного подхода.

Схемная интеграция РБД однозначна (табличноепредставление распределенных данных независимо от специфики ихреализации). Семантическая интеграция многозначна и допускаетмножество вариантов реализации. Это означает, что определениекласса интегрированных РБД постулирует существование разновид­ностей ИРБД, объединенных существенным свойством семантичес­кой однородности (логической, концептуальной или фундаменталь­ной) [2, 16].1965.5. ГИБРИДНЫЕ МОДЕЛИРУЮЩИЕ КОМПЛЕКСЫВ практике машинного моделирования сложных систем исполь­зуется вычислительная техника трех типов: ЭВМ, АВМ и ГВК. Приэтом ГВК, обеспечение которых ориентировано на решение задачмашинного моделирования (например, по составу программногообеспечения, наличию операционной системы реального времении диалога, интерфейсу с натурными блоками моделируемой систе­мы 5 и т.

д.), называются гибридными или аналого-цифровымимоделирующими комплексами (АЦМК). Преимущества каждого ти­па вычислительных средств в первую очередь определяются специ­фикой основных свойств цифровых и аналоговых ЭВМ, использу­емых для моделирования конкретной системы 5.Рассмотрим достоинства и недостатки этих трех типов вы­числительных средств (АВМ, ЭВМ и ГВК) применительно к машин­ному моделированию систем [52]. В общем случае с любой задачей,которую решает АВМ, может справиться и достаточно мощнаяуниверсальная ЭВМ.

Но на АВМ можно решать задачи моделиро­вания систем быстрее и эффективнее.Основные черты, характерные для АВМ:1) зависимые переменные модели системы S представляютсяв непрерывном виде;2) точность результатов моделирования определяется каче­ством компонентов электрических схем АВМ;3) возможно одновременное выполнение параллельных вычисли­тельных операций, что особенно важно при моделировании слож­ных систем;4) возможно выполнение операций в реальном ала ускоренноммасштабе времени (скорость вычислений ограничена главным об­разом частотными характеристиками элементов, а не сложностьюрешаемой задачи моделирования системы 5);5) операции сложения, вычитания, умножения, дифференцирова­ния, интегрирования, генерирования непрерывных функций выпол­няются весьма эффективно, но имеются ограниченные возможностивыполнения логических действий, накопления цифровых данных,обеспечения длительных задержек, обработки информации, кото­рые весьма характерны для моделирования систем;6) технология программирования состоит в основном в за­мещении элементами АВМ (такими, как операционные усилители,интеграторы и т.

п.) соответствующих элементов моделируемойсистемы S;7) к АВМ можно подключить блоки реальной системы S прикомбинированном моделировании; пользователь имеет возмож­ность в ходе машинного эксперимента на АВМ изменять значенияустановок, т. е. коэффициентов, устанавливаемых на АВМ, чтообеспечивает более наглядное проведение эксперимента с модельюсистемы S.197Характерные черты ЭВМ:1) вся обработка промежуточной и результирующей информа­ции в процессе моделирования системы S реализуется в дискретномвиде;2) все операции по работе с машинной моделью Мм выполняют­ся последовательно;3) точность результатов моделирования системы S определяет­ся главным образом выбранными численными методами решениязадачи и формой представления чисел;4) время решения определяется сложностью задачи моделирова­ния системы S, т. е. числом операций, необходимых для получениярезультатов моделирования;5) наличие компромисса между временем решения и точностьюрезультатов моделирования системы S;6) применяется ограниченное число арифметических операций(сложение, вычитание, умножение и деление), но с помощью числен­ных методов можно в модели на базе этих исходных операцийреализовать и более сложные, например дифференцирование, интег­рирование и т.

д.;7) для выполнения логических операций и принятия решенийв процессе моделирования используются как цифровые, так и неци­фровые данные;8) предусматриваются операции с плавающей запятой, чтоустраняет трудности масштабирования модели;9) методы программирования базируются как на ЯОН (часто неимеющих непосредственного отношения к задаче моделирования),так и на ЯИМ.Современные ГВК представляют собой попытку объединить вселучшее, присущее цифровой и аналоговой технике, и избежать ихнедостатков. Некоторые задачи требуют для своего решения усиле­ния цифровой части комплекса аналоговой частью для увеличенияскорости вычислений и распараллеливания процессов.

При этомцифровая часть ГВК дает возможность:1) управлять аналоговой частью машинной модели Ми привысоком быстродействии;2) использовать устройства запоминания и хранения данныхмоделирования;3) обеспечивать более высокую точность вычислений и примене­ния логических операций при моделировании системы S.Преимущества ГВК:1) сочетает быстродействие АВМ и точность ЭВМ, что позволя­ет расширить класс моделируемых объектов;2) в процессе машинного моделирования позволяет использо­вать реальные технические средства и части исследуемой конкрет­ной системы S;1983) обеспечивает гибкость аналогового моделирования благодаряиспользованию логики и памяти ЭВМ;4) увеличивает быстродействие ЭВМ за счет использования ана­логовых подпрограмм;5) делает возможной обработку входной информации о моделисистемы S, представленной частично в дискретной и непрерывнойформах.Говорить о преимуществах и недостатках ГВК можно примени­тельно к машинному моделированию конкретного класса систем S.Для некоторых объектов использование при реализации моделисистемы ГВК аналогично их практической реализуемости.В зависимости от специфики исследуемых объектов в ряде случа­ев эффективной оказывается ориентация при моделировании системна ЭВМ.

При этом надо иметь в виду, что АВМ значительноуступают ЭВМ по точности и логинеским возможностям, но побыстродействию, схемной простоте, сопрягаемости с датчикамивнешней информации превосходят или, по крайней мере, не уступа­ют им.Для сложных динамических объектов перспективным являетсямоделирование на базе ГВК, которые реализуют преимуществацифрового и аналогового моделирования и позволяют наиболееэффективно использовать ресурсы ЭВМ и АВМ в составе единогокомплекса. При использовании ГВК существенно упрощаются воп­росы взаимодействия с датчиками, установленными на реальныхобъектах, что позволяет, в свою очередь, проводить комбинирован­ное моделирование с использованием аналого-цифровой части мо­дели и натурной части объекта.

Характеристики

Список файлов книги