CC BY
25USUS East European Scientific Journal #1(77), 2022
Важно отметить то, что не всегда эксплуатационные характеристики разных типов литий-ионных батарей соответствуют
поставленным задачам (это происходит, когда для больших электростанций одна модель аккумулятора может быть на 80% эффективнее, чем другая из-за способности быстро заряжаться и разряжаться). А также, в некоторых частных случаях другие технологии могут работать лучше (для управления системой заряда и хранения энергии в жилых системах, свинцово-кислотные батареи могут оказаться более эффективными). Для крупномасштабных электростанций щелочные батареи являются более экономичными, но только для коротких периодов зарядки и разрядки (быстрее одного часа).
Накопители на основе аккумуляторных батарей большой энергоемкости считаются наиболее перспективными для использования в интеллектуальных электроэнергетических
системах.
Выводы и предложения. Постоянная изменчивость производства электроэнергии возобновляемыми источниками энергии батареями приводит к тому, что системы хранения энергии становятся все более важным атрибутом систем энергообеспечения. Современные СНЭЭ — это комплексное решение, включающее в себя как накопители, так и программные решения, обеспечивающие контроль за состоянием накопителей и оптимальным распределением нагрузки.
На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что современное развитие преобразовательной и микропроцессорной техники, за счет применения интеллектуальных методов управления СНЭЭ, позволяет решать в электрических сетях много проблем как на уровне потребностей источников электроэнергии на базе возобновляемых источников энергии, так и исходя
_25
из потребностей энергосистемы. Применение СНЭЭ позволит повысить эффективность транспортировки электрической энергии и производства электроэнергии на базе возобновляемых источников, а также способствует развитию и совершенствованию технической базы электроэнергетики.
Список литературы:
1. Глускин И.З., Дмитриева Г.А., Мисриханов М.Ш., Наровлянский В.Г., Якимец И.В. Сверхпроводниковые токоограничивающие устройства и накопители энергии для электроэнергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 2002. - 373 с.
2. Астахов Ю.Н., Веников В.А., Тер-Газарян
A.Г. Накопители энергии в электрических системах: Учеб, пособие для электроэнергетических спец. вузов. М.: Высшая школа, 1989. 157 с.
3. Новиков Н.Л. Повышение режимной надежности и управляемости объединённых энергосистем с помощью новых средств и систем управления: Дисс...докт. техн. наук. М. 2001. 503 с.
4. Курувита Араччиге Ч.У. Оптимизация размещения накопителей энергии в электрических сетях: Дисс...канд. техн. наук. М. 2000. 129 с.
5. Режим доступа: https://www.eesi.org/papers/view/energy-storage-2019.
6. Local Energy Balancing and Ancillar y Services in Low-Voltage Networks With Distributed Generation, Energy Stor age, and Active Loads Olek,
B.; Wierzbowski, M. Industrial Electronics, IEEE Transacti ons on Year: 2015, Volume: 62, Issue: 4 Pages: 2499 - 2508.
7. Режим доступа: https://dtek.com/ru/media-center/news/dtek-zapustil-pervuyu-v-ukraine-promyshlennuyu-sistemu-nakopleniya-energii/.
Markelov M.M.
postgraduate student of the department of system analysis and operation research, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology
METHOD OF AUTOMATED SCHEDULING BY USING GREEDY ALGORITHM
Маркелов М.М.
Аспирант кафедры системного анализа и исследования операций, Сибирский Государственный университет науки и технологий
имени академика М. Ф. Решетнева
МЕТОД АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ЖАДНОГО АЛГОРИТМА
DOI: 10.31618/ESSA.2782-1994.2022.1.77.231 Summary. The paper proposes a method for automated scheduling. This method is based on applying a greedy algorithm to generate the first version of the employee schedule.
Аннотация. В работе предложен метод для автоматизированного составления расписания. Данный метод основан на применении жадного алгоритма для генерации первой версии расписания сотрудников. Key words: scheduling, greedy algorithm, optimization problem, process automation.
и
26 East European Scientific Journal #1(77), 2022 ЙМ1
Ключевые слова: составление расписания, жадный алгоритм, задача оптимизации, автоматизация процессов.
Введение
Планирование расписаний является одной из основных задач в области оказания услуг, а также производства. Особенно остро эта задача проявляется в случае, если сотрудники получают почасовую оплату труда.
Сотрудники должны быть на рабочем месте, когда должен произойти прирост клиентов или иных задач. При этом ради экономии средств предприятия не нужно, чтобы весь штат сотрудников находился на рабочем месте все время. Для соблюдения баланса между количеством задач на сотруднике и затрат на оплату их труда необходимо планировать расписание так, чтобы все рабочее время на рабочем месте находилось достаточное количество сотрудников.
Задача составления расписания усложняется тем, что у работников должно быть определенное количество смен, при этом смены имеют определенную длину, чтобы соблюдать трудовой договор с работником и трудовой кодекс. Помимо этого, важно, чтобы смена проходила на одном объекте, чтобы исключить перемещение сотрудников между объектами в рабочее время.
Отдельно стоит заметить, что расписание не может быть статичным. Оно должно иметь возможность быть модифицированным в зависимости от больничных, увольнений и прочих непредвиденных факторов.
Таким образом при составлении расписания необходимо учитывать множество факторов. И количество факторов, влияющих на расписание, растет пропорционально количеству сотрудников.
Цель статьи.
Целью статьи является предложить алгоритм автоматизированного составления расписания, который будет учитывать большую часть факторов, при этом будет максимально эффективным по скорости составления и ручным трудозатратам сотрудников.
Часть 1.
Особенность процессов, основа которых содержится в распределении разнообразного типа ресурсов, в том числе и временных, постоянно значится в необходимости рационализации результата с учётом условий психологического принятия. Иными словами, проблема составления расписания, кроме естественных запросов к непротиворечивости, заключающихся в отсутствии наложения работ друг на друга в какой-либо форме, усложнена потребностью считаться с интересами сторон, задействованных в реализации ключевых функций компании с использованием составленного расписания. При этом при увеличении числа сторон участвующих в деятельности компании, увеличивается и комплексность их интересов по отношению к составленному расписанию работ.
Процесс создания расписания требует учёта многих условий и рассмотрения большого количества вариантов решений. При составлении расписания в ручном режиме, в том числе с применением рационализированных алгоритмов, высока возможность погрешностей, вызванных человеческим фактором. Следствием этого является потребность задействования больших временных ресурсов ради недопущения либо исправления ошибок, а также упрощение способов составления расписания, а соответственно снижения к ним требований.
На данный момент нет единого решения, позволяющего учитывать все факторы и создавать расписание без участия человека. Существующие методы предусматривают автоматизированную генерацию первоначального расписания в той или иной степени близкого к оптимальному, которое в следствии дорабатывается в ручном режиме сотрудниками ответственными за составление.
При этом время применение
автоматизированных систем позволяет
использовать более ресурсоёмкие и комплексные алгоритмы анализа существующей информации и синтеза с её помощью расписания в краткие сроки без увеличения числа ошибок, появляющийся при реализации алгоритмов и потери их эффективности. Впрочем, при этом варианте решения задачи появляются свои недостатки, обоснованные невозможностью учёта
алгоритмом всех возможных условий, влияющих на итоговый вид расписания.
Таким образом, более эффективным решением является применение комбинированного подхода. При нём изначальное расписание генерируется при помощи автоматизированных алгоритмов, что позволяет первую версию расписания для последующей модификации, учитывающую ключевые условия к расписанию, такие как непротиворечивость, соблюдение трудового кодекса и так далее. Затем, сотрудник ответственный за составление расписания, может проводить коррекцию сгенерированного расписания, вручную подгоняя под особенности конкретной компании. подобный подход позволяет снизить нагрузку на сотрудников отдела расписания, снимая с него потребность формирования итого расписания, и в это же время предоставляет возможность составления расписания, максимально
предусматривающего вероятные условия.
Часть 2.
Для создания эффективного расписания необходимо составление целевой функции, которую в дальнейшем необходимо применить в алгоритмах оптимизации. Исходная функция должна базироваться на входящих, в проектируемую информационную систему, потоках информации. Кроме этого, она должна
USUS East European Scientific Journal #1(77), 2022
основываться на типе используемого метода оптимизации.
В качестве метода общей оптимизации расписания предлагается использование «Жадного» алгоритма, заключающегося в принятии локально оптимальных решений на каждом шаге, допуская, что конечное решение также будет оптимальным. Локально-оптимальное решение на каждом шаге обнаруживается состязательным путём на основе оценок, выдаваемых информационной системой каждому из решений, в зависимости от степени его соответствия условиям к элементам расписания. Поиск локально-оптимального решения выполняется посредством нахождения максимума для элемента расписания.
Применение жадного алгоритма позволяет прийти к оптимальному решению задачи через осуществление череды выборов. На каждой развилке, где принимается решение, в алгоритме осуществляется выбор, который в данной ситуации является наиболее эффективным по сравнению с остальными вариантами. Данная эвристическая стратегия может не привести к глобально-оптимальному решению, но при этом она так же может привести и к глобально-оптимальному решению.
Для создания жадного алгоритма необходимо пройти следующие этапы:
1. Определить максимально эффективную подструктуру задачи.
2. Разработать рекурсивное решение на основе определенной подструктуры задачи.
3. Доказать, что на каждом из возникающих этапов выбора один из наиболее эффективных выборов является жадным. Следствием этого является, что каждый выбор может быть жадным.
4. Показать, что все возникающие в результате жадного выбора подзадачи, кроме одной, — пустые.
5. Разработать рекурсивный алгоритм, который будет реализовывать жадную стратегию.
6. Преобразовать алгоритм в итеративный из рекурсивного.
Жадный алгоритм имеет наибольшую ценность если его применять в случаях, когда требуется получить решение в максимально сжатые сроки, при этом приблизительные решения удовлетворяют требуемой точности к результату. Принято считать, что жадный алгоритм использует минимальное время, требуемое на проведение всех расчетов, при этом обеспечивая эффективное решение. Поэтому его применение наиболее целесообразно в случае, когда время на принятие решения ограничено естественными или искусственными факторами.
Часть 3.
В текущей реализации алгоритм для составления расписания сотрудников реализован через следующие 6 этапов:
1) Создание базы данных, содержащей подробную информацию о всех имеющихся
_27
сотрудниках, о их трудовых договорах, о нормативном количестве смен и необходимую информацию из трудового кодекса.
2) Составление на основе данных из предыдущего этапа двумерного массива, представляющего из себя матрицу сотрудников в соответствии с объектами, где они могут работать, минимальной и максимальной продолжительностью смены и ролью, которую может выполнять сотрудник на объектах.
3) Создание дополнительной базы данных, содержащей информацию о объектах, ролях сотрудников, количестве необходимых сотрудников в зависимости от роли и графике работы на объекте.
4) Первичная расстановка сотрудников в автоматическом режиме так, чтобы на объектах была одинаковая заполненность сотрудниками, при этом, не нарушая ограничения по перемещению сотрудников между объектами в течении дня и прочими ограничениями из этапа 2.
5) Сохранение первичного расписания для дальнейшей ручной корректировки ответственным сотрудником.
6) Ручное редактирование расписания, в случае если алгоритм не нашел глобально-оптимальное решение. Так же проверка на адекватность полученного расписания, если при первичной расстановке произошел сбой.
Допускается возврат к 4му этапу, если в ходе ручного редактирования было обнаружено большое количество неоптимальных решений. Повторная генерация первичного расписания позволит получить иное решение, которое может быть ближе к истино-оптимальному.
Применение подобного алгоритма в информационной системе для
автоматизированного составления расписания благоприятно сказывается на скорости составления расписания. Помимо этого, данный алгоритм работы позволяет сократить ручной труд сотрудников. Так же, как следствие из предыдущих двух утверждений, может следовать сокращение штата сотрудников составляющих расписание, если компания является достаточно большой по количеству сотрудников в отделе расписания.
Помимо этого, применение данного алгоритма может помочь сотрудникам в случае необходимости срочной корректировки в случае изменения входной информации. К примеру, если сотрудник ушел на больничный и не может выйти на смену, информационная система, основанная на этом алгоритме, способно быстро пересчитать расписание и предоставить новый вариант на время, пока сотрудник не выйдет с больничного.
Заключительная часть
Составление расписания является очень трудоемкой задачей даже для продвинутых специалистов данной области. Учет большого числа факторов, влияние случайностей на возможность реализации уже готового расписания, готовность к срочным корректировкам и
28_
постоянное изменение вводной информации оказывает большое влияние на сложность данной задачи.
Предложенный алгоритм
автоматизированного составления расписания позволяет сократить трудозатраты на составление расписания смен сотрудников, работающих на объектах компании.
Жадный алгоритм, лежащий в основе автоматизированной части алгоритма составления расписания, позволяет получать первоначальную версию расписания, которая будет близка к оптимальному. При этом данный алгоритм обладает высокой производительностью, что позволяет получить первоначальную версию расписания в короткие сроки.
Список литературы
1. Самсонова Н. В., Симонов А. Б. Составление расписания в высшем учебном
УДК 004.421
East European Scientific Journal #1(77), 2022 ЯМ!
заведении: математические методы и программные продукты // E-Management. 2018. №1.
2. Галаванова Ю. И. Обзор современных методов в автоматизации составления расписания в организациях общего образования // Достижения науки и образования. 2018. №3 (25).
3. Игошин В. И. Математическая логика и теория алгоритмов: учеб. Пособие для студ. высш. учеб. Заведений. -2-е изд., стер. -М.: Издательский центр «Академия», 2008. -448 с
4. Чеботарев В.Е., Косенко В.Е. Проектирование информационных систем: учебное пособие. К.: СГАКУ, 2015. —448 с.
5. Кормен, Т., Лейзерсон, Ч., Ривест, Р., Штайн, К. Алгоритмы: построение и анализ — 2-е изд. — М.: Вильямс, 2005. — 1296 с.
6. Маркелов, М. М. Управление нагрузкой на операторов в системах массового обслуживания с использованием интеллектуального анализа данных// Восточно-Европейский научный журнал. - 2021. - № 1-4(65). - С. 54-57.
Плетнев Андрей Владимирович
Независимый исследователь, Директор ТОО «SimCo Soft», Руководитель группы разработки ТОО «OneBill», Республика Казахстан, г. Алматы Поляков Сергей Владимирович кандидат технических наук, бизнес-коуч, инвестор.
Российская Федерация, г. Москва.
ОРГАНИЗАЦИЯ РАЗГРАНИЧЕНИЯ ДОСТУПА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ К ФУНКЦИОНАЛУ
ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.
Pletnev Andrey Vladimirovich
Independent researcher, CEO «SimCo Soft» LLP, Team lead «OneBill» LLP, Republic of Kazakhstan, Almaty city.
Polyakov Sergey Vladimirovich PhD, business coach, investor.
Russian Federation, Moscow
ORGANIZATION OF USER ACCESS DIFFERENTIATION TO INFORMATION
SYSTEM FUNCTIONALITY.
DOI: 10.31618/ESSA.2782-1994.2022.1.77.232
Аннотация. Данная статья предлагает практическое руководство по организации разграничения доступа пользователей к функционалу информационной системы на основе усовершенствованной автором классической схемы Ролевой Модели управления доступом пользователей. Даются рекомендации по внедрению предлагаемой системы разграничения доступа в информационную систему. Кратко затрагивается особенность построения механизма аутентификации пользователей с использованием web-токенов в контексте предлагаемой системы.
Abstract. This article offers practical guide on how to organize user access differentiation to information system functionality on the basis of the author's improvement of the classical scheme of the Role Model of user access control. Recommendations on the implementation of the proposed system of access differentiation in the information system are given. The peculiarities of the construction of the mechanism of user authentication using web-tokens in the context of the proposed system are briefly touched upon.
Ключевые слова: ролевая модель доступа, информационные системы, web-технологии, web-токен, backend, frontend.
Keywords: role model access, information systems, web-technologies, web-token, backend, frontend.
