Эффективная методика обработки и анализа данных при синтезе структур встроенных компьютерных систем

• Автор: Третьяков, Сергей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНЫХ ВСТРОЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ

1.1 Технология проектирования ВКС .

1.1.1 Компонентная база ВКС .

1.1.2 Инструментальные средства проектирования ВКС

1.2 Комплексный подход к проектированию структуры конкурентоспособной ВКС

1.3 Этапы проектирования встроенной компьютерной системы.

Выводы по главе 1 .

Глава 2 ПОСТРОЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВСТРОЕННОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ .

2.1 Комплексный подход к проектированию встроенной компьютерной системы .
2.2 Построение функциональной модели встроенной
компьютерной системы
2.3 Построение блочной функциональной модели системы
2.4 Декомпозиция функциональной модели ВКС
2.5 Оценка качества выполнения декомпозиции модели ВКС
2.6 Оценка параметров функциональной модели ВКС .
2.6.1 Использование функции максимального правдоподобия для оценки параметров модели
2.6.2 Использование байесовских оценок параметров модели
2.6.3 Оценка параметров модели при неполной информации о целевых характеристиках системы .
Выводы по главе 2 .
Глава 3 ВЫБОР ПРОГРАММНЫХ И АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ВКС
3.1 Оценка взаимодействия простых целей при проектировании ВКС
3.2 Оценка влияния факторов на достижимость простых целей
при проектировании ВКС
3.3 Оценка индикатора достижимости простых целей по значениям факторов .
3.4 Использование функции полезности для оценки
альтернативных вариантов
Выводы по главе 3
Глава 4 РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРТНЫХ
ОЦЕНОК ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ВКС .
4.1 Модуль главного окна программы
4.2 Ввод данных .
4.2.1 Входная форма Матрица критериев .
4.2.2 Входная форма Факторы и критерии
4.3 Вывод данных
4.3.1 Выходная форма Матрица отобранных критериев .
4.3.2 Выходная форма Отобранные факторы и критерии
4.3.3 Выходная форма Связи отобранных критериев .
4.3.4 Выходная форма Связи отобранных факторов с критериями
4.4 Сервис прямая работа с таблицами базы данных .
Выводы по главе 4
Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Исходя из многовариантности структур ВКС, в первой главе работы предложен аддитивный критерий конкурентоспособности для выбора рациональной структуры в виде свертки важнейших компонентов, оценивающих степень реализации обязательных и дополнительных функций, время и стоимость проектирования системы и др. Рассматриваются факторы, влияющие на оценку соответствующих компонентов. Во второй главе рассматриваются методы построения функциональной модели процесса проектирования ВКС и рационального разбиения проектируемой системы на функциональные блоки. Формирование совокупности связанных функциональных элементов встроенной системы, распределение данных и распределения подфункций системы по функциональным элементам, связано с решением задачи декомпозиции системы на подсистемы. В качестве критерия декомпозиции системы выбирается минимизация связей между функциональными элементами при условии, что каждый функциональный элемент в состоянии выполнить все свои подфункции. Для этого описывается поведение потоков данных в системе в целом и между подфункциями функциональных элементов. Разработана методика проведения декомпозиции системы, уменьшающая потоковую связность функциональных элементов между собой. В третьей главе рассмотрены методы решения задачи выбора аппаратных и программных компонентов встроенной вычислительной системы при наличии неполной информации о ее целевых характеристиках. После того, как получено удовлетворительное разбиение системы на подсистемы, наступает этап проектирования структуры каждого функционального элемента системы с использованием имеющейся в распоряжении компонентной базы. Для решения проблемы разбиения структуры ВКС на подсистемы должны учитываться данные экспертных оценок специалистов. В этой же главе предложен эффективный метод обработки экспертной информации, позволяющий построить многоэтапную процедуру принятия решения. Из-за того, что количество простых целей и факторов влияния, даже при небольшом числе исходных целей, может быть очень большим, возникает задача их количественной оценки и ранжирования для последующего выбора наиболее значимых целей и наиболее эффективных факторов. Для решения этой задачи используется матрица взаимодействия простых целей. Далее для решения задачи эффективного проектирования функционального элемента на основе экспертных данных в диссертации предложена трехэтапная процедура. В четвертой главе описывается программная реализация системы обработки экспертных оценок при проектировании ВКС. Эта программа является частью системы поддержки принятия решения о конкурентоспособном варианте системы. Экспертные оценки основываются на опыте экспертов, результатах проведенных ими экспериментов и выполненных ранее проектах. Для каждого простого критерия вычисляется интегральная экспертная оценка, и сравнивается с пороговыми значениями. Критерии, признанные незначимыми, исключаются из рассмотрения. Аналогичным образом производится экспертная оценка влияния факторов на достижимость простых целей. Здесь производится вычисление интегральной оценки каждого фактора, которые сравниваются с пороговыми значениями и выявляются факторы, признанные экспертами значимыми. Проблема сходимости оценок, часто возникающая при итеративном применении этих оценок, решается в работе за счет применения экспертной системы нейлоровского типа. В качестве примера практического применения предложенной методики и использования разработанного программного обеспечения приведен пример проектирования структуры устройства для сбора информации с территориально распределенных объектов (работа выполнялась для ООО «Сервис Плюс»). Цель работы заключается в разработке новой эффективной методики обработки и анализа данных, предназначенных для синтеза структуры встроенных компьютерных систем (ВКС) и для выбора наилучшего ее варианта. Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций. Научные положения, выводы и рекомендации обоснованы теоретически с использованием аппарата системного анализа и системного проектирования, методов декомпозиции задач и алгоритмов, а также методов синтеза алгоритмов. Предложенная методика проектирования подтверждена характеристиками разработанных вычислительных комплексов.