Научная статья на тему 'Оптимизация времени доставки информационных ресурсов в сложных информационных вычислительных системах'

Оптимизация времени доставки информационных ресурсов в сложных информационных вычислительных системах Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
72
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Мусаев В. Г., Гусейнов Н. Э., Абилов К. А.

Рассматриваются задачи оптимизации передачи информационных ресурсов, в сложных ИВС с иерархической структурой управления.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Мусаев В. Г., Гусейнов Н. Э., Абилов К. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Оптимизация времени доставки информационных ресурсов в сложных информационных вычислительных системах»

Список литературы:

1. Воевода А.А. Марков А.В. О компактном представлении языков сетей Петри: сети с условиями и временные сети // Сб. науч. тр. НГТУ -Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2010. - № 2. - С. 77-83.

2. Воевода А.А. Марков А.В. Тестировании UML-диаграмм с помщью аппарата сетей Петри на примере разработки ПО для игры «Змейка // Сб. науч. тр. НГТУ - Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2010. - № 3. - С. 51-61.

3. Воевода А.А. Романников Д.О. Использование UML и временных сетей Петри при разработке программного обеспечения // Сб. науч. тр. НГТУ - Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2010. - № 3. - С. 61-71.

4. Зимаев И.В. О возможности автоматической трансляции UML диаграмм деятельности в сети Петри // Сб. науч. тр. НГТУ - Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2010. - № 1. - С. 149-156.

5. Воевода А.А. Романников Д.О. Зимаев И.В. Применение UML-диаграмм и сетей Петри при разработке встраиваемого программного обеспечения // Научный вестник НГТУ. - Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2009. - № 4. - С. 169-175.

6. Коротиков С.В. Применение сетей Петри в разработке программного обеспечения центров дистанционного контроля и управления: дисс. ... канд. техн. наук / НГТУ - Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2008.

7. Baresi L., Pezze M. On formalizing UML with high-level Petri net, Concurrent object-oriented programming and Petri nets: advances in Petri nets. -Berlin: Heidelberg. Springer, 2003. - Р. 276-304.

8. Campos J., Merseguer J. On the integration of UML and Petri nets in software development // Lecture Notes in Computer Science. - Berlin: Heidelberg. Springer, 2006. - Р. 19-36.

9. Bernardi S., Merseguer J. Performance evaluation of UML design with Stochastic Well-formed Nets // The Journal of Systems and Software. - 2007. - 80 р.

ОПТИМИЗАЦИЯ ВРЕМЕНИ ДОСТАВКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ В СЛОЖНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ © Мусаев В.Г.*, Гусейнов Н.Э., Абилов К.А.

Азербайджанский технический университет, Азербайджанская республика, г. Баку

Рассматриваются задачи оптимизации передачи информационных ресурсов, в сложных ИВС с иерархической структурой управления.

* Заведующий кафедрой «Компьютерные системы и сети», доктор технических наук.

Многочисленные системы в различных областях техники представляют собой системы с распределёнными параметрами. В первую очередь к таким системам относятся магистральные трубопроводные системы, предназначенные для транспортировки нефти и нефтепродуктов, газа, колонны бурильных труб, длинные штанги в глубиннонасосных установках, длинные линии для передачи электроэнергии на дальние расстояния, и т.д.

Если проанализировать технологические особенности вышеуказанных систем с распределёнными параметрами, можно предположить, что магистральные трубопроводные системы являются характерными, как сложные системы с распределёнными параметрами. Так как источники первичной информации в этих объектах находятся на определённых расстояниях друг от друга, то они представляют собой сложную систему с распределёнными параметрами с распределёнными базами данных со следующими специфическими технологическими особенностями как: распределённость объектов управления и источников информации на большом расстоянии; иерархичность построения системы управления; и т.д. Современные магистральные нефте- и продукто-проводы представляют сложную систему с гидродинамическими и вычислительными объектами. Сложность рассматриваемых систем вызывает определённые трудности как при расчёте, проектировании, исследовании, создании физических, локальных баз данных, так и при оперативно-диспетчерском управлении. Известно, что по многим причинам в магистральном трубопроводе одновременно с давлением меняются и расходы, которые являются основными составляющими элементами базы данных на место сбора информации о состоянии технологического объекта управления.

Управления магистральными нефтепроводами (МНП) осуществляется по системе, состоящей из высшего и среднего звеньев и непосредственно магистральных нефтепроводов и нефтебаз. Высшим звеном управления магистральными трубопроводами при такой системе управления являются главные управления, которые руководят эксплуатацией и развитием магистральных трубопроводных систем. В качестве среднего звена указанной системы управления выступают государственные нефтепроводные управления, которые объединяют по несколько магистральных трубопроводов протяжённостью в тысячи километров, со многими промежуточными насосными станциями (ПНС) и наливными пунктами, подкачками. Это звено является одним из основных органов управления МНП. Управления среднего звена обеспечивает выполнение государственных планов по перекачке нефти по МНП, приёму нефти от месторождений, доставке его потребителям, несут ответственность за развитие и правильную эксплуатацию магистральных трубопроводов и т.д. Первичным звеном в трёхзвенной системе управления являются магистральные нефтепроводы, управления которыми осуществляется не только вышестоящим средним звеном управления, но и управляющей подсистемой самих трубопроводов. Первичная система является не только исполнителем, но и важным звеном в управлении трубопро-

водами, принимая активное участие в установлении планов перекачки и реализации нефти.

Как видно, МНП - сложная территориальная производственная система. Как объект управления он обладает рядом особенностей и отличается определённой сложностью задач, вызывая необходимость самостоятельного изучения проблемы его управления. Назначения системы МНП - бесперебойный транспорт нефти к потребителям, расположенный обычно на достаточно больших расстояниях от нефтяных месторождений. Современные МНП и продуктопроводы представляют сложную систему с гидродинамическими и вычислительными объектами с иерархической структурой управления [1]. Как видно, управления МНП в зависимости от технологических ситуаций осуществляется на различных уровнях иерархической структуры, которая представляет собой информационную вычислительную систему (ИВС) с иерархической структурой управления. Сбор и передача информации, которая является исходными данными для решения многочисленных задач на различных уровнях управления в системах ИВС - актуальная научно-техническая задача. Известно, также, что для управления сложными ИВС применялись и применяются различные технологии коммутации, т.е. доставки информационных ресурсов от первичного источника до потребителя.

Необходимо отметить, что с появлением технологии коммутации пакетов научно-практические исследование проводились в основном в трёх направлениях, которые были связаны с разработкой теоретических основ коммутации пакетов, с математической теорией оптимизации пакетов, выполненных научно'-прикладных исследований по разработке современных аппаратно-программных средств технологии коммутации пакетов.

Все эти исследования проводились с целью повышения производительности, а также диапазона представленных услуг. Однако, задачи связанные с исследованием оптимизацией времени доставки информационных ресурсов в сложных ИВС с иерархической структурой управления, с постоянными и коммутируемыми виртуальными каналами, исследованы недостаточно. Поэтому в данной работе с использованием теории Rh-оптимизации сделана попытка частичного решения этой задачи.

Рассматриваются ИВС, где информационные ресурсы передаются из конечных хост-источников к хост-приёмникам информации через определенные количества сетевых устройств и коммутаторов пакетов. Иными словами исследуемая система представляет собой транспортную систему передачи данных. Известно, что в этих системах, как в подобных транспортных системах, первичные источники информации, которые находятся непосредственно в технологическом объекте управления, иными словами хосты-источники, имеющие определённые биты информации, формируют запросы для передачи этих данных хост-приёмникам, следующими уровню управления. Естественно, в зависимости от выбранного маршрута между взаимодействующими хостами соответствующие сеансы транспортировки согла-

суются и соответственно, количество сетевых оборудований, обеспечивающие доставки информационных ресурсов не будет постоянным.

Если информационный массив объёмом Б байтов разбить на п пакетов, тогда как указана в [1, 2], один пакет доставляется за время:

— г+1

Т—1 п = — (г +1) + ^ И - байт-тактов (1)

n , 1

следующий пакет за — + max .{/г, } - байт тактов, тогда общее время дос-n '

тавки D - байтов информации с n - пакетами определяется как:

D Г+1

T— = — (г +1) + £ / + (n - 1)(max ]) (2)

n ,=1

Откуда минимум функционала TnD, при фиксированных значениях передаваемых байтов информации, количеством коммутаторов и байт-тактов на задержки, на основе базовой теоремы [2,3], устанавливающая соотношения объёма передаваемых данных, количество транзитных участков и непроизводительных затрат определяется как:

г+1

min T— = D + 2^0 • г • max. {/} - max.{// }+ £ / - байт-такт (3)

где п - количество тактов;

г - количество коммутаторов;

Ьі = Ьа - байт-заголовок, причём каждый коммутатор задерживает пакет на Иі > 0 байт-тактов.

ёТ°

При —^ = 0 количество пакетов, передаваемых от хоста - источника

ёп

к хост-приёмнику определяется как:

. — • r

n = J-----------Ш (4)

I max {h }

С учётом в (2) получим:

r+1

t— = 24- • r • max +—+v h - max .{hi} (5)

i=1

Минимум функционала TnD определяется [2]:

r+1

min T— = — + 2j— • r • max. {hi - max.{h,.} + V hi (б)

n=1

l=n

В частном случае, если считать, что на всём маршруте размер заголовок пакетов является постоянной величиной hi = const, тогда минимум функционала TnD определяется как [2, 3]:

min T— = (yjhA ■ г +4— )2 (7)

поскольку:

r+1

£ h, =(г + 1)/a , max.{h, }= hA

i-1

Согласно представленных формул, варируя различные параметры, можно решить задачи оптимизации передачи информационных ресурсов, пакетов в сложных ИВС с иерархической структурой управления.

Список литературы:

1. Алишев Н.И. Оптимизация коммутации пакетов в распределённых системах. - Украина, 2004. - C. 87-94.

2. Алишев Н.И. Развитие теории Rh-оптимизации. Elm va tahsilda in-formasiya - kommunikasiya texnologiyalann tatbiqi, 2 Beynalxalq konfrans. -Baki, 2007. - S. 52-60.

3. Musayev VH., Huseynov N.E., Abilov K.A. Об одном подходе к решению экологических проблем в сложных системах с иерархической структурой управления // PCI’2010 The third international conference «Problems of cybernetics and informatics» September 6-9, 2010. - Baku, Azerbaijan.

РЕКОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ ТУРБИН С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ © Набоко Е.П.*, Жабалова Г.Г.Ф

Карагандинский государственный индустриальный университет, Республика Казахстан, г. Темиртау

В статье рассмотрена возможность применения технологии шариковой очистки конденсатора паровой турбины типа ПТ-65/75-90/13 ТЭЦ-ПВС АО «МитталСтил Темиртау» с целью повышения надежности работы.

Одна из проблем энергетики - высокая степень изношенности основных фондов, составляющая порядка 60 %, т.е. на сегодняшний день уровень морального и физического старения оборудования достиг практически критического предела. Для перевооружения энергопредприятий нуж-

* Доцент кафедры «Строительство и теплоэнергетика», кандидат технических наук.

* Доцент кафедры «Строительство и теплоэнергетика», кандидат технических наук.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.