Научная статья на тему 'Разработка программного обеспечения подсистем поддержки принятия решений в контрольнодиагностических комплексах автоматизированных систем управления'

Разработка программного обеспечения подсистем поддержки принятия решений в контрольнодиагностических комплексах автоматизированных систем управления Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
229
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОНТРОЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС / АСУ ТП / ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС / СONTROL DECISION SUPPORT COMPLEX / SSC TP / SOFTWARE COMPLEX

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Шабельников А. Н., Сачко В. И., Евдокимов А. В.

Рассматривается комплекс поддержки принятия контролирующих решений в ССУ ТП. Базовая модель комплекса представлена в виде системы массового обслуживания. Разработанный программный комплекс позволяет повысить эффективность и качество обработки информации в действующих системах управления сортировочным процессом.

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

Decision support subsystems' software development for controldiagnosis complexes of automated control systems

Control decision support complex for SSC TP is considered in this paper. The base model of the complex is presented as queueing system. The developed software complex enables to increase effectiveness and quality of information processing in current control systems of marshaling process.

Текст научной работы на тему «Разработка программного обеспечения подсистем поддержки принятия решений в контрольнодиагностических комплексах автоматизированных систем управления»

денных изображений к общему количеству изображений, выданных пользователю

в качестве результата. В данном случае важно максимизировать полноту при заданной точности.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. TurkM., PentlandA. Eigenfaces for Recognition. J. Cognitive Neuroscience, 3(1):71-86, 1991.

2. Wang H., Li S.Z., Wang Y. Face Recognition under Varying Lighting Conditions Using Self Quotient Image. In FGR, 2004, pp. 819-824.

3. Zhou S. K., Zhao W., Tang X., Gong S. Analysis and Modeling of Faces and Gestures, Proc. of the Third International Workshop, AMFG 2007, Rio de Janeiro, Brazil, October 20, 2007, vol. 4778 of Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2007.

4. Belhumeur P., Kriegman D. What is the Set of Images of an Object under All Possible Illumination Conditions, IJCV. 28(3), 1998, 245-260.

5. Georghiades A., Belhumeur P., Kriegman D. From Few to Many: Illumination Cone Models for Face Recognition under Variable Lighting and Pose. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intelligence, 23(6):643-660, 2001.

6. SpacekL. Collection of Facial Images. http://cswww.essex.ac.uk/mv/allfaces/index.html.

7. Martinez A., Benavente R. The AR Face Database. CVC Technical Report. 1998.

УДК 519.007

АЛ. Шабельников, В.И. Сачко, А.В. Евдокимов

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОДСИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В КОНТРОЛЬНОДИАГНОСТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ*

На основе предложенного в работе [1] метаязыка структуризации данных авторами разработано программное обеспечение, позволяющее оптимизировать процесс обработки информации в контрольно-диагностическом комплексе (КДК) подсистем поддержки принятия решений автоматизированных систем управления (ПППР АСУ) на железнодорожном транспорте. Программная система использует

( , ), адаптированные к новым информационным технологиям обработки информации в ПППР АСУ и имеет ряд преимуществ по сравнению с аналогами:

♦ наличие графического интерфейса, позволяющего пользователю - специалисту в предметной области создавать структуру СеМО и не требующего от пользователя сложных навыков программирования;

♦ программный комплекс разработан с учетом специфики предметной области и содержит набор функций, необходимых для моделирования рабо, -

ванных системах управления железнодорожными станциями;

♦ разработанный программный комплекс позволяет построить вычислительно-эффективную реализацию модели реальной системы;

техника частичных вычислений [2], позволившая ускорить процесс ком, .

* Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 03-07-90202. 92

Описание системы в терминах теории очередей. Протокольный сервер КДК ПППР АСУ осуществляет прием диагностической информации от всех подсистем и формирование в режиме реального времени баз данных событий, хранение и выдачу информации на АРМы обслуживающего персонала и другим абонен-.

СС. Очевидно, что протокольный сервер представляет собой систему массового обслуживания. Классифицируем виды заявок, поступающих в систему:

1. .

промежутки времени (но для различных видов оборудования промежутки

). -ся сохранение информации о состоянии узла в базе данных. Обработка данного вида заявки не требует больших временных затрат.

2. ( , . .).

через различные промежутки времени. Результатом обработки данной заявки является сохранение информации о состоянии узла в базе данных. Обработка данного вида заявки так же не требует больших временных за.

3. Запрос информации. Результатом обработки данной заявки является информация о состоянии системы или ее узла. Данные заявки поступают через случайные моменты времени. Обработка данного вида заявок требует более значительных временных затрат.

При моделировании системы будем исходить из следующих условий:

1. 10 . -нии одиннадцатой она отклоняется. Отклонение заявки является сбоем .

2. -. , -

( . 1).

Т1 Т2 Т^! Т2+-2

Рис. 1. Одновременное обслуживание заявок

Пусть Т1 - момент начала обслуживания заявки 1; Т2 - момент начала обслу-2; 1 - 1 , что она обслуживается одна; ¿2 - расчетная длительность обслуживания заявки 2 , .

Тогда время одновременного пребывания двух заявок равно:

¿120ДН = тт(Т1+/ьТ2+^) - шах(ТьТ2).

Расчетная длительность обслуживания первой заявки (с учетом одновремен-):

= ¿1 + ¿12одн/2*Гь

где г1 - случайная величина в диапазоне от 1 до 2, характеризующая дополнительные затраты сервера, связанные с одновременным выполнением задач. Диапазон величины г1 отражает следующие предположения:

) ,

чем каждая из них в отдельности;

) ,

эти же заявки выполняющиеся последовательно.

¿2 = ¿2 + ¿12одн/2*А2,

где г2 - случайная величина в диапазоне от 1 до 2, характеризующая дополнительные затраты сервера, связанные с одновременным выполнением задач.

Диапазон величины г2 отражает следующие предположения:

) ,

чем каждая из них в отдельности;

) ,

эти же заявки, выполняющиеся последовательно.

При создании описания данной системы узлами обслуживания заявки будут являться элементы сервера, такие как жесткий диск, сетевая карта, процессор. Сле-,

программной реализации сервера. Примером зависимости от аппаратной составляющей сервера может служить наличие одного или нескольких процессоров в , . Примером зависимости структуры полученной системы от программной составляющей может служить использование на сервере различных систем управле-( ).

друга стратегии блокировки используемых ресурсов, что приводит к варьированию структуры получаемой модели. Этот факт использован авторами при разработке и внедрении методики оптимизации структуры базы данных протокольного сервера .

Оптимизация структуры базы данных протокольного сервера КСАУ

СП. Рассмотрим загрузку сервера баз данных (БД) при различных вариантах ( ). данном этапе анализа, будем исходить из предположения, что объема оперативной памяти достаточно для хранения всех данных в таблицах и обращений к жесткому диску для чтения данных не требуется.

Рассмотрим два варианта таблиц и оценим время работы, затрачиваемое сервером для чтения и добавления данных при различных вариантах структуры БД. Нормализованная структура представлена в виде табл. 1-3.

1

Справочник узлов КСАУ СП - таблица 8ЫЧОБЕ8________________

Имя поля Тип поля Описание

сбшбе Int, Primary key Код узла

ММЧОБЕ Varchar(255) Наименование узла

2

Справочник видов событий в системе КСАУ СП - таблица 8ЬЕУЕКТ

Имя поля Тип поля Описание

СБЕУЕОТ Int, Primary key Код события

КМЕУЕОТ Varchar(255) Наименование события

Таблица 3

Таблица событий в системе КСАУ СП - таблица WORK_________________

Имя поля Tип поля Описание

CD Int, Primary key

CDEVENT Int, Foreign key (SLEVENT.CDEVENT) Код события

CDNODE Int, Foreign key (SLNODES.CDNODE) Код узла

MOMENT datetime Момент наступления события

Pint 1 Int Параметры события

Pint 2 Int

Pint 3 Int

Pflt 1 Float

Pflt 2 Float

Pflt 3 Float

, . 4.

Таблица 4

___________Таблица событий в системе КСАУ СП - RAW DATA________________________

Имя поля Тип поля Описание

CD Int, Primary key

CDEVENT Int Код события

NMEVENT Varchar(255) Наименование события

CDNODE Int Код узла

NMNODE Varchar(255) Наименование узла

MOMENT datetime Момент наступления события

Pint 1 Int Параметры события

Pint 2 Int

Pint 3 Int

Pflt 1 Float

Pflt 2 Float

Pflt 3 Float

. 5.

Таблица 5

________Добавление данных - таблица результатов эксперимента________________

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Количество строк Время обработки Среднее время

25000 6 8 6 6,67

50000 13 13 14 13,33

75000 20 20 19 19,33

100000 26 26 25 25,67

200000 51 51 52 51,33

300000 77 76 78 77

400000 108 107 107 107,33

500000 136 136 137 136,33

Результаты эксперимента дают численную оценку различных структур баз , .

Описание программного комплекса и его применения в системах поддержки принятия решений железнодорожного транспорта. В ходе исследования был разработан программный комплекс для имитационного моделирования КДК устройств сортировочной станции в виде СМО заданной конфигурации, использующий предложенную методику оптимизации структуры БД протокольного сервера.

Программный комплекс включает:

♦ модуль графического редактирования структуры СМО;

♦ модуль описания элементов (дизайнер объектов);

♦ модуль моделиро вания работы СМО;

♦ модуль вывода резул ьтатов моделирования.

Главное окно программы представляет собой экранную форму с меню (рис. 2). Меню содержит следующие пункты: «Файл», включающий подпункт «Выход», который позволяет выйти из программы; «Моделирование», включающий подпункт « », , -ченной СМО; «Редактирование», включающий подпункт «Дизайнер объектов», позволяющий показать или скрыть окно дизайнера объектов.

Рис. 2. Модель сервера КСА У СП, построенная в программном комплексе

В окне редактирования возможны следующие действия:

1. Добавление элемента СМО.

2. .

3. Удаление элемента.

4. Создание связей между элементами.

5. Редактирование свойств элемента. Для редактирования свойств необходимо, удерживая клавишу <Сои1го1>, нажать левой кнопкой мыши на выбранном элементе. При этом откроется окно дизайнера объектов.

Окно дизайнера объектов содержит две закладки, в которых находятся следующие поля редактирования основных свойств элемента.

«Максимальная длина очереди» позволяет изменить максимальную длину очереди элемента СМО.

«А=», «В=», «С=» - позволяет задать параметры формулы потока заявок.

«Формула» - позволяет задать формулу потока обслуживания заявок.

«Из файла» - позволяет выбрать файл, содержащий интервалы обслуживания .

♦ 0 ч і Ч

интервалы обслуживания заявок. Каждый интервал времени начинается с новой .

Задание параметров осуществляется с использованием мастера настройки параметров, пример работы которого приведен на рис. 3.

Рис. 3. Окно настроек параметров моделирования

После нажатия пункта «Выполнить» из меню «Симуляция» программа производит имитационное моделирование заданной системы и выдает окно «Результаты », . При двойном нажатии левой кнопкой мыши на выбранном элементе СМО возможно посмотреть графическую иллюстрацию работы заданного элемента СМО.

В данной версии выдаются следующие графики: «Длина очереди», «Средняя », « », « », « », « ».

Разработанный программный комплекс позволяет повысить эффективность и качество обработки информации в действующих системах поддержки принятия решений автоматизированных систем управления сортировочным процессом, а также рассчитать необходимые характеристики устройств сбора и обработки информации в этих системах при их проектировании и модернизации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Евдокимов А. В. Построение языка описания сложиых объектов при проведении имитационного моделирования с использованием теории массового обслуживания // Обозрение прикладной и промышленной математики. - 2007, т. 14, вып. 6. - С. 1102.

2. Евдокимов Л.В. Использование техники частичных вычислений для оптимизации про-

// -ций аспирантов и докторантов. - Курск, № 2, февраль, 2008. - С. 184-188.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.