автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Методы и средства информационного анализа и синтеза технологических линий оперативной полиграфии

Державний комггет зв'язку та шформатизацп УкраТни Нацюнальна академ1я наук Укра'шн

Державний науково-дослщний шститут ¡нформацшноТ ¡нфраструктури

°0

РАК Юр1й Павловы

•э

УДК 681.3: 655.31

МЕТОДИ I ЗАСОБИ 1НФОРМАЦ1ЙНОГО АНАЛ13У ТА СИНТЕЗУ ТЕХНОЛОГ1ЧНИХ Л1Н1Й ОПЕРАТИВНО! ПОЛ1ГРАФП

05.13.06 - Автоматизоват системауправлшня та прогрсспвш' ¡нформацшт технологи

Автореферат

дисертацп на здобуття наукового ступеня доктора техшчних наук

Лынв - 1999

Дисертащею е рукопис

Робота виконана в Державному науково-дослщному ¡нститут1 шформацшно'1 шфраструктури Державного ком1тету зв'язку та шформатизаци Украши та Нашонально! академп наук УкраТни

Науковий консультант: член-кореспондент HAH Укра'ши, доктор техшчних наук, професорГРИЦИК Володимир Володимирович, Державний науково-дослш-ний ¡нститут шформацшно'1 шфраструктури, директор

Офщшш опоненти: доктор техшчних наук, професор С1РОДЖА Irop Борисович, Державний аерокос\пчний ушверситет iM. M.G. Жуковського "XAI", м. Харюв, завщувач кафедри

доктор ф1зико-математичних наук, професор ДРАГАН Ярослав Петрович, Фвико-мехашчний шститут i\i. Г.В.Карпенка HAH Укра'ши, провщ-ний науковий сшвробшшк

доктор техшчних наук, доцент РАШКЕВИЧ IOpiii Михайлович Державний ушверситет "Льв1вська пол1техшка", завщувач кафедри Провщна установа: 1нститут юбернетики ¡м. В.М.Глушкова HAH Укра'ши, вщдш керуючнх машин i систем

Захист вщбудеться " 2z) " Oj,_ 2000 р. о -fЧ год,

на засщанш спешал1зовано1 вченоТ ради Д.35.813.01 при Державному науково-дослшному шститут1 ¡нформащйно? шфраструктури (79601, M.JIbBiB, вул. Тролейбусна, II)

3 дисертащею можна ознайомитись в б1блютеш шетитуту (79601 M.JIbBiB, вул. Тролейбусна, 11)

п/, /р /9QQ

Автореферат розюланий "_£_!_"_______ р.

Вчений секретар спещал1зовано'1 вчено! ради, доктор TexHi4HHX наук

Бунь P.A.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальность теми. В останш роки в результат поеднання досягнень об-числювально! техшки та новтпх шформацшних технолопй, а також впро-вадження !'х в друкарстви намтшась тенденщя 1 напрямки до створення принципово нових пол1граф1чних технолопчних лшш на баз! ма;шх друкарсь-ких систем. Однак розвиток цього напрямку розробок не вщповщае вимогам сьогодення. Виникла потреба формування цшсного пщходу до дослщження та побудови автоматизованих технолопчних лшш оперативно!' пoлiгpaфií. Вирипення шс! проблеми необхщно здшснювати у наступних напрямках.

По-перше, розробити методи шформащйного анал'гзу та синтезу автоматизованих технолопчних лшш оперативно!" пол^рафи, як1 би дозволяли створювати нош або модершзуватн наявн! технолопчш лшн для вппус-ку заданого виду друковано!'продукцп за мЫмально коротю термши. Для цього можна застосувати вiдoмi шдходи, як1 запропоноваш в роботах Боюна В., Грицика В., Вальковського В., Журавльова Ю., Попова В., Рашкевича Ю., Сеньювського В. та заруб1жних вчених. Проте безпосереднс застосування таких пщход1в, наприклад операшй розпаралелювання. конвееризащптамультиплексуваннядля синтезу 1 оптим}зацп технолопчних процеав друкування продукцп 1 створення нових титв устаткування эперативно! пол1графп, е недостатньо ефективним, бо не враховус особли-зостей технолопчних процеав пол1графн, властивостей та тенденшп эозвитку автоматизованих техшчних засоб1в оперативно!' пол^графн.

По-друге, виходячи з розробки принципово нових ¡нформашйних гехнологш в оперативны пол1графп, важливо дослщити слособи ефективш-цого застосування р1зномаштних друкуючих систем для оперативного зтримання видимо!' друковано! шформаци, пров1вши Ух апалгз та сласифжашю з метою адаптаци до потреб оперативно! пол!графп на баз1 ювих обчислювальних структур. При цьому висока ефектившсть дося-аеться за рахунок максимального й р1вном1рного завантаження вах ланок ехнолопчного процесу, в результат чого забезпечуеться потр1бна про-(уктившсть, якють та здешевлення друкованих пироб^в тощо. Проблемою »перативного випуску друковано!" шформаци, а саме газет. журнал1в. >рошур тощо займалися таю вчеш як Воронов £., 1збщький £., Климов Б.. 1уцюв М., Митрофанов В., Фельдман Л., Чехман Я. та шил. Внршсння (¡с! проблеми вони бачили у дослщженш, створенш та модернпаш! високо-цвидюсних, великогабаритних енергомютких рулонних друкарських ишин, газетних агрега^в, фальцювальних апарата та !'х експлуатацн. )днак виявилось, що в умовах застосування новггшх !нформацшних

технолопй та обчислювальних систем ефектившсть використання таких машин та агрегата можлива лише при наявносп великих тиранов видань i авто магизацп технолопчних npoueciß. Разом з тим, автоматизашя технолопчних лшш, побудованих на ochobí такого обладнання, потребуе значних матер!альних затрат, а також часу на подготовку та переналаштування ïx до випуску друковано\' шформаци. Хоча сьогодш процес друкування вже не е найскладшшою i найдорожчою ланкою у виготовленш видання, бшьш трудом1сткими стають шслядрукарсью, пал1турш та оздоблювальш процеси. Якщо процес друкування в бшьшосп випадюв стандартизований i однотипний (друкування лиспвки, календаря i книги майже не вщргз-няеться), то перелж шслядрукарських npoueciß е довол1 великим. Частина з них вже автоматизована, але бшышсть базуеться на використанш ручно! npaui. Отже, Biporiana ситуащя, коли час виконання та вартють якоУ-небудь операцп для р1зних тишв паперу буде вщр1знятися в 5-10 pa3¡b, оскшьки в одному випадку можлива машинна обробка, в ¡ншому — ручна. В таких умовах nepecÍ4HOMy користувачев1 дуже складно зор1енгуватися i вибрати серед тишв друкарських систем чи шслядрукарських npoueciß tí, як! найкраще тдходять для побудови технолопчних схем оперативно'! пол1графп.

По-трете, слщ створити високоефективний шформацшний ¡нструмен-Tapiñ, за допомою якого можна було б оперативно проектувати сучасш автоматизоваш мaлi друкарсью системи та технолопчш лшп на ochobí запровадження автоматизованих систем управлшня та прогресивних шформацшних технолопй. Проблемою дослщження пол1граф1чного ринку, прогнозуванням розвитку технши i технолопй оперативноУ пол1графп'. формуванням автоматизованих технолопчних лшш та створенням ¡нформащйних i технолопчних систем, яи штегрують додрукарсью, друкарськл та брошурувально-палп-урш процеси, у cbítí займаються таю ф1рми як Heidelberg, Greo, Anitec, Drent Graphic Machines, Sony Electronics, Müllei Martini Соф., Bourg, Duplo та íhuií.

Перспективи розвитку окремого полЬраф1чного пщприемства вима-гають розробки та впровадження високоефективних автоматизованих систем управлшня та прогресивних ¡нформацшних технолопй в тех мол о ri чн процеси пoлiгpaфiчнoro виробництва, а також врахування не лише народно-господарських, територ1альних тенденцш але й особливостей, прйтаманни> даному шдприемству. Тому великого значения для прогнозно'1 ошнки техно лопчного розвитку конкретного пщприемства мае врахування bcíx обета вин, пов'язаних з досягненням hobíthíx метсдав i 3aco6ie ¡нформатики : науково-техшчним прогресом загалом. Анал1з створення ряду реальни; техшчних об'екпв i систем показуе, що вщ проектування Í3 застосування\

ручних cnoco6ÍB до впровадження od'cktíb в експлуаташю проходить bí;i 5 до 15 pokíb, що в сучасних умовах стосовно оперативно) пол1графп с неприйнятним. Тепер все частше виникае проблема створення автома-тизованих технолопчних лшш для випуску тшьки певного виду дру ковано! шформаци протягом вщносно короткого пром1жку часу (наприклад, року), яка би себе повшстю окупила за цей час, а техтчний ресурс друкуючих пристроУв Mir би бути майже вичерпаним.

Отже, актуальною стае проблема шформацшного аналпу, синтезу та комплектування автоматизованих технолопчних лшш оперативно! полпра-фп для забезпечення високого р1вня автоматизацй систем оптимального управлшня технолопчними операщями з метою випуску високояюсноУ друкованоУ ¡нформащУ за мшмалын термши. Розв'язок uie'í проблем» с актуальним у розвитку пол!графн та видавничо! справи в УкраУш, що дозволить синтезувати високопродуктивш автоматизоваш системи оперативно! пол1графп i nociera чшьне Micue на cbítobomv ринку.

Зв'язок роботи з науковнми програмами, планами, темами. Робота виконана в рамках таких прюритетних програм:

• Державно! шновацшноУ программ "Впровадження перспективних шформацшних технолопй, створення приладхв комплексно! автоматизацй' та систем зв'язку", затверджено! Míhíctpom Украши у справах науки i технолопй вщ 20 ачня 1998 р.;

• "Державно!" програми розвитку нацюнального книговидання i преси на перюд до 2000 року", затверджено! Указом Президента УкраУнн в ¡л 28 лютого 1995 р. i спрямованоУ на виршення багатьох науково-техжчних проблем шшграфй.

Робота виконувалась в рамках тем за № 108-96 "Класифжашя та комп-лектащя технологичного устаткування цеху (дщьнищ) для випуску сучасноУ упаковки флексографським способом друку" ( ВАТ Херсонська nonirpa-ф1чна фабрика), №196-92 "Розробка конструкцй" агрегатованого станка для скршлення блоюв дротяними гребшками" та №196-93 "Розробка конструкшУ верстата для перфоращ! блоюв з метою скр1плення !х гребш-кою"(Видавництво Наддншрянська правда, Херсон), теми № 177-90 з Рибшським спещальним конструкторським бюро по;пграф1чного машино-будування (Рибшське СКБ ПМ) та№ 161-85 з Всесоюзним науково-дослш-ним шститутом пол1граф1чного машинобудування (ВНД1пол1графмаш).

Мета i задач! дослщження. Дослщженння i розробка метод!в i 3aco6ÍB шформацшного аналгзу та синтезу високопродуктивних технолопчних лшш оперативно! пол1графй на 6a3¡ шформашшшх технолопй, обчислювальних систем та малих друкарських систем для забезпечення високого р!вня

автоматизаци систем оптимального управлшня технолопчними операшями з метою випуску високояюсно! друковано! шформацп за мшмальш термши.

Для досягнення мети в робст розв'язаш наступш задачи

• побудова математичних моделей автоматизованих технолопчних лшш та окремих операцш вщтворення друковано! шформацп засобами оперативно! гюл1графп;

• розробка принцитв класифкацн об'ект1в оперативно!' пол!графп;

• розробка критерив шформашйного аналгзу та синтезу технолопчних

лЫй;

• розробка високоефективних шформашйних технологи! оперативно! пол1графн на баз1 малих друкарських систем;

• створення ефективних метод1в шформацшного анал1зу та синтезу оптимальних за розробленими критер1ями автоматизованих технолопчних лшш оперативно! полйрафп;

• розробка принципових засад та методики створення шформацшно-анал1тично1 та пошуково! експертно! системи як шетрументу для анал!зу та вибору техшчних засоб1в побудови автоматизованих технолопчних лшш оперативно! пол1графн.

Наукова новизна одержаних результатов. На пщстав1 результата вико-наних теоретичних та експериментальних дослщжень розв'язано наукову проблему шформашйного ашипзу та синтезу високоефективних автоматизованих технолопчних лшш оперативно! пол1графи, що грунтуеться на 1 нформац 1 йному анализ! топологш схем технолопчних лшш, синтез! технолопчних лшш з розпаралелюванням та конвееризащею складних технолопчних ироцеав для ктотного пщвищення !х продуктивность

При цьому отримано такт основш результати:

• дослщжеш шформацшш технологи, в основу яких покладеш метод и опрацювання носив ¿нформаци в техшчних засобах I в технолопчних линях, дозволяють створювати мал1 друкарськ! системи чи технолопчш лип! для випуску високояюсно! друковано! шформацп;

• введено понятгя автоматизовано! оперативно! пол1графи, в основ! яко! високопродуктивш шформацшш технологи та обчислювальш системи, мал! друкарсью системи 1 дослщжеш технолопчш процеси 1 системи для випуску друковано! продукдп за мйимальний час при минмальних затратах; розроблено високопродуктивш автоматизоваш технолопчш системи на баз1 малих друкарських систем, яю здатш забезпечити випуск р1зно! друковано! шформацп за задаш термши;

• введено шформацшний критерш густини друкованих повщомлень для ошнки ефсктивносп робота автоматизованих технолопчних лшш та

розроблено узагальнену класифжашю малих автоматизованих друкарських систем за "об'ектами" та "ознаками", здшснено класифжашю друкуючих пристрош за способом вщтворення друковано! щформацн та техшко-техноло-пчними можливостями устаткування оперативно!" пол1графп: окреслена область можливого !'х застосування в автоматизованих технолопчних лппях при заданому тиражу та потр!бнш якосп друковано!" шформацп;

• запропоновано г обгрунтовано критерй оптим!зацп автоматизованих технолопчних лшш оперативно! пол1графи; проведен! дослщження опти-мальних показниюв автоматизованих систем оперативно'! пол^рафп за критер1ем мЫмального сумарного часу роботи технолопчно! лши для випуску певно! юлькосп продукцп"; дослщжеш високопродуктивш автома-тизоваш лшп оперативно! пол!графн на баз! розпаралелювання \ конвеери-зацп технолопчних операцш;

• розроблено методи синтезу операцш розпаралелювання та конвееризацп, в основу яких покладено дослщження схем оперативно! пол ¡графи виявлення критичних технолопчних операцш; запропоновано як статичну модель схем оперативно"! пол1графи граф технолопчно! лшп', а як динам!чну модель — сумицеш часов! Д1аграми;

• узагальнено 1 введено поняття блока технолопчно! л ¡ни. критнчного шляху графу технолопчно! лшп, взаемозв'язаних I невзаемозв'язаних, сильно \ несильно залежних критичних шлях!в, а також дано верхи! ошнки числа критичних шлях!в р1зних тополопй технолопчних схем; побудовано загальний алгоритм оптам1зацн автоматизованих технолопчних лили, який забезпечуе виявлення блоюв технолопчних л!нш, стосовно яких дослщжуються операцп розпаралелювання чи конвееризацп;

• запропоновано методолопю синтезу технолопчних л!и!!! за задании часом випуску друковано"! продукцп з допомогою сумщених часових д1аграм та розроблено споаб анал1зу предметно! облает!, який дозволяе виявити характер™ ознаки формули потр1бного виробу, побудовано формально-лопчш модел! блоюв автоматизованих технолопчних лшй оперативно! пол1графй та вибрано модель! формат представления даних в розробленш шформашйно-аналггичшй експертнш систем!;

• запропоновано 1 обгрунтовано узагальнену класифжашю корнс гувач1в розроблено! шформацшно-аналпгично!" експертно! системи, що дас змогу бшьш повно враховувати особливосп застосування системи, розроблено! дослщжено загальну схему шформацшно-пошуково! експертно! системи видавничого обладнання, а також розроблено щтерфейс користувача експертно! системи та проанал!зовано режими "н роботи, сформульовано основш вимоги до техшчного забезпечення експертно"! системи.

Практичне значения одержаних результапв. Створена наукова база для побудови виеокоефективних автоматизованих технолопчних лшш оперативно! пол1графи на баз! нов^тшх шформашйних технолопй, обчислю-вальних систем та малих друкарських систем для випуску друковано! ¡нформацн заданого виду та тиражу за мшмально можливий промгжок часу.

Розроблеш методи аналпу \ синтезу автоматизованих технолопчних лшш оперативно! пол^рафи дозволяють швидко виявляти критичш операца, час виконання яких суттево впливае на загальний час роботи техно-лопчно! лшп, а також встановлювати значения коефвдента розпара-лелювання критичних операцш для зменшення часу випуску друковано! ¡нформацн до попередньо задано! величини.

Створена шформацшно-аналггична та пошукова експертна система дозволяе проводите гпдб1р необхщного обладнання з врахуванням не тшьки параметр1в випуску друковано! продукцп, але й з врахуванням перспектив !х розвитку. 3 допомогою ше! системи можна не тшьки створювати нов! автоматизоваш мал1 друкарсьы системи, але й модершзувати рашше створеш.

Практична цшшсть роботи полягае в тому, що на отримашй новш теоретичнш основ1 створено 1 впроваджено в експлуатащю автоматизовану комп'ютеризовану друкарську технолопчну лппю для випуску ¡дентифп<а-цшних карт, посвщчень та шших документ1в в УМВСУ на Льв1вськш зал1знищ (м.Льв1в). Розроблена шформацшно-аналггична та експертна система використана для комплектування автоматизовано! технологично! лши шдготовки та випуску щоденних шформацшних матер1ал1в та спещальних навчальних пойбниюв для ушверситепв Украши як на папер1, так 1 в електронному вигляд! у Захщному центр! Украшського вшдшення Всесвптао! лаборатори (м.Льв!в). Результати наукових дослщжень впроваджено на ВАТ Херсонська пол!граффабрика (м.Херсон) при створенш автоматизовано! технолопчно! лши для випуску упаковки методом флексо-графського друку.

На основ! матер1ал1в дисертацшно! роботи подготовлено такл курси дисциплш, яю автор веде в Украшськш академн" друкарства:

• "Технка [ технолопя для оперативно"! пол1графп" для студенев спещальност! "Пол1граф1чт машини ! автоматизоваш комплекси" та "Автоматизоване управлшня технолопчними процесами! виробництвами" факультету пол1граф1чного устаткування, "Економка шдприемства" факультету економши 1 оргашзаци книжково! справи.

• "Устаткування спещальних видав друку, мшьдрукарень I офюна техшка" для студента спещальносп "Полцраф1чш машини I автоматизоваш комплекси"

факультету гкшграфшного устаткування та для студента вах спешальностей факультету видавничо-пол1граф1чноТ, щформацшно! технологи.

Особистий внесок здобувача. В роботах, написаних у сшвавторстви здобувачу належать: [2]—розробка методов та рекомендаций щодо комплек-тування автоматизованих технолопчних лшш мЫ-друкарень для оперативного вщтворення друковано!'шформацп; [4, 5,29,33] — постановка задачу наукове кер!вництво, принцип оперативного автоматизованого нако-пичення друковано! ¡нформаци, анал1з результате експеримента; [14-16, 23, 24, 26] — розробка високоефективних технолопчних засоб1в опрацю-вання друковано! шформацп в процеа п накопичення та транспортування, анашз результате експеримента; [30] — постановка задач!, автоматизоваш технолопчш лшй оперативного вщтворення друковано! ¿нформаци; [13] — постановка задач!, наукове кер!вництво, алгоритм роботи системи, методи пошуку та ¡нформацшного! експертного анал1зу; [18] — постановка задачи критери ощнки якосп вщтворення друковано! ¿нформаци; [17, 20-22] — автори мали однаковий творчий доробок.

Апробашя результата дисертацн. Основш результат» та положения дисертацшно!" роботи викладено та обговорено на багатьох м1жнародних, всесоюзних та республжанських науково-техшчних конференшях ! семшарах, в тому числк Другш м1жнароднш конференцп' "Комп'готсрш технологи друкарства: алгоритма, сигнали, системи" (Льв1в, 1998); М1жнароднш конференцп "Прогресивна технша { технолопя машино-будування 1 зварювального виробництва" (Кшв, 1998); М1жнародшй конференцп "Сучасш проблема механки г математики" (Льв1в, 1998); Друпй м1жнароднш конференцп "Квалшопя книги" (Льв1в, 1998); Дванадцятш загальнопольськш конференщ! "Теор1я машин 1 мехашзхпв" (Бельско-Бяла, 1989); Всесоюзних нарадах з метод1в розрахунку по.тграф1чних машпн-автомат^в (Льв1в, 1987, 1991); Звггних науково-техшчних конференшях професорсько-викладацького складу Украшсько!" академп друкарства (Льв[в, 1984-1999); Науково-техтчнш нарадг ВНД1пол1графмаш (Москва, 1986-1992).

Публжаци. За темою дисертацшно! роботи видано дв! монографп та опублшовано 31 наукову працю, в тому числ117 статей в наукових журналах та зб1рниках наукових праць, 11 публшацш в зб1рниках матер1ал1в та тез конференцш, отримано три авторських свщоцтва.

Структура та обсяг роботи. Дисертацшна робота складаеться з вступу, п'ятьох роздшв, висновюв, списку використано!' диератури та додатюв. Робота викладена на 342 сторшках! м!стить 256 сторшок основного тексту та список л!тератури з 215 назв.

ОСНОВНИЙ 3MICT РОБОТИ

У встуш обгрунтовуеться актуальшсть проблем» ¡нформацшного ашипзу, синтезу та комплектування систем оперативно!' пол1графи з метою створення автоматизованих високопродуктивних технолопчних лний пол1-граф1чного виробництва Для випуску високояюсноУ друкованоУ щформащУ заданого тиражу за мипмально короткий термш, формулюеться мета та ochobhí задач! дослщжень, подаеться анотащя основних положень роботи.

У першому роздш проанал1зовано сучасний стан i тенденцп шформа-тизацп пол1графй', введено поняття оперативно'У пол1графп та малоУ друкарськоУ системи. Для оцшювання техшчноУ можливост1 малоУ дру-карськоУ системи запропоновано теоретично-шформащйшш критерИ), який характеризуе випуск друкованоУ шформацп. Показано, що в останш роки в полщрафн все бшьше запроваджуються цифров1 способи вщтворення шформацп', яю штенсивно витюняють енергом1стк1, велнкогабаритш рулонш друкарськ1 машини та агрегати i показано, що ефективна експлуатащя таких машин та агрегатов можлива лише при великих тиражах. Для оперативного вщтворення друкованоУ шформацп застосовуються цифров1 системи, в яких реал1зовано принцип "сотри1ег-ю-р1а1е"для виготовлення друкарських форм та принцип "computer-to-press" для випуску малотиражних та малоформатних персонал1зованих шформа-цшних видань.

Обгрунтовано впровадження принципово ноаих ¡нформашйних технолопй i систем з метою запровадження цифрового способу друку, запису ¡нформашУ на компакт-диски, обслуговування замовниюв шляхом передач! ¡нформащУ кабельними каналами зв'язку, через мережу Internet тощо. Поряд ¡3 розвитком цифрових друкарських систем удосконалюються традицшш друкарсыа системии ¡з розширенням Ух можливостей.

У зв'язку ¡з розробкою i впровадженням hobíthíx шформашйних техно-логш у пол1граф!чне виробництво i тенденциями щодо випуску друкованоУ шформацп малими тиражами i форматом ставляться hobí вимоги до роботи за принципом"сьогодш на сьогодш". Так, наприклад, ффмою Bourg розроблена повшстю автоматизована система Bourg Document Finischer для закр!плення, фальцювання та обр1зування малоформатних документ, ффма Duplo USA Corp. випустила автоматизоваш системи для скршлення блоив — DBM-100, 200, 100Т, 200Т, Quadrimax i MR 500, яю призначеш для роботи в технолопчних ллпях i характеризуються високою продуктив-шстю, автоматизащею переналадки на формат i товщину блок1в, що особливо важливо в умовах роботи "сьогодш на сьогодш".

Ф1рма Müller Martini Corp. розробила автоматизоваш систем» Prima, Bravo-T, Presto, Corona i Amigo, триножов1 системи Merit, л1чильно-ком-плектуюч! системи Rápido, Apollo, Uno. Bei щ системи мають високу про-дуктившеть, контрольио-nporpaMHÍ пристро! типу PLC i керуються як вщ ¡ндивщуального пульту, так i вщ центрального типу Commander Central control.

В робот1 дослщжуеться оперативне виркиення cymíchoctí роботи bcíx rexHÍ4Hnx 3aco6iß технолопчно! níhí'í пол^рафи на 6a3Í застосування програмних, алгоритм1чних та апаратурних чи техшчних шформашйних 3aco6ÍB. Розглянуто питания синтезу високопродуктивних технолопчних шнш для випуску високояюсно! друковано! продукцн малими тиражами i за короткий перюд часу на 6a3Í hobíthíx iнфopмaцiйниx технолопй i 3aco6ÍB ra технолога оперативно! полпрафп.

Автором введено поняття "оперативна пол1граф!я" в широкому та вузькому po3yMÍHHÍ. У широкому po3yMÍHHÍ оперативна пол!граф1я — це комплекс, який включае шформацшну, TexHÍKO-eKOHO.viÍ4Hy, правову та íhuií ;фери, що зв'язаш з виготовленням друковано!щформацнза задаш термши. У вузькому po3yMÍHHÍ оперативна пол1граф1Я — це сфера по;пг раф1чного зиробництва, обмежена проблемами синтезу, створення, удосконалення та жеплуатаци малих друкарських систем. Показано, що на 6a3i високо-;фективних автоматизованих систем управления технолопчним процесом тол1граф!чного виробництва отримуемо оптимальну оргашзашю друкарсь-<ого процесу. При цьому íctotho зменшуеться час отримання друковано! нформацп як пол1граф!чного виробу. Для реал1заци зазначених функшй зозроблеш i дослщженк автоматизоваш експертш системи, запропоновано летод оперативно! комп'ютерно! пщтримки технолопчних .riiniií, метод и i шгоритми, спрямоваш на оптим!защю вибору параметр!в технолопчного ipouecy при синтез! структур (технолопчних лшш оперативного пол ¡грачиного виробництва).

Введено поняття мало!пол^раф1чно!системи. Мала пол!граф1чна система — це автоматизована система управлшня технолопчним процесом 1ол1граф1чного виробництва на 6a3i hobíthíx шформацшних технологи! í сомп'ютерних високопродуктивних 3aco6ÍB введения, накопичення, )бробки ¡нформацп з метою забезпечення випуску друковано! ¡нформаш! ;адано! hkoctí за мшмально можливий пром!жок часу. Техшчною базою гало! пол!граф1чно! системи е малогабаритне, швидкод1юче, неенерго-истке, еколопчно безпечне полшраф1чне обладнання.

В оперативно-шформашйному acneKTi KpiiTepicM, що характеризуе (руковану шформацта i дае оцшку ефективносп функцюнування мало!

друкарсько! сисгеми, е кшькють повщомлень, як1 припадають на одишшю плоил поверхш, що задруковуеться, тобто густнна повщомлень, продукова-них друкарською системою. 3 ще! точки зору для мало! друкарсько! системи важливим критер1см також е продуктивнють, яка визначасться площсю зображення, що задруковуеться за одиницю часу. Добуток густини повщомлень на продуктившсть мало! друкарсько! системи — це швидкють повщомлень. що визначасться юльюстю друкованих повщомлень, яга виробляе друкарська система, за одиницю часу. На баз! цього критер1ю в робот! проведснс дослщження тех шч них можливостей малих пол1граф1Чних систем.

Дослщжено ефектившеть оптим1зацн та керування технолопчним процесом пол1граф1чного виробництва, виходячи з необхщннх затрат для функшонування малоТ пол1граф1Чно! системи за одиницю часу. Цен показниь характеризус швидккть продуктивних витрат Ут . Розглянуто абсолютн: та вщносш витрати. Це шформацшний критер1й, що характеризус ефектившеть автоматизованого керування технолопчним процесо.\: пол!граф!чного виробництва. Вш дае оцшку витрат, необхщнпх дл* тиражування одинищ продукцн.

Економ1чну ефективнють функцюнування р1зних друкарських систех можна характеризувати сумою питомих продуктивних \ допом1жних витрат

В робот! доел¡джена швидкють тиражування шформацп друкарських способом

У = 5-р,

де д — шформацшна щшьшеть друку мало! друкарсько!' системи, б ¡т/с.\ г р — продуктившеть друкарсько! системи, см2/с.

Детально розглянуто шформацшш показники швидкосп продую тивних та допом!жних витрат вщповщно У„в ! У1)е , а також питом продуктивш та допомгжш витрати Я„в! Ядв

V У^

На цш основ! дослщжеш сумарш питом! витрати на тиражувашп друкованоТ шформацп

К " Кпв + Кдв •

В робот! проведет дослщження ефективносп пол1граф1чних систем виходячи з критернв У, 6, р, Я до 1 теля оптимвацп для забезпеченн! максимально! густини повщомлень, продуктивное'!! та якоси вщтворенш друковано! шформацп при мЫмальних питомих та допо\нжних витратах

У другому роздш1 детально розглянуто класифкашю мали; пол!граф!чних систем за об'ектами та ознаками, яка враховуе ф1зичн

принципи формування зображення та технолопчш можлпвост) реалгзацп мало'У пол^рафшноУ системи ¡з врахуванням Mini мал ьноУ kijiькост! етатв перетворення зображення.

Основн1 клacифiкaцiйнi ознаки i критерп перспективное^ малих пол1граф1чних систем суттево впливають на синтез i формування технолопчних лшш залежно вщ призначення продукцп, що випускаеться.

В робот1 показано, що задача оптилпзаци малих пол1граф1чних систем зводиться до дослщження ф1зичних законом1рностей, як1 впливають на пщвшцення шформащйноУ щшьносп друкарських повщомлень, а також анализу природи граф1чних спотворень в малих пошграф1чнпх системах.

На 0CH0Bi проведеного анал1зу сучасного стану в галуз1 малоУ поль графп i використання класифшашУ, запропонованоУ Кншпхеном X. (ф1рма Heidelberg), дослщжеш вщом1 типи малих пол1граф1чних систем та сучасне технолопчне устаткування з метою ефективного синтезу i комплектаци високопродуктивних технолопчних лшш малих i оф]'сних друкарень для оперативного випуску високояшсноУ кольоровоУ пол1-rpaфiчнoУ продукцй.

В poöoTi розглянуто комп'ютерш друкуюч! системи, машини цифрового друку, мaлi офсетш машини та кошювально-розмножувальну техшку. що е визначальними при побудов! малих високоефективних пол1граф1чиих систем i становлять предметну область для анал1зу, синтезу автоматизо-ваних технолопчних лшш оперативноУ пол!графп та побудови вщповщних шформацшних експертних систем.

Показано, що мaлi офсетш машини в залежное™ вщ функцюнальних задач подшяються на ушверсальш спещалвоваш i конторсьнл (o<|ncni), яю, в свою чергу, можуть бути одно-, дво- i чотирифарбовими. U,i машини характеризуются нескладним обслуговуванням, мтамальними витратами часу на nwr0T0B4i робота, високою надшшстю та тиражшстю. можливктю одно- i двостороннього друку, здатшстю випускати р1зномаштну полнра-ф1чну продукцпо (формуляри, бланки, етикетки, брошури тощо).

Aнaлiз пол1граф1чного виробництва показуе значне зростання попиту на друкарсью системи малого формату, особливо чотирифарбового друку, що здатш при високому ступеш автоматизащУ випускати високояюсну кольорову продукшю та ¡стотно розширити можливос^ оперативноУ пол1графй'.

Дослщжено мoжливocтi синтезу високопродуктивних автоматизова-них технолопчних лшш машин цифрового друку. Машини цифрового друку побудоваш на засадах об'еднання рпних cnoco6iß друку — офсетного i ксерографй", трафаретного i термограф!'!, офсетного i електрограф1чного

(лазерного). Розглянуто i проанатзовано переваги цифрового друку на баз! штерфейсу, який за допомогою керуючо! ЕОМ забезпечуе максимальну яюсть i дозволяе створити повнютю автоматизовану комп'ютерну систему друку.

Показано, що при тиражах понад 100 прим1рниив, використання машин цифрового друку вимагае менше затрат, шж muii способи, що досягасться за рахунок автоматизаци всього процесу опрацювання друковано!' продукцп — вщ складання до друкування, а також лжвщацп-пром1жних етап1в технологи (зокрема, отримання повноформатно! фотоформи, друкарськоТформи, п закршлення i приладки). Проаналгзовано можливост1 здшснення коректури друкарського зображення. Розглянуто чорно-бший i кольоровий цифровий друк.

Дослщжсно вщтворення ¡нформаци засобами комп'ютерних автомати-зованих друкуючих систем, що дозволяе суттево скоротити термш виго-товлення невеликого тиражу пор1вняно з традицшними методами друку i мае велику гнучшсть при пщготовчих роботах. Так, при використанш вхщних-вихщних пристро'ш (сканер-друкарка) змгет ¡нформаци, яка шдлягае переробщ i вщображена на екраш моштора, може змшюватися до початку роздруку тексту. Адже, при офсетному друщ спочатку здшснюеться комп'ютерна переробка шформацп, шзшше виготовляються пл1вки, пластини, проводиться складання та друкуеться контрольний вщбиток. ГПсля коригування контрольного вщбитка Bei операцп повторюються доти, поки вщбиток не задовольнить вимоги замовника. Час виготовлення друкованого продукту набагато менший, шж при традицшному офсетному друщ, адже не потребуе довготривалих пщготовчих роб1т.

Показано, що копповально-розмножувальш системи з цифровим керуванням вщповщають BciM вимогам друкування, насамперед щодо високо! продуктивное^, швидкосп й ушверсальносп, зручносп й простоти обслуговування, надшносп, якосп та 4iTKOCTi копи i здатш випускати рекламу, каталоги, брошури, буклета, книги та шетрукцп, препринта, рвновидну акцидентну продукщю тощо. Bei стадй процесу когшовання контролюються i регулюються мжропроцесором, який дае вщповщш керуюч1 повщомлення Д1агностична шформащя видаеться оператору i обслуговуючому персоналу. Все це в комплекс! забезпечуе високу автоматизацию неперервшеть процесу, високу продуктившеть та мшмальний час простою.

В робот! дослщжена область застосування ргзних тигпв автоматизо-ваних друкуючих систем (рис.1) залежно вщ тиражу та якосп друковано! шформацп, що випускаеться, яка характеризуе доцшьтсть застосування певного типу друкарських пристро!в.

л §

2

Друкарки

Мая1 офсетш' машини

Машини цифрового друку

.Тираж

50

100 1000 10000

Рис. 1. Ефектившсть 1 яюсть техшчни.х гасоб'ю вштворення

друковано! шформацп

У третьему роздин сформульовано концептуальний пщхщ та досль джено задачу оитим1заци автоматизованих технолопчних лйпй оперативно! пол1графп, що базуеться на шформацшному 1 структурному анал!з1 алгорит-м1в 1, на Ц)й основу синтез! високоефективних паралельних, конвеерних схем реал!зацп технолопчного процесу.

В робот! запропоноваш основш показники 1 положения для ошнки [ синтезу високопродуктивних автоматизованих систем оперативно! полиграфа:

• критерием оптим!зацй е мшмальний сумарний час Гроботи техноло-пчно! лшй оперативно!' пол1графц для випуску певно! кшькосп продукцй (оптим!защя за критерием мппмалыюго часу реал1зацп технолопчного процесу);

• дослщження технолопчних схем оперативней' полцрафп з метою виявлення технолопчних операшй, час роботи яких суттево впливае на час робота в цшому технолопчно! лшй (виявлення "вузьких"мкць технолопчного процесу);

• тополопчний а нал ¡3 схем — шформацшний aнaлiз зв'язюв хпж техно-лопчними операщями схеми з насгупним виконанням еквгвалентних пере-творень схем, так { визначення часових, тобто дина\пчних характеристик технолопчно! схеми (анал1з шформацшних взаемозв'язюв технолопчного процесу та екв!валентних перетворень);

• мiнiмiзaцiя сумарного часу проводиться шляхом реал1зацп розпара-лелювання 1 конвесризацп, що дозволяе ¡стотно збшьшити продуктивность та ефектившеть випуску пол1граф1чно! продукцп (розпаралелювання i конвееризащя).

Для оцшки ефективностт1 якосп автоматизованих технолопчних л1шй оперативно! пол1графп в робоп пропонуються наступи! критерп: загальний час реал1зацп технолопчного процесу Г та окремо! /-! технолопчно! операцп' г,-, час простою вах пристрой технолопчно! лшн'5та час простою пристроТв /-1 технолопчно! операцп«,-, число виконавчих пристро!в технолопчно!лши Мта число виконавчих пристро!в ¿о! технолопчно! операцц'/н,. Дослщжено алгоритми технолопчних лшш виходячи з мнпмпаш! показниюв критерпв

г

де Г — оператор вибору технолопчних операцш, що враховуе тополог!ю зв'язклв м!ж ними, а и — кшьюсть технолопчних операцш технолопчно! лшп. В робот1 детально розглянуп проблеми оптим1заци технолопчних л ¡шй оперативно! пол1графа, враховуючи варткть обладнання оперативно! полиграфа у пор^внянш ¡з вартютю великих друкарських машин.

Для опису 1 представления схем високоефективних автоматизованих технолопчних лшш оперативно! пол1графи введено поняття блоку технолопчно! лшп', штегрованих зв'язюв, графу технолопчно! лшп, сумщено! часово! д1аграми та критичного шляху технолопчно! лши.

Блок технолопчно! лшп — це сукупшсть обладнання, що забезпечуе виконання одно! технолопчно! операцп. 1нтегрованим називаеться такий зв'язок м1ж двома будь-якими блоками, який мютить одно \ бшьше з'еднань вихщних шгред1ештв одного блока з вхщними ¡нгред1ентами другого блока. Граф технолопчно! лши" (ГТЛ) — це ор1ентований граф, у якого вершинами е блоки технолопчно! лшп, а дугами—тшьки штегроваш зв'язки. Сумвдена часова ¿вдграма технолопчно! лши—це така часова д1аграма, в якш на ост

абсцис вщображено дискретш момента часу, на осп ординат — в довшьному порядку ¡мена блоюв технолопчно! лши, а горизонтальними вщрпками прямо! певно! довжини вщображено час роботи кожного блока в причинно-наслщковому зв'язку.

Критичний шлях технолопчно! лши — це така шдмножина Я"С |/?7, В],..., /?„} блоюв технолопчно! лши, в як1й щ блоки утворюють послщовне з'еднання з максимальним сумарним часом реал1зацп технолопчних операцш

Проашитаовано типи тополопй схем технолопчних лшш оперативно! пол1графн: послщовно!, паралельно!, "дерево", деревовидно! та циюнчно!. Визначено верхш оцшки кшькосп критичних шлях1в схем технолопчних лшш оперативно! пол1графи. Дослщжено критичш шляхи реал1зацп технолопчних процсав.

Лема 1. У поел ¡до в шй технолопчшй л'тп е один / тшьки один критичний шлях, який включае ва п блоюв технолопчно! лши.

Лема 2. У паралелынй технолопчшй лши максимальна кшьюсть

КрИТИЧНИХ ШЛЯх1в р1ВНа ЧИСЛУ/I ТеХНОЛОПЧНИХ ОЛОЮВ ЛШИ ТОД11 тшьки толк

коли вс1 блоки паралельно! лши мають однаковий час виконання технолопчних операцш.

Теорема 1. У технолопчшй лши "дерево", що складаеться ¡з п блоюв з однаковими вщр1зками часу виконання технолопчних операцш, максимальна кшьюсть критичних шлях1В р1вна п-1.

Введено поняття яруав реал1зацп технолопчного процесу. До одного I тогож ярусу належать технолопчш операци, що в даному про\пжку часу е шформацшно взаемозалежними I виконуються одночасно.

3 теореми 1 випливае, що:

1. Найбшьша кшьюсть критичних шлях1в е в технолопчшй лши "дерево", що мае тшьки два яруси.

2. При максимальнш кшькосп критичних шлях1в лши час роботи блоюв в обох ярусах може бути ргзним, але в межах одного ярусу час роботи блоюв повинен бути однаковим.

Теорема 2. У деревовиднш технолопчшй лши, що складаеться ¡з п блоюв з однаковими вщр!зками часу виконання технолопчних операцш, максимальна кшьюсть критичних шлях1в ршиа л-2.

Запропоновано 1 дослщжено алгоритм оптим1заци технолопчних лппй оперативно! пол^рафи, який включае чотири етапи.

Першим етапом е побудова графу технолопчно! лшп на основ! задано! схеми технолопчно!'лшп. Для цього спочатку визначають множину базових технолопчних блоюв, а також штегроваш зв'язки м!ж цими блоками.

Другий етап — перетворення графа технолопчно! л ¡ни в ярусно-паралельну форму (ЯПФ). Власне ЯПФ дозволяе виявити ва операци, яю виконуються паралельно на кожному ярусь Проведено дослщження ЯПФ технолопчних лшш оперативно! полиграфа на баз1 теорп паралельних алгоритм1в.

Третш етап — пошук критичних шлях1в. В робот! запропоновано ефективний алгоритм !'х пошуку. Суть алгоритму полягае в пщрахунку сумарних вшр1зк1в часу вах гток дерева для кожного ¡з блоюв першого ярусу та виборг серед них критичних шлях!в. Для зменшення обсягу пам'ят1, в якш збер!гаються вс! шляхи разом ¡з сумарними вщр!зками часу, в алгоритм! в межах дерева кожного блока першого ярусу передбачено пор1вняння значения сумарного часу поточного шляху !з сумарним часом попереднього шляху. Якщо цей час е меншим за попередшй, то такий шлях вщкидаеться з подальшого розгляду, якщо ж даний час е бшьший, то вщкидаеться попередшй шлях 1 на його м1сце ставиться поточний. При р!вних значениях часових показниюв обидва шляхи збер!гаються в пам'ят!. Аналопчно пор!в-нюються м1ж собою найбшыш сумарш вщр1зки часу дерев блок]в першого ярусу. При невеликш кшькоеп блоюв технолопчно! л!ни. критичн! шляхи можна визначити безпосередньо ¡з сумщено! часово! д1аграми.

В результат! цього отримуемо шдмножину блоюв, що мають одна-ков1 максимальш значения часу реал!зацш технолопчних операшй, тобто

СуКуПНЮТЬ КрИТИЧНИХ ШЛЯХ1В.

На четвертому еташ для кожного ¡з критичних шлях1в визначаються блоки, як! мають найбшьший час реал!зацп технолопчних операшй, бо саме щ блоки е "вузьким" мгсцем технолопчно! л!нГ! [ до них потр!бно застосо-вувати операцн розпаралелювання чи конвееризацп з метою зменшення величини сумарного часу.

Складшсть розв'язування задач! визначення "вузького" мкця зале-жить вщ юлькосп критичних шлях1в та наявноеп у них спшьних блоюв. Введено поняття шформацшно взаемозалежнихта сильно залежних блоюв. Два критичн! шляхи називаються невзаемозв 'язанимщ якщо вони не мають жодного спшьного блока технолопчно! лшп', шакше—вони взаемозв 'язат. Для визначення того чи критичн! шляхи невзаемозв'язаш досить поршняти критичн! шляхи м1ж собою.

В послщовюй технолопчшй лшп, зпдно з лемою 1, е один критичний шлях! тому вщ е невзаемозв'язаним. В ньому пошук "вузького" мкця зво-

диться до виявлення блоов ¿з максимальним часом реа;шаш! технолопчних операцш. В паралельнш технолопчнш лшп ва критичш шляхи е невзаемо-зв'язаними. Пошук "вузького" мкця проводиться в кожному критичному шляху окремо.

Два взаемозв'язаних критичних шляхи називаються не сильно залеж-ними, якщо ва спшьш блоки утворюють одну послщовну схему, ¡накше — вони сильно залежт. Несильно чи сильно залежш критичш шляхи можуть бути в технолопчних схемах з тополопею "дерево", деревовиднш чи циюпчнш. Показано, що у тополопчнш схем! "дерево" ва критичш шляхи е не сильно залежними.

Запропоновано спос1б виявлення "вузьких" \»сць у випадку, коли множина критичних шлях1в {К/,..., К,„} е множиною несильно залежних критичних шляхов. В цьому випадку для пошуку "вузького" мкця спочатку утворюеться множина Р вйх спшьних блоков таким чином

"■{^гЛ^,;.,„„)}•

де Кр \ Щ — вщповщно р-й 1 7-й критичш шляхи, якт належать множит {К„..., Кт}.

Для кожного блока В, множини Р визначаеться число критичних шлях1в V, що мютять даний блок, яке дал! записуеться як верхшй шдекс в позначенш блока, наприклад, В? ■ Дал! серед блоюв з найбшьшим значениям V вибираються т1 блоки, у яких найбшьший час виконання технолопчних операцш. Ц1 блоки ! е "вузьким" мюцем технологично! л!нГ!. Аналопчно проводиться анал!з та визначення "вузьких" мкць для вс!х ¡нших значень V, причому V вибираються послщовно у бж зменшення !х значеннь.

Для деревовидних технолопчних схем пошук "вузьких" м!сць усклад-нюеться виявленням фрагмента (шдмножини блоюв) критичних шлях!в, що виконуються паралельно в час! I тут потр!бно виявляти факт ¡снування залежних критичних шлях!в у межах одного дерева.

Теорема 3. Два критичних шляхи К,, К2 технолопчно! лшп, що мае не менше трьох яруав ЯПФ з множиною блоюв Ji в кожному ярус! (I {¿1 = 1,..., В; £> а 3), е сильно залежш, якщо

деР —множинаспшьнихблоюв В] критичнихшлях!вК,, К2 :т.-((1+1),...,В

...,((1-1) —номери яруав ЯПФ, вщповщно шел я 1 до (1-го номера ярусу.

3 теореми 3 випливае, що якщо для двох сильно залежних критичних шлях1в К, i К2 юнуе декшька значень </, то дана технолопчна лш!я мае декшька труп блошв, в межах яких операцп виконуються одночасно.

В деревовидних технолопчних схемах виб1р "вузького" мюця проводиться окремо для кожно'1 послщовно! ланки, причому починаючи ¡з нижшх ярусов.

Останнш етап алгоритму опттнзащТ технолопчних схем оперативно/ пол1графп — це застосування розпаралелювання чи конвееризаци для вспх виявлених "вузьких" мюць.

Дослщжено алгоритми розпаралелювання технолопчного процесу 1 на цш осно!п синтез високопродуктивних систем оперативноТ пол1графп.

Схематично процес розпаралелювання одно!' технолопчно"1 операци В, на к паралельних операцш Вц,...,В:к зображений на рис. 2.

Загальний час реалпаци технолопчно1 операцп В, теля розпаралелювання визначиться як 1\ — ¡к, тобто загальний час реалпацп операцп

В, за рахунок розпаралелювання зменшився в ¿раз.

Потр1бно зауважити, що на розподш заданого технолопчного процесу для нових операщй Вп,...,В1к також затрачаеться певний час, а, кр!м того, розподш'— це теж свого роду додаткова технолопчна операщя. Все це повною мгроЕО вщноситься до операцн об'еднання готово! продукци для наступноУ и+1)-1 технолопчно'1 операцп. Тому повна схема розпаралелювання буде М1стити кр1м технолопчних операщй ВП,...,ВЛ ще дш — розподшу Р 4 об'еднання / (рис.3). Цими додатковими технолопчними операщями Р { J збшьшуетьея час виконання технолопчних операщй Вц,...,Вц вщповщно на та , але на практищ часто /у, г,« г/1 тому 1х значениями можна практично знехтувати.

Дослщжено алгоритми конвееризаци технолопчного процесу оперативно! пол^рафн. Реал1защя алгоритму конвееризаци технолопчного процесу вимагае збшьшення вщповщного обладнання. Зростання кшькосп друкуючого обладнання в л раз для синтезу конвеерно!" система дозволяс зменшити загальний час друкування тиражу практично також в п раз. Схематично процес конвееризаци показаний на рис. 4 для випадку /7=2.

Загальний час реалпацп м технолопчноТ операцп шеля конвееризаци визначаеться найбшьшим часом виконання одше1 гз складових операщй синтезованого конвеера, тобто

д

в.

в.,

Рис. 2. Схема процесу розпаралелювання технолопчно! onepauiï

W

•

**

Рис.3. Повна схема розпаралелювання

В.

Ви *а

Рис. 4. Процес конвееризацГ! технологично!' onepauiï

де tij — час виконання операцш j-u пщблоком конвеера. Таким чином, загальний час реагпзацй операцп за рахунок конвееризацп зменшуеться в ',/'/ раз.

Часов1 показники конвеерно! системи початково'1 затримки в робо-ri визначаються за формулою

Цю затримку потр1бно враховувати в npoucci роботи технолопчноТ лшй. Очевидно, що ця затримка е тим меншою, чим меншу кшьмсть шдблоюв мае конвеер.

В робот1 проанашзоваш pi3Hi технолончш схеми i дослщжено класи алгоритм1в для синтезу високопаралельних систем, а також конвеерних систем оперативно'!' пол1графп.

Показано, що синтез систем доцщьно здшснювати тод1, коли час t„ випуску noTpi6Ho'i партп друковано! продукцп чи всього тиражу е меншим, шж час критичного шляху tK.

Якщо час випуску продукцп вщомий i менший часу критичного шляху, то синтез слщ проводити до тих nip, поки час критичного шляху не стане piBHHM або трохи меншим за заданий час випуску окремо! партй продукцп.

В залежносп вщ стввщношенЦя значень t„ i tK запропоноваш наступш алгоритми синтезу:

1. Значения /„ i tK cniBBHMipHi, тобто i'x значения не в)'дргзняються бшьше, шж у два рази.

В цьому випадку, для визначення показника к з метою розпаралелю-вання чи конвееризацп, серед блоюв критичного шляху шукаемо такий блок чи групу блоюв, що мають час реал1зацп технолопчних операцш найбшьш близький до часу реалгзацп технолопчних операцш блоком, який е "вузь-ким" MicueM.

Нехай, наприклад, "вузьким" мюцем е блок Bh а найближчим — блок By Тод1 число к визначиться як

к

к-

t,

t

j

де ] [ — операщя заокруглення частки до найближчого цшого числа, a t-, та tj — час реашзацй технолопчних операщй вщповщно блоками та Bj

Час реал1зацп технолопчних операцш теля розпаралелювання знаходитися в межах

У цьому випадку простш обладнання визначиться як

s-tj-t;.

3 метою зменшення простою обладнання запропоновано шдхщ, що базуеться на експертшй систем! для вибору такого обладнання у блоках розпаралелювання, щоб час реал1зацп технолопчних операцш був найближчим до tr 3 цього випливае, що для розпаралелювання noipioHo вибирати обладнання з певною швидкод1ею.

Все сказане вище однаковою Mipoio вщноситься до застосування конвееризацп, але за умови, що час затримки конвеера^не вщ1грае суттсвоТ рол1 в робой технолопчио! лшп.

На кожному eTani розпаралелювання пщраховуеться значения часу критичного шляху. Якщо значения цього часу е бшьшим за t„, то процес повто-рюють до тих nip, поки час критичного шляху не стане меншим або р!вним f„.

2. Значения /„ i tK вщр!зняються бшьше шж в два рази, але менше шж на порядок.

В цьому випадку, для визначення показника к розпаралелювання чи конвееризацп, серед блоюв критичного шляху вибираеться блок, який належить першому ярусу. Дал1 обчислюеться значения к аналопчно першому вар1анту. Якщо пюля застосування розпаралелювання (конвееризацп-) виявиться, що значения часу критичного шляху е бшьше за t„, то в даному критичному шляху виявляеться нове "вузьке" мкце i процес повто-рюють доти, поки час критичного шляху не стане меншим або р!вним г„.

Цей BapiaHT е найбшьш поширеним в практиц!. Справа в тому, що для випуску великого тиражу, як правило, технолопчну лпшо завантажують декшька раз1в, випускаючи при цьому лише частину тиражу. Повторне завантаження лшп можна проводити вщразу, як тшьки вив1льниться обладнання блока першого ярусу.

3. Значения t„ i tK вщр1зняються бшьше шж на порядок, але t„ бшьше вщ найменшого часу серед блок1в критичного шляху.

В цьому випадку, для визначення показника к розпаралелювання чи конвееризацп, серед блоюв критичного шляху вибираеться той, який мае найменший час реал1зацп технолопчних операцш. Дал! виконуються дп аналопчно другому BapiaHTy.

3 розгляду вилучено вар1ант, коли час г„ е меншим за мппмальний час блока критичного шляху. Якщо така ситуащя виникла, то вона буде вимагати проведения розпаралелювання чи конвееризацп для уах без винятку блошв критичного шляху. Цшком очевидно, що даний вид продукцп не може випускатися на дашй технолопчнш лшп без принципово! змши вас! топологи схеми, тобто створення фактично шшо! схеми лшп.

У четвертому роздш проведено дослщження побудови шформашйно-пошуково!" експертно! системи. Запропоновано шдхщ до ашипзу предметно! облает), який передбачае виконання таких етагйв: системний (модульний) анал!з предметно! облает!; дослщження основних вщношень, пов'язаних з розв'язком поставлено!' задач!; встановлення м1ж ними необхщних шформацшних взаемозв'язк!в на основ! одше!" з вщомих або ново! модел1 представления знань; уточнения формал!зацп поставлено! задач!. Проведено анал!з ! доашдження семантично! мереж! формування продукту; виявлення формули та термчеторп потр1бного продукту; виб!р технологи випуску потр!бно! друковано!" продукцп. Такий спос!б анал1зу предметно! облает! дозволяе виявити характерш ознаки формули потр!бного виробу, що дал1 покладен! в основу створення бази даних техн!ки ! технолог!!' оперативно! шмпграфй при побудов! !нформащйно-пошуково! експертно! системи.

Показано, що як базов! елементи для побудови програми шформа-щйно-пошуково! експертно! системи можуть бути використаш п'ять елемент!в (таблиця), як! супроводжуються значениями характеристик затримки спрацювання елемента /! затримки вводу т.

Повторювач У¥\затримка 3(п) досить типов! для галуз! пол!граф!чно! технологи (прикладом може бути книговставочна машина, де на вход! вставляють блок у палггурку, а на вихо,ш отримують книжку). Схема 1 це певна "пол!граф!чна д!я", яка для реал!зацй вимагае два компонента. 1нвертор НЕ це перетворення нос!я типу "позитив-нсгатив-позитив". При т< Г елемент може почати обробку чергово!" порцй в той момент часу, коли попередня з нього "ще не вийшла". Для спрощення ва стандартн! елементи мають г=1.

При створенш шформащйно-пошуково!'експертно! системи проведено наступи! розробки: проектування баз даних, встановлення зв'язк1в мш пщ-системами, проектування штерфейсу користувача, забезпечення над1йност! функщонування.

Моделлю баз даних стала реляцшна модель. Вона е гнучкою, мае природне представления даних, складнють баз даних в нш не зб!льшуеться при збшьшенш обсягу даних, ! пщтримуеться бшьш!стю програм систем керування базами даних.

Б1блютека елемента

Порядковий номер Елемент Зображення X т

1 Повторювач розгалужувач X IV , X у=х 1 1

2 Затримка на и такпв X 3(п) X п 1

3 Схема / X У I г=х&у 2 1

4 1нвертор X НЕ 1 1

5 Схема АБО X У АБО г=хму 4 1

Запропоновано повну класифкашю користувач1в шформацшно-пошуково! експертно! системи. Класифкащя охоплюе таких фах!вшв: системотехники та шин спешалюти з системного анал1зу предметно! облает! мало! пол^рафп; системш програмкти та програмюти прикладних програмних продукт1в, ям формують структури даних, алгоритми I програми, що шдтримують функцюнування системи; адм1шстратор системи — розпорядник математичного 1 програмного забезпечення, банками даних 1 змютом !х шформацп'; користувач1-виробники, що представляють пщприемства, яю випускають устаткування або витратш матер1али для малих друкарень (технолопчних лшш); техшки-"накопи-чувачГ' — постачальники шформацп для банк!В даних; замовники системи; постшш користувач1 або абоненти системи, що користуються

системою на умовах абонементно! оплати; разов1 (ешзодичш) користувачц експерти для виконання складних замовлень.

У п'ятому роздЫ висвгглено питания конкретно! реал1зацп шформа-цшно-пошуково! експертно! системи.

1нформацшно-пошукову експертну систему створено на 6a3i з таких трьах модул1в: модуля суперв1зора, який здшсшос обмш шформашею м!ж користувачем системи та самою програмою через зручний штерфейс та картотеки пристро!в, що е базою даних пол1граф1чних пристро!в; модуля експертизи, що забезпечуе накопичення, введения, виведення та редагування необхщноТ шформацп про експерта; модуля робота з Internet, який виконуе шдтримку найбшыи вживаних формаив закладок Internet, а також шдтримку таких броузер1в як Internet Explorer, Netscape Navigstor.

Розроблено зручний штерфейс користувача, що забезпечуе вщобра-ження вибраного запису обладнання у вигляд1 картки (форми) з набором характеристик; виконання операцш запису нових даних, стирання Henorpio-них даних, редагування рашше записаних даних; пошук та виб1р пристрот за вказаними атрибутами; сортування запиав; створення та друкування зв1т1в про виявлеш пристро!; вщображення режим!в роботи системи; за-безпечення захисту даних; надання користувачам ппертекстово! пщ-казки. Для цього в головному вшш програми передбачено рядок меню програми, панель кнопок швидкого виклику функцш меню програми, BHÖip режим!в роботи та встановлення опцш роботи програми.

Дослщжено три основш режими роботи шформацшно-пошуково! експертно! системи. В першому здшснюеться доступ до сукупност1 характеристик потр1бних пристро!'в, тобто проводиться робота з картками пристро!в. В другому режим! користувач може вводити всю необхщну шформашю про експерта, проводити пошук експерта за його даними або порядковим номером в баз! даних, редагувати шформащю та вщправити E-mail вибраному експерту. В третьему peжимi отримуються кшцев1 результата експертизи — рекомендацп щодо застосування полпраф1чного обладнання для синтезу i комплектування автоматизованих технолопчних лшш оперативно! полпрафп. Рекомендацп можуть формуватися в двох BapiaHTax. В першому BapiaHTi експертна система пропонуе на основ! заданих експертом napaMeTpiß один тип обладнання, що найкраще шдходить для комплектування дано! технолопчно'! лшп, а в другому — пропонуеться список обладнання, складений в порядку зменшення придатносп обладнання для створення автоматизовано! технолопчно! лшп.

Проанал!зовано можливосп мереж! Internet для шформацшного забезпечення шформацшно-пошуково! експертно! системи.

Реал^защя программ шформапшно-пошуково! скспертно! системи здшснена на 6a3i шструментально! системи Delphi 4.0 ф!рми Inprise. Система розрахована на персональш комп'ютери типу IBM PC з мжро-процесором класу Pentium i вище та операцшну систему Microsoft Windows 98/NT.

висновки

В дисертацп' сформульована i розв'язана важлива науково-техшчна проблема шформацшного анал1зу та синтезу високопродуктивних автоматизованих технолопчних лшш оперативно! пол^рафп,

Ochobhî результата дисертацшно! робота такп

1. Запропоновано i дослщжено методи ашипзу i синтезу високопродуктивних автоматизованих технолопчних лшш вщтворення друковано! шформацп на 6a3i високоефективних щформацшних технологи!, обчислю-вальних систем i малих друкарських систем. В основу цих метод!в покла-цено застосування сучасних шформашйних технолопй i 3aco6iB для автома-гизацн технолопчних лшш пол1граф!чного виробництва.

2. Введено поняття автоматизовано! оперативно! пол1графи', досль шено та узагальнено ochobhî тенденцп розвитку шформашйних пол1гра-}нчних технолопй i показано, що найбшьш перспективною е оперативна тсотграф1я, в основу яко! покладено шформацшш технологи, обчислювальш :истеми i мал! друкарсью системи i для яко! визначальним с мтмальний iac випуску друковано! ¡нформацп при мшшальних затратах та макси-яальнш якость

3. Розроблено i дослщжено високопродуктивш автоматизоваш ехнолопчш схеми оперативного пол^аф1чного виробництва i показано, до технолопчш лшп, побудоваш на баз! малих друкарських систем, здатш абезпечити випуск р1зномаштно! друковано! шформацп за зада!» тсрмши. Цля оцшки якicниx показншав та ефективност1 автоматизованих техноло-¡чних систем оперативно! пол1рафп введено таю критерп: густина друко-аних повщомлень, продуктившсть та узагальнений шформацшний ритерш, що забепечуе максим!защю щшьносп шформашйних повщомлень м!н1м1защю питомих та допом!жних витрат.

4. Розроблена узагальнена класифжащя малих автоматизованих рукарських систем за "об'ектами" та "ознаками" i здшснена класифшашя рукуючих пристро!в з врахуванням фiзичниx принципов формування юсобу вщтворення друковано! шформацп i техшко-технолопчних можли-зстей устаткування автоматизовано! оперативно! полцрафи.

5. Побудована загальна схема та описана область можливого засто-сування малих офсетних машин, машин цифрового друку, комп'ютерних друкуючих пристрош та кошювально-розмножувально! техшки в авто-матизованих технолопчних лшях оперативно! пол!графн для ви пуску високоякюно! друковано! ¡нформацп в залежноси вщ заданого тиражу та потр!бно! якост!.

6. Запропоновано ! обгрунтовано критерй оптим!зацй технолопчних лшш оперативно! пол^рафп! показано, що основним критер!ем оптим1зацп е м!шмальний сумарний час роботи технологично! лшп оперативно! пол!графп для випуску певно! кшькост! продукцй; запропоновано прово-дити м!шм!защю сумарного часу на баз! застосування операцш розпаралелювання ! конвееризацн.

7. Дослщжено операцй розпаралелювання та конвееризацн в автомати-зованих технолопчних схемах оперативно"! пол!графп. Для ефективного розпаралелювання та конвееризацн запропоновано зд!Йснення тополо-пчного анал1зу схем або ж анал!зу !нформацшних зв'язюв м!ж техно-лог!чними операц!ями схеми з наступним виконанням екв!валентних перетворень схем \ визначенням часових, тобто динам!чних характеристик технолог!чно!" схеми. Як статичну модель взято граф технологично! л!нй, а як динам!чну модель — сумщеш часов! д!аграми.

8. Введено поняття блока автоматизовано"! технолопчно! л!нп', критичного шляху графу технолопчно"! лшп, взаемозв'язаних! невзаемозв'язаних сильно ! несильно залежних критичних шлях!в ! дано верхш ошнки числг критичних шлях!в р!зних топологш технолопчних схем ! на цш основ побудовано загальний алгоритм оптим!заш! автоматизованих техноло пчних л!н!й.

9. Запропоновано методолопю синтезу автоматизованих техноло пчних лшш за заданим часом випуску друковано! продукш! I досл!джен< алгоритм синтезу таких л!н!й з допомогою сумщених часових д!аграм

10. Розроблено споаб анал!зу предметно! облает!, який дозволяв виявити характерн! ознаки формули потр!бного виробу. 3 метою створенн автоматизованих технолопчних л!нш оперативно"! пол!графй побудован( формально-лопчн! модел! блоюв технолопчних Л1нш, основними з яких "повторювач", "затримка", "I", "швертор", "АБО" та вибрано модель формат представления даних в шформашйно-ашиптичнш та експертн! систем!.

11. Для створення автоматизованих технолопчних лшш оперативне пол!графп розроблено загальну структурну схему шформацшне анал!тично! та пошуково"! експертно! системи видавничого обладнання, як

забезпечуе збер!гання i опрацювання даних про пристро! та спешал:слв. що проводять екпертизу при синтез! i проектуванш автоматизованих технолопчних лпай оперативно! пол1Графп.

12. Розроблена узагальнена класифжащя користувач!в шформашйно-анал!тично! та експертно! системи, що дае змогу бшьш повно враховувати особливост! застосування системи. Створено ¡нтерфсйс користувача системи та описано режими роботи системи, сформульовано основш вимоги до техшчного забезпечення автоматизовано! системи оперативно! пол!графп.

СПИСОК ОПУБЛ1КОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦП

1. Рак Ю.П. Мал! друкарсью системи: прогнозування, анал1з, синтез.— Khïb: Наукова думка, 1999. — 256 с.

2. Лазаренко О.В., Рак Ю.П., Ралко В.М., Хаджинова С.С. Як вибрати технолоriioтаустаткування для Mim-друкарш?—Льв^в: НВП Мета, 1999.

— 224 с.

3. Рак Ю. Експертна система для мало! пол!графй' // Пал!тра друку. — 1998.

— №5, — С. 52—53.

4. Генукова Т.А., Главапький А.С., Рак Ю.П., Регей I.I. Дослщження процесу скртлення аркупив дротяними греб!нками // Пол!граф1я i видавнича справа. — 1994. — Вип. 29. — С. 29—32.

5. Генукова Т. А., Главацький А.С.,РакЮ.П., Регей I.I. Дослщження процесу перфорування otbopib у ctocî паперу И Пол!граф1я i видавнича справа.

— 1995. — Вип.30. — С. 44—48.

3. Рак Ю.П. Алгоритм оттлзаци технолопчних л!шй малих друкарських систем. // Зб!рник наук, праць 1нституту проблем моделювання в енергетиц! НАН Украши. — 1999. — Вип. 7. — С. 112—116. 7. Рак Ю.П. До проблеми вибору технолопчних лш1Й оперативного пол!граф!чнго виробництва II Науков! записки УАД. — 1999. —Вип.1.

— С. 24—27.

I. Рак Ю.П. Критерй' та етапи отташацп технолопчних ripoaccin малих друкарських систем И Bîch. ДУ Львшська пол!техн!ка № 373. Комп"ютерн! системи проектування. TeopiH ! практика. — Льв!в, 1999. — С. 91—96. ). Рак Ю.П. Технолопя проектування в рамках одше! експертно! системи //Комп'ютерш технолога друкарства. —Льв1в: Вид. Украшсько! академп друкарства, 1998. — С. 152—159. 0. Рак Ю.П. Модел! технолопчних схем малих друкарських систем// Моделювання та щформацшш технолога. Вип. 1. — Льв1в: Cbît, 1999.— С.73—79.

11. Рак Ю.П. Cnoci6 анал1зу предметней облаетi для побудови експертно! системи оперативно'1 пол1графа // Автоматизащя виробничих ripouecia у м а ш и н о б уд у в а н н i та приладобудуванш: Украшський м!жв1домчий науково-техшчний зб1рник. — 1999. — Вип. 34. — С. 7—11.

12. Рак Ю.П. Интеллектуальный банк данных в области малой полиграфии // Полиграфия. — 1997. —№ 6. —С.68.

13. Рак Ю.П., Волошин A.A., Вовчина З.С. 1нформацшно-пошукова експертна система в галуз! мало'1 пол!графп // Комп'ютерш технологи друкарства. Пращ. —Львш: Украшська акадсм1я друкарства, 1998. — С. 147—148.

14. Дщич В.П., Рак Ю.П., Регей I.I. Кшематика процесу викладування продукци в фальцапаратах газетних arpcraiiB II Г1о;пграф1Я i видавнича справа. — 1988. — Вип. 24. — С.54-59.

15. Дидыч В.П., Регей И.И., Рак Ю.П. Совершенствование механизма выкладывателя печатных машин II Теория механизмов и машин. — 1988. — Вип. 44. — С. 90-93.

16. Дщич В.П., ГенуковаТ.А., Гунька М.В., Рак Ю.П., Регей I.I. Дослщженнн точност1 викладування газет в arperaTi ПОГ-168 // Пол1граф1я i видавнича справа. -1990. — Вип. 26. -С. 72-76.

17. Дидыч В.П., Кузнецов В.А., Джурик Е.Е., Рак Ю.П. Реставрация кулачков механизмов графеек II Полиграфия. — 1987. — №.8. — С. 10-11.

18. Ходжинова С., Лазаренко О., Рак Ю., Ралко В. Шляхи забезпечення якосп продукци в Mmi-друкарнях II Квалщопя книги: Зб1рник наук. праш. Укра'шсько1 академи друкарства. — Льв1в: Мета, 1998. — С. 90-91.

19. Рак Ю.П. До проблеми ¡нформатизацн мало'1 пол1графн // Прогресивна технлка i технолопя машинобудування i зварювального виробництва: — КиТв: Нащональний тех1ичний ушверситет "Кшвський полгтсх1пчннг ¡нститут", — 1998. —T.III. — С. 421-424.

20. A.c. 1567386 СССР,МКИ B41F 13/54. Фальцевальный аппарат ударного типа рулонной печатной машины / В.П. Дидыч. Т.А. Генукова М.В. Гунька, И.Я. Плытяк, Ю.П. Рак, И.И. Регей. — № 4465448/3112; Заявлено 26.07.88; Опубл. 30.05.90. — Бюл. № 20. — 3 с.

21. A.c. 170159 СССР, МКИ Б65Н 5/24. Приемно-выводное устройстве рулонной печатной машины / Ю.П. Рак, В.П. Дидыч, И.И. Регей. — №4439066/12; Заявлено 12.04.88; Опубл. 15.09.91. — Бюл. № 46. — 3 с

22. A.c. 1712288 СССР, МКИ Б65Н 5/24. Приемно-выводное устройстве рулонной печатной машины / В.П. Дидыч, Т. А. Генукова, М.В. Гунька Ю.П. Рак, И.И. Регей . — №4774197/12; Заявлено 21.11.89; Опубл 15.02.92, —Бюл. №6, —4 с.

23. Дидыч В.П., Рак Ю.П., Регей И.И. Оптимизация строения приемно-выводного устройства рулонной печатной машины. -Львов: УПИ им. Ив.Федорова, 1989. -5с. -Деп. в ЦНИИТЭИлегпищемаш 25.12.89, № 529-тм89.

24. Рак Ю.П., Дидыч В.П., Регей И.И. Причины неточного выклада продукции в газетных машинах и агрегатах. — Львов: УПИ им. Ив.Федорова, 1987, — 10с.—Деп.в ЦНИИТЭИлегпищемаш 12.12.87, № 701-мл.

25. Рак Ю.П. Паралельш мехашзми в систем! друкарства // Праш м1жнародно'1 науково'1 конференци Сучасш проблеми механики i математики. —Льв1в, 1998. — С. 306.

26. Дидыч В.П., Рак Ю.П., Регей И.И. Совершенствование кинематических характеристик механизма выкладывателя газетных агрегатов // 12 Ogolnopolska konferencja teorii maszyn i mechanizmow. — Bielsko-Biala, 1989. — С. 84—91.

27. Рак Ю.П. Ефектившсть експертно! системи у взаемодн з користувачами в галуз! мало!" полирафи II Тези доповщей звггноУ науково-техшчно! конференци Украшсько'1 академп' друкарства. Вии. 4. — Л bai в, 1999. — С.29.

28. Рак Ю.П. Експертний анал1з при випуску пол!граф1чно'1 продукцп засобами однici експертно! системи // Тези доповшей звггно! науково-техшчно! конференци Украшсько! академп друкарства. Вип. 4. — Л ьв!в. 1999. — С.30.

19. Генукова Т. А., Главацький A.C., Рак Ю.П., Регей I.I. Створення модул iß для безшвейного скршлення продукцп' // Тези доповщей звпно! науково-техшчно! конференци Украшсько! академп друкарства. Вип. 1. — Льтв, 1993. —С. 30.

Ш. Рак Ю.П., Генукова Т. А. Про створення устаткування для Mini-друкарень // Тези доповщей звтю! науково-техшчно!' конференци Украшсько!' академп' друкарства. Вип. 2. — Льв!в, 1995. — С.37.

i 1. Рак Ю.П. До питания комплектаци MiHi-друкарш // Тези доповщей звггно! науково-техтчно'1 конференци Украшсько'1 академп друкарства. Вип. 3. —Льв1в, 1997,—С.7.

12. Рак Ю.П. Друкарське устаткування офюно'! друкарш // Тези доповщей 3bîthoï HayKOBO-TexHi4HOÏ конференци УкраУнсько'! академп друкарства. Вип. 3. — Льв1в, 1997. — С.24.

13. Главацький A.C., Рак Ю.П., Генукова Т.А. Розробка пристрою для перфорування oTBopiB // Тези доповщей зв1тно!' науково-техшчно! конференци Украшсько! академп друкарства. Вип. 2. — Льва в, 1995. — СЛ1

Рак Ю.П. Методи У засоби шформацшного анал!зу та синтезу технолопчних лшш оперативно!'пол1Графп. — Рукопис.

Дисертащя на здобуття наукового ступени доктора техшчних наук за спещальшстю 05.13.06 — "Автоматизоваш системи управлшня та прогре-сивш шформацшш технологи". — Державний науково-дослщний ¡нститут шформашйно! шфраструктури Державного комггету зв'язку та шформа-тизацн УкраУни та НашональноУ академп наук УкраУни, Львш, 1999.

Дисертащю присвячено питаниям розробки ефективних пщход1в до побудови сучасних полпрафшних пщприемств, яю замшять складний 1 довготривалий традицшний пол1граф1чний процес на високопродуктивну автоматизовану технолопчну лшш, в основу яко! покладено високо-ефективш шформацшш технологи, обчислювальш системи та функщону-вання малих друкарських систем, що забезпечують випуск друковано"! шформаш! в наперед заданий час. Здшснено шформацшний аналгз та синтез високопродуктивних автоматизованих технолопчних лшш оперативно! пол1графп, що полягае в ¡нформацшному \ структурному аналш тополопй схем технолопчних лшш та визначенш шлях1в з максимальним часом виконання технолопчних операцш, стосовно яких застосовуються операцп розпаралелювання та конвееризащ! для зменшення часу пщготовки та випуску друкованоУ продукщУ. Розроблено методолопю застосування операцш розпаралелювання та конвееризацй для зменшення загального часу робота технолопчноУ лшн. Запропоновано шформашйно-аналпичну та експертну систему для синтезу високопродуктивних автоматизованих технолопчних лшш оперативно!' пол^рафи. Основш результати впроваджеш у виробництво при створенн! автоматизовано! технолопчноУ лшп оперативного друку щентифжацшних карт, посвщчень, упаковки та створенн! шформацшно-видавничого комплексу "Нав!гатор".

Клю чов! слова: автоматизоваш технолопчш л!нй, оперативна пол1гра-ф!я, друкарська система, анал!з, синтез, офсетна машина, цифровий друк, розпаралелювання, конвееризащя , шформацшно-аналггична експертна система.

Рак Ю.П. Методы и средства информационного анализа и синтеза технологических линий оперативной полиграфии, — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.13.06 — "Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии". — Государственный научно-исследовательский институт информационной инфраструктуры Государственного комитета связи та информатизации Украины, Национальной академии наук Украины, Львов, 1999.

Диссертация посвящена вопросам разработки эффективных подходов к построению современных полиграфических предприятий, заменяющих сложный и длительный традиционный полиграфический процесс на технологическую линию, в основе которой функционируют малые печатные системы, обеспечивающие выпуск печатной продукции за наперед заданное время. На основе обобщения основных тенденций развития полиграфических процессов введено понятие "оперативная полиграфия" и "малая печатная система", в которых характерным является минимальное время выпуска печатной продукции при минимальных затратах и максимальном качестве. Установлено, что применение автоматизированных систем управления и прогрессивных информационных технологий позволяет проектировать малые печатные системы и на их основе создавать технологические линии с целью выпуска высококачесвенной печатной продукции. Для оценки возможности эффективного использования малых печатных систем введен оперативно-информационный критерий, оценивающий эффективность функционирования и обеспечивающий максимизацию плотности информационных сообщений при минимальных удельных и впомагательных затратах. Разработана обобщенная классификация малых печатных систем по объектам и признакам и показано область возможного применения техники и технологии оперативной полиграфии для выпуска высококачественной печатной продукции в зависимости от заданного тиража и необходимого качества.

С целью создания научного подхода к оптимизации технологических линий оперативной полиграфии предложено и обосновано критерии оптимизации. Показано, что главным критерием оптимизации является минимальное суммарное время работы технологической линии и предложено осуществлять его минимизацию путем применения операций распараллеливания и конвейеризации.

Разработано методологию применения операций распараллеливания и конвейеризации с целью уменьшения общего времени работы технологической линии и с учетом анализа топологии схем.

Предложено методологию синтеза технологических линий за заданным временем выпуска печатной продукции и разработана методика синтеза таких линий при помощи совмещенных временных диаграмм.

Разработан способ анализа предметной области, который позволяет выявлять характерные признаки формулы необходимого изделия, построена формально-логическая модель блоков технологической линии оперативной полиграфии и показано, что главными из них являются "повторитель", "задержка", "И", "инвертор", "ИЛИ", а также выбрано модели и формат представления данных.

Разработана информационно-поисковая экспертная система издательского оборудования, которая может сохранять и обрабатывать данные об устройствах и специалистах, осуществляющих экспертизу при проектировании технологической линии оперативной полиграфии. Приведена обощенная классификация пользователей экспертной системы, которая позволяет более полно учитывать особенности применения системы.

На основании теоретических исследований создана научная база проектирования эффективных технологических линий оперативной полиграфии. Основные результаты внедрены на производстве при создании технологической линии оперативной печати при выпуске идентификационных карт, удостоверений, упаковки и информационно-издательского комплекса "Навигатор".

Ключевые слова: оперативная полиграфия, печатная система, синтез, анализ, технологическая линия, офсетная машина, цифровая печать, распараллеливание, конвейеризация.

Rak Y.P. Methods and means for information analysis and synthesis ol effective polygraphy technological lines. — Manuscript.

Thesis to stand for a doctor degree by speciality 05.13.06 — automatic control system and progressive information technologies. — State Scientific and Research Institute of Information Infrastructure of State Committee on Communication and Informatization of Ukraine, National Academy of Sciences о f Ukraine, Lviv, 1999.

The thesis deals with the problems of creating new formation and new approaches to the construction of modern polygraphic enterprises which will enable to change the complicated and long traditional polygraphic line based on small functional printing systems providing the production of printed information within realistic time limit. It includes the newly developed scientific direction in the sphere of effective polygraphic production which is based on information analysis and synthesis of effective technological lines of operative polygraphy. This analysis and synthesis includes the analysis of topological schemes of technological lines and definitions of ways with maximum time of technological operations, finding the technological operations wich need the application of methods of parallelization and mass production in order to cut the time of work of technological line.

The main rezults have been introduced into the production while creating a technological line of operative printing of identification cards, certificates, packs and while creating information and publishing complex "Navigator".

Key words-, operative polygraphy, printing system, analysis, synthesis, technological line, offset mashine, digital printing, parallelization, mass production.