Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№2
Ожидается:
16 Июня 2024
Статьи журнала №2 2014
1. Анализ моделей программ на языке асинхронных функциональных схем средствами темпоральной логики линейного времени [№2 за 2014 год]Авторы: Кораблин Ю.П. (y.p.k@mail.ru) - Российский государственный социальный университет, г. Москва (профессор), доктор технических наук; Косакян М.Л. (xbix@list.ru) - Российский государственный социальный университет, г. Москва, Аспирант ;
Аннотация: В статье описывается формальный метод анализа свойств параллельных и распределенных программ. Предло-жен метод верификации технических систем на выполнимость различных временных свойств, в частности, свойства безопасности (типичный пример свойства безопасности – свобода от блокировок). Для представления моделей технических систем в работе используется язык асинхронных функциональных схем (АФС), в котором программе в качестве семантического значения сопоставляется множество вычислительных п о-следовательностей (путей) выполнения распределенной АФС-программы. Далее семантическое значение представ-ляется в виде системы рекурсивных уравнений. Полученная система является удобной формой представления се-мантических значений программ для анализа различных свойств программ. Для верификации выполнимости временных свойств семантическое значение АФС-программы, представленное в виде системы рекурсивных уравнений, и временное свойство, представленное как формула темпоральной логики линейного времени, преобразуются в автоматы Бюхи. Затем строится композиция этих автоматов, по которой прове-ряется выполнимость временного свойства на исходной АФС-программе. Предложенный в данной статье метод имеет значительное преимущество по сравнению с подобными методами, в которых существует промежуточный этап преобразования технической системы в систему Крипке с последующим представлением их в виде автомата Бюхи, тогда как в предложенном методе техническая система непосредственно представляется в виде автомата Бюхи. Описанный в данной работе метод легко поддается автоматизации, что позволяет существенно упростить трудо-емкий процесс анализа семантических значений программ. Теоретический материал статьи подкреплен рядом примеров, в частности примером применения изложенного метода верификации для анализа выполнимости свойства безопасности (отсутствие блокировок) распределенной системы
Abstract: The article describes the formal method for analyzing properties of concurrent and distributed programs. Au-thors suggest a method for verifying technical systems for various temporal properties feasi bility, such as a security property
(a typical example of security properties is lock-freedom).
To represent models of technical systems authors use the language of asynchronous functional schemes (AFS). It i n-cludes semantic values of AFS-programs represented as the sets of computing sequences (running ways of the distributed
AFS-program). Then semantic value is represented as a system of recursive equations. This system is a convenient form for
representing semantic values of programs to analyze various programs’ properties.
The AFS-program semantic value, represented as a system of recursive equations, and the temporal property, represented
as a formula linear-time temporal logic, is converted into a Büchi automata to verify the feasibility of temporal p roperties.
After that the composition of these automatons is constructed. The temporary property feasibility on the original AFS -program is verified according to this composition.
The proposed method has a significant advantage compared to similar methods which has an intermediate stage for
transformimg a technical system into the Kripke’s system and then converts it into a Buchi’s automaton. And in the proposed
method the technical system directly converts into a Buchi’s automaton.
The proposed method can be easily automated. It allows to simplify essentially labor -intensive process of analyzing se-mantic values of programs.
Theoretical material of the article includes a number of examples, in particular, an example of the proposed method a p-plication for verification the feasibility of security properties (no locks) on the distributed system.
Ключевые слова: система крипке, автомат бюхи, вр е-менная логика, верификация, система рекурсивных уравнений, язык асинхронных функциональных схемKeywords: kripke system, Buchi automaton, , verification, recursive equations system, language of asynchronous functional schemes
Просмотров: 10554
2. Система типового контроля программ на языке функционального программирования FPTL [№2 за 2014 год]
Авторы: Бочаров И.А. (bocharovia@gmail.com) - Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт», Москва (магистрант); Кутепов В.П. (vkutepov@appmat.ru) - Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт», Москва, доктор технических наук; Шамаль П.Н. (sti0cli@gmail.com) - Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт», Москва (аспирант );
Аннотация: Описаны методы и алгоритм статического (до выполнения программы) контроля типов функциональных программ на созданном языке функционального параллельного программирования FPTL. Язык реализован на многоядерных компьютерах и успешно применяется на практике. FPTL – чисто функциональный язык, основанный на построении функций путем применения четырех операций композиции функций и рекурсивных определений. Три из этих операций являются параллельными, что позволило создать достаточно эффективные алгоритмы параллельного выполнения программы на многоядерных компьютерах, используя интерпретацию программы. Это принципиально отличает FPTL от других функциональных языков программирования, основанных на лямбда-нотации (Haskell, ML и др.). Система типов данных в языке состоит из встроенных типов (real, int, bool и др.) и определяемых абстрактных типов данных. Функции в языке являются в общем случае полиморфными. В теоретической части статьи определены условия правильной типизации FPTL-программ, на основе которых разработан алгоритм контроля типовой правильности программы до ее выполнения. В существующей реализации языка на многоядерных компьютерах тип о-вой контроль осуществляется в процессе выполнения программы, что занимает около 30 % времени ее выполнения. Разработанная система типового контроля является статической и позволяет заметно сокращать время выполнения параллельных программ.
Abstract: The paper describes static type checking methods and algorithm for functional parallel programming language
FPTL. FPTL is implemented on multicore systems and is widely used. FPTL is a pure functional la nguage based on function
compositions. By function composition we understand the application of four composition operations and recursive defin i-tions. Three of composition operations are parallel. It made possible to implement rather effective algorithms o f parallel pro-gram execution on multicore systems, using program interpretation. This is the key difference between FPTL and other fun c-tional languages, based on lambda-notation (such as Haskell, ML, etc.). Language type system consists of built -in types (int,
real, bool, etc.) and user-defined abstract types. Functions in FPTL language are in general polymorphic. In theoretical se c-tion of this paper rules of correct typing and algorithm of type checking based on these rules are described. In the current lan-guage implementation on multicore system correctness of typing is checked while program is being executed. Type checking
takes about 30 % of program execution time. Type checking system presented in the paper helps to significantly reduce time
of program execution.
Ключевые слова: типовой контроль, параллельные вычисления, функциональные языки программированияKeywords: type checking, parallel computing, functional programming languages
Просмотров: 9330
3. Методика управления разработкой сложных технических систем [№2 за 2014 год]
Авторы: Допира Р.В. (rvdopira@yandex.ru) - НПО РусБИТех, пр-т Калинина, 17, г. Тверь, 170001, Россия (профессор, зав. отделом), доктор технических наук; Кордюков Р.Ю. (romkord@yandex.ru) - Главное управление научно-исследовательской деятельности и технологического сопровождения передовых технологий МО РФ, ул. Профсоюзная, 84/32, г. Москва (зам. начальника Главного управления), кандидат технических наук; Платонов А.Ю. (romkord@yandex.ru) - Главное управление научно-исследовательской деятельности и технологического сопровождения передовых технологий (инновационных исследований) МО РФ, Москва (начальник гру); Беглецов А.А. () - Военное представительство МО РФ (ст. инженер ); Сергиенко С.В. (romkord@yandex.ru) - Оперативное управление Командования воздушно-космической обороны, (старший офицер );
Аннотация: При подготовке и выполнении проектов по созданию сложных технических систем необходимо учитывать неопределенности, которые могут привести к срыву запланированных сроков реализации проекта, вызванному увеличением продолжительности работ. Поэтому для минимизации последствий несвоевременного и некачественного выполнения работ следует разработать методику управления процессом выполнения проекта. В основу подхода к управлению процессом выполнения проекта положена методика освоенного объема, которая предполагает составление полного описания проекта и детального графика его реализации еще на начальной стадии. Это позволяет производить оценку фактических данных и контролировать проект с начала и до полного за-вершения работ. Методика состоит из этапов планирования, контроля, оперативного управления и включает следующую последовательность действий: определение объема работ, распределение ответственности по контролю за реализацией проекта, разработка директивного графика проекта, оценка фактического хода реализации проекта в сравнении с директивным графиком, оценка эффективности затрат, прогнозирование суммарных фактических затрат на проект на основании наблюдаемого хода его реализации, управление незавершенными работами, управление изменениями директивного графика выполнения проекта. Предложенная методика является достаточно простой в использовании и позволяет принимать решения в реальном режиме времени.
Abstract: When preparing and performing complex engineering systems projects it is necessary to consider uncertainty
which can lead to failures of project planned implementation time. These failures are caused by increasing works duration.
Therefore it is necessary to develop a management technique to minimize consequences of untimely and poor -quality per-formance.
The basis of the proposed management technique is an earned value method. It includes making a project complete d e-scription and a detailed implementation schedule at an initial stage. It allows making estimation of the fact sheet and to s u-pervise the project from the beginning to the end of works.
The technique consists of the following stages: planning, control an operational administration. The sequence of actions
is following: scoping of works; responsibility distribution to control project implementation; making a directive project
schedule; an estimation of an actual process of project implementation comparing with a directive schedule; cost -effectiveness evaluation; forecasting total actual project expenses based on an observed process of project implementation;
management of works in progress; management of changes of a directive project schedule.
The offered technique is quite simple in use and allows making real time decisions.
Ключевые слова: сложные технические системы, объем работ, снижение затрат, управление проектамиKeywords: complex tech systems, scope of work, cost cutting, project management
Просмотров: 11434
4. Метод сетевого планирования разработки сложных технических систем [№2 за 2014 год]
Авторы: Допира Р.В. (rvdopira@yandex.ru) - НПО РусБИТех, пр-т Калинина, 17, г. Тверь, 170001, Россия (профессор, зав. отделом), доктор технических наук; Кордюков Р.Ю. (romkord@yandex.ru) - Главное управление научно-исследовательской деятельности и технологического сопровождения передовых технологий МО РФ, ул. Профсоюзная, 84/32, г. Москва (зам. начальника Главного управления), кандидат технических наук; Беглецов А.А. () - Военное представительство МО РФ (ст. инженер ); Сергиенко С.В. (romkord@yandex.ru) - Оперативное управление Командования воздушно-космической обороны, (старший офицер );
Аннотация: Сформулирована и формализована задача разработки метода планирования выполнения структурно-сложных проектов, к которым можно отнести и разработку сложных технических систем, таких как вооружение и военная техника, объекты энергетики, промышленности и транспорта. Под проектом будем понимать совокупность операций, необходимых для достижения цели. Длительность каждой из них известна, и они связаны отношением порядка (обязательным предшествованием). Переход к рыночным экономическим отношениям и изменения во внутренней и международной обстановке, осложненные кризисными явлениями в национальной экономике, объективно обусловливают необходимость критического анализа методов обеспечения государственной потребности в продукции и вы-работки принципиально новых подходов к решению этих задач. Метод решения задачи основан на применении метода сетевого планирования, на идее оптимизации критического пути. При этом известные методы доработаны на основе схемы динамического программирования. Критический путь графа проекта определяет время выполнения проекта в целом. Формирование кооперации исполнителей проекта основано на решении задачи о назначениях с использованием метода динамического программирования и предложенного алгоритма, позволяющего учесть отношение предшествования работ, определяющее структуру проекта. В основе организации производства на предприятии лежит рациональное сочетание во времени и в пространстве всех основных, вспомогательных и обслуживающих процессов. Особенности и методы этого сочетания разнообразны в различных производственных условиях. Однако при всем многообразии последних организация производственных процессов должна быть подчинена некоторым общим принципам. К ним относятся непрерывность, пропорциональность, ритмичность, параллельность. Предложенный метод позволяет реализовать перечисленные принципы на практике.
Abstract: The problem of developing a performance planning method for structural-complicated projects. These projects
can also include development of complex engineering systems, such as weapons and military equipment, power engineering
facilities, industry and transport facilities is formulated and formalized. A project is a set of operations necessary to ach ieve
the purpose. The duration of every operation is known. They are conne cted by order relation (obligatory precedence). A tran-sition to a market economy and modifications in domestic and international situation with crisis developments in national
economy have lead to a necessity of critical analysis of methods for maintening state requirements for production and new
approaches to these problems solution. The proposed solution method is based on network planning method, on the idea of
critical path optimisation. Known methods are improved based on the dynamic programming scheme . The critical path of the
project graph defines performance time of the project. A cooperation of project performers is formed based on a solution of
the assignment problem using a dynamic programming method and the offered algorithm, that allows consider ing the works
precedence ratio defining project structure. Enterprise industrial engineering is based on rational combination of all basic,
auxiliary and serving processes in time and space. Singularities and methods of this combination are вшааукуте in various
working conditions. At the same time industrial engineering should be correspond to general principles. They are continuity,
proportionality, rhythm, parallelism concern. The offered method allows implementing these principles.
Ключевые слова: динамическое управление., сетевая модель, критический путь, оперативное управление, сетевое планирование, сетевой графKeywords: dynamic control, network model, critical path, forecasting time series, network planning, net graph
Просмотров: 12864
5. Эталонная модель системы административного управления ИТ-инфраструктурой на основе методологии ARCON [№2 за 2014 год]
Авторы: Гришаков В.Г. (liv@academ.msk.rsnet.ru) - Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации, г. Орел, кандидат технических наук; Логинов И.В. (liv@academ.msk.rsnet.ru) - Академия Федеральной службы охраны России, г. Орел, кандидат технических наук;
Аннотация: Виртуальная система административного управления выделенным ИТ-компонентом создается вышестоящим контуром управления с использованием рекурсивно-иерархического метода. Создание и последующее управление виртуальной системой административного управления в процессе ее жизненного цикла реализуется на основе гибридной модели объекта управления. В работе в качестве абстрактной модели, применяемой при создании гибридной модели объекта управления, предложено использовать адаптированную под предметную область систем административного управления эталонную модель коллаборативных сетевых организаций ARCON. Адаптированная эталонная модель определяет состав, функции, архитектуру и поведение системы административного управления. Она может использоваться для описания виртуальных предприятий, в которых управление распределено между несколькими согласующими свои действия агентами, что характерно для поведения участников виртуальных систем административного управления. Абстрактные параметры эталонной модели заполнены конкретными значениями, характерными для виртуальных систем административного управления ИТ-инфраструктурой. При этом определены как внутренние, так и внешние составляющие модели на общем уровне абстракции. Для определения жизненного цикла систем административного управления предложено отображение эволюционной составляющей модели ARCON на типовую модель жизненного цикла по ГОСТу 15288. Для управления развитием системы административного управления на всем ее жизненном цикле с применением адаптированной модели предложена методика, базирующаяся на агентно-ориентированном подходе и определяющая порядок управления на основе гибридной модели. Ее применение позволяет повысить эффективность формирования, поддержки и эволюции системы административного управления. Для использования методики в процессе административного управления определены схема применения гибридной модели и порядок ее наполнения для решения частных задач управления.
Abstract: Virtual administrative management system for dedicated IT-component is created by higher management sys-tem using recursive-hierarchical method. Virtual administrative management system creation and management in its lifecycle
processes is based on hybrid model of control object. The article offers ARCON adaptive reference model of collaborative
network organizations as an abstract model for creating a control object hybrid model. An adaptive reference model dete r-mines the structure, functions, processes and architecture of collaborative network organization. It can be used to specify vi r-tual enterprises, where management is distributed between several agents who coordinate their actions. It is typical for virtual administrative management system members. Abstract parameters of refe rence model have particular values, which are typi-cal for virtual administrative management system. Internal and external parameters are defined on the general abstraction
level. To determine administrative management system lifecycle the article offers ma pping from ARCON model evaluate
component to the lifecycle typical model based on State Standard 15288. A new agent -based method is offered to control
administrative management system development according to its lifecycle using reference model. This metho d determines a
management procedure based on hybrid model. This method allows increasing effectiveness of creating, maintenance and
evolution of administrative management system. The paper determines a usage procedure for a hybrid model and its filling
for solving particular tasks.
Ключевые слова: эталонная модель, управление развитием, коллаборативная сетевая организация, виртуальное предприятие, ит-инфраструктура, система административного управленияKeywords: reference model, development management, collaborative network organization, virtual enterprise, IT-infrastructure, administrative management system
Просмотров: 12603
6. Эволюция и принципы построения информационных систем управления предприятием [№2 за 2014 год]
Авторы: Заложнев А.Ю. (zalozhnev@yandex.ru) - Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, г. Москва; Финансовый университет при Правительстве РФ (профессор, главный научный сотрудник), доктор технических наук; Заложнева Л.Л. (zalozhneva-l@yandex.ru) - Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (ведущий математик ); Чистов Д.В. (zavkit@mail.ru) - Финансовый университет при Правительстве РФ (профессор, зав. кафедрой), доктор экономических наук; Шуремов Е.Л. (shurem@mail.ru) - Финансовый университет при Правительстве РФ (профессор ), доктор экономических наук;
Аннотация: В статье рассматриваются эволюция и некоторые принципы построения информационных систем управления предприятием различного уровня, которые поддерживают функционирование производственных и логистических систем, реализующих производственно-технологические и бизнес-процессы и участвующих в распределении производства товаров и услуг. Под эволюцией понимается поступательное наращивание функциональных возможностей информационных систем управления предприятием, предполагающее использование новых подходов и принципов, и связанных с ними технологических решений. Рассматриваются основные концепции и устанавливаются аналогии между принципами и технологическими решениями, лежащими в основе концепций построения информационных систем управления, с одной стороны, и понятиями и подходами, используемыми в теории управления техническими системами, с другой. На конкретных примерах показано, что в результате последовательной реализации концепций построения информационных систем управления в практику управления предприятиями были введены важные понятия теории управления техническими системами: обратная связь, равновесие, управляемость, чувствительность, устойчивость, оптимальность, адаптируемость, идентификация, оценивание, информационное управление и другие. Отдельное внимание уделяется таким важным подсистемам информационных систем управления предприятием, как системы управления взаимоотношениями с клиентами и поставщиками, а также программным приложениям и компонентам, входящим в их состав, и другим подсистемам, ориентированным на поддержку бизнес-процессов. Рассматривается комплексный подход к построению систем управления предприятием, подразумевающий как горизонтальную, так и вертикальную интеграцию систем управления. При рассмотрении вертикальной интеграции основной акцент сделан на концепции CIM, программные реализации которой позволяют осуществлять вертикальный автоматизированный контроль над технологическими процессами промышленного предприятия.
Abstract: Evalution and some principles enterprise management information systems (MIS) design for different levels
are considered in the article. MIS support the logistic and manufacturing systems operation. Industrial, technological and
business processes are performed by these systems, they are also involved in goods a nd services distribution. Evolution is a
MIS functionality gradual increasing. It involves the use of new approaches, principles and related technological solutions.
The basic concepts of MIS are presented. Analogies between principles and technological solutions that underly in MIS con-cepts on the one side and concepts and approaches used in control theory on the other side are set. Particular examples show
that notions checked and tested earlier in control theory were included into the enterprises managem ent practice as the result
of gradual introduction of MIS design principles. These notions are feedback, equilibrium, controllability, sensitivity, stab il-ity, optimality, adaptation, identification, parameters evaluation, reachability and observability, in formation control and oth-ers. Special attention is paid to such subsystems of MIS as customer relationship management and supplier relationship ma n-agement as well as software applications and components within its composition. Attention is also paid to oth er subsystems
focused on the business processes support. Complex approach to enterprise management system designing is considered. It
implies both horizontal and vertical integration of control systems. In vertical integration the main emphasis is on the C IM
concept. Its software implementations allow carrying out vertical automated control of industrial enterprise technological
processes.
Ключевые слова: аналогии между принципами исуп и концепциями и подходами теории, концепции и подходы теории управ-ления, теория управления, подсистемы исуп, принципы по-строения и технологические решения, основные концепции, информационные системы управления предприятиемKeywords: analogies between mis principles and concepts and control theory approaches, concepts and approaches of control theory, control theory, mis subsystems, principles and technological solutions, basic concepts, management information systems
Просмотров: 12572
7. Моделирование поведения человека с учетом его субъективных представлений о ситуации выбора [№2 за 2014 год]
Авторы: Виноградов Г.П. (wgp272ng@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (профессор), доктор технических наук;
Аннотация: Рассматривается модель принятия решений агентом на основе субъективных представлений о ситуации выбора, которые являются результатом его когнитивной деятельности. Они формируются в виде мысленного образа как результат восприятия, представляют собой модели познаваемых и анализируемых объектов, процессов, явлений и наиболее доступны сознанию. В соответствии с моделью, сформированной исходя из фиксированных в сознании установок, правил, прошлого опыта, знаний, агент вырабатывает отношение к наблюдаемому и анализируемому. Затем в зависимости от этого отношения формирует свое поведение, вырабатывая программу действий и определяя степень своего участия в событиях и явлениях, которые он считает важными. Для описания процесса принятия решения используется либо нормативная (рациональная), либо поведенческая модель принятия решения. Исследования в области теории принятия решений в последние годы изменили свое направление от описания процессов выбора с помощью нормативных моделей к изучению фактических процедур принятия решений путем формализации методов и подходов, развитых в рамках когнитивной психологии и теории обработки информации. Это обусловлено необходимостью исследования причин несоответствия между фактическим и оптимальным выбором и формирования соответствующего рефлексивного управления. Предлагаемый подход основан на оригинальной методологии моделирования выбора агентом, разработанной путем расширения классических моделей принятия решений включением в них формализмов понятий психологии и социологии. Согласно ей водятся параметры описания используемых понятий и соответствующие им меры. Для построения мер используется аппарат теории нечетких и приближенных множеств. Оценки по введенным мерам могут быть получены путем наблюдения за поведением агента. Вводятся определения функциональных свойств, характеризующих выбор и поведение агента. Сформирована модель выбора, использующая субъективные представления субъекта о ситуации выбора.
Abstract: The article considers a model of decision making based on subjective views on choice situation. The views are
the result of cognitive activity. They ar e described in the form of a mental image as the result of perception. They are repr e-sented as a model of knowable and analyzed objects, processes, phenomena and are consciously accessible. Agent’s attitude
to the observed and analyzed data is formed accor ding to the generated model and based on attitudes, rules, past experience,
knowledge fixed in the consciousness. Then, depending on this relationship, a subject forms his behavior. He also develops
his own program of actions in the events, phenomena that he considers important. A normative (rational) or behavioral deci-sion-making model is used to describe a decision-making process. Recent research of the decisions making theory has shifted
from selection processes description (using normative models) to actual procedures of decision-making. These procedures
use formalization of methods and approaches developed within cognitive psychology and information processing theory. The
shift of the research emphasis is related to examination of the discrepancy reason s between actual and optimal choice. It is
important to form the corresponding reflexive control. The proposed approach is based on agent’s choice simulation metho d-ology. This methodology is developed by extending classical decision-making models using formalisms concepts of psychol-ogy and sociology. The methodology involves description criteria for used terms and corresponding measures. The apparatus
of fuzzy and rough sets is used to create these measures. Introduced measures can be assessed by observing the agent’s be-havior. The author introduces the definitions for functional properties that characterize the choice and behavior of the agen t.
He also forms a selection model using subjective views on the choice situation.
Ключевые слова: многоагентная система, агент, модель принятия решений, ситуация выбора, моделированиеKeywords: multiagents systems, agent, decision-making model, choice situation, modeling
Просмотров: 10162
8. Система метамониторинга высокопроизводительных вычислительных сред [№2 за 2014 год]
Авторы: Опарин Г.А. (oparin@icc.ru) - Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН; Новопашин А.П. (apn@icc.ru) - Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН, кандидат технических наук; Сидоров И.А. (ivan.sidorov@icc.ru) - Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН, г. Иркутск (научный сотрудник), кандидат технических наук; Скоров В.В. (oparin@icc.ru) - Институт динамики систем и теории управления СО РАН (техник );
Аннотация: В работе рассматривается подход к созданию системы метамониторинга высокопроизводительной вычислительной среды, ориентированной на решение ресурсоемких вычислительных задач и состоящей из множества разнородных программно-аппаратных ресурсов. Основное назначение такой системы заключается в обеспечении оператора вычислительной среды актуальной информацией о загрузке ресурсов, физическом состоянии вычислительного оборудования и устройств инженерной инфраструктуры. Главной отличительной особенностью и аспектом новизны разработанной системы мета-мониторинга является использование универсальных программных агентов, способных осуществлять сбор данных от локальных систем мониторинга различных компонентов среды, унифицировать и анализировать эти данные, а также при необходимости вырабатывать и исполнять в автоматическом режиме управляющие воздействия, направленные на изменение режимов работы оборудования, в том числе его отключение при возникновении аварийных ситуаций. Агенты системы мониторинга объединены в иерархическую структуру, гарантирующую высокую масштабируемость системы. В составе каждого агента системы метамониторинга реализованы подсистема сбора данных, подсистема взаимодействия с СУБД, экспертная и управляющая подсистемы. При реализации системы метамониторинга использованы современные веб -технологии, мультиагентные технологии, методы создания экспертных систем, методы децентрализованной обработки и распределенного хранения данных. Разработанная система метамониторинга успешно апробирована в суперкомпьютерном центре ИДСТУ СО РАН.
Abstract: The paper discusses an approach to the creation of metamonitoring system for high -performance computing environ-ment intended to solve resource-intensive tasks, and including a lot o f loosely-coupled multivendor computing resources. The basic
purpose of this system is to provide the operator of a computing environment with structured and relevant information about a ny
computing node status (CPU time usage, RAM, IO -system, network usage, etc.), current equipment state, values of the sensors (tem-perature of processors and motherboards, room temperature), engineering infrastructure devices status and others. The princip al dis-tinctive feature and novelty aspect of the developed metamonitor ing system includes creation of the universal software agents cap a-ble to collect data about state of different environment components from local monitoring systems, to unify and analyze these data,
and if necessary to generate and execute automatic control actions directed on changing equipment working mode, including the
shutdown in case of emergencies. Each agent of the meta -monitoring system is implemented on the same principles and includes fol-lowing subsystems: data collecting subsystem, database subsy stem, expert subsystem, and control subsystem. The approach is based
on web-technologies and multi-agent technologies usage, methods of expert systems creation, methods of decentralized processing
and the distributed storage of data. The developed system was successfully approved in the Supercomputer Center of ISDCT SB of
the Russian Academy of Sciences.
Ключевые слова: экспертные системы, мультиагентные технологии, мониторинг, распределенные вычислительные средыKeywords: expert systems, multi-agent technology, the automated information system, distributed computing environment
Просмотров: 8818
9. Интеллектуальная система управления избыточным роботом-манипулятором c семью степенями свободы на основе мягких вычислений [№2 за 2014 год]
Авторы: Ульянов С.В. (ulyanovsv46_46@mail.ru) - Государственный университет «Дубна» – Институт системного анализа и управления, Объединенный институт ядерных исследований – лаборатория информационных технологий (профессор), доктор физико-математических наук; Николаева А.В. (nikolaevaav@lenta.ru) - Международный университет природы, общества и человека «Дубна», Институт системного анализа и управления (аспирант); Бархатова И.А. (i.a.barhatova@gmail.com) - Международный университет природы, общества и человека «Дубна» (старший преподаватель ); Ноздрачев А.В. (ulyanovsv@mail.ru) - Международный университет природы, общества и человека «Дубна» (аспирант );
Аннотация: В статье рассматриваются проблемы проектирования интеллектуальных систем управления с применением технологий мягких вычислений на примере сложного объекта управления – избыточного робота-манипулятора с семью степенями свободы. Основным преимуществом применения и внедрения интегрированных интеллектуальных си с-тем управления является возможность получения гарантированного результата: достижения цели управления с максимальным качеством управления на верхнем уровне и минимальным расходом полезного ресурса системы «объект управления – регулятор» на нижнем (исполнительском) уровне иерархической системы автоматического управления. Эффективность инструментария, применяемого для решения конкретной задачи проблемно-ориентированной области, зависит от уровня интеллектуальности вычислительного инструментария и уровня сложности решаемой задачи. В данной работе показаны преимущества и результативность применения рассматриваемого класса интеллектуальных вычислений для эффективного решения классических (алгоритмически неразрешимых) задач, в частности задачи проектирования робастных интеллектуальных систем управления. Приводится общая методология проектирования робастных нечетких баз знаний с использованием специального интеллектуального инструментария – оптимизатора баз знаний на мягких вычислениях. Эффективность спроектированных интеллектуальных систем управления с применением технологий мягких вычислений рассматривается в сравнении с системами управления с постоянными параметрами регулирующего звена. Для оценки работы систем управления вводится система критериев качества, адаптированная для рассматриваемого объекта управления – робота-манипулятора с семью степенями свободы в зависимости от требуемых точностных характеристик работы. Для демонстрации качества работы рассматриваемых систем управления определен широкий круг как внешних, так и внутренних непредвиденных ситуаций управления.
Abstract: The problems of designing control systems using soft computing on the example of complex control object
(redundant 7 degrees of freedom manipulator) are described. One of major settings and advantages of effective application of automated control system is achieving control purpose with maximal control quality on a high level and with minimal charge
of practical resource of “Control object – regulator” system on lower operation level. The efficiency of used software for sp e-cific task of problem-oriented field depends on software intelligence level and task complexity. Th у paper showes in the ad-vantages and efficiency of concerned intelligent computing for effective solution of classical tasks (e.g. design of robust i n-telligent control systems). General methodology of robust fuzzy knowledge base design using special intell igent toolkit
(Knowledgebase Optimizer on soft computing technology) is investigated in this article. The efficiency of intelligent control
systems designed using soft computing technologies is described in comparison with control systems using constant co effi-cients of regulator. A set of performance criteria adapted to concerned control object (robot manipulator with 7 degrees of
freedom) is introdused to estimate control systems work according to required accuracy characteristics. To demonstrate inte l-ligent control performance quality, a wide range of internal and external unpredicted situations is described.
Ключевые слова: непредвиденная ситуация, технологии мягких вычислений, нечеткий регулятор, интеллектуальная система управленияKeywords: unexpected situation, soft computing technology, fuzzy controller, intelligent control system
Просмотров: 10179
10. Квантовые вычисления в проектировании робастной интеллектуальной системы управления избыточным роботом-манипулятором c семью степенями свободы [№2 за 2014 год]
Авторы: Николаева А.В. (nikolaevaav@lenta.ru) - Международный университет природы, общества и человека «Дубна», Институт системного анализа и управления (аспирант); Бархатова И.А. (i.a.barhatova@gmail.com) - Международный университет природы, общества и человека «Дубна» (старший преподаватель ); Ульянов С.В. (ulyanovsv46_46@mail.ru) - Государственный университет «Дубна» – Институт системного анализа и управления, Объединенный институт ядерных исследований – лаборатория информационных технологий (профессор), доктор физико-математических наук;
Аннотация: Рассматриваются проблемы проектирования интеллектуальных систем управления с применением технологий мягких и квантовых вычислений на примере сложного объекта управления – робота-манипулятора с семью степенями свободы. Предложена стратегия самоорганизации БЗ нечетких однотипных регуляторов с применением технологий квантовых вычислений. Применение интеллектуальных вычислений и квантового алгоритма самоорганизации БЗ позволяет достичь цели управления в непредвиденных ситуациях за счет повышения уровня робастности интеллектуальной системы управления в проблемно-ориентированной области. Важным результатом проектирования интеллектуальных систем управления является показанная возможность реализации квантовых алгоритмов и квантовых вычислений на типовом (а не на гибридном квантовом) процессоре в стандартной конфигурации аппаратной поддержки робота-манипулятора как объекта эксперимента. Описание на квантовом языке постановок многих классических (слабоструктурированных) инженерных задач (труднорешаемых на языке классической логики) позволяет найти их эффективное решение. Положительный результат применения технологий мягких интеллектуальных вычислений совместно с аппаратом квантовых вычислений привел к новому альтернативному подходу – применению технологии квантовых интеллектуальных вычислений в задачах оптимизации процессов управления. В данной работе демонстрируется эффективность спроектированных интеллектуальных систем управления с применением технологий мягких и квантовых вычислений. Для оценки работы систем управления вводится система критериев качества, адаптированная для рассматриваемого объекта управления – робота-манипулятора с семью степенями свободы в зависимости от требуемых точностных характеристик работы. Особое внимание уделено поведению робота-манипулятора под управлением предлагаемых интеллектуальных систем управления в критических непредвиденных ситуациях, связанных с возмущениями во внутренних узлах сложного объекта управления.
Abstract: The problems of designing control systems using soft and quantum computing on the example of complex con-trol object (redundant 7 degrees of freedom manipulator) are described. A self -organization strategy for a knowledge base of
one-type fuzzy controllers using quantum computing technologies is considered. Application of intelligent computing and
quantum self-organization algorithm allows reaching control purpose in unexpected situations. It it reached due to i mproving
robustness level of intelligent control system in the problem-oriented field. An important result of intelligent control systems
design is a possibility of implementing quantum algorithms and quantum computing in typical (not hybrid quantum) defau lt
configuration hardware processor for robot manipulator as the control object. Quantum language description of most classical
(semistructured and difficult to solve using classical logic) engineering tasks allows finding an effective solution. Positive re-sult of intelligent soft computing technologies application based on quantum computing toolkit led to a new alternative a p-proach. It is using intelligent quantum computing technologies in tasks of control optimization.
The paper shows the efficiency of designed intelligent control systems using soft and quantum computing technologies.
To estimate control systems work the authors introduce a set of performance criteria. This set is adjusted to concerned contr ol
object (7 degrees of freedom robot manipulator) according to required accuracy characteristics.
A particular focus is on robot manipulator behavior that is controlled by proposed intelligent control systems in une x-pected situations connected with internal noise in complex control object.
Ключевые слова: непредвиденная ситуация, технологии мягких и квантовых вычислений, квантовый нечеткий вывод, интеллектуальная система управленияKeywords: unexpected situation, soft and quantum computing technologies, quantum fuzzy inference, intelligent control system
Просмотров: 10361
| 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►
