CC BY
43
информация от ЛПР, заключающаяся в задании прогноза применения управляющих решений в зависимости от возможных состояний подзадач в виде функции IX. Х{ х и1 —> [0,1], а также прогноза перехода управляемого процесса из исходного состояния £0 на первом шаге решения в зависимости от ограничений на имеющиеся ресурсы. На основе этой информации программируется автоматная модель. Для этого на каждом шаге решается система композиционных уравнений вида
м( х,) I и, = м( К,) / и 1Л о £( Х(_ „ X,) / и,;
М(и,) = М(Х1_1)оМ(Х{_1,и1)
где "о"—знак операции “композиция”; )/£/,_, - нечеткие
оценки возможности управляемого процесса находятся в состояниях Х1, А',., при применении управляющих решений и, и соответственно; /л(и,) — нечеткая оценка использования ЛПР управляющего решения и,. Полученные оценки группируются попарно, исходя из следующего условия .
Формирование пар по такому принципу согласуется с реальным выбором решения: состоянию с максимальной оценкой возможности должно соответствовать управляющее решение также с максимальной оценкой использования его ЛПР. Выделение пар позволяет выявить наиболее возможные связи по управляющим решениям между состояниями подзадач. При этом каждое управляющее решение, маркирующее связь, характеризуется нечеткой оценкой использования его ЛПР и нечеткой оценкой дохода (нормированный доход), получаемого ЛПР, в зависимости от времени его реализации. В результате имеем нечеткий недетерминированный автомат, моделирующий поведение ЛПР при различных состояниях управляемого процесса. Применяя подход, используемый в динамическом программировании, можно выделить классы стратегий ЛПР. В первую очередь нас будет интересовать тот класс, стратегии которого позволяют достичь цели и характеризуются максимальными оценками связей между состояниями подзадач. Для выделения таких стратегий на множестве финальных состояний определяются состояния, соответствующие цели. Далее выделяются состояния на (п -1) - м шаге, переход из которых в целевые состояния п - го шага характеризуется управляющими решениями с оценкой, равной гпах {т\п(/л{1!п),сгх ,и ))• Подобная процедура осуществляется для каждого
шага решения, вплоть до состояния
УДК 681.3.001.63.005
В.Н. Решетник
О создании компьютерно-коммуникационной инфраструктуры региона
Происходящий в настоящее время в России процесс активной информатизации настоятельно требует пристального внимания к региону как основному объекту этого процесса, так как без полноценной региональной информатизации не состоится и информатизация всей страны в целом, конечная цель которой построение информационного общества.
Для решения этой глобальной проблемы в рамках программы "Информатизация России" предусматривается создание национальной сети передачи данных, однако потребности нижнего регионального уровня
учитываются не в полной мере. А между тем статус регионов существенно изменился в сторону увеличения их организационно-экономической самостоятельности и повышения приоритета местных региональных интересов. Многие регионы стремятся получить статус "свободной экономической зоны". Получение такого статуса приводит к возникающей уникальности информационного функционирования такого региона. У регионов появились свои крупные программы развития и для них весьма остро стоит проблема региональной информатизации.
Техническую основу последней составляет создание компьютернокоммуникационной инфраструктуры региона в виде распределенной компьютерной сети (РКС) с весьма разветвленной структурой.
Создание собственной региональной компьютерно-коммуникационной инфраструктуры позволит пользователям РКС "входить" в общегосударственные и международные информационные системы и банки, получить возможность доступа к накопленным знаниям в различных областях человеческой деятельности, например, с помощью глобальной интерсети INTER.NET или объединенной компьютерной сети университетов России 11Ш№е1.
Реализация проекта региональной РКС обеспечивает возможность оперативного управления региональными промышленными, научными, финансовыми, социальными и пр. ресурсами и их адаптацию к изменяющимся условиям функционирования региона. На основе такой инфраструктуры станет возможной организация постоянного экологического мониторинга региона, мониторинга движения товарной массы и т.п.
Говоря о задаче проектирования региональных РКС, необходимо отметить ее сложность, многокритериальность и мультипараметризм. Практическое проектирование такой сети находится под воздействием двух "проклятий": размерности и неопределенности.
Такая задача в общем виде формулируется следующим образом. Имеется некоторый регион, общее количество городов или населенных пунктов, предполагаемых для включения в региональную РКС, у которого достигает
102 -103 Известен или подлежит оценке трафик, генерируемый в каждом городе для передачи в другие города (матрица тяготения передачи информации). Выбор структуры сети во многом определяет ее будущие характеристики, поэтому надо построить не просто одну из возможных, а оптимальную в некотором смысле топологическую структуру.
Для снятия "проклятия размерности" в этом случае рекомендуется использовать механизмы декомпозиции и иерархии. При этом исходный регион должен быть подвергнут декомпозиции с целью выделения множества подрегионов-кластеров, каждый из которых будет являться ячейкой создаваемой РКС.
"Проклятие неопределенности" при проектировании РКС связано практически всегда с отсутствием априорно-достоверных исходных данных, в частности, одного из важнейших - матрицы тяготения передачи информации для рассматриваемого региона. Как правило, перед началом проектирования необходимо произвести оценку трафика, генерируемого каждым узлом проектируемой сети.
Сделать это возможно одним из следующих способов:
1) провести широкомасштабные статистические исследования региона на предмет потребности его жителей, предприятий, учреждений и администрации в предоставлении им разнообразной информации и информационного сервиса;
2) провести статистический анализ регионального трафика междугородних телефонных разговоров и телеграфных сообщений за длительный промежуток времени (например, год);
3) определить гипотетическую функциональную зависимость интенсивности трафика, генерируемого некоторым региональным узлом (населенным
пунктом), от численности его населения (например, возможна следующая гипотеза: каждая тысяча человек населения порождает трафик с интенсивностью 1 бит/сек.), используя для этой цели необходимую информацию по действующим РИВС (например, сеть бронирования авиабилетов "Сирена").
Рассмотрим основные концептуальные аспекты создания компьютернокоммуникационной инфраструктуры региона в ходе его информатизации.
1 .Функциональный аспект.
Процесс разработки проекта РКС целесообразно проводить, как показывает мировой опыт, на основе концепции многоуровневого проектирования, в ходе которого исходный регион подвергается декомпозиции с целью выделения множества подрегионов-кластеров. Каждый региональный кластер имеет центр, в котором необходимо разместить основные сетевые средства, на которые и возлагается задача организации и поддержания региональных информационных технологий в данном кластере. Внутри кластера строится сеть, основное назначение которой - предоставление доступа к ресурсам кластерного центра (КЦ) для подключенных абонентов. При этом на основе КЦ могут быть организованы базы данных и знаний общего пользования, архивы, информационно-справочные системы, АСУ местной администрации, банковские службы и т.п.
Организованные в каждом кластере КЦ объединяются в единую межкластерную-общерегиональную сеть посредством высокоскоростных магистральных каналов связи.
Таким образом проектируемая РКС имеет три основных иерархических архитектурных уровня:
1. Базовый: опорная (backbone) общерегиональная сеть.
2. Кластерный: кластерные (подрегиональные) сети.
3. Узловой: городские сети, локальные сети организаций (предприятий) или рабочие станции отдельных абонентов (пользователей) сети, расположенные в узлах кластерных сетей.
2.Технологический аспект.
Технологическая платформа создаваемой РКС определяется, прежде всего, аппаратными средствами и используемыми технологиями высокоскоростных каналов связи, коммутационной и каналообразующей аппаратурой узлов сети, используемыми протоколами маршрутизации и межсетевого управления, производительностью и “интеллектом” рабочих станций сети.
В ходе проектирования РКС допускается создание новых и использование уже существующих коммуникационных каналов различной природы: спутниковых, радиорелейных, волоконно-оптических и выделенных телефонных. Весьма перспективным, как показывает мировой и отечественный опыт, является использование в этом случае радиорелейных коммуникационных каналов и спутниковых - на основе VSAT (Very Small Aperture Тегтша1)-терминалов.
Проектируемая РКС должна обеспечивать поддержку стандартных сетевых протоколов и интеграцию с другими сетями регионального или национального масштабов.
Наибольшее распространение в мире на сегодняшний день получили сетевые протоколы X.2S и TCP/IP, о чем свидетельствует мировой опыт практической реализации сетей регионального и национального масштабов, а также обилие выпускаемой сетевой и коммуникационной аппаратуры в рамках этих протоколов. Поэтому будет разумным именно их и заложить в проектируемую РКС.
Разработка и реализация проектных решений по создаваемой РКС и ее элементам должны проводиться в рамках сетевых архитектур OSI (Open Systems Interconnections) и ISDN (Integrated Services Digital Network), которые стали фактическими стандартами в государственном и международном масштабах. В противном случае весьма вероятна ситуация, когда созданная региональная РКС не будет стыковаться с РКС других регионов и национальной сетью (сетями).
З.Сервисный аспект.
Создаваемая РКС должна иметь очень широкие возможности с точки зрения предоставляемого сервиса. Например: информационно-справочное обслуживание, обеспечение доступа к удаленным базам данных, возможность сбора и накопления различной региональной информации (экологической, экономической, статистической, социальной и т.д.), предоставление программного и математического обеспечения, пакетов для подготовки публикаций и т.д.
Таким образом, решение описанных проблем и задач создания компьютернокоммуникационной инфраструктуры региона позволит создать единое информационное пространство региона и обеспечить его администрацию, организации, предприятия, учебные заведения и население информационным и телекоммуникационным сервисом, а также включить регион в мировое информационное пространство.
УДК 681.3:621.3.Ь49
В.А.Калашников, И. Л.Трунов, С.А.Ховансков Параллельный алгоритм размещения на многопроцессорной вычислительной системе
Высокая плотность размещения элементов интегральных микросхем создает большие трудности при реализации соединений между элементами. В связи с этим размещение элементов становится определяющим быстроту и качество трассировки. Главное внимание уделяется минимизации внутрисхемных пересечений, суммарной длины соединений и реализации алгоритмов за приемлемое время. Исследования показывают, что критерии минимума пересечений и суммарной длины соединений являются наиболее общими для схем электронной аппаратуры. Выполнение этих условий обеспечивает повышение надежности, уменьшение размеров конструктивных единиц и т.п.
Исходными данными при решении задач размещения являются монтажная плоскость ( плата, кристалл, панель и т.д. ), число элементов и граф схемы соединений элементов в = ( X, и ). На монтажную плоскость наносят координатную сетку и оси координат $ и I и таким образом представляют ее в виде графа вг.
Задача размещения сводится теперь к отображению заданного графа схемы в = ( X, и ) в координатную сетку таким образом, чтобы вершины множества X размещались в ее узлах в соответствии с выбранным критерием размещения [ 1 ].
Предлагается итерационный релаксационный алгоритм с использованием критерия • минимума суммарного нарушения гармонических расстояний [ 2, 3 ], который наиболее подходит к реализации на МВС благодаря хорошему распараллеливанию вычислений.
Для оценки удобства о-й позиции для вершины графа введем понятие нарушения гармонических состояний
