CC BY
35
4. Матросова Г. А. Математическое моделирование электронных схем с использованием аналитических преобразований на ЭВМ: Автореф. дис. канд. техн. наук.- 1981.- 27 с.
5. Матросова Г. А. Математическое моделирование электронных схем: Учебно-методическое пособие.- Киев: Изд-во Европейского ун-та, 2001.- 46 с.
УДК 681.5.03
МУЛЬТИХРОМОСОМНАЯ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
О. И. Лисов, ведущий научный сотрудник А. Б. Марков, начальник отделения Тел. (8495) 651-08-86, доб. 300; e-mail: [email protected] ЗАО «НТЦ ЭЛИНС»
The using of multycromosom genetic model and manycritarial algorithms structure of optimizasion for automatic informatic systems are discussed.
Использование мультихромосомной генетической модели и многокретириальнох алгоритмов оптимизации для автоматизации информационных систем.
Ключевые слова: мультихромосомная генетическая модель, автоматизированная информационная система.
Keywords: multycromosom genetic model, romputer information system.
В процессе формирования мультихромосомной ГМ необходимо решить несколько вопросов: установить необходимую и достаточную сложность (количество хромосом) модели АИС, определить для каждой хромосомы характер и состав локусов, генофонд каждого локуса (множество аллелей).
Примем аксиоматический подход к формулировке теоретических положений.
Аксиома 1. Обработка информации в АИС носит стохастический характер и она рассматривается как система массового обслуживания.
Аксиома 2. Обработка информации в системе носит не прекращающийся характер.
Сформулированные положения приводят к следующему порядку установления количества хромосом в модели:
- составить граф взаимосвязи параметров подсистем АИС;
- выбрать дерево этого графа, минимизирующего функциональные связи между параметрами.
Далее необходимо:
- каждое ребро дерева графа отобразить хромосомой;
- установить количество и характер локусов;
- установить генофонд (набор аллелей) каждого локуса;
Приведенные определения и утверждения образуют необходимые и достаточные правила построения мультихромосомной ГМ.
Выполнение этих положений приводит к следующей структуре мультихромосомной модели.
Узлами графа взаимосвязи хромосом в топологии (Т) модели АИС приняты подсистемы:
- КС - каналы связи;
- ТС - технические средства;
- ПО - программное обеспечение;
- ИО - информационное обеспечение;
- ПОИ - процесс преобразования информации.
Каждый узел графа (каждая подсистема) может содержать подграф декомпозиции узла и хромосому «подграф (подсистема) - узел».
ТС. Компонентами данной подсистемы являются узлы АИС - автоматизированные рабочие места (АРМ). Будем считать, что на каждом АРМ можно выполнить любую процедуру, если позволит конфигурация отдельных компонентов АРМ. Такие отдельные компоненты частично взаимозаменяемы.
ПО. Компонентами ПО являются программно-методические комплексы (ПМК), осуществляющие обработку информации. Компоненты отличаются друг от друга по области применения, по требованиям к конфигурации компонентов ТС. В случае, когда некоторые компоненты ПО способны выполнять несколько процедур при наличии альтернативного выбора конкретного элемента обеспечения, они становятся частично взаимозаменяемыми.
ИО. Компонентами подсистемы являются блоки данных, используемые для реализации тех или иных процедур. Формы хранения, а также места хранения разных блоков данных также различны. При наличии альтернативы в выборе блока в качестве поставщика исходных данных, возможна частичная взаимозаменяемость компонентов этой подсистемы.
Перейдем к описанию хромосом.
Хромосома связи ПОИ-ПО. Общее число генов равно количеству процедур. Аллель - порядковый номер ПМК, с помощью которого предлагается реализовать данную процедуру.
Количество и смысл компонентов этих подсистем могут быть скорректированы. Для каждой из связей между уровнями подсистемы ТС необходима собственная хромосома. Однако все эти хромосомы будут сходны по:
- количеству генов, оно равно количеству узлов;
- соответствию номеров локусов номерам узлов.
Отличаются эти хромосомы только в значениях генов.
Хромосома связи ПОИ-ТС. Общее число генов равно количеству процедур. Аллель -структура из двух полей, отображающих:номер АРМ, на котором реализуется данная процедура; и количество аналогичных устройств, работающих параллельно.
Хромосома связи ИО-ТС. Общее число генов равно количеству входных данных для некоторых процедур. Аллель - массив. Число элементов массива равно числу АРМ. Значение элемента массива указывает на то, хранится ли текущее данное на этом АРМ или нет.
Особенностью данной хромосомы, определяющей новый подход в эволюционном моделировании, является переменная длина (мощность) генофонда, т.к. в процессе декомпозиции топологии графа количество подграфов разбиения является также варьируемым параметром.
Аллель носит количественный характер и представляется номером подграфа в условной последовательности нумерации подграфов. Для всех локусов используется один генофонд.
Хромосома «узел - технические устройства» отображает, какие технические средства используются при компоновке технических средств каждого узла.
Генофонд каждого локуса состоит из лингвистических переменных, кодируемых порядковыми номерами их перечисления.
Генофонд одинаков для всех локусов.
Хромосома «ТС-ПО» отображает, какие программные средства используются в ТС.
Генофонд одинаков для всех локусов.
Хромосома «ТС-КС» полностью соответствует по структуре хромосоме «ТС-ПО». Однако, целесообразно объединить генофонд этой хромосомы с генофондом хромосомы «подграф (подсистема) - КС».
Хромосома «подграф (подсистема) - КС».
Локус соответствует номеру подграфа, а его генофонд - типу канала связи, соединяющего подсистемы между собой.
Длина этой хромосомы плавающая.
Хромосома «узел-ИО».
Генофондом локусов хромосомы «подсистемы - этапы жизненного цикла» являются управляющие параметры, обеспечивающие необходимые критерии качества на этих этапах.
Генофондом локусов хромосом «узел - компоненты» являются показатели качества, относящиеся к видам обеспечения, используемых для построения каждого компонента (подсистемы). В задачах небольшой размерности это может быть одна хромосома с различными типами локу-сов, для задач большой размерности количество хромосом равно количеству видов обеспечения.
Генофондом локусов хромосомы «компонент-свойства» являются множества показателей качества этих компонентов.
В качестве примера представим более подробные модели некоторых хромосом.
Хромосома «узел - технические устройства» (хромосома Х2) отображает, какие технические средства используются при компоновке технических средств каждого узла.
Х2 ^ {Ь21, Ь22, Ь23,...Ь2р...Ь„м}
Ь2І образует обобщенный локус каждого узла.
L2j = {Ь2І2, Ь2і2,---Ь2їк}
где Ь2ік -типы технических устройств, например:
Ь2,1 - тип,
Ь2І2 _ объем оперативной памяти,
Ь2і3 - объем винчестера,
Ь2І4 - тип печатающего устройства,
Ь2І5 - тип устройства связи,
Ь2І6 - тип аппаратной системы защиты информации и т. д.
Генофонд каждого локуса Ь2І]- состоит из лингвистических переменных, кодируемых порядковыми номерами их перечисления.
Генофонд одинаков для всех локусов.
Хромосома «ТС - ПО» (хромосома Х3) отображает, какие программные средства используются в ТС.
Х3 ^ {Ьзъ ^32> ^33,-^3],-^3¥!}
Ь3І образуют обобщённый локус каждого ТС и отображает типы системных и прикладных программных средств, допустимых к использованию в данном техническом устройстве.
^3] = {Ь3}1, Ь3]2, ...}
Генофонд одинаков для всех локусов.
Хромосома «ТС - КС» (хромосома Х4) полностью соответствует по структуре хромосоме «ТС - ПО». Однако, целесообразно объединить генофонд этой хромосомы с генофондом хромосомы «подграф (подсистема) - КС».
Х4 ^ &41 ’, Ь42 ’, Ь43 \ ...Ь4] ’,...Ь4Н }
Хромосома «подграф (подсистема) - КС» (хромосома Х5).
Х5 ^ {Ь^1 ’, Ь^2 ’, ^53 }
Локус соответствует номеру подграфа, а его генофонд - типу канала связи, соединяющего между собой подсистемы.
001 - телефонный узел 010 - радиоканал L5j =011 - спецканалы
100 - оптоволокно
101 - спутниковый канал
Длина этой хромосомы плавающая.
Представленная мультихромосомная ГМ является интегрированной, многопараметрической и предназначена для оптимизации структуры АИС.
Литература
1. Батищев Д. И., Скидкина Л. Н., Трапезникова Н. В. «Глобальная оптимизация с помощью эволюционно-генетических алгоритмов» // Межвуз. Сборник. Воронеж: ВГТУ, 1994.
УДК 004.9342
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ ПАТОЛОГИЙ КЛЕТОК В ТЕМНОПОЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ КРОВИ
С. В. Жук, аспирант кафедры «САПР и ПК»
Тел.: + 79197935549, [email protected]
