WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 23 | 24 || 26 | 27 |   ...   | 65 |

схему метода ветвей и границ.

Условие, ограничивающее набор возможных катеВ ряде случаев, с учетом возможного задания ряда горий i-го ЦУ в каждый t-й период, запишется в виде ограничений задач как аналитически, так и алгоритK мически, предлагается комбинированная процедура, * объединяющая многоатрибутивные методы принятия kx Kit, i = 1, I, t = 1,T, ikt k =решений и эвристические алгоритмы, построенные на основе схем направленного случайного поиска и регде K*it – минимальная категория i-го ЦУ, полностью гулярных процедур, используемых при решении одудовлетворяющая потребность i-го ЦУ в ИТР в t-й нокритериальных задач оптимизации.

период.

Предлагаемые модели, использующие графовую Условие на минимально необходимое количество интерпретацию, могут быть использованы для оптиЦУ в информационном пространстве системы в t-й мизации плана развития структуры информационного период задается в виде пространства АСУ КС в конкретной ситуации, наприI мер, на период 10–15 лет с разбивкой по 3–5 лет x Mt, t = 1,T, ikt (устанавливается экспертно).

i=Проиллюстрируем применение предложенных где Mt – максимально допустимое количество ЦУ, не подходов на примере. Исходя из конкретных требовавводимых в эксплуатацию в t-й период.

ний развития АСУ КС, предполагалось в течение перОбозначим Rk – капитальные затраты на создание вого и второго периодов планирования развивать всю ЦУ k-й категории; Ri – доля участия i-го ЦУ в капиинформационную сеть, в третий период – только ЦУ тальных затратах на создание каналов связи; i – ко1-го уровня, причем удовлетворение потребности эффициент, учитывающий увеличение капитальных в информационно-технологических работах абонензатрат на строительство ЦУ в особых районах страны тов ЦУ 2-го уровня проводится за счет включения (северных, сейсмичных и т. д.). Тогда капитальные коммуникационных каналов между ЦУ 2-го уровня и затраты на создание комплекса средств информацисоответствующими ЦУ 1-го уровня. Для иллюстраонных технологий АСУ КС формализуются в виде тивного примера Ri приняты равными 0. Всего к конIR K цу планового периода должно быть создано шесть ЦУ T R xjkt - Rk xjk + 1-го уровня, 35 ЦУ 2-го уровня, ЦУ должны иметь j k (t-1) t =1 j=1 k =сеть пунктов управления (ПУ). При этом ПУ может (5) находиться в одной из шести категорий. ОтносительK + i k xikt - Rk xik (t-1). но сети ПУ вводятся следующие предположения:

R iI k =1 – затраты на создание локальной сети с ПУ 4–6 каj тегории включаются целиком в затраты соответстВ зависимости от конкретных особенностей повующего ЦУ в момент ввода его в строй;

становок однокритериальных задач в качестве крите Математика, механика, информатика – затраты на ввод в строй ПУ 1-й и 2-й категории Однако основное внимание уделяется кластеризавключаются в затраты соответствующего ЦУ пропор- ции. Имеются две реализации кластеров, обеспечивающих совместную работу нескольких компьютеров:

ционально удовлетворению потребности данного ЦУ аппаратная и программная. Аппаратный кластер преи проводимым информационно-технологическим радусматривает специальные компоненты для поддержботам.

ки целостности кластера и обрабатываемых им данЗадача планирования развития структуры комных. Программный позволяет реализовать кластер из плекса информационных технологий АСУ КС при универсальных серверов и сетевых технологий, но данных условиях имеет вид требует поддержки со стороны операционной систеIR K T мы: баланса загрузки, контроля работоспособности x + iqikt xikt, узлов, перераспределения ресурсов и решения других jqjkt jkt t=1 j=1 k =1 iI задач. Собственно аппаратные кластеры выпускаются j уже давно, а сегодня начали появляться и программгде qikt = Qit - Qk - Likt, а qikt = qikt, если qikt > 0 и qikt = 0 – в ные кластеры.

Кластеры рассматриваются на качественно более противном случае; Likt = Qk Qi / ( Qit) – дополнительвысоком уровне – с точки зрения катастрофоустойчиные мощности i-го ЦУ k-й категории в t-й период вости. Развитие катастрофоустойчивой архитектуры времени за счет вычислительных средств ПУ 1-й капредполагает обеспечение защиты от незапланиротегории; Qi – производительность всех ПУ 1-й категованных простоев во время и после катастрофы в геории i-го ЦУ; – коээфициент пересчета объема инграфически распределенных узлах кластера, при коформационно-технологических работ в производиторой отказ одного узла не приводит к прекращению тельность аппаратного комплекса, определяемый работы всей системы.

временем отладки, коэффициентом готовности и т. д.;

В качестве примера рассмотрим АСУ, представj – коэффициент, учитывающий важность j-го ЦУ.

ляющую собой совокупность I кластеров. Обозначим При ограничениях на общие капитальные затраты, номер кластера i = 1, I. Каждый кластер характеризусвязанные с развитием информационной сети в t-й период задача имеет вид ется катастрофоустойчивой категорией ( k = 1, K ), I K районным коэффициентом i и потребностью в клаRk ( ) - Mik(t-1) xikt + ixik(t-1) Rt;

() Rk + Mikt xikt -() стер-кворуме Qit в момент времени t. На интервале i i=1 k =времени Т в каждый период планирования t = 1,T t =1,T, выделяются материальные средства в размере Rt на развитие инфраструктуры системы кластеров. Районгде Mikt = Qk Ri* / ( Qit) – добавка к стоимости i-го ЦУ ный коэффициент µi учитывает увеличение капитальk-й категории в t-й период, вносимая введением в ных затрат на строительство кластера в особых райстрой ПУ 1-й и 2-й категорий; Ri – общие затраты на онах (северных, сейсмических и т. д.).

ПУ 1-й и 2-й категорий i-го ЦУ; i – стоимость лоКаждой категории k соответствует минимальное кальной сети i-го ЦУ с ПУ 4–6-й категорий и при огработоспособное значение целостности (кластерраничениях (2)–(4).

кворум) Qk и капитальные затраты (требуемые ресурБольшое значение в настоящее время в связи с по- сы) на развитие кластера Rk.

всеместной автоматизацией рабочих процессов при- Обозначим через qikt = Qit – Qk разность между тредается совершенствованию структуры автоматизиро- буемой минимальной целостностью i-го кластера в t-й ванных систем управления. Компьютерная система период и кластер-кворумом k-й категории.

АСУ КС хранит основную информацию о работе под- Пусть разделений и системы в целом, и выход ее из строя -qikt, если qikt < 0;

qikt = способен остановить работу всех служб. Очевидно, 0, если qikt 0.

что такие жизненно важные системы должны облаТогда выражение, характеризующее степень предать адекватным уровнем отказоустойчивости в рамвышения потребностей в устойчивости к нарушению ках отведенных бюджетов [4].

целостности, выглядит следующим образом:

Возможны два способа повышения доступности T I K ресурсов программно-информационных технологий q xikt. (6) ikt распределенных структур АСУ: путем увеличения t=1 i=1 k =индивидуальной надежности серверов и улучшения Условие выбора для каждого кластера одной катеобщесистемной отказоустойчивости [5]. В первом гории из допустимого множества формализуется случае увеличивается надежность каждого элемента в виде K системы, что позволяет строить конфигурации высоikt кой доступности из небольшого количества компонен- x = 1; i = 1, I; t = 1,T, k =тов. Для построения надежной распределенной сисгде I – общее количество кластеров.

темы в рамках АСУ КС обычно используется большое Условие, ограничивающее набор возможных категоколичество не очень надежных компонентов, а высорий i-го кластера в каждый t-й период, выглядит так:

кая надежность всей системы достигается многократK * ным дублированием. Также известны методы увелиk xikt Kit; i = 1, I; t = 1,T, чения аппаратной надежности.

k = Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева * Программный комплекс состоит из трех частей:

где Kit = min k – минимальная категория, кластерQit Qk 1) имитационной модели;

кворум которой полностью удовлетворяет потребно- 2) блока анализа надежности кластерной структуры, импортирующего результаты измерений в базу сти i-го кластера в t-й период планирования k = 1, K.

данных;

Учитывая районный коэффициент µi, ограничение 3) блока планирования развития кластерной струкна капитальные затраты в период времени t формалитуры.

зуется в следующем виде:

Для построения плана развития кластерных струкI K тур используется модуль планирования развития. При Rk xikt - Rk xik(t-1) Rt.

x () i ikt этом необходимо произвести ввод количества этапов i=1 k =планирования и ввод сумм, которые могут быть исВ рассматриваемом случае важным условием яв- пользованы на каждом этапе. С помощью соответстляется удовлетворение потребительских запросов и вующего элемента можно также разрешить перенос поэтому в качестве критерия оптимальности плана неиспользованных денежных средств на следующие развития используется выражение (6), взятое по ми- этапы планирования. После этого можно просмотреть нимуму: планируемое состояние кластерной структуры (см.

T I K рисунок).

min q xikt. Таким образом, система компьютерной поддержки ikt t =1 i=1 k =позволяет реализовать функции модельного блока прототипов для выбора гарантоспособных компоненТаким образом, план, обеспечивающий минимум тов кластерной структуры АСУ КС, а также провести дефицита надежности на всем интервале времени, ознакомление с предметной областью: многоатрибувыделенном на развитие системы, будет являться оптивными методами повышения надежности структуртимальным.

но-избыточных информационно-управляющих подЭкспериментальная часть. С использованием систем АСУ КС.

алгоритмов расчета, изложенных в статье, разработан Анализ возможностей кластеризации автоматизипрограммный комплекс формирования гарантоспорованных систем управления космическими системасобных структур АСУ КС, включая комплекс имитами показал, что решение задачи формирования плана ционного моделирования для реализации функций развития структуры АСУ КС может быть реализовано модельного прототипа, анализа кластерной структуры в виде максимизации целевой функции на множестве и формирования плана ее развития.

состояний системы. Для решения данной задачи в Программная реализация решения задачи порамках программного комплекса были разработаны и строена на нахождении оптимального плана в каждый реализованы алгоритмы анализа надежности и форконкретный период развития системы. При этом был мирования плана развития кластерной системы. Ревведен ряд допущений:

зультатом является программный комплекс анализа а) структура пунктов управления АСУ одинакова;

надежности и формирования плана развития гарантоб) изменение характеристик кластерной структуры способных кластерных структур АСУ КС.

происходит за один период планирования.

Окно программы «Планирование развития кластерных структур» с результатом планирования на последнем этапе Математика, механика, информатика Разработанный программный комплекс позицио- Библиографические ссылки нируется как система поддержки принятия решения в 1. Прудков В. В. Программные средства автономуправлении развитием кластерных структур автоманой отработки подсистем блока управления перспектизированных систем управления космическими систивных космических аппаратов // Вестник СибГАУ.

темами.

2010. Вып. 1 (27). С. 7–9.

Полученный план развития кластерной структуры 2. Носов В. И., Бактеев В. Н., Штанюк Л. А. Теосистемы напрямую зависит от выбранных экспертом рия массового обслуживания // Вестник СибГАУ.

для исследования вариантов состояния системы. По2010. Вып. 3 (29). С. 20–24.

этому сформированный с помощью программного 3. Антамошкин О. А. Система поддержки принякомплекса план развития кластерной структуры АСУ тия решений на основе многоатрибутивных методов // КС является субоптимальным.

Вестник СибГАУ. 2009. Вып. 4 (25). С. 19–23.

На основе проведенной работы можно заключить, 4. Царев Р. Ю., Капулин Д. В., Завьялова О. И.

что кластеризация автоматизированных систем Формирование топологической структуры автоматизиуправления космическими системами является рованной системы управления космическими системами эффективным способом повышения надежности ра// Вестник СибГАУ. 2011. Вып. 2 (35). С. 82–86.

боты системы в целом и, следовательно, гарантоспо- 5. Шаймарданов Л. Г., Бойко О. Г. Метод решения собности реализации функциональных задач автома- задачи расчета надежности сложных систем при петизированных систем управления космическими сис- ременных параметрах потоков отказов агрегатов // темами. Вестник СибГАУ. 2011. Вып. 3 (36). С. 131–133.

R. Yu. Tsarev, D. V. Kapulin, O. I. Zavialova, A. V. Demish MODEL AND ALGORITHM CONFORMING OF PLANNING THE CLUSTER STRUCTURE OF AN AUTOMATED CONTROL SYSTEM OF SPACE SYSTEMS This paper presents a set of models for planning the development of automated control system of space systems.

Particular attention is paid to improvement of reliability of automated control systems of space systems with respect to their clustered architecture organization.

Keywords: space system, cluster architecture, automated control system.

© Царев Р. Ю., Капулин Д. В., Завьялова О. И., Демиш А. В., УДК 681.Е. А. Энгель МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИ ПРИНЯТИИ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ* Применение классических математических методов для решения задач принятия решений затруднено, но эффективны интеллектуальные системы, представляющие собой синтез адаптивных и традиционных математических алгоритмов. На основе анализа существующих методологий интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений разработана модифицированная нечеткая нейросеть, устраняющая недостатки существующих методологий и более эффективная.

Ключевые слова: нечеткая нейронная сеть, принятие решений, интеллектуальные системы.

Анализ функционирования сложных технических обработки информации, так и управления. Однако всеобъектов и систем и управление ими составляет основ- гда существовал и существует значительный класс реное содержание работы управленцев, аналитиков, спе- альных задач, для которых применение классических циалистов в области обработки информации. Разработ- математических методов либо невозможно, либо зака методов и алгоритмов такого анализа и управления труднено. Это связано с естественным разрывом между является предметом исследования многих направлений предположениями, на которых базируются те или иные науки. Разработанные теории позволили и позволяют математические методы, и свойствами информации эффективно решать многие практические задачи как о реальных объектах реальной задачи.

*Исследования выполнены в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг.

Pages:     | 1 |   ...   | 23 | 24 || 26 | 27 |   ...   | 65 |



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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.