
- •Введение
- •Раздел 1 т еоретические положения построения моделей
- •Глава 1. Анализ производственных задач
- •1.1. Актуальность моделирования при решении производственных задач
- •1.2. Объекты моделирования в производственных системах
- •1.3. Анализ процессов исследования и проектирования информационных систем
- •1.4. Анализ процесса проектирования и исследования технологических систем
- •1.5. Анализ процесса проектирования и исследования технических систем
- •Технологической системы
- •Глава 2. Основные понятия процесса
- •2.1. Понятия «система» и «сложная система»
- •2.2. Описание сложной системы
- •2.3. Эффективность сложной системы
- •2.4. Состояния и процессы системы
- •2.5. Основные понятия моделирования
- •2.6. Классификация моделей
- •2.7. Модельные параметры и характеристики
- •2.8. Задачи моделирования
- •2.9. Методы моделирования
- •Глава 3. Математические модели дискретных систем
- •3.1. Поток заявок
- •3.2. Системы массового обслуживания
- •3.2.1. Основные определения
- •3.2.2. Длительность обслуживания заявок
- •3.2.3. Дисциплины управления потоками заявок
- •3.2.5. Параметры систем массового обслуживания
- •3.2.6. Режимы функционирования систем массового обслуживания
- •3.2.7. Характеристики систем массового обслуживания с однородным потоком заявок
- •3.2.8. Характеристики систем массового обслуживания с неоднородным потоком заявок
- •3.3. Сети массового обслуживания
- •3.3.1. Основные определения
- •3.3.2. Классификация моделей сетей массового обслуживания
- •3.3.3. Параметры сетей массового обслуживания
- •3.3.4. Режимы функционирования сетей массового обслуживания
- •3.3.5. Характеристики сетей массового обслуживания
- •Глава 4. Аналитическое моделирование
- •4.1. Одноканальные системы массового обслуживания с однородным потоком заявок
- •4.1.1. Характеристики экспоненциальной системы массового обслуживания (m/m/1)
- •4.1.2. Характеристики неэкспоненциальной системы массового обслуживания (m/g/1)
- •4.1.3. Анализ свойств одноканальной системы массового обслуживания
- •4.2. Многоканальные системы массового обслуживания с однородным потоком заявок
- •4.2.1. Характеристики многоканальной системы массового обслуживания (m/м/n)
- •4.2.2. Анализ свойств многоканальной системы массового обслуживания
- •4.3. Одноканальные системы массового обслуживания с неоднородным потоком заявок
- •4.3.1. Характеристики и свойства до бп
- •4.3.2. Характеристики и свойства до оп
- •4.3.3. Характеристики и свойства до ап
- •4.3.4. Законы сохранения
- •4.4. Разомкнутые экспоненциальные сети массового обслуживания с однородным потоком заявок
- •4.4.1. Описание разомкнутых сетей массового обслуживания
- •4.4.2. Режимы функционирования разомкнутых сетей массового обслуживания
- •4.4.3. Расчет коэффициентов передач и интенсивностей потоков заявок в узлах разомкнутых сетей массового обслуживания
- •4.4.4. Расчет узловых характеристик разомкнутых сетей массового обслуживания
- •4.4.5. Расчет сетевых характеристик рСеМо
- •4.5. Замкнутые экспоненциальные сети массового обслуживания с однородным потоком заявок
- •4.5.1. Режим функционирования замкнутых сетей массового обслуживания
- •4.5.2. Расчет коэффициентов передач в узлах замкнутых сетей массового обслуживания
- •4.5.3. Расчет характеристик замкнутых сетей массового обслуживания
- •Глава 5. Численное моделирование
- •Глава 6. Имитационное моделирование
- •Глава 7. Линейные графы
- •7.1. Основные определения графов связи
- •7.2. Категории и виды многосвязных элементов
- •7.3. Обобщающие определения
- •7.3.1. Многосвязные поля
- •7.3.2. Модулированные 2-связные узлы
- •7.3.3. Узловая структура
- •Раздел 2 моделирование производственных систем
- •Глава 8. Метод синтеза и оценки эффективности интегрированной информационной системы
- •8.2. Концептуальная модель вычислительной системы технической подготовки производства
- •8.1. Задачи и методы анализа эффективности информационных систем предприятия
- •8.2. Концептуальная модель информационной системы предприятия
- •8.3. Параметры интегрированной информационной системы предприятия
- •8.4. Оценка пропускных способностей каналов связи
- •8.5. Определение требований к производительности центрального сервера информационной системы
- •8.6. Анализ временных характеристик интегрированной информационной системы предприятия
- •8.6.1. Модели обработки данных
- •А) однопроцессорной; б) многопроцессорной
- •В однопроцессорном сервере от периода ввода оценок
- •8.6.2. Модели передачи данных
- •Глава 9. Анализ инструментальной подготовки производства на предприятии
- •9.1. Концептуальная модель производственной системы
- •9.3.1. Инструментальная подготовка производства и инструментальное производство
- •Основного производства
- •Инструментальное производство
- •9.3.2. Классификация технологической оснастки
- •6.3. Потоки в инструментальном производстве
- •6.4. Схемы производственных процессов инструментальной подготовки производства
- •Контроль и испытание то
- •6.5. Режимы работы инструментального производства
- •Глава 10. Моделирование механообрабатывающей технологической системы
- •10.1. Необходимость моделирования технологической подготовки
- •10.3. Концептуальная модель технологической системы
- •10.4. Механическая интерпретация понятий линейных графов
- •10.6. Пример моделирования динамической системы
- •Построение модели
- •V4 v7 qout v6 v9 q10 p11 q11 c c
- •Исследование модели
- •Заключение
- •Глава 11. Моделирование автоматизированной линии сборки
- •11.1. Описание автоматизированной линии сборки
- •11.2. Дополнительные понятия к моделированию
- •11.2. Состав задач моделирования процессов функционирования
- •11.3. Концептуальные модели функционирования технологической линии сборки
- •Глава 12. Моделирование узла оптического прибора
- •2.10. Программные системы моделирования производственных систем
- •Приложение 1. Элементы теории вероятностей
- •П.1.1. Событие, вероятность, случайная величина
- •П.1.2. Законы распределений случайных величин
- •П.1.3. Числовые характеристики случайных величин
- •3.1.2. Типовые распределения случайных величин
- •Здесь использованы следующие обозначения:
- •Приложение 2. Обозначения систем массового обслуживания (символика Кендалла)
- •Приложение 3. Пример описания и расчета замкнутой однородной экспоненциальной СеМо
8.2. Концептуальная модель информационной системы предприятия
Ко всем разрабатываемым моделям предъявляются два противоречивых требования: простота модели и адекватность исследуемой системе.
Требование простоты модели обусловлено необходимостью построения модели, которая может быть рассчитана доступными методами. Построение сложной модели может привести к невозможности получения конечного результата имеющимися средствами в приемлемые сроки и с требуемой точностью.
Степень сложности (простоты) модели определяется уровнем ее детализации, зависящим от принятых предположений и допущений: чем их больше, тем ниже уровень детализации и, следовательно, проще модель и, в то же время, менее адекватна исследуемой системе. Адекватность характеризуется степенью близости свойств модели свойствам исследуемой системы. Адекватность математических моделей зависит от степени полноты и достоверности сведений об исследуемой системе, а также уровня детализации модели. При этом моделирование может проводиться:
в условиях полной определенности, означающей наличие точной информации об исходных параметрах проектируемой системы;
в условиях неопределенности, обусловленных неточностью сведений о параметрах или отсутствием сведений о значениях некоторых параметров.
Для корректного построения адекватной математической модели информационно-аналитической региональной системы образования предварительно необходимо сформировать концептуальную модель, представляющую собой описание наиболее существенных особенностей структурно-функциональной организации проектируемой информационной системы, а также перечень требований к разрабатываемой системе, допущений и предположений о нагрузке в проектируемой системе. На основе концептуальной модели может быть решена задача параметризации информационно-аналитической региональной системы образования.
Упрощенно структуру информационно-аналитической региональной системы образования, базирующейся на концепции единой интегрированной базы данных, можно представить в виде рис. 8.1.
Множество образовательных учреждений ОУ1,…, ОУN с помощью каналов связи КС1,…, КСN подключены к среде передачи данных (СПД), в качестве которой может использоваться Internet или любая другая телекоммуникационная сеть. В структуре информационной системы ОУ1,…, ОУN могут представлять собой как отдельный компьютер, так и локальную вычислительную сеть (ЛВС) соответствующего образовательного учреждения. Сервер базы данных (БД) представляет собой достаточно мощный компьютер, в котором находится единая интегрированная информационно-аналитическая система управления образованием (база данных региональной системы образования). Сервер БД подключен к СПД с помощью канала связи КСС.
Сервер
БД
СПД
ОУ1
ОУN
…
Рис. 8.1. Упрощенная структура информационно-аналитической региональной системы образования
Функционирование разрабатываемой информационной системы осуществляется следующим образом.
На сервере БД хранится вся информация, необходимая и доступная пользователям, представляющим образовательные учреждения. Основной единицей информации, используемой ОУ, являются таблицы оценок, соответствующие журналу с оценками по одной дисциплине, преподаваемой в данном ОУ. По запросам ОУ, формируемым с определенной частотой (например, один раз в неделю), таблицы оценок передаются из сервера БД в соответствующее образовательное учреждение. В ОУ формируются данные с оценками, полученными по данной дисциплине за соответствующий период, которые передаются обратно в сервер БД, причем каждой оценке соответствует один запрос (транзакция) длиной l байт к серверу БД. Таким образом, таблицы оценок от сервера БД к ОУ и транзакции с оценками к серверу БД образуют основной поток данных между образовательными учреждениями и сервером БД. Кроме того, по-видимому, будет существовать дополнительный поток данных между ОУ и сервером БД (различного рода документация информационного и управленческого характера), а также поток данных, представляющий собой запросы от вышестоящих организаций управления образованием к серверу БД и информации, выдаваемой сервером БД по данным запросам. Таким образом, при проектировании информационной системы возникает задача оценки пропускных способностей каналов связи КСС, КС1,…, КСN , обеспечивающих эффективную передачу данных с минимальными задержками.
Другой важной задачей при проектировании информационной системы является формирование требований к средствам обработки данных, и, в первую очередь, к производительности сервера БД, являющегося центральным узлом обработки данных.
Исходя из выше изложенного, можно выделить следующие задачи анализа эффективности, которые необходимо решать в процессе проектирования интегрированной информационной системы:
оценка значений параметров потоков данных в каналах связи и определение требований к пропускным способностям канала связи КСС сервера БД с СПД и каналов связи КС1,…, КСN образовательных учреждений с СПД;
оценка требуемой производительности сервера БД;
анализ оперативности доставки и обработки данных.
Параметры интегрированной информационно-аналитической региональной системы образования
Оценка пропускных способностей каналов связи
Определение требований к производительности центрального сервера информационной системы
Анализ временных характеристик интегрированной информационно-аналитической региональной системы образования
Заключение