Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lektsii_Sokolov / Лекция №5 - 4.6.19 / Лекция №5 - 4.6.19.ppt
Скачиваний:
10
Добавлен:
28.01.2021
Размер:
10.9 Mб
Скачать

Концептуальное описание проблемы

Пример структурной динамики группировки АПО

 

An

m

 

 

 

An

 

An Активный Подвижный

i

 

 

 

 

i

 

Объект с номером “n

 

 

 

i

 

m

m – материальные

 

 

Aj

Ak

 

Ap

Ak

i

i

m

потоки

 

 

i

 

e – энергетические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aj

потоки

 

 

Ap

 

Af

 

Al

 

Al

 

e

 

i – информационные

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потоки

 

t = ts

 

 

 

 

t = ts+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потоковая

 

 

 

 

 

 

 

интерпретация

 

 

 

 

 

 

 

структурной динамики

 

 

 

 

 

 

СлО

 

 

 

 

 

 

 

СПИИ РАН

62

ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ ПРОАКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СлО

Необходимо разработать принципы, подходы, модели, методы, алгоритмы,

позволяющие находить такие программы проактивного управления функционированием и развитием СлО <U*t , S *t f >, при которых выполняются следующие условия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

X t

, t

, Z t

, F t

 

, t

~ ~

, t (t

 

,t

 

]

 

extr

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

,

 

 

 

0

 

f

 

 

 

U t ,S*t f g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

, S

t f

 

 

R

 

X

t

 

t

, Z

t

, F

t

 

t

 

 

~

;U

t

 

t1

 

 

 

t2

 

 

t2

~

 

;

B

, (1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

U

 

 

 

,

 

 

, ~ ~

 

R

 

1

, 2

 

2 , 3

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

,

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где J –показатели, характеризующие качество и эффективность функционирования основных элементов и подсистем СлО;

Ut — управляющие воздействия, позволяющие синтезировать как структуру СлО, так и процессы ее функционирования на различных этапах жизненного цикла;

q Q = {1,…,l} – множество номеров показателей;

g

– множество динамических альтернатив (множество структур и параметров СлО,

множество программ их функционирования);

~

– заданные величины;

Rg

B – множество номеров пространственно-временных, технических и технологических

ограничений, определяющих процессы реализации программ развития и управления

функционированием СлО;

T = (t0, tf] – интервал времени, на котором проводится расчет, многокритериальное

оценивание, анализ показателей качества функционирования и развития СлО, а также

осуществляется поиск соответствующих программ и законов управления.

СПИИ РАН

63

Оцениваемые в ходе проактивного управления показатели качества и эффективности функционирования СлО

показатели результативности деятельности СлО

временные показатели функционирования СлО

показатели экономической эффективности и ресурсосберегаемости СлО

показатели, характеризующие надежность, отказоустойчивость, живучесть, катастрофоустойчивость СлО

показатели эффективности проактивного управления жизненным циклом СлО

СПИИ РАН

64

Логико-управляемые (Logic controlled dynamic systems) системы - ядро логико- динамических

моделей, в котором логические методы используются наиболее полно и концентрировано 65

СПИИ РАН

(А.А.Фельдбаум, 1961: введение автоматического доказательства теорем в контур управления).

Формализация задач управления структурной динамикой СТС

 

 

 

Зимин И.Н., Иванилов Ю.П., Лернер А.Я. (1971)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dxi( o)

x( o) u(o) (a(o ) x(o ) )

 

(x(o ) a(o ) )

 

 

(x(o) a( o) )

 

 

 

 

 

i

i

 

i

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

i 2

 

 

 

 

 

x(o) (t

) 0; x(o) (t

) a(o) ; 0 u(o ) b(o) ;J n

(a(o ) x(o ) (t

 

 

 

t f

 

 

 

 

 

 

))2 (u( ))d ;

 

 

 

 

 

i

0

i

f

 

i

i

 

i

 

i

i f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

t0

 

 

 

 

 

 

Моисеев Н.Н. (1975)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi(o) ui(o) ; сi

xi(o )

(a(o) x(o) ) (a(o) x(o) )

0

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

i 2

 

 

 

t f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

xi(o ) (t0 ) 0; xi(o ) (tf ) ai(o ); 0 ui(o)

bi(o ) ;J p

J

 

ici ( )d ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t0

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИИ РАН

66

Формализация задач управления структурной динамикой СТС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предлагаемый подход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предлагаемый подход

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

ui

; xi

ui

; ui

(a

x

 

)

(a

x ) 0

 

 

 

(o )

 

(o)

( n)

( n)

(o )

 

 

(o )

 

(o )

 

 

 

(o )

 

 

(o )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

i 2

 

 

 

 

 

 

 

 

u(o ) (t

) {0,1}; 0 u( n)

b(o )u(o ) ; x(o ) (t

) 0; x(o ) (t

f

) a(o) ;

 

 

 

i

0

 

 

 

i

i

i

 

 

i

t f

 

0

 

 

i

 

i

 

 

 

 

 

 

J n (a(o )

x(o )

(t

 

))2

(u( ))d .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

t0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИИ РАН

67

Формализация задач управления структурной динамикой СТС

 

 

 

 

 

 

(o)

 

 

 

(o)

 

 

m

 

 

 

 

 

(o)

(o)

(t0 ) 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M o u

 

 

(t) | xi

 

ij (t) ui j

; xi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j 1

si

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi(o) (t f )

ai(o) ,

m

 

 

 

c(jo,1) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ui(o)j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

s j

 

 

 

 

 

i 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ui(o)j ci(o,2) , ui(o)j (t) {0,1},

 

 

 

 

 

 

 

(o)

j 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

(a

(o)

 

(o)

)

 

 

 

(a

(o)

(o)

)

0,

 

 

 

i j

 

~

~

x

~

~

 

 

~

x ~

 

 

 

 

 

 

 

i

 

i

 

 

 

 

 

i

i

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

i 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i, j 1,..., m;i j; 1,..., si ,

 

 

 

 

;

 

 

 

 

1

m si

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)]2 m

t f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J (o)

 

 

{[a(o)

x(o)

(t

 

 

( )u(o) ( )d }, i j

 

 

 

 

f

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

i

 

i

 

 

 

 

i

i j

 

 

 

 

 

 

 

 

2 i 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j 1 t0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИИ РАН

68

Формализация задач управления структурной динамикой СТС

 

 

M

e

 

u(e) (t) | x

( g ) F (t)x( g ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

i

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(ji ) (t) dтj (t)xi( g ) (j e) ;

d j dтj

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

m

(e)

;

Z

i

Z F

F

 

Z

i

 

~

u ~

 

 

 

 

2

 

 

 

i i

i

 

 

 

i j

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

j 1 i

 

j

 

 

i j; i, j

 

 

 

 

(e)

(e) (o)

 

 

M ; 0

ui ~ j c j ~ ui j ,

 

J

(e)

b

T

K

(t

 

)b

J

(e)

m m

 

t f

(e)

( )d , j i

 

 

 

 

 

 

3

 

u ~

;

2

 

i

 

f

 

 

i 1 j 1~

(i)

i j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

t0

 

 

СПИИ РАН

69

Обобщенное описание моделей и полимодельных комплексов

Класс статических моделей комплексов операций

 

xi+1

xi+1rxi+i

xi+3

 

 

xi+2rxi+3

 

 

xi+1rxi+2

 

 

 

 

 

xi

rxi

 

xi+2

 

 

 

 

G: D

 

i 1

i 1 (u

+1,

3

i 3

 

 

 

 

i+1,i+2

 

 

i+2,i+3

 

i,i+2

 

 

i

i

 

 

i

 

 

 

 

Класс динамических моделей выполнения комплексов операций)

СПИИ РАН

70

Обобщенное описание моделей и полимодельных комплексов

 

 

 

 

 

m

n

 

m

 

 

 

 

 

u | xi uij ; uij (t) 1;

uij 1;uij (t) {0,1};

 

 

 

 

 

 

 

 

j 1

i 1

 

j 1

 

 

 

 

 

 

 

t (t0 ,t f ] T ;

xi (t0 ) 0; xi (t f ) ai ;

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uij

(a x (t)) (a x (t)) 0;i 1,...,n; j 1,...,m

 

 

j 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1i

 

i2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lux Lux

(Lx )q , q n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, если есть единичный путь из вершины x в вершину x

;

l x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, в противоположном случае.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, если есть единичный путь из вершины u

i

в вершину x

;

 

l u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, в противоположном случае.

 

 

 

 

 

СПИИ РАН

71