автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Формирование рационального кода управляющих программ в многопараметрических системах управления

На правахрукописи

ЧАШИН Юрий Геннадиевич

ФОРМИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО КОДА

УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ В МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Орел - 2004

Работа выполнена на кафедре информационных систем Орловского государственного технического университета.

Научный руководитель

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор Константинов Игорь Сергеевич

- доктор технических наук, профессор Корсунов Николай Иванович

— кандидат технических наук, доцент Архипов Олег Петрович

Ведущая организация — Тульский государственный технический университет

Защита диссертации состоится 19 октября 2004 года в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.182.01 при Орловском государственном техническом университете (302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29, главный корпус, ауд. 212).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета.

Автореферат разослан 17 сентября 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Суздальцев АЛ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В связи с развитием рыночных отношений все большие требования предъявляются к качеству и себестоимости выпускаемой продукции. Одним из путей совершенствования этих показателей является повышение эффективности многопараметрических автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП). В этом случае исключением не являются производства по выпуску питательных смесей и спиртосодержащих жидкостей.

Эффективность многопараметрических АСУТП может быть повышена за счет уменьшения времени реакции системы на события и учета дополнительных параметров технологического процесса. Одним из способов достижения этого является использование рационального программного кода. Анализ используемого программного кода в различных АСУТП показывает, что он допускает дальнейшую оптимизацию за счет разработки и использования различных инструментальных средств построения управляющих программ.

В настоящей работе решались вопросы получения рационального кода управляющих программ многопараметрических АСУТП за счет разработки и использования методики информационных моделей. Актуальность темы усиливается постоянными требованиями модернизации АСУТП для удовлетворения растущих к ним требований, поскольку данный подход является наиболее дешевым и доступным способом модернизации.

Тема работы ориентирована на создание методики получения рационального кода управляющих программ многопараметрических систем управления, основанной на преобразованиях моделей структуры программного кода, являющихся упрощенным вариантом многоленточных автоматов. Большое внимание уделено исследованию практического использования предлагаемой методики для получения рациональных программ многопараметрических АСУТП.

Таким образом, предлагаемая работа является актуальной, так как направлена на повышение эффективности работы многопараметрических систем управления.

Объектом исследования являются многопараметрические автоматизированные системы управления.

Предметом исследования являются инструментальные средства построения управляющих программ многопараметрических автоматизированных системы управления.

Целью работы является повышение эффективности функционирования многопараметрических автоматизированных систем управления путем снижения времени обработки информации и сокращения объема оперативной памяти.

РОС НЛЦИОМАЛЬИАЯ 5ИБДЦОТЕХА

ОЭ *а4тт66'Ъ

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- анализ существующих программных средств и технологий реализации программного кода многопараметрических систем управления;

- анализ известных улучшающих преобразований, используемых при получении кода управляющих программ современных микропроцессорных систем;

- построение моделей структуры программного кода, создание новых эквивалентных преобразований этих моделей и разработка алгоритмов целенаправленного преобразования моделей;

- разработка методики создания рационального кода управляющих программ на основе целенаправленного преобразования моделей;

- создание программных средств построения рационального кода управляющих программ многопараметрических систем управления, обеспечивающих реализацию предложенной методики. Научная новизна работы;

- построены информационные модели, описывающие структуры программного кода управляющих программ;

- разработаны новые эквивалентные преобразования для информационных моделей;

- созданы алгоритмы получения оптимальных и близких к ним информационных моделей;

- создана методика построения рационального кода управляющих программ многопараметрических систем управления, на основе использования алгоритмов оптимизации информационных моделей. Практическая ценность работы:

- разработаны программные средства получения рационального кода для микроконтроллера МикроДАТ и адаптивного специализированного языка контроля и управления АСЯ, в виде прикладных пакетов.

Реализация работы: диссертационная работа выполнена на кафедре информационных систем Орловского государственного технического университета.

Разработанная методика построения рационального кода управляющих программ многопараметрических АСУТП (в виде программного продукта), использовалась при создании:

- многопараметрической АСУ многофункционального технологического учебно-производственного комплекса «Рецикл», Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова;

- многопараметрической АСУ установкой ректификации культу-ральных спиртосодержащих жидкостей, Весело-Лопаньского спиртового завода.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Международной конференции "Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений" в Белгороде - 1997, на Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика - 98" в Зеленограде - 1998, на конференции "Компьютерное моделирование" в Белгороде - 1998, на Международной конференции "Передовые технологии в промышленности и стройинду-стрии на пороге 21 века" в Белгороде - 1999, на Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании" в Рязани - 2000, на Международной научно-практической конференции "Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века" в Белгороде - 2000, на Международной научно-технической конференции "Информационные технологии в науке, образовании и производстве" в Орле - 2004.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 11 печатных работах, из которых 8 опубликовано в соавторстве.

Объем н структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, приложения. Обшцй объем диссертации 200 страницы, включает 163 страницы основного текста, 31 страницу приложений, 87 наименований списка литературы, 96 рисунков и 20 таблиц. На защиту выносятся:

• Информационные модели структуры программного кода.

• Эквивалентные преобразования для информационных моделей.

• Алгоритмы получения оптимальных и близких к ним информационных моделей.

• Методика построения рационального кода управляющих программ многопараметрических систем управления, на основе использования алгоритмов оптимизации информационных моделей.

• Результаты применения предлагаемой методики в АСУ многофункционального учебно-производственного комплекса «Рецикл» и в АСУ ректификации КССЖ в производстве спирта.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы диссертации, сформулированы цель и задачи работы, отмечены научная новизна и практическая ценность результатов, а также дано краткое изложение работы по главам.

В первой главе проводится анализ подходов к повышению эффективности работы программных средств многопараметрических АСУТП.

В настоящее время ресурсы микропроцессорных контроллеров, даже с 8-разрядными микропроцессорами, достаточны для поддержки программирования на языках высокого уровня. Это позволяет использовать все преимущества структурного программирования, разрабатывать программное обеспечение как проект, с использованием раздельно транслируемых модулей. При программировании многопараметрических АСУТП используются следующие программные средства: средства разработки проектов, пакеты инструментальных программ, системы программирования с интерфейсом в виде оболочек, интегрированные системы программирования, 8СЛОЛ-системы. Последние два, являются наиболее удобными и популярными.

Использование программных средств, построенных на основе языков высокого уровня пользователями-программистами разной квалификации, приводит к получению нерационального программного кода. Для устранения этого недостатка, создано множество различных методик оптимизации программ.

Суть оптимизации заключается в получении программ из исходных, по качеству не уступающих программам, написанным программистами высокой квалификации, но с гораздо меньшими затратами.

К настоящему времени сделан ряд попыток, обобщить и классифицировать неоптимальные конструкции, которые встречаются в программах, и разработать соответствующие оптимизирующие процедуры. Можно выделить следующие группы оптимизационных процедур:

- оптимизация циклов;

- оптимизация индексных выражений;

- оптимизация логической структуры программы;

- устранение избыточных вычислений;

- эффективная организация подпрограмм;

- использование эффективных операций;

- оптимизация ввода-вывода;

- эффективное использование памяти;

- вспомогательные процедуры.

Поскольку критериями оптимизации программ являются время выполнения программы и объем занимаемой памяти, которые находятся в противоречии, то для получения наибольшего эффекта необходимо пользоваться некоторыми стратегиями использования оптимизирующих процедур. Можно выделить следующие, наиболее известные стратегии:

- «смешанная» стратегия;

- факторизация программ;

- метод «меченных рыбок»;

- управляемая оптимизация;

- конкретизация программ.

Поскольку развитие вычислительной техники опережает развитие программных средств то, рассматривая программную оптимизацию, следует учитывать и аппаратную оптимизацию, используемую в современных микропроцессорах.

Анализ использования основных инженерных численных методов при программировании микропроцессорных систем показывает, что практически все методы состоят из "простейших" операций (сложение/вычитание, умножение/деление), что обусловлено историческими предпосылками их развития. Анализ развития современных микропроцессоров показывает, что они эффективно выполняют различные операции, но особое ускорение достигается на "простых" операциях типа

умножение и деление, и "сложных" типа имеется устой-

чивая тенденция к дальнейшему совершенствованию микропроцессоров, в частности - математического сопроцессора,

Анализируя оптимизирующие процедуры, стратегии их использования и развитие современных микропроцессоров, можно сделать следующие выводы:

- существенным недостатком является использование в некоторых оптимизирующих процедурах не эквивалентных замен, в некоторых случаях это может привести к внесению ошибок;

- большинство процедур являются локальными, и как следствие, недостаточно эффективными;

- многие оптимизирующие процедуры являются плохо совместимыми, а некоторые взаимоисключающими;

- с развитием оптимизации в современных микропроцессорах, эффективность некоторых процедур снижается, а некоторых пропадает вовсе;

- для получения наибольшего оптимизационного эффекта необходима сложная разработка целенаправленной стратегии использования разнообразных оптимизационных процедур, учитывающей особенности конкретных программ.

Выход из данной ситуации видится в разработке новых эквивалентных методик оптимизации, позволяющих анализировать всю программу и получать действительно лучшую программу, по какому либо критерию.

В этом случае, при изучении свойств программ удобнее иметь дело не с детальным описанием программ, а с ее упрощенной моделью. Идея схематизации алгоритмов и программ принадлежит А. А. Ляпунову. В

1953 г. исходя из общей концепции необходимости и возможности формализации процесса программирования, он ввел понятие схемы программ. Логическую структуру последних можно описывать абстрактными моделями, предложенными в 1959 году М. Рабином и Д. Скоттом -многоленточными автоматами. Такие модели оказались очень удобными, поскольку обнаружили в себе ряд полезных свойств, ценных для практического использования. Наиболее ценными для таких моделей, является решение проблем эквивалентности и полноты.

В результате приведенного анализа сформулированы задачи дальнейшего исследования.

Во второй главе на основании анализа проведенного в первой главе предлагается, использовать новые модели, названные информацион-нымимоделями.

Под информационной моделью понимается однонаправленный связанный граф, имеющий один вход и один выход, вершины и дуги которого помечены символами некоторых алфавитов Р и р. Предполагается, что дуги, исходящие из вершин и приходящие в вершины, не изображаемые на рисунках, определяют соответственно вход и выход информационной модели.

Каждой модели сопоставлен информационный поток, определяемый множеством путей, ведущих из входа в ее выход. Путь описывается последовательностью меток вершин и дуг, которые мы проходим, путешествуя из входа в выход модели.

Пример эквивалентных информационных моделей Я, и Я2 с Р = {р,д} и О = {0,1}, и их путей и :

I 'А', *2

'{с* 'А;

V Ф Щ

е2: {рЩ* Р\д0(д\)* до. ¿2: рОяЩ'дО;

£3:р\р0д0;

¿4 :р\р0д1{41)\0; 15:р\рЩр1)*рО;

Ц-.рХрЩр^р^д^дО.

Определяется классификация информационных моделей. В зависимости от исходного программного кода модели могут быть детерми-нированнымиж недетерминированными, с фиксированным числом дуг выходящихиз вершины и с произвольным числом дуг выходящихиз вершины,с количеством типоввершинравных двум и с произвольным количеством типов вершин, с циклами и без циклов, с пересекающимися циклами и с не пересекающимися циклами,

Для решения поставленных задач необходимо уметь преобразовывать одни информационные модели в другие с сохранением их основных характеристик. Такие модели названы эквивалентными.

Обычно, в информационном потоке заложена вся информация о модели. Поэтому эквивалентность моделей задается на этом информационном носителе. Такую эквивалентность предложено задавать с помощью системы соотношений. Весь смысл заключается в том, что, во-первых, с помощью системы соотношений иногда можно задать некоторые необходимые для практических разработок условия. И, во-вторых, система соотношений, обычно, позволяет задаваемые ими условия, переформулировать на язык структурных преобразований информационных моделей.

Две модели считаются эквивалентными, если множество путей этих моделей совпадают над выбранной системой соотношений.

В работе предлагаются и рассматриваются три системы соотношений:

- строгая система соотношений;

- система соотношений типа перестановочность;

- система соотношений типа сокращение.

При таком подходе, необходимо решить задачу построения системы преобразований, сохраняющей заданные характеристики информационных моделей.

Система преобразований, позволяющая перестраивать одну модель в другую, ей эквивалентную, описывается в виде исчисления фрагментов.

Система преобразований задается аксиомами и правилом вывода.

Фрагмент, представляет из себя часть информационной модели с указанием связей.

Правило вывода - правило подстановки, позволяет один фрагмент заменить другим, ему эквивалентным.

Аксиомы, описывающие пары эквивалентных фрагментов для предложенных систем соотношений, задаются в следующем виде:

Аксиома перестановочности: РI А ч I

р/\рКр2 " 9°/ V Я У <7Г Р / VР

° да А2

123 4 91) 243

Аксиома склейки-расклейки:

Для строгой системы соотношений используется аксиома А. 2, для системы соотношений типа перестановочность — АЛ и А. 2, для системы соотношений типа сокращение — и A.3.

Для предложенных систем соотношений разработаны алгоритмы распознавания эквивалентности в классах моделей, которые необходимы для создания алгоритмов получения рационального программного кода.

Алгоритм распознавания для строгой эквивалентности основан на получении псевдомодели, путем операции склейки первых вершин исходных моделей, и избавлении в ней от недетерминизма: одинаково помеченных дуг выходящих из одной вершины. Если в псевдомодели удается избавиться от недетерминизма, то модели эквивалентны, иначе - нет. Отметим, что данный алгоритм применим как к моделям без циклов, так и к моделям с циклами.

Алгоритм распознавания эквивалентности для системы соотношений типа перестановочность, получен путем распространения алгоритма Берда на предлагаемые модели. Он основан на использовании четырех вспомогательных операциях: склеивания, уплотнения, пополнения, замыкания. Алгоритм заключается в построении псевдомодели, проведении операций пополнения и уплотнения до тех пор, пока модель не будет замкнутой. Если замыкание удается, то исходные модели

эквивалентны. Если на каком то шаге операция уплотнения не удается, то исходные модели не эквивалентны.

Алгоритм распознавания для системы соотношений типа сокращение, так же основан на получении псевдомодели, и избавлении в ней от недетерминизма, путем удаления некоторых ее фрагментов. Если удается получить детерминированную псевдомодель, то исходные модели -эквивалентны. Данный алгоритм справедлив для детерминированных моделей с двухсимвольным алфавитом вершин.

В третьей главе решаются проблемы полноты систем преобразований для заданных классов моделей, строятся алгоритмы получения рационального программного кода.

Система преобразований называется полной, если она позволяет по заданной модели получать все ей эквивалентные.

Строгая система преобразований является довольно хорошо изученной (конечные автоматы, например Мура, Миля), поэтому рассматриваются лишь модели без обратных связей.

Доказательство основано на следующих утверждениях:

- по любой модели можно построить каноническую модель. Под канонической моделью, понимается модель, у которой в каждую ее вершину приходит не более одной дуги (т.е. модель - дерево);

- все преобразования склейки-расклейки обратимые;

- в классе строго эквивалентных моделей каноническая модель -единственная.

Первые два утверждения - очевидны. Полнота вытекает из третьего утверждения, т.к. если это верно, то мы можем перейти из одной эквивалентной модели в другую через каноническую модель, которая единственная. Доказательство этого утверждения проводится методом индукции по количеству ярусов моделей.

Доказательство полноты системы преобразований типа перестановочность, проводится отдельно для моделей без циклов и моделей без пересекающихся циклов.

Для доказательства полноты системы преобразований типа перестановочность для моделей без циклов, используется понятие канонической модели. Здесь,. модель является канонической, если в любую ее вершину ведет одна дуга и к модели неприменимо преобразование, задаваемое аксиомой перестановочности, в котором порядок символов, используемых в любом верхнем и нижнем ярусах, соответствует их порядку в алфавите вершин Р.

Очевидно, что любая модель приводима к канонической форме с использованием лишь предложенной системы преобразований. Тогда для доказательства полноты достаточно показать, что модель приведенная к канонической форме - единственная. Доказательство единствен-

ности канонической формы проводится методом индукции по числу ярусов.

Для практической ценности предлагаемой методики, наиболее важным является доказательство полноты системы преобразований моделей без пересекающихся циклов, с произвольным числом меток вершин и дуг. Для этого показывается возможность приведения любой пары эквивалентных моделей к общему виду, т.е. доказывается возможность выравнивания.

Процесс выравнивания двух таких эквивалентных моделей, заключаться в многократном повторении следующих действий:

- выход в моделях на циклы, с эквивалентными, над рассматриваемой системой соотношений, первыми вершинами;

- выравнивание этих циклов.

При выравнивании циклов, могут возникнуть следующие случаи:

- циклы содержат хотя бы одну одинаково помеченную вершину, с количеством выходящих дуг больше единицы;

- циклы содержат одинаково помеченные вершины, которые имеют лишь по одной выходящей дуге;

- циклы не содержат вершин с одинаковыми метками;

Для выхода в моделях на циклы с эквивалентными первыми вершинами, показан процесс построения некоторого пути £, ведущего из входа первой модели в ближайший цикл, во второй модели.

В случае, когда циклы содержат хотя бы одну одинаково помеченную вершину, с количеством выходящих дуг больше единицы, показана возможность выравнивания общих частей циклов с расчленением каждого цикла на пары эквивалентных, с получением случая, когда циклы содержат только одинаково помеченные вершины. Выравнивание таких циклов возможно путем их развертывания, до наименьшего общего кратного.

В случае, когда циклы содержат одинаково помеченные вершины, которые имеют лишь по одной выходящей дуге, показан процесс нахождения для каждого такого цикла, цикла в другой модели, с эквивалентной первой вершиной. Причем такие циклы будут содержать одинаково помеченные вершины, с более одной выходящей дугой. Показана возможность выравнивания таких циклов.

В случае, когда циклы не содержат вершин с одинаковыми метками, на каждом пути первой модели, должен быть цикл с «хотя бы одной» вершиной из рассматриваемого цикла второй модели. Как было показано выше, любой такой путь, ведущий до такого цикла, можно построить и во второй модели. Что позволяет перейти к рассмотренному первому случаю выравнивания циклов.

Доказательство полноты системы преобразований типа сокращение, проводится для детерминированных и недетерминированных моде-

лей. Доказательство проводится методом индукции по длине сокращенного максимального пути, который получается переходом к недетерминированной модели путем проведения всех возможных операций сокращения.

Для выбранных систем преобразований, проведено исследование их достаточности для построения рационального программного кода. Отмечено, что данные системы преобразований выбраны не случайно, поскольку совместное их использование должно быть наиболее эффективным. Так например, в некоторых случаях для возможности использования системы преобразований типа сокращение, сначала необходимо, найти «подходящие места» где ее можно применить, а это может стать возможно лишь с помощью системы преобразований типа перестановочность.

Для выбранных систем преобразований разрабатываются алгоритмы построения рационального программного кода.

Доказанная полнота систем преобразований • позволяет по одной исходной модели, получить всё полное множество эквивалентных, и из этого множества выбрать «лучшую» по некоторому критерию.

Критериев для определения «лучшей» модели может быть достаточно много. Здесь под «лучшей» будем понимать информационную модель, эквивалентную исходной, с наименьшим числом вершин и дуг. Тогда, под минимизацией информационных моделей будем понимать последовательность преобразований в модели, с помощью заданных систем преобразований, направленных на получение новой модели, эквивалентной исходной, но с меньшим числом вершин и дуг. Минимальной будем называть модель, эквивалентную исходной, в которой дальнейшие преобразования не могут привести к уменьшению числа вершин и дуг. Заметим, что минимальная модель в общем случае, может быть не единственна, это возможно например, когда используется система соотношений типа перестановочность.

Отмечено, что для практически, наиболее ценной является минимизация моделей по вершинам, поскольку это соответствует минимизации программ по количеству операторов или машинных команд, что дает больший эффект чем минимизация программы по количеству переходов между операторами. Поэтому, под минимизацией предлагается далее понимать минимизацию моделей по количеству вершин.

Для некоторых классов моделей предложены целенаправленные алгоритмы, позволяющие гораздо быстрее находить минимальные или близкие к минимальной, чем при переборе.

При строгой эквивалентности, такие алгоритмы известны, например конечные автоматы Мура и Миля.

Для моделей без пересекающихся циклов при системе соотношений типа перестановочность, предлагается следующий алгоритм получения модели, близкой к минимальной:

- выполнение всех операций расклейки, при этом только в первые вершины циклов допускается вхождение только двух дуг;

- выполнение всех возможных операции склейки вершин, расположенных до циклов в циклы;

- минимизация циклов модели;

- минимизация линейных участков модели, с возможным вынесением вершин из циклов;

- минимизация модели по склейкам.

При системе соотношений типа сокращение, рассматриваются детерминированные модели с двухсимвольным алфавитом вершин. Дня описания свойств таких моделей, вводится понятие ядра. Ядром модели называется модель, эквивалентная исходной, у которой произведены все возможные операции удаления вершин, т.е. ядро в общем случае - недетерминированная модель с одним типом вершин. Доказывается полнота перехода от одной модели к другой эквивалентной, через ядро. Предлагается следующий алгоритм минимизации:

- переход от исходной модели к недетерминированному ядру;

• - минимизация недетерминированного ядра. В результате получим ядро, у которого недетерминизм может проявляться лишь у вершин с дугами, ведущими в выход модели;

- переход от минимального недетерминированного ядра к эквивалентной минимальной детерминированной модели, путем избавления от недетерминизма за счет наименьшей вставки вершин.

В четвертой главе исследуется возможность применения методики информационных моделей для улучшения программного кода.

Проводится исследование применения методики информационных моделей, на примерах 11-ти исходных фрагментов программ, написанных на языке «высокого уровня» TurboPascal 7.0, выбор которого обусловлен возможностью использования его в однозадачной операционной среде MS-DOS, что позволяет повысить точность временных замеров.

В примерах 1-4 рассматриваются преобразования склейки-расклейки, в 5, 6 - преобразования над циклами (развертывание, расчленение), в 7-9 - преобразования перестановки, в 10 и 11 - преобразования сокращения.

Сокращение объема памяти исследуемых фрагментов программ составило от 1,1 до 2,7 раза.

Для учета оптимизирующих методов используемых в современных микропроцессорах, исследования оценки эффективности предлагаемой

методики по времени выполнения фрагментов, были проведены с использованием четырех микропроцессоров: Amd 486DX4 - 120, Amd Кб -200, Intel Pentium 2 Celeron - 400, Intel Pentium 4 - 1400.

Временные замеры были проведены в тактах микропроцессоров, с погрешностью 0,1 длительности такта.

Время выполнения исследуемых фрагментов программ, сократилось от 0,6 до 8,0 раз.

Проводилось исследование применения предлагаемой методики информационных моделей, на примере АСУ многофункционального технологического учебно-производственного комплекса «Рецикл».

Технологический комплекс «Рецикл» в составе: загрузочных устройств, оперативных бункеров - накопителей с устройствами для улавливания инородных предметов и металломагнитных примесей, подъемно-транспортного оборудования, аспирационно-вентиляционного оборудования, измельчителя, смесителя, прессового оборудования, сушильного агрегата и участка фасовки обеспечивает:

- прием сырья и других компонентов и измельчения;

- очистку сырья от крупных и металлосодержащих примесей;

- приготовление материалов из различных компонентов.

АСУ комплекса «Рецикл» выполнена с использованием программируемого микроконтроллера МикроДАТ МП59.01-02. Микроконтроллер предназначен для комплектования отдельных узлов производственных систем с количеством входов-выходов до 116. Рабочая программа микроконтроллера представляет собой список инструкций, количество которых не может превышать 1000, что является существенным ограничением, поскольку не позволяет учитывать все «нюансы» ТП.

Для получения рационального программного кода микроконтроллера МикроДАТ, была разработана и реализована программа «Реализации методики информационных моделей», написанная на языке высокого уровня Microsoft Visual C#. Результаты ее использования приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты применения методики информационных моделей. -

Исходный прогр. код «Улучшенный» прогр. код Дополненный прогр. код «Улучшенный» дополненный прогр код

количество инструкций 971 764 1273 985

мин. время выполнения, МКС. 16162 13522 21356 17533

Из полученных данных видно, что применение предлагаемой методики позволило сократить управляющую программу на 207 инструкций

(21,3%), что позволило «дополнить» управляющую программу 302 инструкциями. Это положительно сказалось на реакции всего комплекса: повысилось качество выпускаемой продукции за счет внесения дополнительных корректирующих добавок; снизилась себестоимость выпускаемой продукции за счет снижения затрат на электроэнергию, т.к. более «качественная» обработка входных сигналов позволила сократить время работы оборудования «в пустую», и снижения затрат на ремонт, за счет своевременного «предупреждения» и предотвращения некоторых аварийных ситуаций.

Проводилось исследование применения предлагаемой методики информационных моделей, на примере программных средств АСУ установкой ректификации культуральных спиртосодержащих жидкостей (КССЖ) используемой на Весело-Лопанском спиртовом заводе. АСУ построена по иерархическому принципу и представляет собой трехуровневую структуру.

Управляющая программа для ПЭВМ, расположенной на верхнем уровне, написана на языке высокого уровня Borland C+ + , с ее помощью осуществляется общее управление ходом технологического процесса в ректификационных установках при получении спирта. В управляющей программе реализована система прогнозирования, на основе которой осуществляется принятие решений.

Система прогнозирования реализуется с использованием адаптивного специализированного языка контроля и управления АСЯ. Одними из достоинств этого языка, являются лингвистическое описание сигналов и ключевые слова, реализованные на русском языке, что позволяет получать программы «понятные» для не специалистов в области программирования. Недостатком такого подхода является некоторая избыточность кода управляющих программ. Это может привести к недопустимой задержке реакции системы, на какое либо событие в ТП.

Для получения рационального программного кода системы прогнозирования, была разработана и реализована программа «Реализации методики информационных моделей», написанная на языке «высокого уровня» Microsoft Visual C#.

Благодаря применению разработанной методики, удалось добиться повышения скорости работы системы прогнозирования в 1,28 раза, что позволило сократить время «реакции» многопараметрической АСУ, на события в установке ректификации КССЖ и тем самым повысить качество выпускаемой продукции.

- В приложениях приведены тексты фрагментов управляющих программ и результаты численного исследования работы предложенных программных средств.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

В результате проведенных исследований можно представить следующие результаты и выводы:

1. Широкое использование различных средств высокого уровня, при получении управляющих программ многопараметрических систем управления, ведет к получению недостаточно эффективного программного кода.

2. Анализ известных оптимизирующих преобразований, используемых при получении управляющего программного кода, современных многопараметрических систем управления показал, что получаемый код допускает дальнейшую «оптимизацию».

3. Построены информационные модели, описывающие структуры программного кода управляющих программ.

4. Определены условия эквивалентности информационных моделей, обеспечивающие возможность их взаимозаменяемости.

5. Разработаны алгоритмы распознавания эквивалентностей информационных моделей.

6. Разработаны системы преобразований для информационных моделей, позволяющие изменять их основные характеристики.

7. Исследована полнота предложенных систем преобразований. Для некоторых классов моделей проведены доказательства их полноты.

8. Исследована и показана достаточность выбранных систем преобразований, для возможности построения рационального программного кода.

9. Созданы алгоритмы получения оптимальных и близких к ним информационных моделей.

10. Предложена методика получения рационального кода управляющих программ на основе преобразований структуры информационных моделей программного кода. Показана эффективность предлагаемой методики.

11. Разработана система получения рациональных программ для микроконтроллера МикроДАТ, и исследована на примере многопараметрической АСУ многофункционального технологического учебного комплекса «Рецикл». Благодаря применению предлагаемой методики, удалось сократить рабочую программу на 21,3%.

12. Разработана и использована система получения рациональных программ в многопараметрической АСУ ректификации КССЖ в производстве спирта на Весело-Л опанском спиртовом заводе. Это позволило сократить время на принятие решения системой, в ответ на события ТП, за счет ускорения работы системы прогнозирования в 1,28 раза.

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Чашин Ю.Г., Константинов И.С. Получение рационального кода управляющих программ микропроцессорных систем. // Международная научно-техническая конференция "Информационные технологии в науке, образовании и производстве". № 2(3). Орел 2004. С.65-69.

2. Хачатрян В.Е., Чашин Ю.Г. Использование преобразований для сравнения моделей на эквивалентность. // Международная научно-техническая конференция "Информационные технологии в науке, образовании и производстве". № 2(3). Орел 2004. С.53-57.

3. Хачатрян В.Е., Чашин Ю.Г. Преобразование программ микропроцессорных систем управления. // Известия высших учебных заведений. № 10,2000. С.135-138.

4. Хачатрян В.Е., Чашин Ю.Г. Полнота преобразований информационных моделей // Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века: Сб. докл. Междунар. науч. - практич. конф. 4.5. Белгород 2000. С.266-270.

5. Подловченко Р.И., Хачатрян В.Е., Чашин Ю.Г. Полная система эквивалентных преобразований для двухленточных автоматов с непересекающимися циклами. // -М. Программирование. N 5, 2000. С.З-28.

6. Чашин Ю.Г. Разработка нового подхода к оптимизации программ на этапе компиляции для микропроцессорных систем управления. // Тезисы конференции Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании. Рязань 2000. С.76-77.

7. Чашин Ю.Г. Структурные преобразования информационных моделей. // Международная конференция "Передовые технологии в промышленности и стройиндустрии на пороге 21 века". Секция 9: "Информационные процессы и технологии". Белгород 1999. С. 141-146.

8. Чашин Ю.Г., Хачатрян В.Е. Информационные модели с системой соотношения. // Конференция: Информационные технологии. Бел-ГТАСМ. Белгород 1998. С.156-161.

9. Чашин Ю.Г. Решение задач оптимизации на информационных моделях с системой соотношений. // Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Микроэлектроника и информатика - 98. Тезисы докладов. Часть 2. Зеленоград, МИЭТ 1998. С.200.

10. Хачатрян В.Е., Чашин Ю.Г. Преобразования структур моделей. Международная конференция: // Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыноч-

ных отношений. Сборник научных трудов. Часть 8: Математическое моделирование и информационные технологии. БелГТАСМ. Белгород 1997. С. 118-123.

11. Хачатрян В.Е., Чашин Ю.Г. Преобразования, сохраняющие перестановочность логических графов. // Сборник научных трудов. Бел-ГТАСМ. Белгород 1996. С.10-15.

ЛР ИД №00670 от 05.01.2000 г. Подписано в печать 13.09.2004

Усл. печ. л. 1 Тираж 100 экз. Заказ № 105

Отпечатано в Орловском государственном техническом университете. 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

* 1669*

ВВЕДЕНИЕ

• ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПОДХОДОВ К ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕК

ТИВНОСТИ РАБОТЫ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.

1.1. Анализ существующих программных средств и технологий реализации программного кода в многопараметрических АСУ ТП.

1.2. Анализ известных оптимизирующих методов и методик, используемых при получении рационального кода управляющих программ многопараметрических АСУТП.

1.3. Анализ развития программно-аппаратных средств повышения эффективности работы современных микропроцессорных систем.

1.4. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ МЕТОДИКИ ОПИСАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕ-« СКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ. "

2.1. Информационное моделирование программного кода.

2.2. Определение эквивалентности моделей, для задания условий заменяемости фрагментов программного кода.

2.3. Разработка алгоритмов распознавания эквивалентности моделей.

2.4. Исследование возможности преобразования моделей.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ ПОЛНОТЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ДЛЯ ЗАДАННОГО КЛАССА МОДЕЛЕЙ И ПОСТРОЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ПОЛУЧЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРОГРАММНОГО КОДА.

3.1. Исследование полноты систем преобразований для заданного класса моделей.

3.2. Выбор и исследование достаточности системы преобразований для построения рационального программного кода.

3.3. Построение алгоритмов рационального преобразования программного кода.

Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО КОДА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ В МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ АСУТП НА ОСНОВЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ.

4.1. Исследование повышения эффективности программного кода, за счет применения предлагаемых преобразований информационных моделей.

4.2. Разработка системы получения рациональных программ для микроконтроллера МикроДАТ, и исследование ее на примере многопараметрической АСУТП многофункционального технологического учебного комплекса «Рецикл»

4.3. Разработка и использование системы получения рациональных программ в многопараметрической АСУТП ректификации КССЖ в производстве спирта на Весело-Лопанском спиртовом заводе.

Выводы к главе 4.

Актуальность работы. В связи с развитием рыночных отношений все большие требования предъявляются к качеству и себестоимости выпускаемой продукции. Одним из путей совершенствования этих показателей является повышение эффективности многопараметрических автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) [1-3]. В этом случае исключением не являются производства по выпуску питательных смесей и спиртосодержащих жидкостей.

Эффективность многопараметрических АСУТП может быть повышена за счет уменьшения времени реакции системы на события и учета дополнительных параметров технологического процесса. Одним из способов достижения этого является использование рационального программного кода. Анализ используемого программного кода в различных АСУТП показывает, что он допускает дальнейшую оптимизацию за счет разработки и использования различных инструментальных средств построения' управляющих программ [4-8].

Исследования, проведенные в многопараметрических АСУТП многофункционального технологического учебного комплекса БГТУ им. В.Г. Шухова «Рецикл» и Весело-Лопанского спиртового завода, и полученные практические результаты показали, что разработка и использование эффективных методов оптимизации, может позволить при проектировании новых многопараметрических АСУТП, использовать более "проверенные" и более дешевые микропроцессорные системы управления, и производить модернизацию существующих многопараметрических АСУТП, путем использования всего лишь более рационального программного кода.

Таким образом, создание методики, получения рационального кода управляющих программ многопараметрических систем управления является актуальной.

Объектом исследования являются многопараметрические автоматизированные системы управления.

Предметом исследования являются инструментальные средства построения управляющих программ многопараметрических автоматизированных системы управления.

Целью работы является повышение эффективности функционирования многопараметрических автоматизированных систем управления путем снижения времени обработки информации и сокращения объема оперативной памяти.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- анализ существующих программных средств и технологий реализации программного кода многопараметрических систем управления;

- анализ известных улучшающих преобразований, используемых при получении кода управляющих программ современных микропроцессорных систем;

- построение моделей, новых эквивалентных преобразований и разработка алгоритмов рационального преобразования программного кода;

- разработка методики создания рационального кода управляющих программ и обоснование ее эффективности;

- создание программных средств построения рационального кода управляющих программ многопараметрических АСУТП, на основе преобразований информационных моделей.

Научная новизна работы:

- построены информационные моделй, описывающие структуры программного кода управляющих программ;

- разработаны новые эквивалентные преобразования для информационных моделей;

- созданы алгоритмы получения оптимальных и близких к ним информационных моделей;

- создана методика построения рационального кода управляющих программ многопараметрических систем управления, на основе использования алгоритмов оптимизации информационных моделей.

Практическая ценность работы:

- разработаны программные средства получения рационального кода для микроконтроллера МикроДАТ и адаптивного специализированного языка контроля и управления АС Я, в виде прикладных пакетов.

Реализация работы: диссертационная работа выполнена на кафедре информационных систем Орловского государственного технического университета.

Разработанная методика построения рационального кода управляющих программ многопараметрических АСУТП (в виде программного продукта), использовалась при создании:

- многопараметрической АСУ многофункционального технологического учебно-производственного комплекса «Рецикл», Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова;

- многопараметрической АСУ установкой ректификации куль-туральных спиртосодержащих жидкостей, Весело-Лопаньского спиртового завода.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- Международной конференции "Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений" в Белгороде - 1997;

- Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика -98" в Зеленограде - апрель 1998;

- Конференции "Компьютерное моделирование" в Белгороде -октябрь 1998;

- Международной конференции "Передовые технологии в промышленности и стройиндустрии на пороге 21 века" в Белгороде -1999;

- Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании" в Рязани - 2000;

- Международной научно-практической конференции "Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века" в Белгороде - 2000;

- Международной научно-технической конференции "Информационные технологии в науке, образовании и производстве" в Орле -2004.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 11 печатных работах, из которых 8 опубликовано в соавторстве.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, приложения. Общий объем диссертации 200 страницы, включает 163 страницы основного текста, 31 страницу приложений, 87 наименований списка литературы, 96 рисунков и 20 таблиц.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

В результате проведенных исследований можно представить следующие результаты и выводы:

1. Широкое использование различных средств высокого уровня, при получении управляющих программ многопараметрических систем управления, ведет к получению недостаточно эффективного программного кода.

2. Анализ известных оптимизирующих преобразований, используемых при получении управляющего программного кода, современных многопараметрических систем управления показал, что получаемый код допускает дальнейшую «оптимизацию».

3. Построены информационные модели, описывающие структуры программного кода управляющих программ.

4. Определены условия эквивалентности информационных моделей, обеспечивающие возможность их взаимозаменяемости.

5. Разработаны алгоритмы распознавания эквивалентностей информационных моделей.

6. Разработаны системы преобразований для информационных моделей, позволяющие изменять их основные характеристики.

7. Исследована полнота предложенных систем преобразований. Для некоторых классов моделей проведены доказательства их полноты.

8. Исследована и показана достаточность выбранных систем преобразований, для возможности построения рационального программного кода.

9. Созданы алгоритмы получения оптимальных и близких к ним информационных моделей.

10. Предложена методика получения рационального кода управляющих программ на основе преобразований структуры информационных моделей программного кода. Показана эффективность предлагаемой методики.

11. Разработана система получения рациональных программ для микроконтроллера МикроДАТ, и исследована на примере многопараметрической АСУ многофункционального технологического учебного комплекса «Рецикл». Благодаря применению предлагаемой методики, удалось сократить рабочую программу на 21,3%.

12. Разработана и использована система получения рациональных программ в многопараметрической АСУ ректификации КССЖ в производстве спирта на Весело-Лопанском спиртовом заводе. Это позволило сократить время на принятие решения системой, в ответ на события ТП, за счет ускорения работы системы прогнозирования в 1,28 раза.

1. Кулаков А.Ф. Оценка качества программ ЭВМ. -М.: Наука, 1984.-168с.

2. JIunaee В.В. Качество ПО. -М.: Наука, 1983. -263с.

3. Гайшун КВ. Многопараметрические системы управления. -Минск: Навука i тэхшка, 1996. -200с.

4. Ровдо А.А. Микропроцессоры от Р086 до РЗ. Хеоп и AMD К6-3. -М.: ДМК. 2000. -590с.

5. Каменская К.А., Лямкин А.А., Тревгода Т.Ф. Показатели качества функционального программного обеспечения. // Изв. ТЭТУ. 1998. № 519. С.63-65.

6. Касперски К. Техника оптимизации программ // БХВ-Петербург; Серия: Мастер программ. 2003. -464с.

7. Касьянов В. Н. Введение в теорию оптимизации программ. -Новосибирск. Сибирское отделение. Наука, 1985. -259с.

8. Летичевский А. А. Эквивалентность и оптимизация программ // Теория программирования. -Новосибирск. Сибирское отделение. Наука, 1972. -Ч. 1. -С. 166-180.

9. Архангельский Б. В., Никитин А. И. Системы оптимизации программ. // Киев. Техшка, 1983. -167с.

10. Карпов В.И., Мышенков КС., Путинцев А.В. Сравнительный анализ информационных АСУП на российском рынке программных продуктов. // Промышленные контроллеры АСУ. На-учтехлитиздат М. №3, 2000.

11. Бродин В.Б., Шагурин И.И. Микроконтроллеры: архитектура, программирование, интерфейс. Справочник. Издательство ЭКОН. 1999. 398с.

12. Деменков Н.П. Промышленные контроллеры для АСУТП. // Промышленные контроллеры АСУ. Научтехлитиздат М. №10, 2000.

13. Лигун JI.E. Как правильно выбрать SCADA-систему. // Экономическая эффективность. Промышленные контроллеры АСУ. -М.: Научтехлитиздат. №7, 2002.

14. Калядин А.Ю. Выбор SCADA-системы: надежность или простота? // Промышленные контроллеры АСУ. -М.: Научтехлитиздат, №3,2001.

15. Куцевич Н.А. SCADA-системы. Взгляд со стороны. // Промышленные контроллеры АСУ. -М.: Научтехлитиздат, №1, 1999.

16. Касьянов В. Н. Анализ структур программ // Кибернетика. -1980. -№2 -С. 51-54.

17. Саркисян А.А. Машинонезависимая оптимизация исходных программ. -М.: «Радио и связь», 1985. -207с.

18. Касьянов В. Н. Оптимизация программ // Прикладная информатика. -М.: Статистика, 1983. Вып. 2.-С. 38-76.

19. Бутаков Е.А. Методы создания качественного программного обеспечения ЭВМ. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -230с.

20. Саркисян А. А. Машинонезависимая оптимизация исходных программ. // -М. Радио и связь, 1985. -208с.

21. Касьянов В.Н., Поттосин КВ. Методы построения трансляторов. -Новосибирск. Сибирское отделение. Наука, Отв. Ред. А.П. Ершов. 1986. -343с.

22. Касьянов В.Н. Оптимизирующие преобразования программ. -М.: Наука. 1988.-334с.

23. Касьянов В.Н. (ред.) Оптимизирующая трансляция и конструирование программ. // Сб. Ин-т. Систем информатики. СО РАН. -Новосибирск. 1997.-171с.

24. Саркисян А.А. Повышение качества программ на основе автоматизированных методов. -М.: Радио и связь. 1991.

25. Касьянов В.Н. К оценке частоты выполнения операторов и переходов в программе // Программирование. 1975. № 5. -С. 6472.

26. Штаркман Вик. Локальная оптимизация объектной программы в трансляторе Форекс. -М.: Препринт/ИПМ АН СССР. 1979, -№ 149, -26с.

27. Штаркман Вик. Исследование методов локальной оптимизации и их реализация в трансляторе с расширенного фортрана (форекс): Автореф. дис. на соискание учен, степени канд. физ.-мат. наук. -М.: ИПМ АН СССР. 1981.

28. Дзелинская А.А. Чистка циклов в крупноблочных схемах // Языки и системы программирования. -Новосибирск. Сибирское отделение. Наука. 1981. -С. 64-74.

29. Летичевский А. А. Эквивалентность и оптимизация программ // Теория программирования. -Новосибирск. Сибирское отделение. Наука. 1972. -Ч. 1. -С. 166-180.

30. Поттосин И. В. Глобальная оптимизация, практический подход // Тр. Всесоюз. симпоз. по методам реализации новых алгоритмических языковю -Новосибирск. Сибирское отделение. Наука. 1975.-4.1.-С. 113-128.

31. Касьянов В. Н. Разгрузка участков повторяемости. -Препринт/ВЦ СО АН СССР. -Новосибирск, 1978. -№ 178. -26с.

32. Касьянов В. Н. Эквивалентные преобразования линейных участков программ // Трансляция и преобразования программ. -Новосибирск. Сибирское отделение. Наука. 1984. С. 56-61.

33. Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах. -М.: Мир, 1981.

34. Серебряков В.А. Лекции по конструированию компиляторов. -М.: Вычислительный центр РАН. 1994. -174с.

35. JIunaee В.В. Обеспечение качества программных средств. -М.: СИНТЕГ. 2001.-370с.

36. Ершов А.П. Современное состояние теории схем программ //Проблемы кибернетики. -М.: Наука, 1973. Вып. 27. -С 3-21.

37. Евстигнеев В.А. Применение теории графов в программировании / Под. Ред. А.П. Ершова. -М.: Наука, 1985. -352с.

38. Свами М. Тхуласираман К. Графы, сети и алгоритмы. -М.: 1984. -455с.

39. Глушков В.М., Цейтлин Г.Е., Ющенко Е.JI. Алгебра. Языки. Программирование. -М.: 1989. -376с.

40. Котов В. Е., Сабелъфелъд В. К Теория схем программ. -М.: Наука, 1991.-248с.

41. Карпов Ю.Г. Теория автоматов. -СПб: Питер. 2003. -351 с.

42. Rabin М. О., Scott D. Finite automata and their decision problems // IBM Jornal of Research and Development, 1959, v.3, N2, p. 114125. (русский перевод: Кибернетический сборник, 1962, №4, с. 58-91).

43. Bird М. The equivalence problem determenistic two tape auto-mata//YCSS.1973.- Vol. 7. №2.

44. Harju Т., Kazhumaki J. The equivalence of multi-tape finite automata // Theoretical Computer Science, 1991, v.78, *2, p.347-355.

45. Кинбер E. Б. Об одном классе многоленточных автоматов с разрешимой проблемой эквивалентности. -М.: Программирование, 1983, №3, С. 3-16.

46. Lewis Н. R. A new decidable problem, with application // Proc. 18 Ann. Symp. On Foundations of Сотр. Sci. 1979, p.62-73.

47. Подловченко P. И. Полная система подобных преобразований схем. // Прикладная кибернетика. -М.: Наука. 1973. -Вып.27.

48. Хачатрян В. Е. Однородные логические графы. Прикладная математика. Ереван; Изд. ЕГУ, 1981.

49. Подловченко Р. К, Айрапетян М. Г. О построении полной системы эквивалентных преобразований схем программ. Программирование МАИК Наука; N 1,1996, С. 3-29.

50. Подловченко Р. И. Хачатрян В. Е. Чаьиин Ю. Г. Полная система эквивалентных преобразований для двухленточных автоматов с непересекающимися циклами. -М.: Программирование. N 5, 2000. С.3-28.

51. Бахвалов Н.С, Жидков Н.П., Кобельков Г.М., Численные методы. М.: Наука, 1987. -226с.

52. Самарский А.А., Введение в численные методы. М.: Наука, 1982.-327с.

53. Кобельков Г.М., Численные методы. -М.: Наука, 1987. -600с.

54. Казаринов Ю.М., Номоконов В.Н., Подклетнов Г.С., Филиппов Ф.В., Микропроцессорный комплект К1810: Структура, программирование, применение: Справочная книга. М.: Высш. Шк., 1990. -269с.

55. Черемных С.В., Гиглавый А.В., Поляк Ю.Е., От микропроцессоров к персональным ЭВМ. М.: Радио и связь, 1990. - 288с.

56. Бродим В.Б., Шагурин НИ., Микропроцессор i486. Архитектура, программирование, интерфейс. М.: "ДИАЛОГ-МИФИ", 1993.—240с.

57. МячевА.А., Степанов В.Н, Персональные ЭВМ и микроЭВМ. Основы организации: Справочник / Под ред. А.А. Мячева. М.: Радио и связь, 1991. -320с.

58. Гук М.Ю. Процессоры PHI, Atlon и др. -СПб.: Питер. 2000. 478с.

59. Шагурин И.Н. Процессоры семейства Intel Р6, PII, РЗ, Celeron и др. Телеком: Грааль 2000. -244с.

60. Нечепуренко М.И. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях. -Новосибирск: Наука. 1990. -520с.

61. Свами М., Тхуласираман К Графы, сети и алгоритмы. -М.: Мир, 1984. -128с.

62. Хачатрян В.Е., Чашин Ю.Г Преобразования, сохраняющие перестановочность логических графов. Сборник научных трудов.• БелГТАСМ. -Белгород 1996. С. 10-15.

63. Чашин Ю.Г., Хачатрян В.Е. Информационные модели с системой соотношения. Конференция: Информационные технологии.

64. БелГТАСМ. Белгород, октябрь 1998. С. 156-161.

65. Чашин Ю.Г. Структурные преобразования информационных моделей. Международная конференция "Передовые технологии в промышленности и стройиндустрии на пороге 21 века." Секция 9: "Информационные процессы и технологии". БелГТАСМ. Белгород. 1999. С.141-146.

66. Хачатрян В.Е., Чашин Ю.Г. Преобразование программ микропроцессорных систем управления. Журнал «Известия высших учебных заведений» 2000г. №10. С. 135-138.

67. Хачатрян В.Е. О перестановочности логических графов. // Кибернетика.- 1976. №3.

68. Хачатрян В.Е., Чашин Ю.Г. Использование преобразований для сравнения моделей на эквивалентность. Международная научно-техническая конференция "Информационные технологии в науке, образовании и производстве". -Орел. 2004. С.53-57.

69. Чашин Ю.Г., Константинов И.С. Получение рационального кода управляющих программ микропроцессорных систем. Международная научно-техническая конференция "Информационные технологии в науке, образовании и производстве". Орел 2004. С.65-69.

70. Балашов В.В., Капитонова А.П., Костенко В.А. и др. Метод и средства оценки времени выполнения оптимизированных программ. //Программирование. 1999. №5 С.52-61.

71. Коган В.И. Экспериментальное исследование программ. -М.: Наука, 1988. -184с.

72. Кижук А. С. Автоматизация технологических процессов и производств. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 210200. -Белгород, БГТАСМ, 1997. ^8с.

73. Захаров И.С., Лунев А.Ю. Статистика и диагностика отказов программируемых контроллеров МикроДАТ в условиях промышленной эксплуатации. М.: Наука, 1982. -59с.

74. Майо Дж. С#. Искусство программирования. -М.: DiaSoft, 2002, -657с.

75. Ахо А., Ульман Дж. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции. -М.: Наука, 1978, -Т.2. -487с.

76. Ильин В. Д. Система порождения программ, под ред. Фролова. -М.: Наука, 1989, -264с.

77. Иванова Г.С. Технология программирования. М. Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2002. -320с.

78. Касьянов Ю.В. Автоматизированная система управления технологическим процессом ректификации КССЖ в производстве спирта. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. Орел: ОГТУ, 2002.

79. Бачурин П.Я., Устинников Б.А. Оборудование для производства спирта и спиртопродуктов. М.: Агропромиздат, 1985. -343с.

80. Технология спирта и спиртопродуктов 1В.В. Ильинич, Б.А. Устинников, И.И. Бурачевский,С.И., С.И. Громов; под ред. В.В. Ильинича. М.: Агропромиздат, 1987. -383с.

81. Касьянов Ю.В. Ресурсосберегающая система автоматизированного управления процессом брагоректификации в спиртовом производстве. С. 190-195.

82. Справочник по производству спирта /Ю.Л. Богданов и др. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. -480с.

83. Анисимов И.В., Бодров B.C., Покровский В.Б. Математическое моделирование и оптимизация ректификационных установок. -М.: Химия, 1975.-216с.