18. Время реализации алгоритма, оценка времени реализации алгоритма.

Важной характеристикой процесса обработки информации является время реализации алгоритма в ЭВМ. Этот показатель особенно важен для систем, работающих в реальном времени. Оно определяется задаваемым периодом выдачи управляющей информации, а также временной диаграммой решения задач. При этом необходимо учитывать влияние неисправностей ИС на время вычислений.

Если за время T необходимо выполнить N вычислительных операций при отсутствии отказов в ИС скорость вычислений должна быть равной:

.

В реальной системе могут возникать неисправности, обнаружение которых влечет следующие действия:

1) восстановление работоспособности и повторное включение части программы;

2) изменение конфигурации системы и повторное выполнение части программы.

Это требует дополнительных затрат времени T_п , а следовательно увеличения скорости вычислений. Оценим величину увеличения скорости вычислений.

Пусть за время Т решается М типов задач. Каждая задача реализует подмножество операторов. Тогда общее количество вычислений составит:

(22)

Время, затрачиваемое на реализацию набора задач, определяется соотношением:

, (23)

где t_уi – среднее время управления при решении i-ой задачи;

- несовмещенное время решения i-ой задачи.

Требуемая скорость вычислений для идеализированного случая, когда в ИС не будут отказы, равна:

(24)

Реально в системе могут возникать отказы и сбои, следовательно, необходимо затрачивать время на восстановление работоспособного состояния системы и повторное выполнение части программы. В обоих случаях теряется время Т_п. Поэтому реально приходится увеличить скорость вычислений:

. (25)

На начальных этапах проектирования, при отсутствии полной информации, принимают Т_п/Т = 0,30,6, тогда формула (25) примет вид:

V = , (26)

т.е. у реальной информационной системы производительность должна быть в 1,4  2,5 раз выше по сравнению с безотказным режимом работы.

2 Раздел

1. Системный анализ в исследовании ис. Этапы системного анализа.

Решение вопроса о необходимости представления ИС в виде системы, и применение для исследования системного анализа зависит от того какая неопределенность постановки задачи, имеет место на начальном этапе ее представления. Эта неопределенность зависит от ряда фактов:

1) от необходимой и достаточной детализации системы управления, ситуации принятия решений и точность решений;

2) от возможности получать достоверной и точной информации;

3) от возможности в ИС управления некоторой неопределенности, т.е. степени свободы для обеспечения развития системы ее самосовершенствования, самоорганизации.

Поэтому многие задания, возникшие при создании ИС, могут потребовать применения системного анализа, хотя в ряде случаев эти задания могут решаться традиционными математическими и инженерными методами.

Главное в методике системного анализа – это процесс постановки задачи, а после создания модели в ряде случаев методика системного анализа оказаться ненужной.

Системный анализ складывается из основных четырех этапов:

1) постановка задачи;

2) установление границы изучаемой системы и определение ее структуры;

3) составление математической модели исследуемой системы;

4) анализ полученной математической модели.

На первом этапе определяется объект исследования цели и задачи исследования, а также критерии для изучения и управления объектом. Неправильная постановка цели может свести на нет результаты последующего анализа.

На втором этапе устанавливаются границы изучаемой системы, определяется ее структура. Объекты и процессы, имеющие отношение к поставленной цели разбиваются на две части: на изучаемую систему и внешнюю среду, при этом может образовываться замкнутые и открытые системы.

На третьем этапе составляется математическая модель исследуемой системы. Вначале производят параметризацию системы, описывают выделенные элементы системы и их взаимодействие, в зависимости от особенностей и поставленных целей используют тот или иной математический аппарат для анализа системы. Аналитические методы используются для описания небольшой системы вследствие их громоздкости и невозможности составлять и решать системы уравнения.

На четвертом этапе происходит анализ полученной математической модели. Определяются ее экстремальные условия с целью оптимизации и последующего формулирования выводов. Оценки оптимизации проводятся по критериям: практически при анализе ИС выбрать один критерий трудно, так как задача оптимизации может выявить необходимость во многих критериях, которые часто оказываются взаимно противоречивыми. При решении многокритериальных задач оптимизации, решают задачу векторной оптимизации, и оптимальное решение находят с использованием схем решения компромисса.