- •Міністерство освіти та науки України
- •Національний гірничий університет
- •Кафедра системного аналізу та управління
- •Доц. Лазорін а. І.
- •1.Введение.
- •И нформация управляющая у
- •И нформация об объекте х.
- •Функционально-стоимостный и функционально-физический системный анализ.
- •2.1. Понятие о функционально-стоимостном анализе (фса).
- •2.2. Функционально – физический анализ технических объектов(ффа).
- •1. Построение конструктивной функциональной структуры (фс).
- •2. Построения потоковой функциональной структуры.
- •Описания физического принципа действия (фпд).
- •4.Выводы.
- •Р Два проводника ис.2.5. Конкретизированная потоковая функциональная структура.
- •2.3 Законы функционального строения и развития систем.
- •2.3.1. Закон соответствия между функцией и структурой системы.
- •2.3.2. Закономерности функционального строения преобразователей энергии и информации.
- •2.3.3 Закон стадийного развития техники.
- •2.4 Критерии развития и показатели качества технических систем.
- •2.5. Оценка эффективности организационно-технических мероприятий разработанных по результатам функционально-стоимостного анализа.
- •Структурный системный анализ.
- •3.1 Цели и задачи структурного анализа.
- •3.2 Формализация описания структур на основе теории графов.
- •3.2.1 Определение графа, виды графов.
- •3.2.2 Способы задания графов. А. Графическое представление. Достоинство – наглядность. Недостаток – не может быть использовано при решении задач структурного анализа с помощью эвм.
- •3.3 Порядковая функция на графе. Понятие уровня. Алгоритм упорядочения графа.
- •3.4. Числовая функция на графе. Алгоритм поиска критического пути.
- •3.5. Описание потоков информации в системах управления. Рассмотрим асуп. Источник информации – документ. Взаимодействие
- •3.6. Топологическая декомпозиция структур.
- •Системный анализ сложных объектов и процессов методами теории массового обслуживания.
- •Представление сложных объектов и процессов в виде моделей систем массового обслуживания и их классификация.
- •Примеры систем массового обслуживания: а) Автоматизированная система управления технологическим процессом.
- •4.2 Элементы теории массового обслуживания.
- •4.3 Анализ одноканальной системы массового обслуживания с ожиданием.
- •4.4 Анализ одноканальной замкнутой системы с ожиданием.
- •4.5 Анализ многоканальной разомкнутой системы с отказом.
- •4.6 Анализ многоканальной замкнутой системы с ожиданием.
- •4.7. Пример анализа стационарного режима работы системы массового обслуживания.
- •4.8. Пример анализа надежности системы.
- •4.9 Системный анализ информационно-управляющих комплексов.
- •4.10. Системный анализ стохастических сетей.
- •Информационный системный анализ.
- •Основные задачи, понятия и определения.
- •Последовательное и параллельное соединение источников управляющей информации.
- •Последовательное и параллельное соединение приёмников управляющей информации.
- •Информационные критерии эффективности систем сбора и переработки информации.
- •Переходные информационные процессы в системах управления.
- •Системный анализ обьектов и процессов методом имитационного моделирования.
- •Цели, порядок и схема имитационного моделирования.
- •В соответствии с вышеизложенным, общая схема имитационного моделирования имеет вид:
- •Методы имитации случайных факторов при имитационном моделировании.
- •Определение объёма имитационных экспериментов.
- •Имитационный анализ и синтез системы управления дискретного процесса массового производства.
- •Экспертный системный анализ проблем.
- •Понятие об иерархиях и общая методология их анализа.
- •Экспертное оценивание предпочтений. Шкала Саати. Излагать метод анализа иерархий (маи) будем на фоне достаточно простой проблемы взятой из иностранных литературных источников.
- •По каждому из этих показателей были выработаны определенные требования , позволяющие сформулировать критерии выбора:
- •Площадь дома должна быть не менее 100 и не более 300 м2; расположение комнат и служб – двухуровневое;
- •Построение иерархической структуры модели проблемы
- •Метод парных сравнений. Мера согласованности. Вектор приоритетов.
- •Расчёт локальных приоритетов. Синтез приоритетов.
- •Применение методов исследования операций в системном анализе.
- •Системный анализ и управление грузопотоками по экономическому критерию путем решения транспортной задачи линейного программирования
- •8.2. Системный анализ и управление развитием группы предприятий методом динамического программирования.
- •Список использованной литературы:
4.9 Системный анализ информационно-управляющих комплексов.
Состояние информационно-управляющих комплексов может быть представлено графом состояния системы. По графу системы можно судить о наличии или отсутствии стационарного режима.
Если число состояний конечно и из каждого состояния графа можно перейти за то или иное шагов в любое другое, то существует стационарный предельный режим системы.
а ) б)
Рис. 4.12 Графы состояний системы.
а) в случае наличия стационарного режима;
б) в случае отсутствия стационарного режима.
При существовании предельного стационарного режима система случайным образом меняет свои состояния, но вероятность каждого из них уже не зависит от времени. Каждое из состояний осуществляется с некоторой постоянной вероятностью, представляющее собой не что иное, как среднее относительное время пребывания системы в данном состоянии.
Система дифференциальных уравнений вероятностей состояния комплекса переходит в стационарном режиме в систему линейных алгебраических уравнений, решение которой с учетом того что сумма вероятностей состояний комплекса Pj равна единице позволяет вычислить все предельные вероятности состояния Pj . С помощью этой методики можно решить ряд важных практических задач системного анализа информационно–управляющих комплексов.
Р ассмотрим применение изложенного выше подхода на следующем примере. Исследуем влияние параметров программ на характеристики обмена информации в двухпроцессорном информационно-управляющем комплексе, структура которого имеет вид:
Рис. 4. 13. Структура информационно-управляющего комплекса.
Обозначения на рис. 4. 13.
Пр – процессоры;
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство;
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство;
М – монитор;
П – принтер.
В случае совместной работы двух процессоров и наличии одной магистрали при обмене командной и числовой информацией между процессорами, ОЗУ, ПЗУ будут, естественно, возникать конфликтные ситуации, когда оба процессора нуждаются в проведении обмена (ввод или вывод соответствующей информации). Если разрешение данного конфликта производится в пользу процессора первым обратившегося к магистрали, то второй будет находиться в состоянии ожидания ее освобождения. Причем время вынужденных простоев процессоров будет зависеть от временных характеристик программ. Чем больше длительность фазы автономной работы прцессоров по сравнению с длительностью обмена в магистрали, тем меньше сказываются простои процессоров, тем выше производительность всего комплекса в целом.
Задачей системного анализа является исследование зависимости коэффициента загрузки магистрали и коэффициента удлинения программ для данной структуры комплекса от временных характеристик программ и пропускной способности магистрали.
Динамика системы отражается в изменении состояний процессоров. Каждый из процессоров может находиться в трех состояниях: O-работа; 1- обмен; 2- ожидание обмена. В соответствии с этим можно определить следующую совокупность состояний системы: (0; 0)- оба процессора работают; (1;0)- первый процессор в состоянии обмена, второй - в состоянии работы; (0;1)-первый процессор в состоянии работы,второй-в состоянии обмена, (1; 2) – первый процессор в состоянии обмена, второй – в ожидании обмена; (2;1) –первый процессор в состоянии ожидания обмена. Второй – в состоянии обмена.
Граф отражающий динамику системы, представлен на рис. 4. 14.
Рис. 4. 14. Граф состояний информационно-управляющего комплекса.
Длительность автономной фазы работы процессоров и длительность фазы их обмена являются случайными величинами, распределенными по показательному закону с параметрами i, i (i=1,2)
;
, (4. 42)
где – длительной фазы автономной работы i-го процессора; –длительность фазы обмена i-го процессора с памятью (i=1;2).
Как видно из графа состояний системы, стационарный режим существует и соответствующая система уравнений для него будет:
-(1+2)P00+1P10+2P01=0
-(2+1)P10+1P00+2P21=0
-(1+2)P01+2P00+1P12=0 (4. 43)
2P10-1P12=0
1P01-2P21=0
Решая эту систему с учетом нормирующего уравнения получим неизвестные вероятности состояния и интересующие нас характеристики комплекса:
Коэффициент загрузки магистрали :
=1-P00 (4. 44)
Коэффициент удлинения первой программы:
, (4.45)
где T-общее время работы комплекса.
Коэффициент удлинения второй программы
(4.46)
Данные выражения позволяют сделать выводы об эффективности применения информационно-управляющего комплекса для решения выбранных задач обработки информации.