WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Компонент актуализации РОУ структуры РОУ Параметры Факты об состояния изменении РОУ структуры РОУ Агент Пользовательский мониторинга Структура Агент структуры РОУ РОУ Среда взаимодействия агентов Агент 1.2 Агент 2.1 Агент 2.2 Агент m.Агент 1.1 Агент m.реструк- контекста реструк- контекста реструк- контекста … событий туризации событий событий туризации туризации Фрагмент 1 Фрагмент 2 Фрагмент m структуры структуры структуры РОУ РОУ РОУ генерация генерация генерация графа графа графа зависимости зависимости зависимости событий событий событий Модуль Модуль Модуль ситуационного ситуационного ситуационного анализа анализа анализа Компонент Компонент Компонент диагностики диагностики диагностики РОУ РОУ РОУ Узловая Узловая Узловая СППР СППР СППР Рисунок 1 - Архитектура перспективной МАС СППР для управления распределенным объектом Вторая глава посвящена разработке основных положений метода построения СППР для управления распределенными объектами: формализации процесса создания модели объекта управления при наличии воздействий, приводящих к изменению его структуры, разработке моделей поведения элементов распределенных объектов управления, а также метода получения графов зависимостей событий на основе алгебры процессов. Метод отличается использованием автоматного представления возможной логики событий по структурной модели РОУ для порождения целевого графа зависимостей событий, что позволяет получить верифицируемые модели поведения РОУ. Сформулированный метод требует формального описания поведения элементов и распределенного объекта в целом. Предложенные модели отличаются использованием для моделирования динамики элементов РОУ трех классов поведений. Класс поведения объекта накладывает ограничения на вид выражения алгебры процессов Милнера, моделирующего его динамику.

Под моделью объекта управления понимается тройка, z, D, где – совокупность классов, описывающих предметную область. ={ Ent,Rel}, где Ent – множество классов сущностей предметной области, Rel - множество классов отношений между сущностями;

D – совокупность данных, полученных путем измерений;

z – отношение актуализации, осуществляющее порождение объектов классов из на основе данных D, а также актуализацию состояния объектов.

В условиях наличия воздействий, приводящих к изменению структуры объекта управления, в отношении актуализации могут быть выделены два компонента:

z = { zS, zP }, где zS - отношение актуализации структуры объекта управления, которое позволяет выделять объекты и отношения между ними на основе используемых в алгоритме функционирования zS признаков;

zP - отношение актуализации параметров моделей элементов распределенной системы.

Выделение двух отношений актуализации приводит к разделению общего потока данных на поток параметрических данных DP и поток структурных данных DS.

Под приведенной моделью РОУ Ob, R понимается совокупность объектов Ob и отношений между ними R, полученных в результате применения отношения актуализации к совокупности классов на совокупности данных D. Будем считать отношения R объектами специального вида:

n R Ob, nN где Obn - декартово произведение n множеств Ob, а N – максимальная кардинальность отношения между объектами.

Цикл управления на основе информационной модели объекта показан на рисунке 2. Данные о функционировании объекта управления поступают в блоки актуализации параметров элементов объекта управления zP и актуализации структуры zS, в котором, на основе совокупности классов формируется текущая информационная модель объекта управления. Полученная модель поступает в блок сравнения состояний diff, в котором на основе пользовательских требований к состоянию формируется невязка. На основе невязки, блоком eff формируется набор команд управления С. Набор пользовательских требований R не учитывает структуру объекта управления, рассматривая его как “черный ящик”.

Описания классов из совокупности могут быть расширены добавлением к параметрическому описанию сущности модели ее поведения. Таким образом, для любого класса ci из совокупности описание будет (Par,Act,Trans), где Par - набор параметров объекта с перечислением их типа, Act - перечисление типов портов (интерфейсов) объекта, а Trans - схема генерации переходов.

Описание схемы генерации переходов Trans предполагает задание совокупности переходов вида Состояние 1 [Событие: Предикат 1] Состояние [Множество: Предикат 2] Для объекта, находящегося в состоянии 1, предикат 1 определяет тот объект, событие которого инициирует переход объекта в состояние 2. Предикат определяется на множестве отношений, которыми связан данный объект с другими объектами.

R zs zp diff DS Dp eff С РОУ Рисунок 2 - Цикл управления объектом (ОУ) на основе информационной модели Однако предложенный подход не позволяет осуществить проверку корректности результирующей модели переходов, получаемой в результате объединения моделей отдельных элементов объекта управления. Понятие зависимости событий в РОУ предполагает отсутствие цикличности и недопустимых тупиковых состояний элементов. Указанных свойств позволяет добиться алгебраический подход к описанию поведения элементов объекта управления. Термин алгебра предполагает, что выбирается алгебраический (аксиоматический) подход к описанию и трактовке понятия процесс и, следовательно, поведения. В настоящее время, в большинстве отечественных и зарубежных работ наибольшее распространение получила алгебра процессов Милнера. Выражение алгебры процессов может быть интерпретировано как автомат, в котором ребра помечены событиями, принятыми или переданными от других объектов. В алгебре процессов определяется ряд операций над выражениями, среди которых следует особо выделить операцию композиции “|”, семантика которой заключается в моделировании параллельного выполнения операндов с замыканием одноименных портов приема и передачи разных процессов.

В работе показано, что для описания поведения элементов РОУ достаточно ввести 3 класса объектов: источники, проводники и стоки.

Источники - это объекты, которым разрешено осуществлять самопроизвольный переход между состояниями с генерацией событий (e), передаваемых другим элементам и извещения станции управления о возникновении события (). Источник может быть промоделирован следующими выражениями алгебры процессов Милнера:

S Si Si.Si |!e.nil,, где Si - начальное состояние процесса;

– извещение станции управления;

e - извещение зависимых от объекта-инициатора элементов РОУ;

nil – терминальный (“мертвый” ) процесс.

Проводники – это объекты моделирующие цепочку “прием события” – “смена состояния” – “передача события”. Проводник может быть промоделирован следующими выражениями алгебры процессов Милнера:

S e.Si, Si.Si |!e.nil, где e - событие, получаемое от объекта-инициатора.

Cтоки – это объекты, которые, как и проводники принимают события от других элементов, осуществляют смену состояния, извещают станцию управления, однако передачи события другим элементам распределенного объекта управления не производят. Сток может быть промоделирован следующими выражениями алгебры процессов Милнера:

.

S e.Si Si.Si, В различных ситуациях, элемент может быть как проводником, или истоком так и стоком, так что результирующее поведение определяется совокупностью моделируемых ситуаций:

N M j, S.Si.S i j i1 ji где - действие по приему i - го события;

- действие по передаче j - го события.

j События взаимодействия элементов ei описываются в форме “Имя события: Функция выбора” Функция выбора имеет в качестве области определения модель структуры РОУ и определяет в случае действия:

- по передаче события - множество объектов, которым передается событие;

- по приему события - множество объектов, от которых получено событие.

Модель поведения РОУ получается путем композиции описаний, входящих в его состав и операции сокрытия внутренних событий ei :

Sres S1 |S2 | S3 |...| Sn \{ei}.

Результирующее выражение также представляет собой символическую форму задания автомата и может быть проверено на предмет отсутствия: циклов, тупиков и иных свойств, специфицируемых при помощи того же языка алгебры процессов Милнера.

В качестве целевой модели, применяемой для логической фильтрации, используется граф зависимостей событий, который задается парой E,, где E – множество событий;

E E - причинно-следственное бинарное отношение, задающее слабый частичный порядок на множестве событий.

Интуитивный смысл отношения e1 e2 - событие e1 является причиной e(возможно причиной нескольких событий).

Основное преимущество данного подхода заключается в том, что граф зависимостей событий может быть представлен в виде булевого выражения, что позволяет добиться максимального быстродействия подсистемы логической фильтрации и минимального объема памяти требуемой для хранения структуры.

Метод получения графов зависимостей событий на основе выражения, описывающего результирующее поведение РОУ, основывается на следующем предположении:

Событие 1, генерируемое объектом B зависимо от события 2, генерируемого объектом A, если существует такое внутреннее событие e, которое генерируется А после посылки события 2 и вызывает смену состояния объекта В, приводящую к генерации 1.

Однако, особенности семантики алгебры процессов Милнера, использующей модель парных взаимодействий выражений процессов (прием-передача) при комбинации нескольких процессов (больше 3) приводят к наличию в результирующем выражении множества комбинаций событий i извещения управляющей станции.

Это не позволяет осуществить непосредственное преобразование результирующего выражения в граф зависимостей событий. Необходимое и достаточное условие зависимости событий определяется при помощи следующего доказанного в работе утверждения:

Для того, чтобы событие 2 было зависимо от события 1 необходимо и достаточно, чтобы в именованной системе переходов результирующего выраже1 ния существовал хотя бы один переход вида и не существовало пеS 2 реходов вида S.

Третья глава посвящена разработке модели и алгоритма функционирования мультиагентного сообщества реструктуризации СППР на основе имеющихся модели описания элементов РОУ и графа зависимостей событий.

Результаты основываются на приведенной в первой главе архитектуре перспективной мультиагентной СППР, предполагающей разбиение элементов РОУ на подмножества, число которых равно числу узлов СППР. В связи с тем, что реструктуризация СППР преследует цель компенсации рассогласования структурной и динамической модели объекта управления, в первую очередь следует определить интегральный показатель эффективности функционирования СППР. В случае распределенного объекта подобным интегральным показателем может служить оперативность СППР. Так как минимум суммы достигается тогда и только тогда, когда каждое слагаемое минимально, в качестве такого показателя оперативности СППР может быть принято суммарное время принятия решения всеми узлами системы.

Вывод выражения для суммарного времени основывается на принятой модели потоков данных между узлами СППР, представляемых агентами контекста событий и элементом РОУ. Схема потоков данных приведена на рисунке 3.

Запрос событий Агент Агент контекста событий контекста событий События Запрос Установка значений Данные Извещения данных параметров Элемент РОУ Рисунок 3 - Схема потоков данных между узлами СППР и элементом РОУ В соответствии со схемой, для каждого агента контекста событий аi время обработки событий складывается из времени обработки событий от локальных элементов РОУ, подчиненных данному агенту и событий (внешних) от элементов, подчиненных другим агентам:

лок Ta TE TEвн.

ai ai i В свою очередь, время обработки локальных событий агента определяется множеством событий, полученных в результате запросов агента к параметрам элемента РОУ и множеством извещений элемента РОУ к агенту.

лок лок пар лок изв.

TE TE TE ai ai ai Приведем итоговое выражение для максимального времени обработки локальных событий агентом:

лок пар лок изв TMAX Ea лок TMAX E TE ai ai i Pek iпар j Vkпар j запрос Vkпар j отклик k BelPARai, pk j, E (ai ) ai,ek iпар j jk изв j изв Nek ki k V BelNOTai,nk j ai,ek j где iизв j - частота получения извещений от элемента;

k iпар j - частота запросов агента ai к j-му параметру элемента ek;

k 1, если i - й агент обращается к j - му параметру k - го элемента BelPARai, pkj 0, в противном случае 1, если i - й агент принимает извещение номер j на k - м элементе РОУ BelNOTai,nkj 0, в противном случае (ai, ek) - скорость передачи данных на маршруте {ai, ek} между узлом агента ai и элементом ek. Определяется величиной минимальной пропускной способности ai,ek min i k ;

ik {ai ek } Vkпар j запрос- размер запроса при обращении к параметру j;

Vkпар j отклик - размер отклика;

изв V - размер извещения, который постоянен и равен величине пакета.

Время обработки внешних событий агентами определяется используемым механизмом взаимодействия агентов, которые представлены схемой дублирования, схемой опроса по требованию и схемой взаимодействия по извещению. Схема дублирования данных опроса элемента, представленная на рисунке 4.а, сводится к уже рассмотренному случаю обработки локальных событий.

Схема опроса по требованию, представленная на рисунке 4.б предполагает использование агентом запроса к агенту-владельцу элемента.

1. Запрос состояния Модель Модель Модель Модель элемента РОУ Состояние элемента РОУ элемента РОУ элемента РОУ элемента РОУ элемента 2. Состояние элемента Агент Агент Агент Агент Агент Агент Контекста 1 Контекста Контекста Контекста 2 Контекста Контекста Элемент РОУ Элемент РОУ Элемент РОУ а) б) в) Рисунок 4 – Механизмы взаимодействия агентов. а) - схема дублирования, б)- схема опроса по требованию, в) - схема взаимодействия по извещению В результате, вклад в суммарное время опроса будет описываться выражением:

сообщ A(ai )E(al ) Mek iсоб j 2V l k BelREQai,mi l k, TREQEвн ai ai,al l1 k1 j где A(ai) - число агентов, с которыми взаимодействует агент ai;

E(al) – число элементов в зоне ответственности агента al;

M(ek) – число событий элемента ek;

Vсообщ - зависящий от используемой платформы агентов размер сообщения, пересылаемого между агентами;

б iсоk j - частота опроса i-м агентом j-го события на k-м элементе, принадлежащем ll му агенту;

1 - если i - й агент опрашивает j - е событие на k - м элементе.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»