Пупков К.А., Коньков В.Г. Интеллектуальные системы (1-е изд., 2001) (1245264), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Программа, извлекающая информацию из этой таблицы,105позволяет рассчитывать времена работы процессов, на которые разбиваетсяисходная модель для решения задачи балансировки. Задача балансировки, длякоторой входными данными являются информация о сети и данные о процессах(TRM-файл), оптимизирует распределение процессов по процессорам наосновании выбранного критерия. После получения решения, результатывыводятся пользователю, и, при подтверждении с его стороны, осуществляетсягенерация текста программы для многопроцессорного варианта, которая далееможет быть скомпилирована в исполняемый код и погружена на сеть.Вся работа, проводимая на стадии той или иной реализации, визуализируетсясредствами интерфейса в том или ином виде. Не все части СТР могут бытьавтоматизированы, поэтому интерфейс выполняет еще и функцию контроля запроисходящими преобразованиями исходной модели.
Например, пользователюпредоставляется возможность задания начального распределения процессов попроцессорам при решении задачи балансировки, просмотра и редактированиятекста параллельных программ и так далее.Частью интерфейса являются средства ввода и отображения, разработанные наязыке параллельного программирования и являющиеся частью библиотекипараллельных алгоритмов.
Они могут быть использованы независимо отсредств интерфейса СТР. Основным их назначением служит визуализацияработы погруженной на сеть модели (вывод на экран и, если надо, в файлинтересующего параметра) и реализация системы изменения параметров,позволяющей изменение любого параметра блока в модели. При реализацииподобных средств интерфейса существуют некоторые сложности. Ониобусловлены ограничениями, накладываемыми средствами работы странспьютерной платой.Заключение.Нет сомнений, что распределенная параллельная обработка получаетвсе более и более широкое распространение, так как может адаптироваться наширокий класс алгоритмов.
Основные сдерживающим фактором выступаетсложность и трудоемкость получения параллельных реализаций.Однако отчетливо просматривается путь, позволяющий выполнитьсквозное проектирование некоторого алгоритма обработки, предназначенногодля параллельной работы. Это - создание программно-аппаратного комплекса, всоставе которого возможно выполнить предварительный синтез и тщательноеисследование алгоритма обработки (закона управления), используя для этогоуниверсальные математические алгоритмы (УМП), и выполнить генерациюобработанного математического описания в программную реализацию на языкепараллельного программирования.В настоящий момент времени существует соответствующиепрограммно-аппаратные средства, которые принципиально позволяют создатьуказанный комплекс.В данной работе для класса описания в обыкновенных алгебраическихдифференциальных и разностных уравнениях показана осуществимостьподобного комплекса, то есть практически показаны все особенности егосоздания.Работа комплекса проверена на ряде задач моделирования системуправления.Предполагается дальнейшее развитие исследований и разработок вданном направлении.Структурная схема функционирования комплексаMatlabSimulinkdmb8hÏÏÏÑÒÐtrmbtlÒðàíñïüþòåðíàÿ ñåòüdatРис.
56Ñòðóêòóðà ÑÒÐÁèáëèî òåêàÏ àðàëëåëüí û õÀëãî ðèòì î âdÏ ðî ãðàì ì àï ðåî áðàçî âàí èÿáëî êî âè ï î äñòàí î âêèoccpgmÑðåäñòâàï àðàëëåëüí î ãîï ðî ãðàì ì èðî âàí èÿb8hbtlÈí ô î ðì àöèÿîñåòètrmÄèàãðàì ì àâðåì åíÍ à÷àëüí î åðàñï ðåäåëåí èåÀëãî ðèòìáàëàí ñèðî âêèÊî í å÷í î åðàñï ðåäåëåí èåÁàçà äàí í û õâðåì åí áëî êî âРис. 571063.8. Логико-динамические модели и программно-технические средстваинтеллектуальной системы управления дискретнымипроизводственными процессамиСовременные автоматизированные производства являются примеромсложных комплексов дискретных распределенных объектов управления,включающих основное обрабатывающее и вспомогательное технологическоеоборудование, средства транспортировки и складирования, а также рабочиеместа персонала.
Все эти объекты связаны между собой и функционируютпоследовательно - параллельно во времени. В совокупности они образуютсложную распределенную дискретно-непрерывную техническую и программноинформационную среду, требующую от системы управления решениядостаточно большого набора разнообразных логико-вычислительных задач,связанных со сбором и обработкой значительного объема информации, ееклассификацией,принятиемрешенийсиспользованиемсложноструктурированныхданныхипланированиемдействийвмногокомпонентной среде. В этих условиях одним из многообещающих путейразвития устройств управления для производственных сред является построениеих как интеллектуальных систем, позволяющих наиболее рациональнореализовать необходимые функции обработки сложной информации на основемоделей знаний и логических методов.Проблемная среда интеллектуальных систем управления.Основные предпосылки целесообразности построения системуправлениядискретнымиавтоматизированнымипроизводствамикакинтеллектуальных систем состоят в следующем:условияфункционированиясистемхарактеризуютсямногообразием данных и качественных характеристик;область функционирования систем, как правило, плохоформализуема;компоненты распределенных объектов, с которыми работаетсистема, требуют для описания своего состава, структуры исостояния создания сложноорганизованной информационноймодели;данные о текущем состоянии объектов влияют на процессвыработки реакций системы;процессы рассматриваемого класса имеют скорее логический,нежели вычислительный характер;логическая структура алгоритмов работы с внешними объектамисложна и в основном представляется моделями, базирующимисяна правилах и законах логической обработки неоднородноинтерпретируемых данных.В рассматриваемой проблемной среде для интеллектуальных системмогут быть выделены следующие классы прикладных задач: мониторинга,контроля, диагностики, принятия решений, управления.
Рассмотрим болееподробно каждый из этих классов.Задачимониторинга.Имеетсякомплексраспределенныхпроизводственных объектов, взаимодействующих друг с другом ивоспроизводящих определенный процесс. Требуется создать систему,собирающую в реальном времени необходимые данные о процессе иотображающую их в наглядной и удобной для пользователя форме.
Принормальном ходе процессе необходимо следить только за основнымипараметрами, но при выполнении определенных условий или возникновениинепредвиденных ситуаций система должна сигнализировать о них персоналу, атакже формировать специальные дополнительные отчетно-справочные данные,или запрашивать у объектов дополнительную информацию, или тестироватьобъекты.
Формальная схема работы такой системы может быть заданаследующими правилами:Qi ( S ) Zi ( Si );(165)F j ( S ) Pj ( S ),(166)где S - динамическая информационная модель состояния наблюдаемыхобъектов; Qi(S), Fj(S) - описания состояний информационной модели S; Si S подмножество информационных элементов модели S; Zi(Si) - функцияозначивания (присвоения знаков) информационных элементов Si в S; Pj(S) функция преобразования состояния модели S.Из формулы (165) следует, что в состоянии, удовлетворяющемлогическому выражению Qi(S), должны быть дополнительно означеныопределенные информационные элементы Si модели S. Считаем, что длякаждого элемента q S известна функция U(q), возвращающая в S значение q.Эта функция может содержать любые необходимые операции над S, операциивывода команд, а также запросы или тесты, обеспечивающие получениенеобходимых данных для означивания q.Из формулы (166), в свою очередь, следует, что в состоянии,удовлетворяющем Fj(S), можно выполнить преобразование Pj содержимого S,отражающее определенное логическое заключение о ходе наблюдаемогопроцесса.Задачи контроля.
Имеется система мониторинга, собирающая данные осостоянии комплекса дискретных распределенных объектов. Задана целевая107траектория T* наблюдаемого комплекса объектов в пространстве состояний. Входе работы комплекс воспроизводит определенную фактическую траекториюT, которая может отличаться от целевой. Требуется построить систему,обеспечивающую обнаружение отклонений фактической траектории T отидеальной целевой T* с передачей данных об этих отклонениях оператору илигруппе операторов.Эта задача может быть сведена к решению более простых подзадач,когда траектория T* представляется единственной вершиной, описывающейопределенную область в пространстве состояний. В общем случае такоеописание может иметь вид предикатной формулы G(x), где x - наборопределенных предметных переменных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
