6.1. Формальное описание процесса функционирования сосу

Технологический комплекс, представляет собой совокупность управляемых подсистем. Процесс разложения на мелкие подсистемы можно продолжать до тех пор, когда с одной стороны это удобно, а с другой – до определения элементарной подсистемы, т.е. такой, для которой существует определенная подзадача.

Структура подзадач имеет такие свойства:

• общая задача управления разложена на ряд последовательно подчиненных задач (вертикальная декомпозиция);

• взаимосвязи между подзадачами нижнего уровня определяются, исходя из условий решения задачи верхнего уровня (приоритет действия подзадачи верхнего уровня);

• решение подзадачи верхнего уровня в свою очередь зависит от задач нижнего уровня.

Наличие совокупности подзадач приводит к важному выводу: каждую из подзадач для управления ТК необходимо решить в определенный момент времени, чтобы управление могло реализоваться в подсистемах. Это значит, что, например, в трехуровневой системе в пространственно-временной области необходимо использовать множество подзадач первого, второго и третьего уровней с учетом их многократного решения на определенном временном интервале.

При управлении технологическими комплексами необходимо учитывать, что подсистемы связаны между собой не только в пространстве, но и во времени, поскольку текущее состояние каждой из подсистем определяется управляющими воздействиями в предыдущие моменты времени. Поскольку между подзадачами на интервале управления существуют временные связи, то согласование этих подзадач возможно также лишь при условии согласования (координации) во времени и (j+1)-м уровне иерархии.

Таким образом, каждая из подзадач управления определяется тремя координатами: уровнем иерархии, порядковым индексом подсистемы (или их множества) и временем решения. Это может быть представлено графом в трехмерном пространстве. Вершинам графа отвечают задачи, а дугам - координирующие действия.

Важно отметить, что при таком представлении задачи, децентрализация управления приобретает новое содержание, а именно:

• каждая из подзадач управления может решаться независимо от других в любой выбранный момент времени на интервале, который отвечает периоду решения подзадач верхнего уровня;

• при решении подзадач могут использоваться разные критерии эффективности, которые лучше всего отвечают общей цели управления;

• периоды решения подзадач выбираются независимо, поэтому возможна оптимизация информационного процесса в иерархической системе управления за счет распределения вычислительной мощности технических средств (ЭВМ).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ССУ

Классификация и определения видов информации в ссу

Понятие «информация» имеет разные аспекты: от наиболее общего философского (информация - отображенное разнообразие объективного мира) до частного прикладного (информации - сведения, которые являются объектом переработки). В тот же время закономерности получения и преобразование информации изучены недостаточно, отсутствует универсальный математический аппарат для описания этих процессов.

Уточнение содержания этого понятия приводится таким образом:

1. Информация в «широком» смысле - свойство объектов (процессов) окружающего материального мира порождать разнообразие состояний, которые через отображение передаются от одного объекта ко второму (пассивная форма) и средство ограничения разнообразия, т.е. организация, управление, дезорганизация и др. (активная форма).

Такой подход разрешает:

• определить информационные процессы как одно из свойств объективного мира;

• определить наличие и необходимость учета в сложных СУ объективных информационных характеристик объектов (процессов) любой физической природы как разных состояний последних и их влияние, и информационные характеристики субъективных знаний, которые циркулируют между объектами;

• использовать информацию как средство ограничения разнообразия (управление) состояний объектов (процессов), влиять на их информационные характеристики.

В ССУ есть два рода информации (объективная и субъективная):

• внутренняя (преобразующая), которая содержится в структурах СУ, ее элементах, алгоритмах, программах - физическая величина;

• внешняя относительная содержательная (измерительная, управляющая), а также научно-техническая, технологическая, экономическая, которая изымается из информационных потоков (сообщений, команд).

2. Структурная информация - отображенная в знаковой форме организованность (сложность, разнообразие) материальных объектов - систем, которая является универсальной физической величиной, использующейся для описания процессов функционирования объектов.

3. Содержательная информация - совокупность данных (знаний) о конкретном материальном объекте - системе, которая находится в информационных массивах, воспринимается потребителем (человеком-оператором, информационным узлом и др.) и используется для изготовления и принятие управляющего решения.

4. Связанная информация - совокупность данных (знаний) о конкретном процессе взаимодействия в ансамбле материальных объектов - систем, которая содержится в статистических структурах заданного множества информационных массивов (сообщений), которые воспринимаются потребителем (человеком - оператором или техническими средствами), и используемая для определения источника информации.

В ССУ информация имеет разные виды и качественные формы проявления, поэтому для измерения информационного ресурса (структурного и содержательного) нужно использовать множество (обоснованную совокупность) разных информационных мер, к которым предъявляются требования:

• адекватность (соответствие вида и качественной формы проявления информации);

• согласованность (отображение специфики предметной области, т.е. функциональной подсистемы СУ и реализуемого в ней технологического процесса переработки информации);

• эффективность (алгоритмическая, регулярная вычисляемость);

• адитивность (обеспечение, определение совокупного информационного ресурса СУ как суммы количества информации);

• понятность (предположение рациональной информационной интерпретации).

Способ использования информационного ресурса СУ - специальная информационная технология как совокупность информационных процедур формирования, интерпретации (преобразование, поиска, реорганизации) и коммуникации (передачи, сохранение) информации.

Качество информации в СУ - совокупность свойств информации, которая характеризует степень ее соответствия нуждам пользователей (операторов, персонала). Качество можно рассматривать как внутреннее (присущее собственно информации и сохраняемое при ее переносе в другую СУ, подсистему) и внешнее:

• содержательность (значимость, идентичность, полнота, избирательность);

• защищенность (достоверность, истинность, безошибочность, защищенность, помехоустойчивость, помехозащищенность, целостность, оперативность, своевременность, готовность, конфиденциальность, доступность,...).

ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ В СЛОЖНЫХ СИСТЕМАХ