автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системные сети для моделирования дискретных событийных систем

ленинградский ордена ленина и ордо1а сктяерьсксй «еволнщ'

эгатротаяшЕский институт имам в.и.ульянова (Ленина)

На правах р^Ьописи

БЕЛАШ Ольга Юрьевна

СИСТЕМНЫЕ СЕТИ ДЧЯ МОДЗЛИРйВАНИЯ ДОТЕТШХ

соштийных систем •

Специальность: 05.13.01 - Управление в технических системах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ленинград - 1990

.. А.

/.-

Работа выполнена в Ленинградском ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции электротехническом институте имени З.И.Ульянова (Ленина)

Научный руководитель -

кандидат технических наук доцент Кстченко Ф.Ф. Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор Яковлев С.А. кандидат технических наук Род со С.Г.

Ведущее'предприятие - ШО "Электронмаш" '

Защита состоится »У/ & -"часов на

заседании специализированного совета К 063.36.03 Ленинградского • ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции электротехнического' института имени В.И.Ульянова (Ленина) по адресу: 197022, Ленинград, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета

Куаузов О.И.

-I-

ОНДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЕ01К

Актуальность проблема. Перевод экономией нашей страна на интенсивный путь развития и более рациональное использование ресурсов предусматривает комплексную автоматизацию произг^ствэ, при реиении которой вапой составлявшей является создание методов и средств управления технологическими процессами. Дая всестороннего исследования таких систем целесообразно использовать методы машинного моделирования.

Основополагающие результаты в области моделирования проиэ-' водственгшх систем, а такав создания математических алгоритмических моделей и способов их алгоритмизации, получены в работах П. Н. Бе д.янина, Н.П.Бусленко, А.А.Вавилова, Х.Генриха, Д.Герхард-та, А.И.Губкнского, С.В.Емельянова, К.йенсена, В.В.Калашикова, Дж.Клира, В.Е.Котова, К.Лаутенбаха, И.М.г'аркоза, П.Мерлина, Б.В, Немчинова, Д.Ное, Г.В. Орловского, К.Петри, Д*. Питере она, Дж.Си-факиса, Б.Я.Советова, Б.Ф.Фомина, В.Б.Яковлева и других.

В настоящее время создан большой научный задел в области моделирования систем. Однако, существующие методы алгоритмизации моделей не свободны от недостатков. Создание более зйфектия-ешх и альтернативных технологий моделирования связано с необходимостью усовершенствования применяемых способов алгоритмизации 1ри сохранении достоинств и уменьшении недостатков популярных зреди "специалистов методов. В качестве варианта такого улучпе-гая в диссертационной работе предлагается аппарат системных серей /СС/ для моделирования дискретных событийных систем.

. Цель работы состоит в обосновании и исследовании математи-. ¡еских алгоритмических моделей - системных сетей и построешш ;а их основе технологии алгоритмизации дискретных событийных истем.

Методы исследования. -При разработке системных сетей для оделиров'ания дискретных событийных систем использовались аппа-аты: сетей Петри и их модификаций; агрегативных моделей; сио-емньи графов; семиотического моделирования; теории массового ' 5служивания; методов управления проектами,

Новые научные результаты.

I. Разработан аппарат системных сетей для моделирования юкретньтх событийных систем, обладающий выраженной объектной

спецификой, объеджквгкй в себе характерные признаки агрегатив-ного моделирования и аппарата сетей Петри.

'¿. Резрабоган способ формального писания системных сетей, согласовавши с условиями применения методов агрегации и декомпозиции, созданных для систешнх графов.

3. Обоснованы'условия применения алгебраических методов исследования систем массового обслуживания /СМО/, сетей оценки и пересмотра планов /ПЕРТ и ГЕРТ/, методов критического пути ДКП/ для количественного оценивания свойств системных сетей.

4. Расрабстана методика построения моделей дискретных со* бытийных систем с помощью сис:змных сетей.

Пра-тяческая цегвдосг• полученных в диссертационной работе результатов заключается в следующем,

' I. Системнее сети позволяют создавать наглядные графически алгоритмический модели с прямой ¡аналогией .явлена и структурные подобием реальной системе, что облегчает построение и восприята модели. Возможность использования в СС при моделировании информационной части системы логико-лингви'тических структур позвол} от гибко отражать процессы.принятия решений для обеспечения ра: личных алгоритмов функционирования, структур и характеристик системы в зависимости от условий, влияющих на их процесс функц онирования.

2. Модели системных сетей откосятся к имитационным моделя позволяющим получать на ЭШ моделирукяцие алгоритмы.

3. Разработан методо-ориентированный пакет прикладных прс грамм имитационного моделирования для варианта реализации системных сетей, на основе которого создана проблемно-ориентировг нал система имитационного моделирования "ЛИНИЯ 1"для моделирм

• ния класса дискретных производственных систем.

Внедрение результатов работы. Исследования, выполненные : диссертационной работе, являются частью тематики научно-иссле, вательскйх работ, проводимых кафедрой Автоматики и процессов ; равления ЛЭЩ им. В. И.Ульянова (Ленина).

Разработанные в диссертационной работе методика построен моделей дискретных событийных систем с помощью системных сете методо-оркенткровашый пакет прикладных программ имитационно! моделирования на основе варианта реализации системных сетей 1 проблемно-ориентированная система имитационного моделированш

"ЛИНИЯI" были использованы в НЮТКИ "Тэрмикгл", что обеспечило сокращение сроков технологического проектирования сборочных участков з,1,5 раса за счет автоматизации процесса моделирования. Документы, подтверждающие шедреяие, приведены з диссертации.

Апробация работы. Теоретические'и практические результаты диссертации докладывались и обсуждались на следущих. конференциях, симпозиумах л совещаниях: научно-техничьокая конференция ЛЭТИ к:.:.В.И.Ульяноеа(Ленкна) (Ленинград, 1965, I98ñ); Симпозиум молодых ученых и специалистов "Методологая системных исследований" (Львов, 1985); Республиканская научно-техническая коиферен-" ция "Робототехнические системы для промышленных технологических процессов" (Ворошиловград, 1985); XI Всесоюзное совещание "Создание и внедрение автоматических и автоматизированных.систем управления технологическими процессами". (Новгород, 1986); У Всесоюзная школа-семинар молодых ученых и специалистов "Промышленные роботы и гибкие автоматизированные производства" (Усть-Кар-ва, 1986); 1У Всесоюзное совещание п:> чг>обототехническим системам (Киев, IS87); 1У Всесоюзная научно-техническая конференция "Ма~ тематическое, алгоритмическое и техническое обеспечение АСУ ЯП" (Ташкент, 1988).

Пу^тикацик. По теме диссертации опубликовано II печатных работ. •

Объём работа. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 78 наименований и приложения. Основная часть работы изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка и 3 таблицы.

КРАТКОЕ СОДОШНКЕ РАБОШ ' - •.

Во введении обосновывается актуальность теш диссертации, дается краткая характеристика ее результатов, выносимых на защиту, аннотируется содержание работы по глалам.

В первой главе с целью, постановки задачи исследования в области построения математических алгоритмических моделей рассматриваются различные подходы в моделировании и имеющиеся' способы ' алгоритмизации» • ;

Наиболее универсальным подходом в моделировании являете* •■;•;

агрегативное моделирование, прь котором сложный объект разбивается на конечно© число частей /агрегатов/, связанных идеальными связями. Любая связь ыезду агрегатами, '"эсущая на себе некоторую функциональную нагрузку, должна быть представлена в виде дополнительного агрегата с соответствующим изменением схемы сопряже-. ния мезду агрегата!®!.

С целью последующего развития представления системы в диссертационной работе предлагается ввделить связи, на которых возможно осуществление параметризаций, отражающих причинно-следственный характер взаимодействия агрегатов - подсистем, на основе чего формулируется концепция а „негативных моделей с функциональными связями как взаимодействующая во времени t. овокупность arpe- , гатов - 'функционально-целевых элементов модели и связей - причинно-следственных элементов взаимодействия агрегатов, что соответствует составному характеру сложных систем и позволяет осуществлять при необходимости корректируй причинных взаимодействий агрегатов. Подобное представление системы в виде функционально-целевой причинно-следственной модели имеет место в системном графе, разработанном чл.-..jpp. АН СССР А'.А.Бавиловым.

Модели дискретных событийных систем могут быть получены с помощью таких основных подходов, как агрегаты, автоматы, сети массового обслуживания и сети Петри. Выбор способа моделирования базируется на трех основных положениях: удобство в получении математического описания, наличие аналитических возможностей, наличке соответствующих программных средств. Удобство в получении математического описания связано с изобразительная! и содержательными свойствами способа моделирования. При этом наиболее выразительными являются те, которые в наибольшей степени приближены к предметной области, уровень абстракции которых минимален.

Среди перечисленных выше способов моделирования дискретных событийных систем наиболее абстрактными' являются aiperara и автоматы, в-связи с этим их использование ограничено. Сети массового обслуживания обладают ярко выраженной объектной спецификой и являются идеальным способом для моделирования движения потоков заявок,, их генерации и дисциплин обслуживания. Но они теряют свои преимущества, когда необходимо достаточно сложное описание логики взаимодействия потоков, т.е. уровень информационно--управлянцей части становится, большим, чем уровень описания ге-

нерации и движения заявок. Выразительным средством для представ- . ления логики являются сети Петри, которые описывают слолные вза- * имодзйствия через состояния предикатов и события, что достигается с помощью механизма передвижения меток. Сети Петри в большей степени, чем агрегаты и автомата, но в меньшей степеш.*, чем сети массового обслуживания, обладают-объектной спецификой.

В связи с этим делается вывод о целесообразности создания подхода на базо агрегатов, сетей массового обслуживания и сетей Петри, а «шенно, агрегативных сетей'Петри, названных в диссертационной работе системными сетями. Это приведет к увеличению изо- ' бразительности и содержательности агрегатов, т.е. позволит км придать объектную специфику, что свойственно сетям массового об- . служивэния, и в то же время сохранит агрегативное представление модели, а также расширит возможности моделирования логики информационно-управляющей части модели, что присуще сетям Петри.

В предложенной в работе концепции СО позиции прадстазляются как функционально-целевые элементы, переходы - причинно-следственные элементы взаимодействия пози-дай, дуги как отношения предшествования между позиция:/:! и переходил! по потокам, функционирующим в системе и моделируемым метками, являющимися элемента!.!« , этих потоков. Выделение алгоритмов обработки, управления и про- ' образования меток в позициях и переходах обеспечивает возможность гибкого изменения и варьирования потоками,. гибкого моделирования информационно-управляющей части, эти алгоритмы являются блоками принятия решений. В диссертационной работе представлено сопоставление по основным элементам предлагаемых системных сетей : перечисленными выше подходами для моделирования дискретных со-5итийных систем.

Окончание главы посвящопо »опросам исследования моделей и шструментальной подчеркни моделирования.

В дисеертам ошюй работе ставятся следующие задачи, 1. Обосновать ссношпо попятил системных сетей, формализовать модель ОС, позволяющую строго определяй- и »адпяать плсмон-ы, структуру модели и прарила со |»,унк|.нпшфо.лччия,

к. йссльдовать формальную модель СС. о точки зрения иочио.*-ости разработки фо^малыых правил пргхбря'.<;шып: моделей, полугнил ка СО-моделях количеотвен'пс,; ха^акю^чи'.чш моделируемых нстем.

-63. Разработать методику построения дискретных событийные систем на основе системных сетей.

4. На осново формальной модели системной сети разработать кетодс-ориентирэваняый пакет прикладных программ имитационного моделирования, являющийся инструментальной поддержкой варианта реализации системных сетей. Доя дальнейшего развития инструментальной поддержки СС разработать проблемно-ориентированную сис-чвиу имитационного моделирования на* основе СС для класса дискретных производственных процессов.

.Во второй главе рассматриваются вопросы формализации предлагаемых системных сетей.

Системные сети, являясь моделями дискретных сооытийных систем, формально задаются следующим образом:

Рсс =<Р,Р1,Т,Е,И>.

Они представляют собой совокупность вершин и дуг, через которые проходят потоки системы, моделируемые метками. Множество вершин СС образует два непересекающихся подмножества - функционально-целевые нершны /основн з позиции/ Ь* ■ и причинно-сл'едственны вершины /переходы/ Т Метки СС

могут быть рассмотрены как некоторые динамические сущности, при чем сущности не всегда представляют собой физические элементы системы, иногда это - абстрактные сущности, например, разрешения, носящие информационный характер и предназначенные для поме щи в правильном построении логики функционирования системы. Известно, что некоторые модификации сетей Петри позволяют раскрашивать метки. Однако, в СС рассматривается специфическая расхр; ска меток. Дня более наглядного выделения информационного хари тера части меток все метки модели разделяются на материальные 1 информационные. Материальные метки связаны с физическими сущно* тями, а информационные - с абстрактными, сущностями. Для усилен наглядности и выражения значимое™ сущностей с точки зрения фу; кций и целей, свойственных всей модели, метки могут быть разде лены на основные и дополнительные. Графическое представление т пов меток с! дано на рисунке. "Глубина" идентификации меток может быть увеличена с помощью разделения меток на виды

• - основные материальные

дополнительные материальные ' о- осноВные информационные

дополнительные информационные

-»-- основные материальные

--? ■ дополнительные материальные

осноВные информационные = ==5- дополнительные инер&рмяционныв

г типы меток

типы

№

Ра

основная позиция

Йп*

дополнительная

переход (улраВляющяя) позиция

Графическое представление элементов системных сетей

внутри каждого типа d . Дальнейшая идентификация проводится с помощью вводимого идентификатора меток Ус . Метки, являясь элементами потоков, позволяют разделять потоки на типы и виды, причем каждый вид имеет свой маршрут, графически изображаемый /см, рисунок/ в виде дуг Е , соединяющих вершины модели, через которые проходят метки.

Графическое представление основных позиций

дшо на рисунке. Они являются функц^ональнс-целевши элементами, моделиругоцими подсистемы, имеют точки входа X" и гыхоца V моток из позиции. В качестве алгоритмов обработки меток в поэк-» циях предлагается рассматривать функции преобразования меток |,, осуществлял;:^ преобразование типов, видов

или вдентийикагоров меток, попадающих в пооичию, и функции задержек меток И"" , р>„> , осуществляющие задержку меток, попадающих в позицию, на некоторое время, Этчх функций в позиции может быть несколько, и выбор их осуществляется по соответствующим алгоритмам о(п , в зависимости от сложившейся ситуации на сети.

Графическое представление переходов

дало на рисунке. Они являются причинно-следственными элементами, модолирумцими функциональные с 1зи между подсистемам, имеют входные УТТ(1 и выходные ХТт'' точки взаимодействия, причем входные соответствуют входным условиям для осуществления связи, выходные' - выходным условиям, либо результатах! осуществления связи. Функциональность связи обусловлена мчожестшнное^ью входных и выходных условий и временной продолжительностью 1;т' осуществления перехода. Алгоритмы управления метками в переходах ¡¡-у | связаны с вопросами определения значимости переходов и разреше- . иия конфликтов мзлцу одно_ременно возм<шшмк переходами.

Представленные алгоритмы обработки, управления и преобразования меток в позициях и переходах относятся к информационной Части модели, обеспечивающей процесс принятия решений и разрешения возникающих конфликтов. Выделение такой информационной части позволяет избежать построения различных фиксированных типов позиций к переходов /что имеет место в ряде модификаций сетей Петри/, а это при сложной информационно-управлятацей логике существенно уменьшает базовый набор понятий и соответственно упрощает модель. Связь с информационной частью модели осуществляется за счет вводимых дополнительных информационных /управляющих/ позиций Р1а{Р1(и] /см. рисунок/, на которые могут замыкаться только дополнительные информационные потоки.

Функционирование системной сети состоит в перемещении меток по сети. В каждый момент времени можно точно указать, в какой позиции или на капом переходе находится та или иная метка. При этом метка может находиться в трех основных состояниях: быть занятой в работе перехода; быть занятой в работе, позиции и быть свободной в позиции. Передвижение меток по сети и изменение их состояний" Кь осуществляется за счет срабатывания

переход'ов, осуществления задержек п позициях и осущсствлен;;я преобразований меток в позициях /что ке применяется в сетях Петри и их модификациях/. В диссертационной работе предст&вяечы основные этапы и условия соответствующих правил функционирования сети.

При функционировании сети естественным является наличие конфликтов, алгоритмы разрешения которых содержатся в параметрах с', , $>п , , относящихся к информационной части сети. В простейших случаях они могут быть описаны структурно, теми элементами, кото^ 1е содержит формальная модель системной сет! В более слотшых. случаях они могут иметь логико-лингвистпческоз описание, органично стыкуемое с моделью через информационные потоки и управляющие по'зиции и позволяющее формат- ■ пать и учитывать параметры, характеристики, информацию, которую невозможно учесть структурно. Предполагается, что такая возможность широкого описания блока принятия решений вносит в модель существенную гибкость и увеличивает ее моделирующую мощность.

В диссертационной работе выделена новизна предлагаемой формальной модели СС как агрегативной сети Потри т> сравнению с обычными сетями Петри и их модификациями, которая заключается в следогацем: .

- в СС качественно изменено понятие позиции, которая приобретает статус подсистемы, является функционально-целевым элементом, в связи с чем СС-модель получает первоначально задан!!уп функционально-целевую информацию, а переходы позволяют осуществлять' причинно-следственные взаимодействия функпионально-цепевых элементов;

- в СС для отражения процессов, происходящих в позициях, как функционально-целевых элементах, рассматриваются функции преобра-

. зования меток в позициях, функции задержек меток в позициях и алгоритмы их выбора;

- в СС метки моделируют реальные динамические объекты, идентифицирующая и классификационная информация которых хранится в вводимом идентификаторе меток;

- СС-модель имеет материальную и информационную части, при- . чем с материальной частью-связывают описание объекта, процесс функционирования которого надо обеспечить, в информационной части содержится составляющей управления, которая в общеу случае представляется как модель принятия решений;

-10- и CG информационная часть монет иметь логике.-лингвистическое ошк-аппе, что уьеличиьает моделирующую мощность к;дзлей.

Научным результатом главы является разработка аппарата системных сетей для мзделироиачия дискретных событийных систем, обладающие выраженной объектной спецификой, объединивших в себе характерные признак*: агрогативпего моделирования и аппарата сетей Петра.

В третьей главе исследуется формальная модель системной сети с а очки зрения возможности разработки формальных правил лре-образорсння моделей, а также получения на ьтих моделях количественных оценок моделируемых систем.

На базе приведенных в диссертационной работе аналогий между сигнальными графами и сетями Петри как причинно-следственным-', моделями и мехеду системными графами и системными сетями как функционально-целевыми причинно-следственными моделями делается вывод, что основные принципы агрегирования, которые дает формализм системных гряфоз, могут быть применены в формализме системных сетей при выполнении их интеграции и декомпозиции. Этими принципами являются: принцип выделения функционально-целевой информа-, ции, что дает знание о предметной области с точки зрения целенаправленности моделируемой системы, а также принцип наличия сильной сеязности графа, который дает праьило и возможность выполнения такого определения, и обязательное их совместное использование. При этом исходная модель системной сети в смысле системного графа уже является первым уровнем функционально-целевой интеграции.

В работе рассмотрен ряд примеров, шшострируищих это положение, и сформулирован научный результат главы, которым является разработка способа формального описания системной сети, со-гласоЕ§ишого с условиями применения' методов агрегации и декомпозиции, созданных для системных графов.

На системных сетях возможно получение ряда количественных оценок моделируемых систем при решении временных, учетных и стоимостных задач на основе аналитических подходов -теории массово. го обслуживания, методов -.ритического пути /ШП/ и оценки и пересмотра планов /ПЕРГ и ГЕРГ/. Для этого в ,циссёртацион.гой работе показана поемокность представления моделей массового обслужи*. ванкя, сс-тей МКП, ПЕРГ и №РГ скстепплш сетями и сделан вывод

-По том, 'что в случае, когда системная сеть соответствует ограничениям и структурным предетавлениям хакого-либг. из указанных методов, она может быть оценена количественно с помощью разработанной аналитики рассматриваемых методов.

В связи с этим научным результатом главы является обоснова-' ние условий применения алгебраических методов исследования СКО, се-ей ПЕРТ и ГЕР7, методов МКП для количественного оцекиг.азшл свойств системной сети.

В главе усматриваются также области применения счс-еышх сетей как имитационных моделей и .как систем управления реалылс.» объектом, обеспечивающих одновременное осуществление решений задач учета и получения информации о ходе процесса функционирования. СС позволяют также проводить стратификацию системы в рамках предлагаемого способа алгоритмизации благодаря развитым средствам моделирования СС и отсутствий .ориентации их на определенную область применения.

В четвертой главе раскрываются вопросы использования системных сетей.

Процесс построения моделей дискретных событийных систем с помощью системных сетей благодаря наглядности и прямой аналогии с реальной системой, ее структурным подобием максимально приближен к процессу восприятия человеком реачьной системы. Это обеспечивает возможность осуществления поэтапной структуризации модели, т.е. последовательного, постепенного перехода от плохо структурированной модели к формальной. Углубление знаний о система и отражение их на модели не требует кардинального изменения всей модели, а позволяет лишь детализировать и утешять ее. При этом процесс внесения знаний в модель соответствует последовательности процесса осмысления и изучения системы. В диссертационной работе представлены основные этапы »етодики построения моделей СП.

В работе показана возможность и целесообразность использования системных сетей для моделирования дискретных производственных систем в том случае, когда в модели необходимо отразить организационно-технологический характер управления материальными потоками. При этом с основными материальными потоками связываются потоки деталей, инструментов, приспособлений, тары и т.д., 7.е. основные потоки производства, движение которых в определенном ритме и последовательности необходимо обеспечить, что явля-

ется целью любого производственного процесса. С дополнительными материальными потоками связываются потоки вспомогательных средств /чзце есого транспортных/, »¿посредственно обеспечивающих движение основных материальных потоков. Основные информационные потоки - ото потеки, моделирующие информационные процессы в подсистемах и вычислительных комплексах, а дополнительные информационные потоки - это потоки, обеспечивающие коррекцию действий вышеперечисленных потоков и являющееся средством осуществления синхронизации истоков. Основные позиции модели связываются с технологическими объектами управления, т.е. станками, агрегатами, накопителями, участками 11 цехаш з зависимости от уровня функционально--целенэй интеграции модели.

Систеисше сети являются имитационными моделями, что требует разработки соответствующих программных средств. Создание .в рамках диссертационной работы преграь¡много обеспечения, ориентированного кэ аппарат системных сетей в полном объеме возможностей, предлагаемых аппаратом, является огромной по объему работой. В связи с отлм предлагается аариант реализации системных сетей,, в котором ограничены их возможности, в основном, при моделировании информационной части модели, определении алгоритмов о£„ , , ^ . Однако, предлагаемый вариант реализации сохраняет достоинства СС в смысле наглядности модели и прямой аналогии с реачьной системой, простоты создания и понимания ее графической интерпретации.

Практическая ценность разработанного варианта реализации СС замечается в тем, что па его основе можно создать ядро методо--сриентированного пакета пр) -ладных программ имитационного моделирования.

В пятой главе описывается программный комплекс имитационного моделирования на основе системных сетей. Рассматривается ма-тодо-одиентированный пакет прикладных программ имитационного мо-делиролалия на ба?о варианта реализации СС, написанный на языке ЙОРТРАН для ЭВМ СН-4. Данное программное обеспечение позволяет пользователю избегать необходимости знания помимо способа формализации какого-либо языка модзлирования для перехода к маши"чому мэдмкрусще/ф- алгоритму. Гвходными донными для пакета является №.,\с.яъ сж томной сети, г> диалог с пользователем ведется а терминах елскчш'Х сетей. Достоинствам; пакета являются простота в осгое.'т пользевгл'влем за счет ориентации на вариант реализации

СС, возможность расширения программ обработки результатов имитации, возможность использования нз только для мп/^щ-роиал.чя производственных систем, но и для систем другой природа, являющихся .дискретными событийным! системами, так кал использование текстовой информации при моделировании позволяет осуществлять вывод результатов имитации на языке конечного пользователя.

Предлагаемый пакет позволяет проводить "настройку" имеющихся программных средств на конкретную предметйуп область, обеспечивая создание проблемно-ориентированных систем имитации. лвтором была создана проблешо-ориентироЕанная система "ЛИНИЯ Г" программное обеспечение которой описывается в диссертации. Моделируемые этим пакетом производственные системы имеют конкретную структур'' и могут состоять из набора базовых операций обработки и сборки. Проблемно-ориентированная система не требует от пользователя знаний по формализации системы, т.е. определения ее в термингх системных сетей, диалог ведется на языке технолога. В диссертационной работе приведен пример использования си с теш "ШШЯ 1"длс моделирования производственного участка подготовки и сборки печатных узлов.

ЗЖЛШЕНИЕ

с

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем.

•I. Сформулирована концепция агр^гативных моделей с (Тутшиио-нэльннми связям;! как взаимодействующая во времени совокупность ■■ агрегатов - функционально-целевых элементов модели и связей -- причинно-следственных элементов взаимодействия агрегатов, что соответствует составному характеру олояных систем и позволяет осуществлять параметризацию и при необходимости корректировку причинных взаимодействий агрегатов, а также рассматривать модель системы как функционально-целевую причинно-следственную модель, соответствующую представлению системы в системном графе.

2. Разработан аппарат системных сетей для моделирования дискретных событийных систем, обладающий выраяенной объектной спецификой, объедизгавший в себе характерные призна^ж агрегатив-ного моделирования и аппарата сетей Петри.

3.. Разработан способ формального описания системных сетей,

согласованккй с условиями применения методов агрегации и декомпозиции. созданных для системных графов.

4. Обоснованы условия применения алгебраических методов исследования систем кассового обслуживания, сетей оценки и пересмотра планов /ПЕРТ к ГЕРТ/, методов критического пути /МИ/ для количественного оцею'чиния-свойств системных сетей.

5. Разработана методика построения моделей даскретных событийных систем з понощьв системных сетей, обеспечиванцая возможность осуществления поэтапной структуризации модели.

■ б. Модели системны}- сетей относятся к имитационным моделям. ' Они позволяют создавать наглядные графические алгоритмические модели о при:ой аналогией явлений и структурным подобием реальной системе, что облегчает построение и восприятие модели, Вп-ыожность использования в СС при моделировании информационной части системы логико-лингвистических структур'позволяет гибко отражать процессы принятия решений для обеспечения различных алгоритмов йункционированкя, структур и характеристик системы в зависимости от условий; злияюцих на. их процесс функционирования.

?. Разработан вариант реализации системных сетей, конкретизирующий формализм СС в части, касающейся варианта определения алгоритмов выбора функций преобразования моток в позициях, алгоритмов выбора функций задеркек меток в позициях, алгоритмов разрешения конфликтов и определения значимости переходов.

8. Разработан матодо-ориентированный пакет прикладных программ имитационного моделирования на базе варианта реализации СС на ЭШ СМ-4, не требущий от пользователя дополнительных знаний • по освоению пакета^ та» как исходными даюшми для него являются СС-модели, а диалог ведется в терминах системных сетей. Отот па- • кет позволяет проводить "настройку" имеющихся программных средств на конкретную предметную область, обеспечивая создание проблемно-ориентированных систем имитации, настраиваемых параметризацией

, у. обеспэчиъающих решение задач алгоритмического проектирования.

9. Разработана проблемно-ориентированная система имитации па основе мвй'одс-оркентировшшогэ пакета прикладных программ, предназначенная для моделирования клал с а дискретных производст-' венннх систем, позволгацая вести диалог на языке конечно:1« поль-. ■

: вователя-твхнодогс, что угрожает процесс освоения пакета, так как « не гребуеу никакие специальных знаний по формализации систем».

-15- *

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Вавилов A.A., Еелаш О.Ю., Котченко З.Ф., Яковлев В.13. Пространственно-временные матариально-инТюрмациошые системные сети/ Ленингр. электротехн. ин-т. - Л., 1984. - 39 с. - Де>7. в БИШШ ОГ.06.84, №3611-84 Лен. .. '

2. Еелаш О.Ю. Системные сети - метод моделирования сложных систем//Тез. докл. симп. молодых ученых и специ&чиптов "Методология системных исследований", г.Львов, 29 мая - 4 икня 1985г. -Львов, IS85. - С.34-35.

3. Еелаш О.Ю., Котченко Ф.Ф., Яковлев В.Б. Метод моделирования робототехнических с;мстем//Тез. докл. республик, научно-техн. конф. "Робототехнические системы для прошшлога.твс технологических процессов", г.Ворошиловград, 26-28 сент, ЮЗПг. -• Ворошиловград, 1905. - С.17-18.

4. Сисгге»!л"ые сети - метод имитационного моделирования сложных производственных систем/А.А.Вавилов, С. Ю. Еелаш, Ф.Ф.Котчен-ко, В.Б.Яковлев//Автоматизация процессов управления и обработки информации. - Л., 196^. - С.3-7. - (Изв. Ленингр. электротехн. ин-та; Вып.358).

5. Котченко Ф.Ф., Белаш О.Ю, Системные сети - аппарат моделирования технологических процессов в сложных производственных ' системах//Тез. докл. XI Всесоюзн. научне-техн. совещания "Создание и внедрение автоматических и автоматизированных систем управления технологическими процессами", г.Новгород, 9-II оент. 1986г. - Новгород, 1986. - С.102.

6. Белаш О.Ю. Системные сети и их применение для моделирования гибких производственных систем/ Ленингр. электротехн. ин-т. - Л., 1986. - 43 с. - Леп. в ВИНИТИ 05.06,86, !;"4123-Е86 Дзп.

7. Белаш О.Ю. Метод моделироьания робототехнических комплексов и гибких автоматизированных производств//Тез. докл. У Всесоюзн. школы-семинара мслодых ученых и специалистов "Промышленные роботы и гибкие автоматизированные производства", г.Нарва,

27 нояб. - 4 дек. 1986г. г Нарва, 1986. - С.60-62.

8. Белаш О.Ю., Котченко Ф.Ф. Системные сети как метод моделирования технологических модулей ГАП//Информатика и управление. - Л., 1987. - С.68-73. - (Изв. Ленингр. электротехн. ин-та: Вып. 381).

-159. Еелаш С.Ю., Кстченко Ф.Ф. Технология имитационного моделирования ГПС на основа системных сетен//Тез. докл. 1У. Всесоюзк. совещания по ребототехнкчеокин системам, г.Киев, 27-29 окт. Т.93?г. - Киев, 1087. - С.155-156.

• 10. Белаш О.Ю., Кстченко Ф.Ф. Математическое и программное обеспечение имитационного моделирования производственных процессов на оспоЕе системных сетей//Тез,, докл. 1У Всесоюзн, научно-Тбхн. конф. 'Ч'атоматичеоиое, алгоритмическое и техническое обеспечение АСУ 111", г.Ташкент, П-ГЗ окт. 1988г. - Ташкент, 1988. -С.71.

II. Велаш О.Ю. Имитационное моделирование ГПС системными сетями//Автоматизация, роботизация и интеллектуализация производства: Межвуз. сб. науч. тр./МИШ. - И., 1938. - С.25-29.

Подл, к печ. 30.10.90. Д//5£>/ Формат 60x04 1/16.

Сфсетнзя печать. Печ.л. 1,0; уч.-изд.л. 1,0. Тираж 100 экз. Зак. № & от у. И, зог. Бесплатно.

Ротапринт завода "Электрик" 197022, Ленинград, ул.Акад.Павлова, 8