32. Формализация общей задачи синтеза структуры асу. Основные проблемы, возникающие при разработке структуры асу.

Структура системы — это способ организации системы из от­дельных элементов с их взаимосвязями, которые зависят от рас­пределения функций и целей, выполняемых системой. Таким об­разом, структура (одно из определений) — это способ организа­ции целого из составных частей.

В зависимости от задачи исследования в понятие структуры системы может вкладываться различный смысл. Так, при разра­ботке структуры АСУ в это понятие входит, например, опреде­ление множества элементов системы и связей между ними, рас­пределение задач, возлагаемых на технические средства АСУ, по уровням и элементам системы и выбор комплекса технических средств, обеспечивающего их своевременное решение.

Основными проблемами, возникающими при разработке структуры АСУ, являются:

1) определение необходимого числа уровней иерархии;

2) установление между уровнями правильных взаимоотноше­ний, что связано с задачами согласования целей элементов раз­личных уровней и оптимальным стимулированием их работы;

3) распределение ответственности;

4) выбор конкретных схем управления и создание контуров принятия решения;

5) организация информационных потоков;

6) выбор соответствующих технических средств.

Все эти вопросы взаимосвязаны и образуют сложную про­блему.

Рассмотрим задачу синтеза структуры АС в самом общем ви­де. Для ее формализации введем следующие обозначения:

Р — множество возможных принципов построения системы или ее элементов.

п — выбранные принципы построения системы или ее элементов.

F — множество взаимосвязанных функций (операций), вы­полняемых системой.

А — множество возможных взаимосвязанных элементов сис­темы.

а — выбранные взаимосвязанные элементы системы. Введем также операцию отображения элементов множества F на эле­менты множества А. Оптимальное отображение должно обеспе­чивать экстремум некоторой (или некоторых) целевой функции при выполнении заданных ограничений.

В общем случае задача синтеза оптимальной структуры состо­ит в определении:

Если заданы принципы построения системы, то синтез опти­мальной структуры состоит в определении (5.2), (5.3) и (5.4). Ес­ли заданы принципы построения системы и выполняемые ей функции — то в определении (5.4) и (5.3). Если заданы принципы построения системы, выполняемые ею функции и элементы сис­темы — то в определении (5.4), т. е. в нахождении оптимального отображения множества выполняемых функций на множестве взаимосвязанных элементов.

Задача анализа состоит в определении характеристик системы при заданных условиях (5.1) — (.5.4). Если для некоторых элементов возникает проблема большой нагрузки, то условия с (5.1) по (5.4 должны учитывать правила функционирования элементов. В ряде случаев эти правила определяются при синтезе, поскольку от них может зависеть распределение функций и взаимосвязей в системе.

33. Частные критерии оптимизации структуры асу.

а) Минимизация затрат на реализацию задач в АСУ.

где i = 1,1 — множество функциональных задач, реализуемых в АСУ, у = 1, J — множество обслуживающих узлов системы управления, W-затраты на реализацию i-той задачи в j-том узле.

Кроме того, пусть х„ = -< ; *.. = 1, если i-тая задача выполняется в j-том узле и лс.. = 0 — в противном случае.

б) Минимизация общего времени решения всех задач АСУ

где t — время решения i-той задачи в j -том узле.

в) Минимизация максимального времени решения задач в АСУ

Возможна оптимизация по более сложным критериям, вклю­чающим (5.5) — (5.7), а также w пользование критериев более об­щего типа, таких, как получение максимальной прибыли, обес­печение требуемого времени.; готовности системы и т. д.