Имитационное моделирование в задачах конфигурирования дискретных объектов с заданным поведением

• Автор: Петросов, Давид Арегович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень условных обозначений.

Введение

Глава 1. Обзор современного состояния проблемы

1.1 Дискретное описание объектов различной природы.

1.2 Имитационное моделирование.

1.3 Формальные методы поиска требуемых конфшураций ДО.

1.4 Интеллектуальные методы поиска конфигурации

1.5 Средства поиска конфигураций с заданным поведение

1.6 Г енетические алгоритмы

1.7 Сети Петри как средства имитационного моделирования ДО

1.8 Постановка задачи
Глава 2. Имитационная модель формирования конфигурации ДО со статической структурой.
2.1 Формальная постановка задачи.
2.2 Описание генотипа сетями Петри.
2.3 Целевая функция
2.4 Описание операторов генетического алгоритма сетями Петри
2.5 Решение задачи.
2.6 Выводы по шорой главе
Глава 3. Имитационная модель формирования конфигурации ДО с динамической структурой
3.1 Формальная постановка задачи.
3.2 Формализация сетями Петри
3.3 Описание генотипа
3.4 Целевая функция
3.5 Операторы генетического алгоритма
3.6 Решение задачи.
3.7 Модель межкомпонентной шины
3.8 Выводы по третьей главе.
Глава 4. Разработка системы имитационного моделирования конфигурирования ДО.
4.1 Функциональная модель информационной системы имитационного моделирования ДО с заданным поведением
4.2 Программная реализация.
4.3 Применение предложенного метода в предметной области проектирования вычислительной техники.
4.4 Пример работы адаптированного генетического алгоритма
4.5 Применение предложенного метода к проблемной области распределения ресурсов
4.6 Применение предложенного метода к решению задачи
массового обслуживания.
4.7 Оценка эффективности работы генетического алгоритма
4.8 Выводы по четвертой главе
Заключение.
Приложение А. Сравнение предложенного метода с методами прямого
и направленного перебора.
Приложение Б. Регистрационное свидетельство на программу для
ЭВМ .
Приложение В. Регистрационное свидетельство на программу для
ЭВМ .
Приложение Г. Акт о внедрении результатов диссертационной работы в
ЗАО ЗМС г. Шебекино
Приложение Д. Акт о внедрении результатов диссертационной работы в
БГТУ им. В.Г. Шухова.
Приложение Е. Модели триггеров
Библиографический список.
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИИ
БЗ База знаний
ВСП Вложенная есть Петри
ГА Генетический алгоритм
до Дискретный объект
ИИ Искусственный интеллект
им Имитационное моделирование
ис Информационная система
КС Компьютерные системы
мш Межкомпонентная шина
ПК Персональный компьютер
пм Процессорный модуль
СИМ Системы имитационного моделирования
смо Системы массового обслуживания
СП Сеть Петри
ЭБ Элементная база
эс Экспертная система
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Очевидно, что для достижения такого равновесия модель организации должна иметь достаточно гибкую структуру. Это должно позволить изменять иерархические связи подчиненности, переходить от одной топологии структуры к другой в зависимости от решаемой задачи. Менеджмент организации решает вопрос конфигурирования организации, то есть обеспечения такого состава и связей, которые позволят преобразовать входной вектор задачи в требуемой выходной [5, 2). Еще одним примером ДО может служить электрическая сеть -совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи, предназначенная для передачи и распределения электрической энергии. Электрическая сеть может иметь очень сложную структуру, обусловленную территориальным расположением потребителей, источников, требованиями надёжности и другими соображениями. В сети выделяют так же элементы и связи между ними. Линии могут быть одинарными и двойными (двухцепными), иметь ответвления (отпайки). К элементам, как правило, подходит несколько линий, в компонентах происходит преобразование напряжения и распределение потоков электроэнергии между подходящими линиями. Для наглядного представления структуры сети используется специальное начертание схемы, однолинейная схема, представляющая три провода трёх фаз в виде одной линии. На схеме отображаются линии, секции и системы шин, коммутаторы, фансформаторы, устройства защиты. Структура сети электроснабжения может динамически изменяться путём переключения коммутаторов. Это необходимо для отключения аварийных участков сети, для временного отключения участков при ремонте. Структура сети также может быть изменена для оптимизации электрического режима сети [, ]. При рассмотрении технических объектов можно сказать, что это ограниченная область реальной действительности, взаимодействующая с окружающей средой, выполняющая определенные функции и имеющая структуру. Под функцией понимают свойство объекта, используемое для преобразования входных величин, при внешних и дополнительных воздействиях и условиях работы, в выходные величины. Функция является объективно измеряемое свойство, которое может быть охарактеризовано параметрами объекта. Количество реализуемых системой функций соответствует количеству используемых физических свойств. Общая функция охватывает множество всех входных и выходных величин, которое характеризует рассматриваемый объект как одно целое. Частные функции делятся на: главные и вспомогательные - по их значению в выполнении задачи; основные и элементарные - по типу изменения изменений функций в процессе их выполнения []. Структура - совокупность элементов и отношений между ними внутри объекта. Элемент объекта при проскгировании рассматривается, как одно целое, хотя он может иметь различную степень сложности. Если при рассмотрении элемента, не принимается во внимание его форма и внутреннее строение, а рассматривается только выполняемая им функция, то такой элемент называется функциональным. Для механической системы элементами могут быть: деталь, звено, группа, узел, простой или типовой механизм. Деталь - элемент конструкции не имеющий в своем составе внутренних связей (состоящий из одного твердого тела). Звено -твердое тело или система жестко связанных твердых тел (может состоять из одной или нескольких деталей) входящая в состав механизма. Группа -кинематическая цепь, состоящая из подвижных звеньев, связанных между собой кинематическими парами (отношениями), и удовлетворяющая некоторым заданным условиям. Узел - несколько деталей связанных между собой функционально, конструктивно или каким-либо другим образом. С точки зрения системы узлы, группы, простые или типовые механизмы рассматриваются как подсистемы. Самым низким уровнем разбиения системы при конструировании является уровень деталей; при проектировании - уровень звеньев. Элементы из системы можно выделить только после определения взаимосвязей между ними, которые описываются отношениями. Для механических систем интерес представляют отношения определяющие структуру системы и ее функции, т.