Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 2 за 2014 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам |

11. Ресурсно-целевые сети [№2 за 2014 год]
Автор: Дюндюков В.С.
Просмотров: 11049
В работе рассматривается актуальная проблема развития методов и моделей взвешенных и нечетких графов применительно к задачам формирования многоагентных систем. Создание многоагентной системы предполагает отбор и совместное использование агентами требуемых ресурсов в организационной сети. В настоящее время проблемы моделирования обмена ресурсами при взаимодействии агентов и формировании многоагентных систем все еще остаются недостаточно исследованными. Это обусловливает целесообразность построения организационных структур на основе ресурсно-целевых сетей, которые представляют собой новый тип сетевых моделей, разработанных на стыке теории графов, теории ресурсов и теории агентов. Разработаны модели и методы для формирования, функционирования и поддержки многоагентных систем на основе взвешенных мультиграфов, ориентированных на формализацию процессов формирования коллективных целей и обмена ресурсами между ее участниками. Построена система программной поддержки формирования, модификации и анализа ресурсно-целевых сетей. Представлены интерфейс программы для анализа сетевых структур, примеры расчета параметров ресурсно-целевых сетей и выбора сетевой структуры по заданным числовым параметрам.

12. Эволюция и принципы построения информационных систем управления предприятием [№2 за 2014 год]
Авторы: Заложнев А.Ю., Заложнева Л.Л., Чистов Д.В., Шуремов Е.Л.
Просмотров: 12593
В статье рассматриваются эволюция и некоторые принципы построения информационных систем управления предприятием различного уровня, которые поддерживают функционирование производственных и логистических систем, реализующих производственно-технологические и бизнес-процессы и участвующих в распределении производства товаров и услуг. Под эволюцией понимается поступательное наращивание функциональных возможностей информационных систем управления предприятием, предполагающее использование новых подходов и принципов, и связанных с ними технологических решений. Рассматриваются основные концепции и устанавливаются аналогии между принципами и технологическими решениями, лежащими в основе концепций построения информационных систем управления, с одной стороны, и понятиями и подходами, используемыми в теории управления техническими системами, с другой. На конкретных примерах показано, что в результате последовательной реализации концепций построения информационных систем управления в практику управления предприятиями были введены важные понятия теории управления техническими системами: обратная связь, равновесие, управляемость, чувствительность, устойчивость, оптимальность, адаптируемость, идентификация, оценивание, информационное управление и другие. Отдельное внимание уделяется таким важным подсистемам информационных систем управления предприятием, как системы управления взаимоотношениями с клиентами и поставщиками, а также программным приложениям и компонентам, входящим в их состав, и другим подсистемам, ориентированным на поддержку бизнес-процессов. Рассматривается комплексный подход к построению систем управления предприятием, подразумевающий как горизонтальную, так и вертикальную интеграцию систем управления. При рассмотрении вертикальной интеграции основной акцент сделан на концепции CIM, программные реализации которой позволяют осуществлять вертикальный автоматизированный контроль над технологическими процессами промышленного предприятия.

13. Об одном подходе к реализации облачных услуг на основе модели EaaS [№2 за 2014 год]
Авторы: Заложнев А.Ю., Чистов Д.В., Шуремов Е.Л.
Просмотров: 8286
Оптимизация цен и потенциальных объемов предложения может являться основой для построения маркетинговой политики предприятия-провайдера, деятельность которого направлена на разработку и предоставление клиентам широкого набора облачных услуг. В зависимости от потребностей пользователей существует несколько моделей обслуживания клиента со стороны провайдера. В качестве модели обслуживания рассматривается модель EaaS, а в качестве модели развертывания – публичное облако. В статье говорится об одном из возможных подходов к реализации облачных вычислительных услуг провайдером. Потенциальный объем предоставления облачной услуги провайдером в каждый момент формально не ограничен. Величина оплаты облачных услуг пропорциональна времени их использования. Провайдер облачных услуг рассматривается как единый центр прибыли. Под затратами понимаются переменные затраты на создание облачной услуги каждого вида и другие операционные расходы в той мере, в которой возможно их отнесение на единицу объема каждого из видов облачных услуг. Проблема оптимизации предложения облачных вычислительных услуг сводится к задаче определения цен и потенциальных объемов облачных ус-луг, которые максимизируют операционную прибыль провайдера. Оптимизационный критерий представляет собой квадратичную форму. Соответствующие условия позволяют утверждать, что полученное решение соответствует максимуму прибыли. Достигнутые результаты справедливы, если нет ограничений на потенциальные объемы предоставления облачных услуг. Если же они есть, постановка задачи модифицируется с учетом этих ограничений. Полученная задача является задачей квадратичного программирования. Для проведения расчетов разработана компьютерная модель на основе электронных таблиц, результаты исследования которой обсуждаются в данной статье.

14. Алгоритм нахождения произведения четких и нечетких вероятностей и его программная реализация [№2 за 2014 год]
Авторы: Затонский А.В., Копотева А.В.
Просмотров: 10559
В статье теоретически обосновывается и практически реализуется алгоритм нахождения вероятности произведения событий в случае, когда вероятности наступления отдельных сомножителей могут иметь как четкие, так и нечеткие значения. Поставленная задача возникает в связи с необходимостью нахождения вероятностей возможных исходов конфликтной ситуации в условиях отсутствия статистических данных о поведении ее участников. В этом случае вероятности реализации стратегий оцениваются экспертно в терминах естественного языка и формализуются нечеткими числами. Предполагается, что множество значений нечетких вероятностей задается пятиуровневым классификатором. Для каждого из уровней вероятности в качестве носителя выбрано универсальное множество [0; 1], а в качестве вида функции принадлежности – классический треугольный. Вычисление искомого произведения предполагает выполнение операций возведения нечеткого числа в целую степень, а также умножение нечеткого числа на четкое и нечеткое числа. В качестве метода реализации данных операций выбран метод, основанный на использовании -уровней и интервальной арифметики. Поскольку результирующее произведение является нечетким числом, выполняется процедура его дефаззификации методом абсциссы центра тяжести. Практическая реализация алгоритма выполнена в среде Borland Delphi.

15. Корректировка решений САПР технологических процессов ковки с использованием аппарата теории нечетких множеств [№2 за 2014 год]
Авторы: Канюков С.И., Коновалов А.В.
Просмотров: 10428
В статье описан новый подход к созданию САПР технологических процессов ковки валов на прессах в условиях неопределенности границ технологических ограничений на параметры проектирования, обусловленные недостаточной формализацией предметной области, вследствие чего технологические решения, касающиеся процесса проектирования, не только различны на разных предприятиях, но и в рамках одного предприятия зачастую неоднозначны и даже противоречивы. Рассматриваются два этапа процесса автоматизированного проектирования технологии ковки. На первом этапе проектирование технологического процесса осуществляется в автоматическом режиме со строгим выполнением всех технологических ограничений, заложенных в базе нормативно-справочной информации. На втором – проектирование выполняется заново, но уже с учетом воздействий на параметры проектирования, оказанных пользователем в режиме активного диалога. Основное внимание в статье уделено процедуре управления пользователем параметрами проектирования, когда значение каждого параметра должно принадлежать определенному технологическому инте р-валу, границы которого размыты. Новизна работы заключается в том, что неопределенность границ технологических интервалов формализована с помощью аппарата теории нечетких множеств и нечетких рассуждений. Кроме того, введены и наполнены физическим смыслом понятия функции принадлежности и критерия качества спроектированного технологического процесса. Применение разработанного подхода к созданию САПР технологических процессов ковки позволяет повысить устойчивость работы системы в реальных производственных условиях, дать сравнительную оценку качества получаемых проектных решений и существенно облегчить внедрение системы на различных предприятиях.

16. Анализ моделей программ на языке асинхронных функциональных схем средствами темпоральной логики линейного времени [№2 за 2014 год]
Авторы: Кораблин Ю.П., Косакян М.Л.
Просмотров: 10580
В статье описывается формальный метод анализа свойств параллельных и распределенных программ. Предло-жен метод верификации технических систем на выполнимость различных временных свойств, в частности, свойства безопасности (типичный пример свойства безопасности – свобода от блокировок). Для представления моделей технических систем в работе используется язык асинхронных функциональных схем (АФС), в котором программе в качестве семантического значения сопоставляется множество вычислительных п о-следовательностей (путей) выполнения распределенной АФС-программы. Далее семантическое значение представ-ляется в виде системы рекурсивных уравнений. Полученная система является удобной формой представления се-мантических значений программ для анализа различных свойств программ. Для верификации выполнимости временных свойств семантическое значение АФС-программы, представленное в виде системы рекурсивных уравнений, и временное свойство, представленное как формула темпоральной логики линейного времени, преобразуются в автоматы Бюхи. Затем строится композиция этих автоматов, по которой прове-ряется выполнимость временного свойства на исходной АФС-программе. Предложенный в данной статье метод имеет значительное преимущество по сравнению с подобными методами, в которых существует промежуточный этап преобразования технической системы в систему Крипке с последующим представлением их в виде автомата Бюхи, тогда как в предложенном методе техническая система непосредственно представляется в виде автомата Бюхи. Описанный в данной работе метод легко поддается автоматизации, что позволяет существенно упростить трудо-емкий процесс анализа семантических значений программ. Теоретический материал статьи подкреплен рядом примеров, в частности примером применения изложенного метода верификации для анализа выполнимости свойства безопасности (отсутствие блокировок) распределенной системы

17. Итерационный метод расчета посадки и остойчивости корабля в системах автоматизированной оценки живучести [№2 за 2014 год]
Авторы: Лушин Г.В., Курятников В.В., Марков М.С., Иванов Б.Г.
Просмотров: 7563
Статья посвящена методу расчета посадки и остойчивости неповрежденного и поврежденного корабля для использования в системах автоматизированной оценки живучести корабля. Используемый итерационный метод расчета посадки и остойчивости корабля для заданного варианта нагрузки (варианта затопления) основывается на методе последовательных приближений В.Г. Власова, позволяющем решать задачу с заданной и контролируемой степенью точности. При этом не решается пространственная задача по определению параметров равновесной посадки корабля, а рассчитывается диаграмма поперечной статической остойчивости свободно дифферентующегося корабля. Вычисленные параметры поперечной диаграммы статической остойчивости используются для оценки состояния поврежденного и неповрежденного корабля. Метод использует математическую модель корабля, заданную координатами точек на теоретической поверхности корпуса и водонепроницаемых отсеков, и позволяет с контролируемой точностью вычислять параметры посадки, остойчивости и другие параметры, характеризующие безопасность корабля для заданной его нагрузки (состава затопленных отсеков). Статья содержит принципы вычисления нагрузки поврежденного корабля при различных способах затопления водонепроницаемых отсеков, включая сомнительно затопленные отсеки. Приводятся конкретные формульные зависимости, позволяющие сделать оценку степени остойчивости поврежденного и неповрежденного корабля и, таким образом, оценить его состояние. Делается вывод о том, что применение представленного в статье итерационного метода расчета посадки и остойчивости корабля для заданного варианта нагрузки (варианта затопления) в системах автоматизированной оценки живучести корабля повысит эффективность и обоснованность принятия решений и назначения мероприятий по восстановлению остойчивости и спрямлению поврежденного корабля.

18. О технологии автоматизированной оценки живучести и безопасности кораблей ВМФ [№2 за 2014 год]
Авторы: Лобанов С.Л., Бледнов Д.А., Сорокин В.Е.
Просмотров: 6674
Многочисленные аварии и катастрофы на кораблях в послевоенный период многие специалисты в области военного кораблестроения связывают с их недостаточной живучестью. Авторы статьи утверждают, что в мирное время при эксплуатации корабля в повседневных условиях основным его свойством, противостоящим авариям и возможному ущербу от них, является безопасность. Приводится анализ существующего в ВМФ термина «безопасность» и предлагается подход к разработке технологии его автоматизированной оценки, в основу которого положен критерий минимально необходимого уровня функционирования корабля. Перечислены и обоснованы события, которые должны быть исключены для обеспечения такого уровня функционирования корабля. Полнота выполнения техническими средствами (системами) корабля задач по предотвращению этих событий положена в основу определения критериев его безопасности. Даются определения и основные соотношения для вычисления характеризующих их показателей. Предложено ввести два уровня управления кораблем и его техническими средствами (системами) при борьбе за безопасность: низкий при ручном и высокий при дистанционном управлении техническими средствами (системами) корабля. Приведен пример возможного деления надводного корабля на аварийные участки, оборудование и механизмы которых попадают под действие поражающих факторов различных аварий. Формализация оценок безопасности базируется на выделении функционально самостоятельных операций, выполняемых значимыми элементами технических средств (систем) корабля по обеспечению минимально необходимого уровня его функционирования, и на построении функционально-топологических схем элементов и структурно-логических схем условий выполнения этих операций в виде ориентированного графа. Количественные значения показателей выполнения функционально самостоятельных операций вычисляются по соответствующим схемам логическим выражениям. Рассмотрен порядок определения оценки безопасности проектируемых кораблей по введенным критериям и показателям и выработки рекомендаций для повышения их безопасности. В заключительной части статьи дается ряд предложений по повышению безопасности кораблей ВМФ.

19. О практической реализации модели активной памяти [№2 за 2014 год]
Авторы: Мышев А.В., Тельнов В.П.
Просмотров: 7287
В работе рассматривается новый подход к практической реализации моделей активной памяти для построения алгоритмов и процедур технологий кодирования и декодирования информации в задачах упаковки, защиты, восстановления и анализа потоков данных произвольного формата в каналах передачи и хранения. Методология практической реализации обозначенных моделей тесно связана с виртуализацией каналов хранения и передачи потоков данных или информационных объектов на бинарных полях информационных пространств в информационных системах и сетях. Виртуализация и модели активной памяти на бинарных полях для каналов хранения и передачи информационных объектов проявляется в следующем. Любой информационный объект рассматривается как бинарное множество, логическая структура которого описывается моделью активной памяти. Образующими элементами такой структуры на бинарных множествах в памяти являются активные и пассивные виртуальные ячейки. С математической и логической точек зрения практической реализации, модель активной памяти, во-первых, определяет и задает схему и алгоритм построения оптимального информационного пространства на бинарном множестве, во-вторых, определяет логическую структуру алгоритмических схем организации заголовков для загрузки информационного объекта в информационную тару (логические и физические элементы) памяти каналов передачи и хранения. Для практической реализации была выбрана конфигурация информационного пространства в виде кортежа , где X – это конечное множество цепочек символов алфавита N, а N, в свою очередь, определено как конечное множество бинарных цепочек фиксированной или переменной длины. Исходные информационные объекты (IO) описывались кортежем , где N – конечное множество бинарных цепочек фиксированной длины, а для выходного IO N определялось как конечное множество бинарных цепочек переменной длины. В рамках такой конфигурации информационного пространства были реализованы информационные технологии упаковки файлов на основе префиксных методов Хаффмена и Шеннона–Фано и определены оптимальные информационные пространства, в которых технология упаковки дает наилучший результат. Определены закономерности между емкостными и информационными атрибутами файловых структур на бинарных полях в технологиях кодирования. Сравнительный анализ практической эффективности разрабатываемого подхода относительно программных продуктов типа RAR, ZIP и др., ориентированных на решение аналогичных задач, позволил обозначить главную парадигму подхода: он имеет теоретико-методологическое развитие и практическое продолжение.

20. Интеллектуальная система управления избыточным роботом-манипулятором c семью степенями свободы на основе мягких вычислений [№2 за 2014 год]
Авторы: Ульянов С.В., Николаева А.В., Бархатова И.А., Ноздрачев А.В.
Просмотров: 10195
В статье рассматриваются проблемы проектирования интеллектуальных систем управления с применением технологий мягких вычислений на примере сложного объекта управления – избыточного робота-манипулятора с семью степенями свободы. Основным преимуществом применения и внедрения интегрированных интеллектуальных си с-тем управления является возможность получения гарантированного результата: достижения цели управления с максимальным качеством управления на верхнем уровне и минимальным расходом полезного ресурса системы «объект управления – регулятор» на нижнем (исполнительском) уровне иерархической системы автоматического управления. Эффективность инструментария, применяемого для решения конкретной задачи проблемно-ориентированной области, зависит от уровня интеллектуальности вычислительного инструментария и уровня сложности решаемой задачи. В данной работе показаны преимущества и результативность применения рассматриваемого класса интеллектуальных вычислений для эффективного решения классических (алгоритмически неразрешимых) задач, в частности задачи проектирования робастных интеллектуальных систем управления. Приводится общая методология проектирования робастных нечетких баз знаний с использованием специального интеллектуального инструментария – оптимизатора баз знаний на мягких вычислениях. Эффективность спроектированных интеллектуальных систем управления с применением технологий мягких вычислений рассматривается в сравнении с системами управления с постоянными параметрами регулирующего звена. Для оценки работы систем управления вводится система критериев качества, адаптированная для рассматриваемого объекта управления – робота-манипулятора с семью степенями свободы в зависимости от требуемых точностных характеристик работы. Для демонстрации качества работы рассматриваемых систем управления определен широкий круг как внешних, так и внутренних непредвиденных ситуаций управления.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►