автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Исследование и разработка методов построения диалоговой системы телеобработки информации в ИВС ГА

ЗЕДЕНИЕ.■. кЗДЕЛ I. ПРИНЦИПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИАЛОГОВЫХ

СИСТЕМ ТЕЛЕОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ.

1.1. Существующие методы исследования диалоговых систем

1.2. Особенности ДСТИ в ГА на примере узла телеобработки информации

1.3. Анализ метода многокритериальной оптимизации 2.2.

1.4. Постановка задачи исследования. а

Выводы по разделу

1.3ДЕЛ II. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДСТИ . . . 3£

2.1. Модель подсистемы IN . *.

2.2. Модель подсистемы 3} Q.

2.3. Характеристики ДСТИ.

Выводы по разделу.5?

13ДЕЛ III. МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИК ДСТИ.

3.1. Алгоритм вычисления значений прогнозируемых характеристик.

3.2. Зондирование пространства параметров

3.3. Верхние границы времени обработки для системы Mg/Mg/I и Mg/Mg/I

3.4. Методика прогнозирования характеристик при системном подходе к моделированию ДСТИ

Выводы по разделу.

РАЗДЕЛ 1У. ОПТИМИЗАЦИЯ ДСТИ.

4.1. Алгоритм выбора оптимального варианта ДСТИ.

4.2. Функциональные ограничения

4.3. Сравнительный анализ двух методик прогнозирования.

Выводы по разделу

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Выводы по разделу.

Синтезирован алгоритм многокритериальной оптимизации ДСТИ, основе зондирования пространства параметров точками, образую-ли ДП- последовательность. v

Получены стохастические функциональные ограничения, позволите оценивать вероятность неравенств, выражающих условие того, ) время /стоимость/ обмена информацией между терминалом и цент-и обработки не превосходит среднего времени / стоимости/ соб-зенной обработки запроса.

Сравнительный анализ методики прогнозирования характеристик М, основанной на имитационном моделировании и методики, осно-1ной на методе зондирования пространства паршетров точками >ледовательностей показал преимущество последней. Выигрыш при юльзовании второй методики по.лучается за счет того, что порядок [бки во втором случае (1/n) £><? , в то время как порядок [бки при использовании метода Монте-Карло N ** .

ОСНОВНЫЕ PiiSyJibTiiTii РАБОТЫ

1. На основе теоретико-вероятностного подхода построена модель процесса передачи информации между терминалом и центром обработки запросов, территориально-разнесенной ДСТИ. Модель учитывает особенности протокола передачи информации, принятого ИБС ГА.

2. Разработана модель собственной обработки запроса ДСТИ. Эта модель построена на основе алгоритмического подхода теории графов и сетевой модели Джексона. Предложенная модель позволяет находить вектор интенсивностей потоков входных запросов без имитационного моделирования.

3. Построена модель полной обработки запроса территориально-разнесенной ДСТИ, учитывающая особенности ИБС ГА.

4. Для разработанных моделей получены соотношения, позволяющие проводить сравнительный анализ времени /стоимости/ собственной обработки запроса с сопутствующим временем /стоимостью/ обмена информацией между терминалом и центром. Учет этих соотношений особенно важен при проектировании территориально-разнесенных ДСТИ.

5. Разработана модификация метода зондирования пространства параметров АП^ " последовательностями для прогнозирования характеристик ДСТИ.

6. Построены алгоритмы вычисления прогнозируемых характеристик. Эти алгоритмы обеспечивают возможность интерактивного режима проектирования ДСТИ.

7. Поставлена задача многокритериальной оптимизации для проектирования территориально-разнесенной ДСТИ ИБС ГА со стохастическими ограничениями ; разработан алгоритм решения'поставленной задачи.

8. Проведен сравнительный анализ предложенной методики прогнозирования и методики имитационного моделирования. Обоснована эффективность предложенной методики.

Результаты настоящей диссертационной работы:

- доложены и обсуждены на научно-технических семинарах кафедры "Автоматизированные системы управления" Московского института инженеров гражданской авиации ;

- на 1У Всесоюзной научно-технической конференции "Эффективность и оптимизация систем и процессов гражданской авиации" /март 1979, МИИ ГА г. Москва/ ;

- на Всесоюзной научно-технической конференции, посвященной 10-летию Московского института инженеров гражданской авиации "Совершенствование системы управления эффективностью производства в гражданской авиации с применением АСУ и вычислительной техники" /март 1981 г./

- отражены в отчетах по научно-исследовательской работе, проводимой кафедрой АСУ Московского института инженеров гражданской авиации в рамках хоздоговора с ЦНИИ АСУ ГА /г.Рига/ и Казахским филиалом ВГПТИ ЦСУ СССР /г. Алма-Ата/.

- внедрены в НИР "Разработать научные основы создания и развития центров обработки данных и сети передачи данных" /шифр 3.01.29/, выполняемой в соответствии с планом НИР МГА по решению научно-технической проблемы 0.80.09 ГКНТ СМ СССР, проводимой ЦНИИ АСУ ГА /г.Рига/.

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М. Издательство Политической итературы. 1981 г.

2. Поспелов Г.С. Некоторые вопросы реализации диалоговых истем планирования, управления и проектирования. Сообщения по рикладной математике. М. ВЦ АН СССР, 1980.

3. Краснощекой П.С., Морозов В.В., Федоров В.В. Документами в задачах проектирования.- Изв. АН СССР. Техн. кибернет. Э79, 2.

4. Краснощекой П.С., Морозов В.В., Федоров В.В. Внутреннее роектирование технических систем в условиях неопределенности, зв. АН СССР. Техн. кибернет. £982, № 2.

5. Федоров В.В. Интерактивные циклы и диалог в процессе ав-жатизированного проектирования.- Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 382, № I.

6. Малашенко Ю.Е., Ушаков И.А. О построении математических эделей сложных технических систем / на примере сети связи /. т. АН СССР. Техн. кибернет. 1982, № I.

7. Литвинцева Л.В., Методы построения проблемно-ориентирован-.ix диалоговых систем, базирующихся на языке, близком к естествен->му. М. 1976.

8. Алексеенко Е.А. Исследования и разработка диалоговой юграммно технической системы ориентированной на автоматизирован->е обслуживание и обучение. Киев. 1977.

9. Гнездилова Г.Г. Исследование методов и реализация системы алогового планирования и управления вычислениями. М. 1980.

10. Милевский Е. Оценка основных показателей эффективности "нкционирования диалоговых вычислительных систем. М. 1981.

11. Брябин В.М., Поспелов Д.А. Проблемы построения диалоговых систем для общения с системами искусственного интеллекта. Семинар 1;ШНТП. "Человеко-машинные системы". М. 1977.

12. Веселов Е.Н. Операционные структуры диалога. М. ВЦ АН СССР. I960.1.. Вирт Н. Систематическое программирование. Введение. М., "Мир". 1977.

13. Йордан Э. Структурное программирование и конструирование программ. М. "Мир". 1979.

14. Поспелов Г.С., Вен В.Л., Литвинцев П.Н. Опыт построения диалоговой системы I. Изв. АН СССР Техн. кибернет. 1980, Л 2.

15. Бакланов Н.й., Гальченко М.В. Оценка вероятностных характеристик систем по результатам испытаний и моделирования. Изв. АН СССР техн. кибернет. 1981, JS 2.

16. Лозовский B.C. О некоторых аспектах человеко-машинного диалога. Изв. АН СССР Техн. кибернет. 1981, № 3.

17. Дмитровский А.Е., Попов Н.М. Вопросы устойчивости в процессе проектирования сложных технических систем. Изв. АН СССР Техн. кибернет. 1981, IS 4.

18. Цурков В.И. Оптимизация многомерных систем с распределенными параметрами. Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1981, JI& 5.

19. Е.С. Вентцель. Исследование операций: задачи, принципы, методология. М. Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1980.

20. Дитрих Я. Проектирование и конструирование. Системный подход. М. Мир. 1981.

21. Кини Р.Л., Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. М. Радио и Связь. 1981.

22. Уайльд Д. Оптимальное проектирование. М. Мир, 1981.

23. Федоров В.В. Численные методы максимина. М, Наука. 1979.25. "Вопросы кибернетики, вып. 8. Теория принятия решений" М., "Советское радио", 1975.

24. Глушков В.М. Диалог с ЭВМ: современные возможности и перспективы, "УСиМ". 1974, I.

25. Воскресенский Ю.А. Об одном общем способе реализации диалоговых систем. "УСиМ". 1973, 4.

26. Довгялло A.M., Сточний А.А. Диалог человека и ЭВМ, М. "Знание", 1975.

27. Кузнецов И.П. Кибернетические диалоговые системы. М. "Наука". 1976.

28. Мартин Д.Ж. Системный анализ передачи данных. Том I. М. "Мир". 1974.

29. Мартин Д Ж. Системный анализ передачи данных. Том II. М. "Мир". 1974.

30. Антонов И.А., Салеев В.М. Экономический способ вычисления Д ГЦ последовательностей. Ж. вычислительной математики и математической физики, 1979, 19, i& I.

31. Каневский В.А., Лев Г.Ш. Последовательности точек, распределенные в бесконечномерном пространстве. Докл. АН СССР, 1979, 248, В I.

32. Артоболевский К.И., Крейнин Г.В., Павлов Б.К. К созданию системы автоматизированного поиска параметров машин. Машиноведение. 1977, № 5.

33. Артоболевский И.И., Руссман И.Б., Сергеев В.И., Отат-ников Р.Б. О некоторых способах выбора интегрального критерия качества в задачах оптимального проектированрхя машин. Машиноведение, 1978, Л 2.

34. Статников Р.Б. Решение многокритериальных задач проектирования машин на основе исследования пространства параметров. В кн. Многокритериальные задачи принятия решений, 1978.

35. ЗУ. информационные системы общего назначения, перевод с английского под ред. Оценко ЕЛ. м., "Статистика", 1975.

36. Брановицкии В.и. Вопросы исследования диалоговых систем, ориентированных на массового пользования, дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук. Киев, 1975.

37. Кащан Г. Операционные системы. М., "Мир", 1976.

38. Бусленко Н.П., Щрейдер Ю.А. Метод стохастических испытаний (Монте-Карло) и его реализация на цифровых вычислительных машинах. М.: Физматгиз, 1961.

39. Ермаков С.М. Метод Монте-Варло и смежные вопросы. Москва: "Наука", 1975.

40. Хинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания. М.: Физматгиз, 1963.

41. Саати Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения М.: Сов. радио, 1965.

42. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания М.: Машиностроение, 1979.

43. КлейроК Л. Вычислительные системы с очередями. М.: "Мир"1979.

44. Климов Г.П. Стохастические системы обслуживания. М.: "Наука", 1966.

45. Джейсуол. Очереди с приоритетами М.: "Мир" 1973.

46. Г.П.Климов, Г.К.Мишкой. Приоритета*» системы обслуживания с ориентацией. Изд-во Московского университета, 1979.

47. В.Феллер. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. Том X, М: "Мир", 1967.

48. В.Феллер. Введение в теорию вероятностей и ее приложения, Том 2, Ш., "Мир" 1968.

49. Н.Кристофвдес. Теория графов,. Алгоритмический подход. М., "Мир" 1978.

50. Ь4. 0.И.Бронштейн, И.м.Духовный, модели приоритетного обслуживания в информационно вычислительных системах. М., "Наука", 1976.

51. С.Ж.Нищенский, Л.С.Татарский. Определение показателей эффективности сортового комплекса САОД "В-В" методами теории очередей с приоритетами.

52. Л.С.Татарский. Определение оптимальной точки переключения типов приоритета для одного класса СПД. Сб. эффективность и оптимизация систем и процессов гражданской авиации. Тезисы докладов 4-й Всесоюзной научно-технической конференции, март 1979, Москва.

53. Татарский л.С. Оптимизация режима функционирования СЦД по времени передачи. Вопросы проектирования информационно вычислительной сети гражданской авиации, Менвузовский тематический сборник научных трудов. М., 1981.

54. Татарский Л.С. Метод оценки максимальных интенсивностей потоков запросов, поступающих в узел ИВС, Сб. Совершенствование системы управления эффективность производства ГА с применением

55. АСУ и ВТ. Труды Всезоюзной научно-технической конференции. М., 1981.

56. ТатарскийЛ.С. О Динамическом управлении режимом связного процессора, функционирующего по протоколу С1Д1Н. Межвузовский тематический сборник научных трудов. Информационно-вычислительные сети гражданской авиации. М., 1982.

57. Г.Вагнер. Основы исследования операций, т.1, пер. с англ. М., " Мир 1973.

58. Исследование операций. Методологические основы и математические методы под ред. Дж. Моудера, С. Элмаграби. Пер. с англ. М., "Мир", 1981.

59. Е.С. Вентцель. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. М., "Науна", 1980.

60. В.Н.Захаров, Д.А.Поспелов, В.Е.Хазацкий. Системы управления. Задание. Проектирование. Реализация, М., Энергия, 1977.65. "Вопросы кибернетики, вып. 8. Теория принятия решений". М., "Советское радио", 1975.

61. Ни Т.О. Integer programming and network flows, Addison-Wesly, Reading Massachusetts.

62. Burke P.J. The Output of a QUENEING System. Operations Research, 4, 699-704 ( 1956 ).

63. Provisional reference model of open systems architecture (Revision 1) IEIP. WG 6.1 General Note 175, 1978, pp 1-27.

64. Reference Model of open systems Architecture ( version 3), ISO/ТС 97/SC 16, 1978, pp 1-84.

65. Butler D.,Conversational systems, "Data Processing", may-june, 1972, pp 177-180.

66. Miller R.B. Response Time in Man-Computer Conversational TransactionsAFIPS Conf. Proc., 1968, v 33, pp 267-277.

67. Graham G.S. Quenting Network Models of Computer System

68. Peformance. Computing Surveys, 1978, V10, N* 3, 219-224.73* Denning P.I., Buzen I.P. The Operational Analisis of Queneing Network Models Computing Systems 1978, V10, NO 3» PP 225-262.

69. Niederreiter H. Quasi Monte Carlo methods and pseudorandom numbers. - Bulletin Amer. math, soc., 1978, 84, NO 6, pp 957-1041.75» Sobol1 I.M. On the systematic search in a hypercube. SIAM 1. Numer. Analysis, 1979, 16, N* 5, 750-793.

70. Kuipers L., Niederreiter H. Unitor distribution of se-quenses. New-York: I Willy, 1967*77* Gebhardt D. Die Auswertung von autokorrelierten Simula-tionsergebnissen, J.f. Opns. Res. 20, pp 105-114 (1976 ).

71. Kosten L. Stochastic theory of service systems, Pergamon Press Oxford/New-York/Toronto/Sydney/Braunschweig 1973*79* Blomquist N. Estimatio of waiting-time parameters in the GI/G/1 quenneing system. Skand. Aktuar Tidskr. N 3-4, 178-197,(1968).

72. Oackson Э.Й., Networks of Waiting Linest 0pet. £es. vol. 5 , N-4, /Ugest > 4357.