автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Инструментальные средства разработки систем поддержки принятия решений на основе асинхронной децентрализованной интерпретации иерархических ситуационных моделей

На правах рукописи

АХМЕТШИН Радик Фагимович

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ

АСИНХРОННОЙ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКИХ СИТУАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ

Специальность 05.13.11 — Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2004

Работа выполнена

в Уфимском государственном авиационном техническом университете на кафедре автоматизированных систем управления

Научный руководитель д-р техн. наук, проф. МИРОНОВ Валерий Викторович

Официальные оппоненты:

д-р техн. наук, проф. МАРТЫНОВ Виталий Владимирович канд. техн. наук, доц. ИБАТУЛЛИНА София Мухаметовна

Ведущая организация:

Башкирский государственный педагогический университет

Защита состоится « » декабря 2004 г. на заседании диссертационного совета К-212.288.01 в Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12, УГАТУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан «_'»_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. физ.-мат. наук

Р.А. Гараев

Общая характеристика

Актуальность темы

В настоящее время в интеллектуальных системах поддержки принятия решений (СППР) широкое применение находят дискретные динамические модели, отражающие изменение во времени процессов управления. Особый интерес привлекают встроенные модели, позволяющие не только описать процесс на стадии проектирования, но и организовать работу СППР на стадии функционирования. Для этого применяются дискретные динамические модели различного вида (сети Петри, потоковые диаграммы, графы переходов, конечные автоматы и др.), дополненные соответствующими интерпретаторами, осуществляющими обработку моделей для идентификации текущей ситуации и выработки адекватных управленческих решений.

В течение ряда лет в УГАТУ ведется разработка одного из классов дискретно-событийных моделей — так называемых иерархических ситуационных моделей (ИСМ). Модели этого класса не только описывают ситуационное пространство принятия решений на этапе проектирования, но и непосредственно используются для формирования управленческих воздействий в процессе управления. ИСМ размещаются в системе управления в качестве встроенной базы знаний, содержащей правила обнаружения и смены ситуаций и принятия управленческих решений, ассоциированных с ситуациями. Разработан большой ассортимент как самих ИСМ, так и программных инструментальных средств их реализации, прежде всего, в технических системах, таких как летательные аппараты (В. В. Миронов, Н. И. Юсупова, Ю. Б. Головкин, Р. А. Ярцев, Л. Е. Гончар, О. Н. Сметанина, А. Н. Ситчихин).

Применение встроенных динамических моделей связанно с необходимостью реализации интерпретатора модели — специального программного обеспечения, осуществляющего контроль текущего состояния модели и на этой основе формирующего управляющие воздействия в контексте текущей ситуации. Традиционный подход к интерпретации ИСМ, который может быть назван синхронным централизованным, основан на применении централизованного интерпретатора, который циклически с достаточно высокой частотой выполняет обработку модели. Этот подход хорошо зарекомендовал себя в технических системах, организованных по принципу «единого цикла управления», в ходе которого производится считывание текущих показаний датчиков, решения разнообразных задач управления, формирование управляющих воздействий. В более сложно организованных вычислительных средах, предусматривающих распределенные активно действующие компоненты, сложные интерфейсы с пользователями, сложное взаимодействие с базами данных, применение синхронного централизованного подхода становится неэффективным. В подобных системах наряду с синхронным применяется асинхронный, событийный подход, в основе которого лежит контроль событий.

Событийный подход основан на обнаружении вычислительной системой моментов наступления определенных явлений— событий, автоматическом запуске обработчиков событий —

событиями и выполняющих действия — реакцию на события. В этих условиях необходимо, чтобы интерпретатор ИСМ мог бы учитывать события и в зависимости от их наступления реагировать соответствующим образом, т.е. учитывать событийные предикаты активности ИСМ. В рамках традиционного синхронно-централизованного метода интерпретации ИСМ в принципе могут быть учтены событийные предикаты (например, обработчик при наступлении событий устанавливают специальные флаги, которые проверяются и сбрасываются в ходе интерпретаций). Однако такой путь сопровождается значительной избыточностью циклов интерпретации как до, так и после наступления событий, и поэтому практически не эффективен.

Таким образом, необходим подход к интерпретации динамических моделей, позволяющий эффективно интерпретировать событийные предикаты. Поэтому возникает актуальная научная задачи создания научно обоснованных программных инструментальных средств разработки СППР на основе асинхронной децентрализованной интерпретации (АДИ) ИСМ

Цель работы и задачи исследования

Целью работы является исследования и обоснования программных инструментальных средств разработки СППР на основе асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ. Для достижения цели в работе решались следующие задачи:

1. Концептуально-теоретический уровень: разработка общего подхода к построению объектно-ориентированных ИСМ с событийными предикатами на основе асинхронной децентрализованной интерпретации и его математического обеспечения.

2. Уровень проектирования: разработка информационного и алгоритмического обеспечения (структуры данных и алгоритмы) асинхронных децентрализованных ИСМ и их взаимодействия синтерфейсомпользователя.

3. Уровень применения: апробация объектно-ориентированных ИСМ на основе асинхронной децентрализованной интерпретации в реальных СППР и оценка эффективности их применения.

Методика исследования

В работе использовались принципы и методы системного анализа, ситуационного управления, принципы построения программных инструментальных средств, ориентированных на обработку правил, методы теории дискретных динамических, иерархических систем, методы объектно-ориентированного проектирования и программирования информационно-управляющих систем.

Результаты, выносимые на защиту:

1. Метод и алгоритмическое обеспечение децентрализованной асинхронной интерпретации ИСМ с учетом событийных предикатов ситуаций.

2. Метод и алгоритмическое обеспечение контроля текущего состояния ИСМ с однозначной идентификацией текущих объектов и связыванием их между собой при децентрализованной асинхронной интерпретации.

3. Метод и алгоритмическое обеспечение организации взаимодействия ИСМ с пользователем для повышения экономичности и снижения трудоемкости программной реализации модели.

Научная новизна и достоверность результатов

Научная новизна результатов обусловлена основополагающей идеей децентрализованной асинхронной интерпретации применительно к встроенным дискретным событийным моделям вообще и иерархическим ситуационным моделям в частности. Достоверность результатов обоснована путем разработки программного обеспечения, базирующегося на предложенных методах и алгоритмах, его отладки и тестирования, а также успешной практической реализации в составе систем поддержки принятия решений.

Практическая ценность и внедрение результатов

Полученные в работе результаты имеют значение для практики разработки интеллектуальных систем принятия решений, поскольку они дают научно обоснованный подход к построению встроенных динамических моделей с событийными предикатами и облегчают программирование взаимодействия встроенных динамических моделей с объектным интерфейсом пользователя, что сокращает время проектирования, программирования и отладки (в рассмотренных примерах — в 2-3 раза).

Результаты внедрены в виде программного обеспечения моделей СППР в УГЛТУ и в научно-производственной фирме «РД Технология».

Связь с плановыми исследованиями

Работа выполнена в рамках плановых исследований кафедры АСУ УГАТУ по разработке иерархических ситуационных моделей и частично поддержана Федеральной целевой программой «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальных наук».

Апробация и публикации

Основные положения представленные в диссертации, были представлены на 3 научных конференциях всероссийского уровня. Список публикаций по теме диссертации включает 7 научных трудов, в том числе 5 статей в научных журналах, межвузовских научных сборниках и трудах международной конференции, и 2 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, изложенных на 150 листах, библиографического списка, включающего 120 наименований, и приложения.

Основное содержание

Введение. Во введении обсуждается актуальность решаемой научной задачи, указывается связь исследований с научными программами, формулируются цель и задачи исследования, перечисляются методы решения задач, приводятся результаты, выносимые на защиту, отмечается их научная новизна и практическая значимость. Приводятся сведения о внедрении результатов, апробации работы и публикациях

Глава 1. Анализ инструментальных средств разработки СППР на основе встраиваемых динамических моделей

В первой главе анализируется ситуационный подход для поддержки принятия решений. Приводится обзор ИСМ и методов их реализации. Обсуждаются событийные предикаты и возможности их реализации в ИСМ. Формулируются цель и задачи дальнейшего исследования. Анализ особенностей ситуационного подхода показал его эффективность при проектировании систем управления сложными техническими объектами. Сделан обзор иерархических ситуационных моделей, их свойств, преобразований и алгоритмов их обработки. Выявлены недостатки традиционного подхода к интерпретации ИСМ (рис.1), возникающие при необходимости учета событийных предикатов в модели и порождаемые использованием централизованного синхронного метода интерпретации.

Рис. 1. Традиционный синхронный централизованный подход к интерпретации ИСМ: / — обращение к корневой субмодели; 2 — определение текущей (на первом цикле - начальной) ситуации субмодели; 3 — интерпретация текущей ситуации 57; 4 — запись текущей ситуации в память текущего состояния (ПТС); 5 — интерпретация перехода,Л; б — запрос значения предиката Рг (Л); 1 — возвращение значения предиката; 8 — интерпретация целевой ситуации Б2 = Тг(Л); 9 — запись новой текущей ситуации S2 в ПТС

Обоснована необходимость и актуальность учета событийных предикатов для использования в широком классе информационных систем общего назначения, поддерживающих графический пользовательский интерфейс (GUI).

Сформулированы цель и задачи исследования, включающие разработку подхода к учету событийных предикатов, математического, информационного и алгоритмического обеспечения, апробацию на практических задачах.

Глава 2. Разработка подхода к построению ИСМна основе АДИ

Во второй главе обсуждается основополагающие идеи асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ. Вводится иерархия классов объектов асинхронных децентрализованных ИСМ.

Предлагаемое направление решения задачи на основе асинхронной децентрализованной интерпретации основано на обнаружении в системе моментов наступления определенных явлений— событий, автоматическом запуске обработчиков событий - специальных процедур, ассоциированных с событиями и выполняющих действия - реакции на события (рис. 2).

Рис. 2. Предлагаемый асинхронный децентрализованный подход к интерпретации ИСМ. / — вызов интерпретации корневой субмодели Rl, 2 — определение текущей ситуации субмодели (на первом цикле — начальная ситуация S1), 3 — вызов интерпретации текущей ситуации 5/, 4 — запись текущей ситуации 5/ в ПТС, 5 — вызов интерпретации перехода Л с событийным предикатом Рг (Л), б — настройка обработчика события событийного предиката Л, 7 — переход в режим ожидания события, 8— вызов обработчика при наступлении события, 9 — вызов второго этапа интерпретации перехода.//, 10 — вызов интерпретации 52 целевой ситуации Тг (Л), // - запись новой текущей ситуации 52 в ПТС

Первое отличие предлагаемого подхода состоит в представлении процесса интерпретации модели как последовательную самоинтерпретацию ее объектов-элементов. Каждый элемент ИСМ рассматривается как объект, наделенный соответствующими свойствами и методами в смысле объектно-ориентированного подхода, в том числе методом Ехес(), обеспечивающим самоинтерпретацию элементов. На некотором цикле интерпретации извне вызывается метод Dive Exec() объекта-погружения Dive корневой субмодели ИСМ. Выполняя самоинтерпретацию, объект Dive определяет, какая ситуация Sit субмодели является текущей, и вызывает метод Sit Exec() этой ситуации. В свою очередь, в

ходе самоинтерпретации методом Sit.Exec() последовательно вызываются методы самоинтерпретации объектов связи, ассоциированных с объектом-ситуацией.

Рис. 3 Диаграмма классов объектов ИСМ на основе ЛДИ: слева — свойства и методы объектов исходной модели; справа — модели текущего состояния; «+» — добавляемые (новые), «#» — модифицируемые свойства/методы. Свойства элементов исходной модели: Element — тип; Alias — псевдоним; First — первая акция ситуации; Next — следующая акция; Tagr — целевая ситуация. Методы элементов исходной модели: Init() — инициализация; Delete() — уничтожение; CreaPTS(), AlterPTS()— создание, модификация структуры объектов ПТС; А11ос() — размещение объектов ПТС; Ехес() — интерпретация; Рго(); Gen(); Epi() — проло-говая, основная, эпилоговая обработка при интерпретации оъекта; DoAct() — второй интерпретации событийного предиката; DoDive() — тоже для объекта-погружения; SetCurSitO — установка текущей ситуации субмодели. Свойства элементов текущего состояния: (Alias, Ver) — идентификатор объекта (псевдоним и версия); (P_alias, P_ver) — указатель на родительский объект; (Prev_Ele, Prev_AH, Prev_Ver)— указатель на предшествующий объект; (Targ_Ali, Targ_Ver) — указатель целевого объекта; Cycle — идентификатор цикла интерпретации; Index, Index_Str — индексы элементов массива субмоделей

При самоинтерпретации связи-погружения Dive выполняется интерпретация внутренней субмодели ситуации. При самоинтерпретации связи-перехода Jump обеспечивается смена текущей ситуации субмодели. Самоинтерпретация Jump.Exec() начинается с определения текущего значения предиката Pr(Jump), ассоциированного с переходом. Если Pr (Jump) = истина, то есть связь-переход активен, то целевая ситуация перехода Tr (Jump) устанавливается в качестве текущей для данной субмодели (методом Dive.SetCurSit()) и для нее вызывается

метод самоинтерпретации Sit Exec(). Указанные процедуры рекурсивно применяются как «вширь» — при переходе к другим ситуациям, так и «вглубь» — при интерпретации внутренних субмоделей. Проведенный анализ показал, что предложенная организация процесса интерпретации ИСМ дает ту же самую функциональность, что и традиционный централизованный подход, но обеспечивает большую гибкость интерпретации отдельных элементов.

Второе отличие данного подхода заключено в асинхронной обработке предикатов. Предложена двухэтапная схема обработки предикатов, позволяющая учитывать событийные предикаты. Согласно этой схеме на первом этапе метод Ехес() самоинтерпретации предикативного объекта-связи ограничивается тем, что настраивает обработчик события, ассоциированного с предикатом, на запуск процедуры второго этапа. При обнаружении ассоциированного события обработчик вызывает метод DoAct(), соответствующий второму этапу интерпретации. В ходе его выполняются те действия, которые выполняются при интерпретации обычного (несобытийного) предиката после обнаружения его истинности.

Основываясь на этом подходе, разработана иерархия основных классов объектов ИСМ (рис. 3). Она специфицирует состав и наследование основных свойств и методов как объектов-элементов исходной модели, так и соответствующих элементов ее текущего состояния. Иерархия является концептуальной основой для последующей разработки и программной реализации классов объектов ИСМ, а также для создания новых элементов с модифицированной функциональностью (на рис. 3 приведен пример такого нового элемента — Dive_Inter — массива погружений).

Глава 3. Разработка информационного и алгоритмического обеспечения ИСМ на основе АДИ

В третьей главе разрабатывается метод контроля текущего состояния ИСМ и предлагаются структуры данных и алгоритмы, составляющие информационное и алгоритмическое обеспечение АДИ Разрабатывается программное обеспечение для их реализации.

Предложенный в главе 2 подход к интерпретации ИСМ предполагает отражение в памяти текущего состояния (ПТС) записей о текущих объектах модели, сохраняемых между циклами интерпретации. Необходим метод контроля текущего состояния применительно к новым условиям интерпретации на основе АДИ и его математическое обеспечение. Метод должен позволять однозначно идентифицировать текущие объекты и связывать их между собой в процессе АДИ. В виду ориентации на применение в информационных системах общего назначения, необходимо также обеспечить достаточно простое взаимодействие с базами данных и с объектами интерфейса пользователя. Выявлена сложность однозначной идентификации текущих объектов, обусловленная тем, что в условиях циклического и рекурсивного обхода моделей в процессе интерпретации одному объекту исходной модели может соответствовать несколько одновременно существующих объектов текущего состояния. Поэтому уникальность имени (псевдонима) недостаточна для обеспечения однозначности. Исходя из

эпих предпосылок, предложен следующий объектно-реляционый метод контроля текущего состояния ИСМ (рис. 4):

Рис. 4. Объектно-реляционный метод контроля текущего состояния ИСМ слева - исходная одноуровневая ИСМ R1 с двумя ситуациями (S1 и S2) и двумя переходами {Л и J2), в центре - текущее состояние ИСМ на логическом уровне (предыстория смены ситуаций SI —»S2 —*Sl—> S2), справа -текущее состояние на физическом уровне (реляционные таблицы погружений - DIVE, ситуаций - SIT, переходов - JUMP, идентификаторы и указатели объектов в виде пар «Имя-Версия»)

1. текущие объекты ИСМ на логическом уровне абстракции отражаются в ПТС в виде соответствующих текущих объектов логического уровня, которым на физическом уровне соответствует записи в таблицах реляционной базы, данных (БД) ПТС. Каждому классу объектов ИСМ: Dive, Sit, Jump соответствуют свои таблицы в БД ПТС; каждому текущему объекту логического уровня соответствует запись в таблице БД ПТС. Связь объектов логической модели реализуется на основе одноименных атрибутов таблицы;

2. для достижения однозначности идентификации и объектов текущего состояния вводится двухкомпонентный идентификатор текущего объекта, представляющий собой пару - идентификатор (псевдоним) соответствующего исходного объекта; - версия данного текущего объекта, представляющая собой целое число уникальное для подмножества текущих данного класса с данным псевдонимом. Версия V\ вычисляется при создании записи объекта в таблице БД ПТС и хранится в течение всего времени существования объекта Пара идентифицирует текущий объект и используется в качестве символического указателя, связывающего объекты текущего состоя-

Исходная модель

ния. При этом первая компонента А\\ — псевдоним — обеспечивает доступ от объекта текущего состояния к соответствующему объекту исходной модели.

Развивая указанные идеи, были определены состав атрибутов таблиц ПТС (рис. 3, справа), разработаны алгоритмы, реализующие методы объектов (рис. 3, слева), обеспечивающие в ходе интерпретации: создание/удаление объектов исходной модели, создание таблиц ПТС; создание записей в ПТС объектов текущего состояния; обработку событийных предикатов.

Разработанное алгоритмическое обеспечение является основой для программной реализации ИСМ, в конкретной инструментальной среде В работе использована среда Microsoft Visual FoxPro, дающая полномасштабные объектно-ориентированные возможности создания приложений, ориентированных на базы данных и интерфейс пользователя. Разработанные алгоритмы реализованы и отлажены в виде библиотеки классов объектов, содержащих все основные классы объектов ИСМ: 12 классов; 25 методов; 8 свойств; 53,2 Кбайт исходного программного кода.

Глава 4. Организация взаимодействия ИСМ с объектным интерфейсом пользователя

В четвертой главе разрабатываются подходы к организации взаимодействия объектов ИСМ с визуальными объектами интерфейса пользователя Обсуждается подход на основе объектов-агентов и разрабатывается его программное обеспечение. Предлагается альтернативный подход на основе встраивания объектов ИСМ в объекты интерфейса и разрабатывается его программное обеспечение.

Взаимодействие с современным интерфейсом пользователя, организованном на основе визуальных объектов, наряду с взаимодействием с БД является важной частью организации поддержки принятия решения в информационных системах общего назначения. Через этот интерфейс пользователю предъявляются автоматизированные варианты решений в контексте текущей ситуации и фиксируется его выбор. В работе предложено и исследовано два подхода к решению этой задачи (рис. 5):

1. на основе независимой ИСМ и объектов-агентов;

2. на основе встраивания объектов ИСМ в объекты интерфейса. Первый подход (рис. 5, а) предусматривает разработку объектов-агентов,

обеспечивающих связь объектов интерфейса с объектами ИСМ. Объекты-агенты, являющиеся «собственностью» соответствующих объектов ИСМ, встраиваются в объекты-контейнеры интерфейса (формы, кнопки, переключатели и т.п.). Агенты получают управление в ходе интерпретации соответствующих объектов ИСМ и выполняют действия по управлению объектами интерфейса: видимостью форм, доступностью кнопок и т.п. Кроме того, агенты настраивают обработчики событий элементов управления интерфейса (кнопок, переключателей и т.п.) на запуск методов обработки событийных предикатов объектами ИСМ.

Второй подход (рис. 5, б) предусматривает встраивание в объекты интерфейса свойств и методов объектов ИСМ. В этом случае объекты интерфейса становятся «по совместительству» объектами ИСМ и управление ими осуществляется в рамках одного объекта контейнера. Проведенное сравнение подходов показало, что если первый из них обладает потенциально большей гибкостью в обеспечении взаимодействия, то второй большей простотой и удобством в применении, экономичностью программного кода.

Рис. 5, Организация взаимодействия ИСМ с объектным интерфейсом пользователя: счева — на основе независимой ИСМ и объектов-агентов (AR1, AS1, АЛ, AS2, AJ2); справа — на основе встраивания объектов ИСМ в объекты интерфейса. Модель R1 содержит ситуации S1 и S2 и переходы J1 и J2. Интерфейс с основной формой Form_Main и двумя подчиненными формами Form 1 и 2, содержащими кнопки Button_1 и Button_2. Текущая ситуация модели )правляет видимостью подчиненных форм и доступностью кнопок; воздействия пользователя на кнопки управляют активностью переходов

Для реализации предложенных подходов разработано программное обеспечение в среде объектного программирования Visual FoxPro: в первом случае— набор классов для порождения объектов-агентов, во втором— набор классов визуальных объектов интерфейса со встроенными свойствами и методами объектов ИСМ.

Глава 5. Экспериментальное применение ИСМ с АДИ в СППР и оценка эффективности

В пятой главе рассматривается применение разработанного программного обеспечения в конкретных информационных системах для автоматизированного принятия решений. Обсуждается эффективность применения ИСМ с асинхронной децентрализованной интерпретацией.

Достоверность и эффективность результатов была проверена путем их экспериментального применения в составе: 1) информационной системы для управления учебным процессом в вузе; 2) информационной издательской системы.

Рис. 6. Пример приложения результатов в информационной системе для управления учебным процессом на уровне кафедры: динамическая модель и главная форма интерфейса пользователя. Элементы ИСМ: К - субмодель выбора специальности и года обучения; ¡¡¿2^3 ■ субмодели выбора председателя, секретаря, членов; х1, х2, хЗ - субмодели архива участников, $А, ¡В, :тС-участник выбран, оповещен, ответил; с2-субмодель о т в а/^ Й;1-со -гласие, отказ, неоп-ределенность; я4 - субмодель подготовки приказа, V- подготовка приказа, и1 - субмодель этапов подготовки приказа; и2- изменение приказа; V- подбор состава, V/ - укомплектован, Ж- оформление; субмодель состояния приказа; О- проект; о1 -передача в учебное управление; Р - в учебном управлении; р1 - утверждение; 0 - вышел, а1 - оповещение, Ы - ожидание ответа; с1 - повторное оповещение, сЗ - повторный ответ

В первом случае (рис. 6) результаты использовались при реализации динамической модели и интерфейса пользователя на примере задачи «Формиро-

вание состава государственной аттестационной комиссии» в составе автоматизированной системы управления учебным процессом на уровне кафедры вуза (в разработке принимал участие А. Н. Ситчихин), причем взаимодействие с интерфейсом пользователя было реализовано методом объектов-агентов.

Разработанная динамическая модель в виде ИСМ включает массив субмоделей верхнего уровня, соответствующих отдельным специальностям или направлениям подготовки и включающим, в свою очередь, субмодели для подбора состава комиссии и согласования участия, подготовки проекта приказа и выпуск приказа, а также при необходимости — изменений к нему. Возможности ИСМ позволили достаточно просто учесть необходимость многократного изменения состава комиссии и соответствующего изменения приказа.

Разработанный интерфейс пользователя, обслуживающий эту задачу, включает 10 экранных форм (на рис. 6 приведена только главная форма интерфейса), на которых размещены 28 информационных полей и списков для отображения необходимой информации, а также 25 элементов управления, предназначенных для ввода решений пользователей и управления системой в процессе формирования состава комиссии.

Динамическая модель через 19 объектов-агентов управляет состоянием интерфейса пользователя: видимостью экранных форм, доступностью и активностью элементов управления, характером отображаемой пользователями информации. В свою очередь, решения пользователей управляют состоянием динамической модели через объекты-агенты, воздействующие на модель при срабатывании элементов управления экранных форм.

Во втором случае (рис. 7) результаты использовались при реализации динамической модели и интерфейса пользователя для редактирования, верстки и изготовления оригинал-макета научного журнала «Вестник УГАТУ», причем взаимодействие с интерфейсом пользователя было реализовано методом встраивания объектов ИСМ в объекты интерфейса.

Динамическая модель представляет собой 4-уровневую ИСМ, обеспечивающую на первом уровне доступ к отдельным номерам журнала, на втором — к отдельным публикациям выбранного номера, на третьем — к отдельным элементам выбранной публикации (отдельным соавторам, названию, аннотации, ключевым словам и т. д.). Для каждой публикации динамическая модель контролирует состояние ее готовности и в этом контексте предоставляет пользователю доступ к инструментальным средствам для подготовки и исправления исходных текстов элементов, разметки их форматирования, компиляции, просмотра, печати, подготовки и отправки электронной почты соавторам с запросом недостающих сведений, получение ответов, выполнение других действий в рамках информационной технологии подготовки издания к выходу в свет. При этом ИСМ вместе с интерфейсом пользователя выполняет функции контекстно-ситуационного интегратора разнородных инструментальных средств (ориентированных на выполнение специализированных функций): текстовых редакторов, графических редакторов иллюстраций, программ набора и верстки, конверсии, электронной почты и др.

Рис.7. Приложение результатов в информационной издательской системе: динамическая модель и главная форма интерфейса пользователя. Элементы ИСМ: J- выбор номера журнала; J0- работа с номером; Р - выбор публикации; Р0- работа с публикацией; S- контроль статуса публикации; SO - пассивный; S1 - активный; Х- контроль готовности; ХО - в работе; XI - готова; М - нахождение оригинал-макета; МО - у дизайнера; Ml - у авторов; М2 - у редактора; /- полнота сведений; 10- сведения отсутствуют; // - имеются частично; 12- имеются все; А - селекция соавтора; АО- сведения о соавторе. Кнопки панелей инструментов, справа налево: верхней панели (номер журнала): «Новая публикация»; «Папка номера», «Диск А»; «Просмотр Portable Document File (PDF)»; «Изготовление PDF Booklet»; «Просмотр Post Script (PS) Booklet»; «Изготовление PS Booklet»; «Раскладка PS»; «Просмотр PDF»; «Изготовление PDF»; «Просмотр PS»; «Изготовление PS»; «Просмотр Device Independent File (DVI)»; «Изготовление DVI»; «Файл Main»; «Файл Info»; «Файл Preamble»; нижней правой (публикация): «Папка публикации»; «Письмо с приложением PDF»; «Просмотр PDF»; «Просмотр PS»; «Изготовление PS»; «Просмотр DVI»; «Изготовление DVI»; «Файл Bibl»; «Файл Main»; «Файл Info»; «Письмо авторам»; «Письмо с приложением образ-

цов файлов» нижней левой (соавтор): «Фото автора»; «Сведения об авторе»; «Новый соавтор»

Разработанный интерфейс пользователя, обслуживающий эту задачу, включает 5 экранных форм, на которых размещены 28 информационных полей и списков для отображения необходимой информации, а также 49 элементов управления, предназначенных для ввода решений пользователей и доступа к специализированным инструментальным средствам.

По результатам применения проведен анализ эффективности предложенного подхода при построении интерактивных информационных систем. Отмечено, что предложенный подход обеспечивает:

1. возможность интерактивного управления активностью предикатов ИСМ, что расширяет сферу использования ИСМ в человеко-машинных информационных системах;

2. большую «понятность» внешнего представления ИСМ, что облегчает процессы проектирования (и перепроектирования) информационной системы;

3. упрощение программирования динамического управления состояниями и свойствами экранных форм пользовательского интерфейса, что сокращает сроки создания информационной системы. Экспертные оценки показывают, что использование ИСМ с АДИ в 2-3 раза сократило сроки программирования рассмотренных систем.

Приложение. В приложении приведены акты внедрения результатов в У Г АТУ и в научно-производственной фирме «РД Технология».

Основные результаты и выводы

В работе решена задача создания программных инструментальных средств разработки СППР на основе асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ. При этом получены следующие результаты:

1. Разработан метод децентрализованной асинхронной интерпретации иерархических ситуационных моделей и его алгоритмическое обеспечение основанный на последовательной интерпретации предикативных связей при интерпретации элементов-ситуаций и рекурсивной интерпретации целевых ситуаций для активных связей, отличающиеся тем, что с целью учета событийных предикатов активности интерпретация элементов модели осуществляется путем вызовов методов самоинтерпретации соответствующих объектов, а интерпретация предикативного элемента выполняется в два этапа: на первом этапе обработчик ассоциированного события настраивается на вызов второго этапа, предусматривающего, в свою очередь, вызов интерпретации целевого элемента.

2. Разработан метод контроля текущего состояния ИСМ и его алгоритмическое обеспечение, заключающийся в создании в памяти текущего состояния записей о текущих объектах исходной модели в ходе ее интерпретации, отличающиеся тем, что с целью однозначной идентификации текущих объектов и связывания их между собой при децентрализованной асинхронной интерпретации в состав записи о текущем объекте включаются имена класса и элемента исходной модели, а также номер версии, уникальный для подмножества объектов данного класса с данным именем.

3. Разработан метод организации взаимодействия ИСМ с пользователем и его алгоритмическое обеспечение, заключающийся в создании визуальных объектов интерфейса пользователя и их связи с объектами ИСМ, отличающиеся тем, что с целью повышения экономичности и снижения трудоемкости программной реализации для обеспечения связи используются объекты-агенты, внедряемые в объекты интерфейса, а в качестве родительских классов исходной ИСМ используются классы визуальных объектов интерфейса пользователя.

Разработанные методы и их математическое обеспечение реализованы в виде компьютерного программного обеспечения и успешно применены в реальных системах поддержки принятия решений. Их применение позволяет создавать встроенные динамические модели с событийными предикатами, облегчает программирование взаимодействия с объектным интерфейсом пользователя, что в конечном итоге упрощает и сокращает процесс проектирования.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Миронов В.В., Ахметшин Р.Ф. О децентрализованной интерпретации иерархических ситуационных моделей // Теоретическая информатика 2000: от теории к практике: Тр. междунар. конф. Уфа: УГАТУ, 2000. С. 50-54.

2. Миронов В.В., Ахметшин Р.Ф. Иерархические ситуационные модели с децентрализованной интерпретацией // Информатика и информационные технологии (CSIT '2000): Тр. II междунар. семинара. Уфа, 2000. Т.З. С. 29-31. (Статья на англ. яз.)

3. Миронов В.В., Ситчихин А.Н., Ахметшин Р.Ф. Объектно-реляционная реализация иерархических ситуационных моделей в вычислительной среде // Вестник УГАТУ. 2001. № 1 (3). С. 185-189.

4. Свид-во № 2001610673 об офиц. per. программ для ЭВМ. Набор классов RHSM 1.0 для задания ретроспективных иерархические ситуационные моделей в среде Visual FoxPro / В.В. Миронов, А.Н. Ситчихин, Р.Ф. Ахметшин. Роспатент, 2001.

5. Свид-во № 2001610889 об офиц. pen программ для ЭВМ. Набор классов интерактивного интерфейса IIHSM 1.0 для автоматизированной поддержки принятия управленческих решений на базе иерархических ситуационных моделей в среде Visual FoxPro / В.В. Миронов, Р.Ф. Ахметшин. Роспатент, 2001.

6. Ахметшин Р.Ф., Юсупова Н.И., Миронов В.В., Сметанина О.Н.

Информационное обеспечение для помехоустойчивого ситуационного управления техническими объектами // Принятие решений в условиях неопределенности: Межвуз. науч. сб. Уфа: УГАТУ, 2002. С. 8-15.

7. Миронов В.В., Ахметшин Р.Ф. Асинхронная децентрализованная интерпретация иерархических ситуационных моделей // Вестник УГАТУ. 2003. Т.4,№ 1.С. 108-116.

АХМЕТШИН Радик Фагимович

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ

АСИНХРОННОЙ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ИЕРАРХИЧЕСКИХ СИТУАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ

Специальность 05.13.11 — Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 10.11.2004. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная № 1. Печать плоская. Гарнитура Times. Усл.печ.л. 1,0. Усл.кр.-отт. 1,0. Уч.-изд.. л. 0,9. Тираж 100 экз. Заказ № 624

Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии 450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12

»25042

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ СППР

НА ОСНОВЕ ВСТРАИВАЕМЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ.

1.1. Анализ особенностей ситуационного подхода.

1.2. Обзор иерархических ситуационных моделей.

1.3. Выбор цели и задач исследования.

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПОДХОДА.К ПОСТРОЕНИЮ ИСМ НА ОСНОВЕ АДИ.

2.1. Анализ предпосылок разработки асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ.

2.2. Анализ традиционного подхода к интерпретации ИСМ в АСПР.

2.3. Пример ИСМ организационного управления.

2.4. Сущность предлагаемого подхода к интерпретации ИСМ в АСПР.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОГО И АЛГОРИТМИЧЕСКОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИСМ НА ОСНОВЕ АДИ.

3.1. Разработка метода контроля текущего состояния ИСМ на основе АДИ.

3.2. Разработка алгоритмического обеспечения АДИ.

3.2.1. Алгоритмическое обеспечение корневого класса HiSM.

3.2.3. Класс Action.

3.2.5 Класс объектов Jump.

3.2.6. Использование алгоритмического обеспечения.

3.3 Программная реализация алгоритмического обеспечения АДИ.

3.3.1 Программная реализация корневого класса HiSM.

3.3.2 Программная реализация класса Sit.

3.3.3 Программная реализация класса Action.

3.3.4 Программная реализация класса Dive.

3.3.5 Программная реализация класса объектов Jump.

3.4 Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИСМ С ОБЪЕКТНЫМ

ИНТЕРФЕЙСОМ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ.

4.1 Концепция взаимодействия ИСМ с объектным интерфейсом пользователя.

4.1.1 Подход на основе независимой ИСМ и объектов-агентов.

4.1.2 Подход на основе встраивания объектов ИСМ в объекты интерфейса.

4.2 Разработка программного обеспечения взаимодействия ИСМ.

4.2.1 Программное обеспечение взаимодействия на основе объектов-агентов.

4.2.2 Программное обеспечение взаимодействия на основе встраиваемых объектов ИСМ.

Выводы к главе 4.

ГЛАВА 5. АПРОБАЦИЯ ИСМ С АДИ В СППР И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ

ИХ ПРИМЕНЕНИЯ.

5.1. Общие положения.

5.2 Задача формирования состава ГАК.

5.2.1 Общая характеристика задачи формирования состава ГАК и ее динамическая модель.

5.2.2 Интерфейс с пользователем.

5.2.3 Программирование и отладка модели.

5.3 Задача редактирования и верстки научного журнала «Вестник УГАТУ».

5.3.1 Общая характеристика задачи редактирования и верстки научного журнала и ее динамическая модель.

5.3.2 Интерфейс пользователя.

5.4. Анализ эффективности реализации АДИ ИСМ в СППР.

Выводы к главе 5.

Актуальность темы

В настоящее время в интеллектуальных системах поддержки принятия решений (СППР) широкое применение находят дискретные динамические модели, отражающие изменение во времени процессов управления. Особый интерес привлекают встроенные модели, позволяющие не только описать процесс на стадии проектирования, но и организовать работу СППР на стадии функционирования. Для этого применяются дискретные динамические модели различного вида (сети Петри, потоковые диаграммы, графы переходов, конечные автоматы и др.), дополненные соответствующими интерпретаторами, осуществляющими обработку моделей для идентификации текущей ситуации и выработки адекватных управленческих решений.

В течение ряда лет в УГАТУ ведется разработка одного из классов дискретно-событийных моделей — так называемых иерархических ситуационных моделей (ИСМ). Модели этого класса не только описывают ситуационное пространство принятия решений на этапе проектирования и непосредственно используются для формирования управленческих воздействий в процессе управления. ИСМ размещаются в системе управления в качестве встроенной базы знаний, содержащей правила обнаружения и смены ситуаций и принятия управленческих решений ассоциированных с ситуациями. Разработан большой ассортимент как самих ИСМ, так и программных инструментальных средств их реализации, прежде всего, в технических системах, таких как летательные аппараты (В. В. Миронов, Н. И. Юсупова, Ю. Б. Головкин, Р. А. Ярцев, Л. Е. Гончар, О. Н. Сметанина, А. Н. Ситчихин).

Применение встроенных динамических моделей связанно с необходимостью реализации интерпретатора модели — специального программного обеспечения, осуществляющего контроль текущего состояния модели и на этой основе формирующего управляющие воздействия в контексте текущей ситуации. Традиционный подход к интерпретации ИСМ, который может быть назван синхронным централизованным, основан на применении централизованного интерпретатора, который циклически с достаточно высокой частотой выполняет обработку модели. Этот подход хорошо зарекомендовал себя в технических системах, организованных по принципу «единого цикла управления», в ходе которого производится считывание текущих показаний датчиков, решения разнообразных задач управления, формирование управляющих воздействий. В более сложно организованных вычислительных средах, предусматривающих распределенные активно действующие компоненты, сложные интерфейсы с пользователями, сложное взаимодействие с базами данных, применение синхронного централизованного подхода становится не эффективным. В подобных системах наряду с синхронным применяется асинхронный событийный подход, в основе которого лежит контроль событий.

Событийный подход основан на обнаружении вычислительной системой моментов наступления определенных явлений— событий, автоматическом запуске обработчиков событий— специальных процедур, ассоциированных с событиями и выполняющих действия— реакцию на события. В этих условиях необходимо, чтобы интерпретатор ИСМ мог бы учитывать события и в зависимости от их наступления реагировать на подобные события, т.е. учитывать событийные предикаты активности ИСМ. В рамках традиционного синхронно-централизованного метода интерпретации ИСМ в принципе могут быть учтены событийные предикаты (например, обработчик при наступлении событий устанавливают специальные флаги, которые проверяются и сбрасываются в ходе интерпретаций). Однако такой путь сопровождается значительной избыточностью циклов интерпретации как до, так и после наступления событий и поэтому практически не эффективен.

Таким образом, необходим подход к интерпретации динамических моделей, позволяющий эффективно интерпретировать событийные предикаты. Поэтому возникает актуальная научная задачи создания программных инструментальных средств разработки СППР на основе асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ.

Цель работы и задачи исследования

Целью работы является исследования и обоснования программных инструментальных средств разработки СППР на основе асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ. Для достижения цели в работе решались следующие задачи:

1) Концептуально-теоретический уровень: разработка общего подхода к построению объектно-ориентированных ИСМ с событийными предикатами на основе асинхронной децентрализованной интерпретации и его математического обеспечения.

2) Уровень проектирования: разработка информационного и алгоритмического обеспечения (структуры данных и алгоритмы) асинхронных децентрализованных ИСМ и их взаимодействия с интерфейсом пользователя.

3) Уровень применения', апробация объектно-ориентированных ИСМ на основе асинхронной децентрализованной интерпретации в реальных СППР и оценка эффективности их применения.

Методика исследования

В работе использовались принципы и методы системного анализа, ситуационного управления, принципы построения программных инструментальных средств, ориентированных на обработку правил, методы теории дискретных динамических, иерархических систем, методы объектно-ориентированного проектирования и программирования информационно-управляющих систем.

Результаты, выносимые на защиту

На защиту выносятся:

1) Метод и математическое обеспечение децентрализованной асинхронной интерпретации ИСМ с учетом событийных предикатов ситуаций.

2) Метод и математическое обеспечение контроля текущего состояния ИСМ с однозначной идентификацией текущих объектов и связыванием их между собой при децентрализованной асинхронной интерпретации.

3) Метод и математическое обеспечение организации взаимодействия ИСМ с пользователем для повышения экономичности и снижения трудоемкости программной реализации модели.

Научная новизна и достоверность результатов

Новизна результатов обусловлена новизной основополагающей идеи децентрализованной асинхронной интерпретации применительно к встроенным дискретным событийным моделям вообще и иерархическим ситуационным моделям в частности. Достоверность результатов обоснована путем разработки программного обеспечения, базирующегося на предложенных методах и алгоритмах, его отладки и тестирования, а также успешной практической реализации в составе систем поддержки принятия решений.

Практическая ценность и внедрение результатов

Полученные в работе результаты имеют значение для практики разработки интеллектуальных систем принятия решений, поскольку они дают научно обоснованный подход к построению встроенных динамических моделей с событийными предикатами и облегчают программирование взаимодействия встроенных динамических моделей с объектным интерфейсом пользователя, что сокращает время проектирования, программирования и отладки (в рассмотренных примерах — в 2-3 раза).

Результаты внедрены в виде программного обеспечения моделей СППР в учебном процессе УГАТУ и в научно-производственной фирме «РД Технология».

Связь с плановыми научными исследованиями

Работа выполнена в рамках плановых исследований кафедры АСУ УГАТУ по разработке иерархических ситуационных моделей и частично поддержана Федеральной целевой программой «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальных наук».

Апробация и публикации

Основные положения представленные в диссертации, были представлены на 3 научных конференциях всероссийского уровня. Список публикаций по теме диссертации включает 7 научных трудов, в том числе статьи в межвузовских научных сборниках и трудах международной конференции, тезисы докладов, свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ.

ГЛАВА 7. АНАЛИЗ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ СППР НА ОСНОВЕ ВСТРАИВАЕМЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

В первой главе анализируется ситуационный подход для поддержки принятия решений. Приводится обзор ИСМ и методов их реализации. Обсуждаются событийные предикаты и возможности их реализации в ИСМ. Формулируются цель и задачи исследования.

Выводы к главе 5

1) Основной результат этой главы заключается в том, что апробация предложенного подхода к ИСМ на основе АДИ, проведенная для двух СГТПР, подтвердила его работоспособность и эффективность. Предложенные и разработанные в предыдущих главах концепции, методы, алгоритмическое и программное обеспечение работают так, как предполагалось, что позволяет сделать вывод о достоверности этих результатов.

2) Анализ эффективности реализации АДИ ИСМ в СППР выявил следующие преимущества использования предложенного подхода:

- возможность интерактивного управления активностью событийных предикатов ИСМ;

- упрощение программирования связи ИСМ с базами данных;

- упрощение программирования динамического изменения состояния и свойств экранных форм пользовательского интерфейса.

В целом в рассмотренных примерах это позволяет сократить время программирования в 2-3 раза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации содержится решение актуальной научной задачи создания программных инструментальных средств разработки СППР на основе асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ в организационном управлении, имеющей существенное значение при построении автоматизированных систем управления.

В работе решена задача создания программных инструментальных средств разработки СППР на основе асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ. При этом получены следующие результаты.

1) Метод и его математическое обеспечение для децентрализованной асинхронной интерпретации иерархических ситуационных моделей путем последовательной интерпретации предикативных связей при интерпретации элементов-ситуаций и рекурсивной интерпретации целевых ситуаций для активных связей, отличающиеся тем, что с целью учета событийных предикатов активности интерпретация элементов модели осуществляется путем вызовов методов самоинтерпретации соответствующих объектов, а интерпретация предикативного элемента выполняется в два этапа: на первом этапе обработчик ассоциированного события настраивается на вызов второго этапа, предусматривающего, в свою очередь, вызов интерпретации целевого элемента.

2) Метод и его математическое обеспечение для контроля текущего состояния ИСМ путем создания в памяти текущего состояния записей о текущих объектах исходной модели в ходе ее интерпретации, отличающиеся тем, что с целью однозначной идентификации текущих объектов и связывания их между собой при децентрализованной асинхронной интерпретации в состав записи о текущем объекте включаются имена класса и элемента исходной модели, а также номер версии, уникальный для подмножества объектов данного класса с данным именем.

3) Метод и его математическое обеспечение для организации взаимодействия ИСМ с пользователем на основе создания визуальных объектов интерфейса пользователя и их связи с объектами ИСМ, отличающиеся тем, что с целью повышения экономичности и снижения трудоемкости программной реализации в качестве родительских классов исходной ИСМ используются классы визуальных объектов интерфейса пользователя.

Разработанные методы и их математическое обеспечение реализованы в виде компьютерного программного обеспечения и апробированы в реальных системах поддержки принятия решений. Их применение позволяет создавать встроенные динамические модели с событийными предикатами, облегчает программирование взаимодействия с объектным интерфейсом пользователя, что в конечном итоге упрощает и сокращает процесс проектирования.

Достоверность и эффективность результатов подтверждена путем их верификации в ходе тестирования программного обеспечения, а также по результатам апробации при решении практических задач.

140

1. Труды по иерархическим ситуационным моделям

2. Миронов В. В. Исследование и разработка системы управления JIA для предотвращения критических режимов в аварийных ситуациях: Дис. канд. техн. наук / Уфимск. авиац. ин-т. Уфа, 1978. ДСП. 145 с.

3. Миронов В.В., Юсупова Н.И. Методика построения полного множества критических ситуаций летательных аппаратов // Предотвращение авиационных происшествий в гражданской авиации: 3 Всесоюз. науч.-практ. конференция по безопасности полетов. Л.: ОЛАГА, 1982.

4. Головкин Ю.Б., Миронов В.В., Юсупова Н.И. Об оценивании состояния критических ситуаций сложных технических систем // Управление сложными техническими системами: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1983. С. 126-133.

5. Головкин Ю.Б., Миронов В.В. Автоматический контроль развития критических ситуаций систем управления // Приборы и средства расчета проектирования нестационарных систем управления: Всесоюз. науч.-техн. конф. М.: МВТУ, 1984.

6. Головкин Ю.Б., Миронов В.В., Юсупова Н.И. Кодирование состояний при оценивании развития критических ситуаций // Управление сложными техническими системами: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1984. №7. С. 65-72.

7. Головкин Ю.Б., Миронов В.В., Юсупова Н.И. Об алгоритмах управления по состоянию ситуации // Управление сложными технич. системами: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1985. № 8. С. 107-111.

8. Головкин Ю.Б., Миронов В.В., Юсупова Н.И. Контроль развития особых ситуаций при управлении летательными аппаратами // Проблемы динамики управления и безопасности полетов: Всесоюз. науч.-технич. конф. Рига, 1985.

9. Миронов В.В., Юсупова Н.И. Избыточное кодирование при оценивании развития критических ситуаций // IX симп. по проблеме избыточности в информационных системах. Л.: ЛИАП, 1986.

10. Миронов В.В., Юсупова Н.И., Ярцев P.A. Координация подсистем управления на основе иерархической модели ситуаций // Декомпозиция и координация в сложных системах: Всесоюзн. научн.-техн. конф. Челябинск, 1986.

11. Головкин Ю.Б., Миронов В.В., Юсупова Н.И. Об автоматной модели динамической ситуации // Управление сложными техническими системами: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1986. №9. С. 3-10.

12. Юсупова Н.И., Миронов В.В., Головкин Ю.Б. Об автоматной модели ситуационного управления // Управление сложными технич. системами: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1987. № 10. С. 99-111.

13. Головкин Ю. Б. Разработка математического обеспечения процессов автоматизированного управления бортовыми системами на основе ситуационных моделей: ДисС. канд. техн наук / Уфимск. авиац. ин-т. -Уфа, 1987.-203 С., ДСП.

14. Многоуровневое управление динамическими объектами / Васильев В. Гусев Ю. М., Ефанов В. Н., Крымский В. Г., Рутковский В. Ю., Семеран В. А. М.: Наука, 1987. 308 с.

15. Ярцев P.A., Миронов В.В. О синтезе ситуационной модели управления // Вопросы регулирования и управления в сложных системах: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1989. С. 53-59.

16. Ярцев P.A., Миронов В.В. Иерархические процессы и их реализация // Вопросы управления и проектирования в информ. киберн. системах: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1990. С. 179-186.

17. Миронов В.В., Ярцев P.A. Об автоматизации управления иерархическими процессами в сложных системах: Депон. в ВИНИТИ 30.09.91, №3822-В91. 83 С.

18. Гончар JI.E., Миронов В.В. Массивы иерархических процессов // Управление в сложных системах: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1992. С. 15-23.

19. Миронов В.В., Петрова JI.E. Массивы иерархических процессов в моделях управления // Актуальные проблемы авиастроения: Юбил. науч.-техн. конф. Уфа: УГАТУ, 1992.

20. Миронов В.В. Петрова JI.E. Лингвистическое обеспечение для моделирования иерархических процессов // Разработка систем технического зрения и их применение в промышленности: Всесоюз. науч.-техн. конф. Уфа: УГАТУ, 1992.

21. Ярцев P.A., Миронов В.В. О проектировании АСУ БС JIA на основе ситуационных моделей // Актуальные проблемы авиастроения: Юбил. науч.-техн. конф. Уфа: УГАТУ, 1992.

22. Юсупова Н.И., Миронов В.В., Гончар JI. Е. Лингвистические средства моделирования иерархических процессов управления (статья) // Управление в экономических системах: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1994. С. 44-49.

23. Юсупова Н.И., Гончар Л.Е., Миронов В.В. Лингвистические средства моделирования иерархических процессов (тезисы доклада) // Проблемы управления и навигации авиационно-космических систем: 3-я межведом, науч.-техн. конф. Киев, 1994.

24. Миронов В.В., Юсупова Н.И., Ильясов Б.Г. Иерархические модели процессов управления: описание, интерпретация и лингвистическое обеспечение. Уфа: УГАТУ, 1994. 152 С.

25. Юсупова Н.И., Гончар Л.Е., Миронов В.В. Транслятор моделей иерархических процессов: Св-во о per. прогр. для ЭВМ. РосАПО, 04.10.94. №940430.

26. Юсупова Н.И., Гончар Л.Е., Миронов В.В. Интерпретатор моделей иерархических процессов: Св-во о per. прогр. для ЭВМ. РосАПО, 04.10.94. №940431.

27. Юсупова Н.И., Гончар Л.Е., Миронов В.В. Транслятор и интерпретатор иерархических моделей (брошюра): Депон. в ВИНИТИ 16.02.95, № 455-В95.

28. Миронов В.В. Автоматизированная поддержка решений при управлении сложными техническими объектами в критических ситуациях (на примере бортовых систем летательного аппарата): диссертация д-ра техн. наук. Уфа: УГАТУ, 1995. С. 493-493.

29. Гончар Л.Е., Миронов В.В. Массивы иерархических процессов (статья) // Управление в сложных системах: Межвуз. науч. сб. Уфа: 1995. С. 15— 23.

30. Юсупова Н.И., Гончар Л.Е., Миронов В.В. Принципы организации внутреннего представления иерархических моделей (статья) // Управление в сложных системах: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1995. С. 100— 107.

31. Юсупова Н.И., Ильясов Б.Г., Миронов В.В. Модели критических ситуаций для интеллектуального управления (статья): 2-я азиатско-тихоокеанская конф. по управлению и измерению. Вон-Чон-Гинь, Китай: 1995.32 С.

32. Миронов В.В., Юсупова Н. И., Сметанина О.Н. Модели управления в условиях неопределенности критических ситуаций (тезисы доклада) // Непрерывно-логические методы и модели в науке, технике и экономике: Междунар. науч.-техн. конф. Пенза: ПТИ, 1995.

33. Гончар Л. Е. Алгоритмическое и лингвистическое обеспечение автоматизированного управления бортовыми системами ЛА на основе иерархических моделей: Дисс. канд. техн. наук / Уфимск. авиац. ин-т. Уфа, 1995.224 с.

34. Миронов В. В. Автоматизированная поддержка решений при управлении сложными техническими объектами в критических ситуациях (на примере бортовых систем летательного аппарата): Дис. д-ра техн. наук / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 1995. ДСП. 179 с.

35. Миронов В. В. Методология построения системы управления, функционирующей в критических ситуациях / Рукопись депонир. в ВИНИТИ 16.02.95, № 455-В95. М. 33 с.

36. Миронов В.В., Юсупова Н.И., Сметанина О.Н Помехоустойчивая интерпретация иерархических ситуационных моделей (статья) // Интеллектуальные автономные системы: Междунар. науч. изд-е. Уфа-Карлсруэ, 1996.

37. Миронов В.В., Юсупова Н.И., Ильясов Б.Г. Модели критических ситуаций при управлении техническими объектами. Уфа: УНЦ РАН, 1996. 48 С.

38. Миронов В.В., Юсупова Н.И., Сметанина О.Н Об обеспечении помехоустойчивости иерархических ситуационных моделей управления (статья) // Управление в сложных системах: Межвуз. науч. сб. Уфа: УГАТУ, 1998. С. 115-138.

39. Кусимов С.Т., Ильясов Б.Г., Васильев В.И., Кабалыюв Ю.С., Крымский В.Г., Миронов В.В. Управление динамическими системами вусловиях неопределенности. М.: Наука, 1998. 452 С.

40. Юсупова Н. И. Основы ситуационного подхода к управлению техническими объектами в условиях помех и критических ситуаций: Дис. д-ра. техн наук / Уфимск. авиац. ин-т. Уфа, 1998. - 327 С.

41. Юсупова Н.И., Сметанина О.Н., Миронов В.В. Симулятор ситуационных процессов управления в условиях помех: Св-во о per. прогр. для ЭВМ. РосАПО, 23.01.98. № 980168.

42. Миронов В.В., Юсупова Н.И., Сметанина О.Н. Разработка программных средств реализации ситуационных моделей (тезисы доклада) // Интеллектуальное управление в сложных системах: Матер, респ. науч.-техн. конф. Уфа: УГАТУ, 1999. С. 82-84.

43. Гончар JI.E., Миронов В.В., Юсупова Н.И., Шахмаметова Г.Р. Реализация ситуационных моделей управления сложными техническими объектами в среде MATLAB (статья на англ. языке): Тр. Российско-китайского сем. Уфа: УГАТУ, 1999. С. 130-132.

44. Гончар JI.E., Миронов В.В., Юсупова Н.И. Иерархические модели ситуаций и их реализация (статья на англ. языке): Тр. Российско-китайского сем, Уфа: УГАТУ, 1999. С. 125-128.

45. Ситчихин А.Н., Миронов В.В. Иерархические ситуационные модели с предысторией (статья) // Управление в сложных системах. Уфа: УГАТУ, 1999. С. 55-68.

46. Ситчихин А.Н., Миронов В.В., Юсупова Н.И. Иерархические ситуационные модели, учитывающие предысторию (статья на англ. языке): Тр. междунар. сем. по компьютерным наукам и информационным технологиям. Уфа: УГАТУ, 2000. Т. 2. С. 323-328.

47. Ситчихин А.Н., Миронов В.В., Юсупова Н.И Об иерархических ситуационных моделях с предысторией (тезисы доклада) // Математическое моделирование в естественных и гуманитарных науках: Тез. докл. Воронеж: ВГУ, 2000. С. 153.

48. Миронов В.В., Ахметшин Р.Ф. О децентрализованной интерпретации иерархических ситуационных моделей (статья) // Теоретическая информатика 2000: от теории к практике: Тр. междунар. конф. Уфа: УГАТУ, 2000. С. 50-54.

49. Ситчихин А.Н., Миронов В.В. Алгоритмическое обеспечение ретроспективных иерархических ситуационных моделей (статья) //

50. Управление в сложных системах. Уфа: УГАТУ, 2001.

51. Юсупова Н.И., Миронов В.В. «Электронный инструктор»: от «безумной идеи» к теории критических ситуаций // Мир авионики. 2003. № 2. С. 3439.

52. Труды автора по теме диссертации

53. Миронов В.В., Ахметшин Р.Ф. О децентрализованной интерпретации иерархических ситуационных моделей // Теоретическая информатика 2000: от теории к практике: Тр. междунар. конф. Уфа: УГАТУ, 2000. С. 50-54.

54. Mironov V.V., Akhmetshin R.F. Hierarchical situational models with decentralized interpreting // Computer Science and Information Technologies (CSIT '2000): Proc. of the 2nd Int. Workshop. Ufa, Russia, 2000. V. 3. P. 2931.

55. Миронов B.B., Ситчихин A.H., Ахметшин Р.Ф. Объектно-реля-ционная реализация иерархических ситуационных моделей в вычислительной среде // Вестник УГАТУ. 2001. № 1 (3). С. 185-189.

56. Свид-во № 2001610673 об офиц. рег. программ для ЭВМ. Набор классов RHSM 1.0 для задания ретроспективных иерархические ситуационные моделей в среде Visual FoxPro / В.В. Миронов, А.Н. Ситчихин, Р.Ф. Ахметшин. Роспатент, 2001.

57. Ахметшин Р.Ф., Юсупова Н.И., Миронов В.В., Сметашша О.Н. Информационное обеспечение для помехоустойчивого ситуационного управления техническими объектами // Принятие решений в условиях неопределенности: Межвуз. науч. сб. Уфа: УГАТУ, 2002. С. 8-15.

58. Миронов В.В., Ахметшин Р.Ф. Асинхронная децентрализованная интерпретация иерархических ситуационных моделей // Вестник УГАТУ. 2003. Т. 4, № 1.С. 108-116.1461. Общий раздел

59. Berthomieu В., Diaz M. Modelling and verification of time dependent systems using time Petri nets // IEEE Transact, on Software. Eng., 1991.Vol. 17, N. 3.p. 259-273.

60. Jensen K. Coloured Petri nets: Basic concepts, analysis methods and practical use. Vol. 1. Basic concepts. Berlin a. o: Springer-Verlag, 1996.

61. Jensen K. Coloured Petri nets: Basic concepts, analysis methods and practical use. Vol. 2. Analysis methods.Berlin a. o.: Springer-Verlag, 1996.

62. Jensen K. Coloured Petri nets: Basic concepts, analysis methods and practical use. Vol. 3. Practical use. Berlin a. o.: Springer-Verlag, 1997.

63. Vernadat F. Control and monitoring of complex manufacturing systems using situation and casual knowledge // Proc. of the 1st Conf. Artificial Intelligence and Expert Systems in Manufacturing. IFS. 1990. P. 271-280.

64. Аджиев В. "MineSet — визуальный инструмент аналитика" // "Открытые системы", № 3(23), 1997.

65. Андронова О. Управление регионом на основе СЦ ГЛО. Компьютер информ, 1998, №5.

66. Бекренев В. Ситуационные центры и социально—экономическое моделирование. // Управление персоналом, 2000, №12.

67. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование- М.: Конкорд, 1992.-519 с.

68. Горшенин В. Ситуационное управление как основа устойчивого развития государства. http://www.nasledie.ru/oboz/N5-697/5-602.HTM., 2000.

69. Дейт К. Введение в системы баз данных: Пер. с англ. — 6 изд. — Киев: Диалектика, 1998. 848 с.

70. Дунаев С. Доступ к базам данных и техника работы в сети. Практические приемы современного программирования. М.: ДИАЛОГ МИФИ, 1999. 416 с.

71. Зверев Г. Н. Основы теоретической информатики: Учеб. пособие. Т. 1—7. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 1996-1997. 92 с.

72. Зиндер Е.З. Бизнес-реинжиниринг и технологии системного проектирования. Учебное пособие. М.: Центр Информационных Технологий., 1996

73. Калянов Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий: Науч. -правкт. изд-е. М.: СИНТЕГ, 1997. 316 с.

74. Каптерев А.И. Разработка механизмов ситуационного управления профессионализацией как аспект деятельности системы обновления социальной практики, www.gntb.ru, 1999.

75. Клыков Ю.И. Семиотические основы ситуационного управления. М.: МИФИ, 1974. 220 с.

76. Клыков Ю.И. Ситуационное управление большими системами. М.: Энергия, 1974. 213 с.

77. Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. М.: Финансы и статистика, 2002. 800 с.

78. Колесов А. Управление предприятием из Ситуационного центра. PC Week, 2000, № 47.

79. Котов В. Е. Сети Петри. М.: Наука, 1984.

80. Котов В.Е. Сети Петри. М: ."Наука", Глав. ред. физ-мат. лит., 1984.

81. Криницкий Н.А. Алгоритмы и роботы. — Москва: Радио и связь, 1983. -167 с.

82. Кудряшов В.Н. Концепция системы информационной безопасности ситуационных центров // Проблемы информационной безопасности, 1999, №4

83. Куликов Г.Г., Набатов А.Н., Речкалов А.В. и др. Автоматизированные проектирования информационно-управляющих систем. Проектирование экспертных систем на основе системного моделирования. Уфа: УГАТУ, 1999.223 с.

84. Лапинский И. На повестке дня ситуационные центры. PC Week, 2000, №44

85. Макет интегрированной системы ситуационного моделирования: Отчет по НИР Х21—2002/МГУП; Рук. Ю.Н.Филиппович — М., 2002.

86. Марковские модели сложных динамических систем: идентификация, моделирование и контроль состояния / Г. Г. Куликов, П. Дж. Флеминг, Т. В. Брейкин и др. Уфа: УГАТУ, 1998. 104 с.

87. Многоуровневое управление динамическими объектами / Васильев В. Гусев Ю. М., Ефанов В. Н., Крымский В. Г., Рутковский В. Ю., Семеран

88. B. А. М. Наука, 1987. 308 с.

89. Монахова Е. Идея ситуационных центров овладевает массами, PC Week, 1999, №4

90. Научно-практическая конференция "Ситуационные центры — решения и проблемы. Взгляд экспертов" 30-31 октября 2002. Тезисы выступлений. М. Polymedia, 63 с.

91. Новоженов Ю.В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем. Москва, 1996.

92. Окунишникова Е. В., Чурина Т. Г. Способ построения раскрашенных сетей Петри, моделирующих Estelle-спецификации // Проблемы спецификации и верификации параллельных систем.Новосибирск, 1995.1. C. 95-123.

93. Парфенова М.Я. Анализ целей обратной связи в автоматизированных системах принятия решений // Новые направления в теории систем с обратной связью: Тез. докл. I совещ. М.: РАН, 1993. С. 86-87.

94. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. — М. Мир, 1984. 168 с.

95. Погодин M.B. Ситуационное управление.// Сайт региональных хозяйственных связей, www.pti.ru, 1998.

96. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М.: Наука, 1986. 288 с.

97. Проблемы управления сложными динамическими объектами в критических ситуациях на основе знаний / P.A. Бадамшин, Б.Г. Ильясов, JI.P. Черняховская. М.: Машиностроение, 2003. 240 с.

98. Райков А.Н. Ситуационная комната для поддержки корпоративных решений. Открытые системы, 1999, № 7-8.

99. Райков А.Н. Ситуационная комната коммерческого банка. Информационное общество, 1998, №6.

100. Ш.Саймон А.Р. Стратегические технологии баз данных. М.: Финансы и статистика, 1999. 479 с.

101. Ситуационный центр "КАНТ". Описание системы. БалтикСофт, 2002. http://ioffic.com/book8.htm

102. Ситуационный центр Министерства природных ресурсов РФ.// Описание системы, http://inform.mnr.gov.ru, 2002

103. Ситуационный центр российской консалтинговой компании "Глобал С.Консалтинг", входящей в корпорацию "Группа". Описание системы, http://www.polymedia.ru, 2002.

104. Терещенко И.С. Региональный ситуационный центр. Информационные процессы и системы, 2000, № 10.

105. Фаулер М., Скотт К. UML в кратком изложении. Применение стандартного языка объектного моделирования. М.: Мир, 1999. 191 с.

106. Филиппович А.Ю. Интеграция ситуационного, имитационного и экспертного моделирования. М., 2003, 310 с.

107. Филиппович А.Ю., Сейфулин А.И. Ситуационное управление в полиграфии.// Проблемы построения и эксплуатации систем обработки информации и управления: Сб. статей Вып.4 Под ред. В.М.Черненького. М.: Изд-во ООО "Эликс+", 2002.С. 146-151.

108. Филиппович А.Ю., Сейфулин А.И., Саушкин А.Е. Макет программного комплекса полиграфического ситуационного центра.// Проблемы полиграфии и издательского дела. 2002, №З.С.41-62.

109. Фридман А.Я., Олейник А.Г., Матвеев П.И. Ситуационные СППР муниципального управления. Институт информатики КНЦ РАМ, Апатиты, доклад МГИС'99.

110. Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях. Киев: "Диалектика", 1993.

111. Зав. кафедрой АСУ д-р техн. наук, проф.

112. Программный продукт используется в НПФ при разработке информационных систем организационного управления, в частности, встроенных динамических моделей, обеспечивающих контроль состава и сроков исполнения работ в составе проектов.

113. Использование программного продукта обеспечивает упрощение и сокращение сроков проектирования, кодирования, тестирования и отладки информационного и программного обеспечения автоматизированной системы.

114. Ведущий специалист по информационным технологиям канд. техн. наукt- У —1. О.Н. Сметанина

115. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

116. АДИ — асинхронно-децентрализованная интерпретация;

117. АСППР автоматизированные системы поддержки принятия решений;1. БД база данных;

118. ГАК — государственная аттестационная комиссия.

119. ИСМ иерархические ситуационные модели;1. ЛА летательные аппараты;

120. ПТС память текущего состояния;

121. СППР системы поддержки принятия решений;

122. СЦИ — синхронная централизованная интерпретация;