CC BY
47
измерительных систем. К.: 1993. 17 с. (Препр. / АН
Украины. Ин-т кибернетики им. В.М.Глушкова; 93 -31).
Поступила в редколлегию 09.09.99 Рецензент: д-р техн. наук, проф. Туз Ю.М.
Радченко Станислав Григорьевич, канд. техн. наук, доцент НТУУ “КПИ”. Научные интересы: технология проведения наукоемких исследований; теория планирования эксперимента; многокритериальная оптимизация и многофакторное математическое моделирование сложных технологических, технических, измерительных и материаловедческих систем. Увлечения и хобби: философия и системы тренировок восточных единоборств;
информационные процессы в живой и неживой материи. Адрес: Украина, 254119, Киев, ул. Якира, 16/18, кор. 3, кв. 42, тел. (044) 213-13-39; 276-67-30.
Бабич Павел Николаевич, инженер-системотехник. Научные интересы: создание алгоритмов и программная реализация многофакторного математического моделирования на основе процедур регрессионного анализа и многокритериальной оптимизации; анализ данных на компьютере; применение многофакторных математических моделей в САПР. Увлечения и хобби: занятия физической культурой и спортом. Адрес: Украина, 252170, Киев, ул. Ромена Роллана, 13-б, кв. 114, тел. (044) 475-14-47. E-mail: [email protected]
УДК 681. 335.001.53
СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИОННОГО БАЗИСА В МАТРИЧНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВОМ СЛОЖНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
ДЕГТЯРЕВ А.Г., ТЕСЛЯ Ю.Н._______
Излагается подход к разработке структуры информационного базиса в матричной информационной технологии управления проектами. Разрабатывается метод структуризации информационной среды, предлагается реализация информационного базиса для предприятий энергетического строительства.
Проблемы автоматизации в управлении проектами определяются сложностью предметной области энергетического строительства, необходимостью одновременного выполнения множества проектов с, уникальной технологией реализации. Поэтому особое значение приобретает системная технология управления реализацией процедур обработки информации, что выполняется на техническом уровне матричной информационной технологии. Ее элементы, реализуемые в рамках автоматизированной информационной системы управления проектами (АИСУПР) строительства сложных энергетических объектов, разработаны и опробованы авторами в управлении строительством ЮУ АЭС и приведены в настоящей работе.
1. Структура информационного базиса АИСУПР
Функционирование различных информационных систем в управлении строительством осуществляется, в первую очередь, через общую информационную базу, что выдвигает на первый план проблему адекватного информационного моделирования сложной и динамичной предметной области производственного процесса, интеграции различных компонент обработки, представления, передачи и хранения данных, автоматизации проектирования и сопровождения изменяющихся баз данных (БД) [1,2].
Однако традиционные методы и средства организации БД и на их основе систем обработки данных не обеспечивают достаточно эффективное решение поставленных в энергетическом строительстве задач, так как ориентированы на относи-
тельно стабильные характеристики предметной области. Специфика управления строительным производством определяет особенности предметной области и процессов обработки информации в интегрированных автоматизированных системах. Так, в управлении проектами строительства сложных энергетических объектов часто возникает необходимость изменения структуры БД и программных средств непосредственно в процессе эксплуатации системы. Это объясняется необходимостью перерасчета дополнительных параметров во всех ранее введенных документах. Также часто происходит перемещение отдельных объектов по срокам строительства, очередям. Некоторая информация, особенно касающаяся перспектив строительства, зачастую полностью не определена и соответственно не формализуема.
При решении проблемы управления сложными народнохозяйственными проектами в рамках существующих методологий проектирования информационных технологий возникают сложности, связанные, во-первых, с уникальностью каждого проекта в отдельности, во-вторых — с функциональной организацией большинства отечественных предприятий, занятых на реализации сложных народнохозяйственных проектов [3]. Эта общая проблема информационного обеспечения процесса управления проектами на предприятиях с функциональной организацией, будь то строительство танкеров, разработка программного обеспечения, реализация проектов в аэрокосмической отрасли, получение новых энергомощностей и многие другие, решается через реализацию информационной технологии управления проектами и организациями в рамках функциональной организации управленческих структур предприятий — матричной информационной технологии [4].
Реализационной основой матричной информационной технологии может служить АИСУПР, интегрирующая функции управления проектами и организациями по этапам жизненных циклов проектов. Функционирование такой системы направлено на совершенствование процессов управления проектами через совершенствование информационных процессов в функциональных подразделениях автоматизируемого предприятия.
В связи с этим возникает особо острая необходимость в такой реализации методов построения БД АИСУПР, которые бы обеспечили высокие показатели гибкости, оперативности и достоверности представления данных в процессах управления проектами строительства сложных энергетических объектов. Для этого необходимо выделение в информационной
88
РИ, 1999, № 3
среде наиболее часто встречающихся множеств информационных переменных, формирующих классы информационных объектов, что позволит легко перейти к процедурам построения структуры БД АИСУПР. Эти процедуры базируются на методе выделения в множестве информационных объектов информационной среды таких классов, которые могут быть представлены в качестве информационных узлов информационной технологии управления проектами (являющихся определяющими и определяемыми целостными совокупностями информационных параметров). Под целостными совокупностями информационных параметров будем понимать такие группы классов информационных переменных, использование или формирование которых непрерывно и тождественно возможным технологическим построениям в рамках различных проектов и различных функциональных подразделений управления строительством. Иными словами, эта совокупность классов переменных должна представлять собой “обрабатываемый” информационный узел программно-информационного конвейера, используемого в различных проектах, на разных этапах обработки информации, в различных управленческих подразделениях и минимизировать затраты на создание, модификацию и применение программ.
Степень “целостности” классов информационных переменных <Xi,X2,...,Xr,...,Xm> определим из выражения
Zzgb^.AmeQ.)
US1&,.., U=Q-------:--------,
' 1, если V гє Qi,r=1.. .m;
где z(|l£2,...£m6Qi)= -
I 0, если 3§ r^Qi,
n — количество информационных объектов.
Степень полноты подсхем информационных переменных <x1,x2,...,xr,...,xm> определим из другого выражения:
щ 1&,..,и
Z 0(^2,.Am6Qi)
Q_____________
П
здесь
о&
,^Qi)=^
1,если V% reQi л —3| m+s eQi ,s>0; 0, если 3|r«QiV3|m+seQi,s>0.
Оптимальным будем считать такое распределение классов информационных переменных по таблицам БД, которое минимизирует функцию:
Z [а 1-1ц(Л^))+ а rIn(A(Ts))]^ min,
T
при ограничениях:
A(Ts)={§ s}, V^s 3p §s=pj(tsw), tsweTs, TscT;
V^s 3 единственные Pj,tsw: ^=рЮ,
где A(Ts) — подмножество информационных переменных, значение которых определяется непосред-
Имя таблицы Назначение таблицы
Ardzb Поступление документации
Ardispb Выдача документации
Ardlimb Выдача лимитных карт
Shapb Сметы
Pozib Физические объемы работ
Pozip Предбазовая информация. Физические объемы работ
Lbr Материалы и ресурсы на работы
ErErb Нормативная база
Lbe Производственные нормы
Faktemb Выполнение работ в текущем месяце
Forab База отчетности по выполнению
Formab Накопленное выполнение работ
Fakta Архив отчетности выполнения
Foraba Архив сведений о выполнении
Bag База отчетности планирования
God Г одовой план
Kwa Квартальный план по исполнителям
Titum Титульные списки работ
Spaer Справочник материалов,ресурсов
Lbs Наполнение материалов,ресурсов
Fizob Справочник видов работ
Ispolb Справочник исполнителей
Master Список производителей работ
EdM Справочник единиц измерения
Zakazb Справочник заказчиков
Kuratom Справочник кураторов
Gensmem Распределение объектов по генподрядчикам
Kodobjm Автоустановка № документов по объектам
Naklam Расшифровка норм накладных расходов по видам работ
Koeelem Коэффициенты затрат на электроэнергию
Koesmem Коэффициенты пересчета стоимости работ в текущие цены по заказчикам
Koezakm Коэффициенты пересчета стоимости работ в текущие цены по исполнителям
Strukb Структуры системы
Vnuobjs Распределение документации по объектам
Predb Преречень документации, предбазовой обработки
Pozer Накопленное по работам выполнение
Shaper Накопленное по сметам выполнение
Utilm Описание утилит системы
Bazam Описание таблиц системы
Fosam Тригера состояния структур
РИ, 1999, № 3
89
ственно из таблицы Ts; ai — коэффициент важности критерия “целостности” полей таблиц БД; а2—коэф-фициент важности критерия “полноты” каждой из таблиц БД; — элемент таблицы БД; pj — информа-
ционная функция; Т8МТ-таблицы БД, обеспечивающие отображение:
V£,reQ, 3TscT^ 3p_j: £, r=p,(tsw), tsweTs.
2. Реализация информационного базиса АИСУПР
Используя предложенный метод, автор разработал структуру БД АИСУПР строительства сложных энергетических объектов. БД представляет собой совокупность
Информационный базис
Функциональным Управления
подразделений проектами
Сметы! Планирование Справочники Маски обработки Структуры БД Состояния
Титульных Строчек Bag
позиций смет смет
Shapb
- Pozib
L Pozip
- Kwa
L God
L Мониторинг
таблиц СУБД
INFORMIX, в которых представлены:
— систематизированные элементы информационной среды строительства—система информации информационной среды строительства;
— объекты системной информационной
Faktemb
Formab
Forab
Архив
Fizob
Ispolb
Lbr
Lbs
Edm
Kuratom
Koesmem
Koeelem
Koezakm
Kodobjm
технологии АИСУПР — система информации АИСУПР.
В совокупности объектов БД выделяются группы таблиц, наполнение которых отражает проектный, функциональный и технический уровни матричной информационной технологии:
— таблицы информационной среды проектов строительства;
— таблицы системы информации управления строительством;
—таблицы управления информационной системой.
Структура информационной базы АИСУПР строительства сложных энергетических объектов была разработана на базе использования изложенной математической модели группирования и приведена на рисунке 1 (краткое описание базы данных дано в таблице).
-------------, Таблицы,
описывающие движение документов отражают поступающие документы — сметы, чертежи, нормативы. Проектная ориентация АИСУПР обеспечивается групой таблиц управления проектами. Данные таблицы отражают динамику развития информационной среды строительства по этапам жизненных цик-
Strukb
Управления Базиса
проектами
Vnuobjs
- Shaper
- Bazam
L Pozer
- Fosam
L Utilm
Naklam
Gensmem
Zakazb
Gensmem
Master
Fakta
Foraba
Структура информационного базиса АИСУПР
лов объ-ектов энергетического строительства: информация для анализа > информация для планирования > информация для выполнения работ > информация о выполнении работ . Системная ориентации информационной технологии (системная информационная технология) обеспечивается структурой наполнения и актуализации информации в таблицах управления системой.
Такая реализация информационного базиса автоматизированной информационной системы управления проектами строительства сложных энергетических объектов позволяет:
— решать функциональные задачи управления строительством;
— реализовывать проектную ориентацию действий по информационному обеспечению строительства;
— обеспечивать гибкое управление процессом обработки информации;
Изложенные идеи были реализованы в автоматизированной информационной системе управления строительством Южно-Украинской АЭС АИСУС ЮУ АЭС [4,5].
Опыт промышленной эксплуатации АИСУС ЮУ АЭС позволил сделать выводы:
90
РИ, 1999, № 3
— о большей эффективности системы по сравнению с аналогичными при реализации сложных энергостроительных проектов;
— о ее устойчивости к внешним воздействиям;
— о ее мобильности и независимости от пользователей;
— о высокой производительности труда работников аппаратов управлений , поскольку они заняты на одних и тех же “работах”.
На строительстве Южно-Украинской АЭС система эксплуатируется с 1983 г. При этом осуществлен переход с СМ ЭВМ на ЭВМ Motorola с сохранением всей накопленной информационной базы (общий объем информационной базы на 01.09.1998г. составлял порядка 500 Мбайт дисковой памяти) и неизменностью системной информационной технологии АИСУПР.
Опыт разработки и использования информационного базиса АИСУС ЮУ АЭС показал, что изложенный подход позволяет получить устойчивую к изменениям структуру информационного ресурса системы, пригодного к использованию как для функциональных задач управления строительными организациями, так и для задач управления проектами строительства сложных энергетических объектов.
Литература. І.Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1989. 351 с. 2.Бушуев С.Д., Михайлов В.С.,
УДК 534.03
ОБ УСЛОВИЯХ ГЕНЕРАЦИИ ВЫСОКОДОБРОТНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННОКОГЕРЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КВЧ-КОЛЕБАНИЙ В ЖИВОЙ МАТЕРИИ
РУДЬКОБ.Ф, ЧОВНЮКЮ.В, ОВСЯННИКОВА Т.Н, ИВАНОВСКАЯ А.В.
Понятие солитона, появившееся в прикладной математике, широко применяется в прикладной физике, технике, биофизике, упоминается в [3]. Не менее важным оно может оказаться для некоторых фундаментальных проблем теоретической физики. В действительности первоначальные исследования [1,2], которые фактически привели к открытию солитона, стимулировались не прикладными, а фундаментальными задачами. Утверждать, что понятие солитона уже нашло приложения в фундаментальных задачах современной биофизики, физики живого, квантовой медицины было бы слишком самонадеянным для данной работы, но, возможно, здесь будут уместны соображения о том, как его можно использовать в важных областях статистической физики, в проблеме распределения энергии по отдельным степеням свободы движения (биоклеток - структурных (элементарных) единиц или же всей матрицы). Для реализации подобных целей следует обратиться к известной задаче (проблеме) Ферми-Паста-Улама, которую с точки зрения авторов данной работы можно совершенно по-иному (в сравнении с “классическим” (без использования понятия солитона)) интерпретировать. Суть этой интерпретации сводится к следующему ниже.
Лянко С.Д. Автоматизированные системы управления строительством. К.: Будівельник, 1989. 255 с. 3. Петров
Э.Т., Чайников С.И., Овезгелъдыев А.О. Методология структурного системного анализа и проектирования крупномасштабных ИУС. Концепция и методы. Харьков: Рубикон, 1997. 140с. 4. Тесля Ю.Н. Матричные информационные технологии управления проектами АЭС/ /Придніпровський науковий вісник.Технічні науки. Дніпропетровськ, 1998. №73 (140). С. 39-43. 5.Гриценко В.И., Тимченко А.А., Тесля Ю.Н. Подходы к информатизации объектов энергетического строительства. К.: 1995. 32 с. (Препринт./ НАН Украины. Ин-т кибернетики им. В.М. Глушкова; 95-2).
Поступила в редколлегию 12.09.99 Рецензент: д-р техн. наук Тимченко А.А.
Дегтярев Александр Геннадиевич, главный инженер проекта АО “Южэнергострой”. Научные интересы: автоматизированные информационные системы и технологии управления строительством сложных энергетических объектов. Хобби: музыка, литература. Николаевская область, г.Южноукраинск, Ленина 24, кв.100. Телефоны: раб.(05136)5-12-60; дом.(05136)21-818.
Тесля Юрий Николаевич, канд. техн. наук, доцент кафедры информатики Черкасского инженерно-технологического института. Научные интересы: автоматизированные информационные системы и технологии управления строительством сложных энергетических объектов; гипотетическая теория информационного взаимодействия. Хобби: футбол. Адрес: Украина, 257006, Черкассы, ул. Чехова, 42, кв.428, тел. раб.(0472)436-160; дом.(05136)51-764.
Прежде всего восстановим “ход” исторических событий. Как возникла задача (проблема) Ферми-Паста-Улама? Одно из важнейших допущений классической статистической механики заключается в том, что “малые нелинейности” приводят к равномерному распределению энергии. Согласно строгой линейной теории, вся энергия колеблющегося кристалла или электромагнитного резонатора (модели биоклетки) должна оставаться в тех собственных колебаниях, в которые она была помещена начальными условиями. Однако на практике довольно часто можно наблюдать, как подобные системы “термализуются” до состояния, в котором энергия примерно поровну разделена между всеми собственными колебаниями. Поэтому разумно предположить, что малые , но неизбежные нелинейности при любых начальных условиях приводят к термализо-ванному (эргодическому) состоянию.
Впервые это допущение было проверено в начале 50-х годов ХХ столетия в серии численных экспериментов, предложенных Ферми и осуществленных Паста и Уламом [4]. Они исследовали колебания 64 материальных частиц, соединенных нелинейными пружинами так, чтобы система аппроксимировала нелинейную колеблющуюся струну. Результат оказался неожиданным — никакой тенденции к термали-зации не наблюдалось. Если первоначально энергия сообщалась моде с наинизшей частотой, то она почти полностью возращалась в нее после взаимодействия с несколькими другими низкочастотными модами. Длительность экспериментов ограничивалась мощностью современных ЭВМ. Такой же возврат (но позже!) наблюдали Забуски и Крускал [2] для численного решения уравнения Кортевега-де-Вриза (КДВ) с синусоидальными данными. В течение последних 40 лет множество работ было посвящено отчетам о
РИ, 1999, № 3
91
