книги из ГПНТБ / Общее математическое обеспечение для решения задач экономики, статистики и управления на ЭВМ Минск-32 тезисы докладов и сообщений

б) по коду — 777777777777В,

в) по экстракоду

Впервых двух случаях управление передается команде, сле­ дующей за обращением к интерпретатору.

Втретьем случае управление передается команде по адресу АВЫХ.

Г. В. Митрофанов, Л. А. Тимошенко

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АСУП

Целью настоящего доклада является рассмотрение вопросов, связанных с общесистемным математическим обеспечением АСУП на базе машины «Минск-32».

Общесистемное математическое обеспечение — это совокуп­ ность средств автоматизации программирования и стандартных программ регулярного применения, используемых как программ­ ная база при составлении рабочих программ производственно­ экономических задач и для обеспечения функционирования сис­ темы.

Общесистемное математическое обеспечение состоит из сле­ дующих составных частей:

—математическое обеспечение для ввода и преобразования исходной информации, представленной в форме документов;

—математическое обеспечение для организации машинных массивов информации;

—математическое обеспечение, обеспечивающее функциони­ рование системы в заданном режиме;

—математическое обеспечение для обработки единиц инфор­ мации;

—математическое обеспечение для преобразования машинной информации в документную;

—математическое обеспечение для моделирования системы

иопределения параметров при ее разработке и проектировании. Мы рассмотрели состав, функции и назначение составляющих

математического обеспечения АСУП, а теперь перейдем к рас­ смотрению средств программирования, которыми располагают разработчики АСУП в настоящее время.

U 0

Среди всех средств можно выделить: языки программирова­ ния и библиотеки стандартных программ.

Различают четыре уровня языков программирования:

—язык нулевого, или низшего, уровня — машинный код,

—язык 1-го уровня — мнемокод,

—язык 2-го уровня — автокод,

—язык 3-го, или высшего, уровня — проблемно-ориентиро­ ванные языки.

Машинный код является языком внутреннего пользования и предназначен для создания стандартных библиотечных и обслу­ живающих программ, трансляторов и программ операционной системы, при составлении которых существенную роль играют вопросы максимального использования машинных возможностей в отношении объема памяти, быстродействия.

Мнемокод отличается от машинного языка тем, что в коман­ дах операции пишутся в символических обозначениях, мнемони­ чески отображающих сущность данной операции, а адреса — в ус­ ловных обозначениях.

Автокод — это универсальное средство программирования. В отличие от машинного кода и мнемокода автокод в какой-то мере ориентирован на класс задач. Поэтому в автокодах содер­ жится набор процедур, характерных для данного класса задач.

Проблемно-ориентированные языки (типа «КОБОЛ») — это наиболее мощные и перспективные средства программирования для весьма широкого круга задач. Будущее, безусловно, за язы­ ками третьего уровня.

Среди библиотек стандартных подпрограмм, ориентирован­ ных на решение целого класса задач (в нашем случае производ­ ственно-экономических) можно отметить библиотеки разрабо­ танные:

—в ЦНИИТУ под редакцией В. С. Крисевича и Э. Н. Хотя-

шова,

—в Институте кибернетики Академии наук УССР под редак­ цией Н. Г. Зайцева.

Если говорить о достоинствах и недостатках всех средств программирования, то необходимо отметить следующее:

1. Основными недостатками современного «КОБОЛа» яв­ ляются: сложность в изучении и написании программы, а также во много раз меньшее быстродействие программ, написанных на языке «КОБОЛ», по сравнению с программой, написанной на ЯСК. Отсюда вытекает вывод о том, что программы частого использования на языке «КОБОЛ» разрабатывать нецелесообраз­ но. В АСУП же значительная часть задач частого использования.

ill

—библиотека должна быть ориентирована на решение боль­ шой сложной системы задач, взаимосвязанных между собой. Системный подход дает возможность оперировать во всех задачах одними и теми же единицами информации (массив, зпись, эле­ мент) и вести решение задачи по одной и той же схеме;

—мощность процедур должна быть различной от сравнитель­ но элементарных операций до обработки данных, составляющих крупную самостоятельную задачу. Набор процедур должен позволить использовать в каждом конкретном случае или имею­ щуюся типовую процедуру, или же скомбинировать ее из более мелких процедур;

—библиотека должна быть опробована путем эксплуатаций

всистеме должна быть проста в изучении и эксплуатации.

Веек ".ли качествами обладает библиотека модулей, раз­ работанные в Институте кибернетики Академии наук УССР. Библиотека стандартных подпрограмм к типовых программ (БСПИК) содержит набор запрограммированных стандартных процедур и типовых схем решения задач. Подавляющее боль­ шинство программ решения производственно-экономических за­ дач в АСУП может быть составлено из этих процедур, скомби­ нированных в различных сочетаниях. При наличии БСПИК про­ граммирование сводится практически к определению последова­ тельности процедур и к написанию обращений к ним. При необ­ ходимости выполнения специальных преобразований блоки для их выполнения пишутся программистом -и размещаются между соответствующими стандартными программами.

Как стандартные процедуры, так и связи между ними пишутся на языке символического кодирования.

БСПИК состоит из двух частей: стандартных подпрограмм общего назначения; специализированных типовых программ. Стандартные подпрограммы представляют собой запрограмми­ рованные процедуры обработки единиц информации. Типовые программы являются собственно задачами, ориентированными на определенное производственно-экономическое содержание.

Единицами информации являются: массив, запись, элемент данных. Как стандартные подпрограммы, так и типовые прог­ раммы объединены в группы, содержащие программы одинако­ вого характера. Целесообразно специализировать программистов и выполнять программирование по группам.

Структура БСПИК включает в себя программы общего наз­ начения, программы информационного обеспечения, выполняю­ щие подготовку и оперирование с информационными массивами, и программы решения задач по типовым схемам. Программы

113

общего назначения состоят из следующих подпрограмм: обра­ ботки единиц информации; поиска и выборки единиц информа­ ции; сортировки массивов; печати данных. Программы инфор­ мационного обеспечения состоят из программ: формирования массивов; контроля и печати массивов. Программы решения за­ дач содержат четыре группы программ: расчет количественного состава объектов; решение задач учета (расчет баланса и состав­ ление сводных документов); работы с групповой номенклату­ рой: информационно-справочного обслуживания.

Типовая программа состоит из следующих частей: ядра; ис­ пользуемых процедур; информационных таблиц; параметров заказа.

Ядро представляет собой собственно программу, содержащую все необходимые операторы и обращения к используемым стан­ дартным процедурам. Ядро программируется по правилам прог­ раммирования стандартных подпрограмм, включается в библио­ теку стандартных подпрограмм, откуда и считывается диспетчер­ ской программой для выполнения в соответствии с очередью заказов.

Используемые процедуры входят в состав библиотеки стан­ дартных подпрограмм. Использование и обращение к подпрог­ раммам определяется правилами, принятыми для компановки программ в машинном математическом обеспечении.

Информационные таблицы определяют условие работы прог­ раммы применительно к конкретным ситуациям.

Параметры заказа являются элементами, внешними по отно­ шению к программе, и непосредственно в ее состав не входят. Они задаются в программе оператором, диспетчерской програм­ мой или предыдущей рабочей программой.

В соответствии с параметрами заказа программа считывает необходимые информационные таблицы и описания массивов, осуществляет доступ к нужным массивам, а затем выполняет решение задачи.

Типовые программы хранятся на системных магнитных лен­ тах. Программы частого употребления, имеющие период ис­ пользования не более нескольких часов, храниться на основной системной ленте, находящейся все время в оперативной готов­ ности. Программы, редко используемые, хранятся на магнитных лентах, которые обычно не заправлены в машину.

При необходимости пуска в работу такой программы уста­ новка требуемых лент осуществляется оператором машины, воз­ можность чего должна быть предусмотрена в диспетчерской программе. При необходимости изменения в ядре или же в ис-

114

пользуемых стандартных подпрограммах вносятся в библиотеку стандартных подпрограмм в соответствии с правилами внесения изменений, принятыми в БСП. После этого рабочая программа подготавливается заново.

Применение библиотеки БСПИК в качестве составляющей общесистемного математического обеспечения дает заметный экономический эффект, заключающийся в сокращении времени на разработку и отладку задач подсистем. Этот эффект значи­ тельно увеличится, если все данные АСУП будут организованы в едином банке данных.

Банк данных — это комплекс методов, правил и программных средств, обеспечивающих оптимальное формирование, рацио­ нальную обработку и комплексное использование данных в сис­ теме. С нашей точки зрения, выбор общесистемного математи­ ческого обеспечения находится в неразрывной связи со структу­ рой и методами формирования массивов банка данных. Выбор, обоснование и доработка общесистемного математического обес­ печения должны вестись параллельно и в тесной связи с общими идеями банка данных системы.

Г. А. Козлик, В. А. Литвинов, Ю. С. Филимонов, В. Н. Нуждин, Т. П. Дейнеко, Л. В. Жолудь

РАЗРАБОТКА ОБЩЕСИСТЕМНОГО МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АСУП НА БАЗЕ ЭВМ «МИНСК-32»

В докладе рассматриваются особенности экономических задач АСУП и определяются требования к структуре и функционирова­ нию общесистемного математического обеспечения (операцион­ ной системы ОС) АСУП. Первая очередь ОС является одномашин­ ной, ленточной, без дистанционной передачи данных. ОС пред­ назначена для выполнения в одноили многопрограммном ре­ жиме следующих видов работ.

1. Решение задач АСУП:

—ввод массивов с перфокарт или перфолент с кодированием

ивыводом на НМЛ;

—преобразование массивов на магнитных лентах, т. е. соб­ ственно решение содержательных задач;

—декодирование, редактирование и вывод документов на АЦПУ.

115

2. Обслуживание:

—трансляция с языка обработки массивов (ЯЗОМ) и с ЯСК

иотладка программ;

—текстовые профилактические испытания отлаженных прог­

рамм;

—перекомпоновка массивов и программ на лентах;

—подготовка служебных массивов.

ОС АСУП является надстройкой над СМО «Минск-32» и со­ держит следующие комплексы программ:

—управление процессом решения задач и служба времени;

—ввод массивов с перфолент с кодированием;

—ввод массивов с перфокарт;

—декодирование и вывод на АЦПУ;

—управление памятью на магнитных лентах с автоматическим

ведением каталогов;

—управление памятью с ручным ведением каталогов;

—транслятор с языка обработки массивов;

—системное обслуживание.

Для ОС АСУП разработаны алгоритмический язык ЯЗОМ, ориентированный на программирование экономических задач АСУП. Кроме этого, в системе используются разновидности языков описаний — служебных массивов: описание записи, опи­ сание выходного документа, каталог массивов, каталог задач, каталог лент, словари.

В докладе рассматриваются вопросы применимости ОС АСУП, а также основные характеристики ОС второй очереди.

В. В. Соколов, Е. А. Фокин

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОДСИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСУ — МИНСЕЛЬХОЗ

СССР

Подсистема оперативного управления АСУ — Минсельхоз предназначена для автоматизации процесса обработки отчетной информации, поступающей от предприятий сельского хозяйства союзного подчинения и оперативного доведения решений Мини­ стерства до предприятий.

Программы, входящие в состав математического обеспечения подсистемы, можно разделить на три основных класса.

116

К первому классу относятся программы реализующие:

—ввод информации в оперативную память, контроль опе­ ративной и плановой информации на контрольную сумму и при­ надлежность к словарям;

—перекомпоновку исходной информации в вид, удобный для обработки на ЭВМ;

—сортировку информации по предприятиям и внутри пред­ приятий по позициям;

—контроль по ходу информации (оперативная или плановая)

изапись на МЛ соответствующих массивов оперативной или плановой информации;

—ввод и запись на МЛ постоянной информации (справочни­ ков предприятий, контрольных словарей).

Ко второму классу относятся программы, реализующие кор­ ректировку оперативной, плановой, справочной и контрольной информации.

Ктретьему классу относятся программы, связанные с расчетом

иполучением выходных документов по утвержденным формам.

Всилу специфики производственного направления предприя­ тий входная информация различается качественно, а выходные формы, используемые для принятия решений по оперативному управлению производством не идентичны. Вследствие этого ал­ горитмы расчета показателей имеют как общие, так и различные

свойства.

Большое разнообразие выходных форм привело к необходи­ мости создания универсального комплекса программ (УКП), максимально приспособленного для обработки информации по оперативному управлению предприятиями. Для этого разрабо­ таны оригинальные программы такие, как управляющая, компа­ новка выходных форм и другие. Логическая часть УКП, имею­ щего чисто экономический характер, сделана гибкой, разветвлен­ ной, обеспечивающей поиск необходимой информации, выходных форм, недостающих позиций в формах.

Использование УКП позволит осуществить функционирова­ ние всей подсистемы на 2—3 года раньше планируемого срока и значительно сократит средства на разработку математического обеспечения.

117

А. 3. Агрон, И. Б. Петровский

КОМПЛЕКС ПРОГРАММ ДЛЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ВЕРОЯТНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ И НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ

Как известно, при передаче и хранении информации возникают ошибки. В тех случаях, когда эти ошибки можно считать неза­ висимыми, оценка качества хранения и передачи информации в двоичном виде не представляет сколько-нибудь серьезных вы­ числительных трудностей.

В тех случаях, когда ошибки не являются независимыми, а это относится практически ко всем типам каналов, оценка показате­ лей, которые могут быть достигнуты при использовании тех или иных способов передачи или хранении информации могут осу­ ществляться:

1.Методом моделирования исследуемых алгоритмов на ЭВМ

снепосредственным использованием реализации последователь­ ности ошибок, зарегистрированных при соответствующих испы­ таниях;

2.Методом моделирования на ЭВМ с построением последо­ вательности ошибок по модели, отображающей вероятностные закономерности возникновения ошибок при хранении информации или в используемых каналах передачи данных;

3.Аналитическим методом с использованием той же модели. Последние два метода основаны на использовании не самих

экспериментальных данных, а построенной по ним модели. Ис­ пользование именно модели, а не экспериментальной статистики ошибок позволяет составить определенные представления о ха­ рактере ошибок в используемых носителях информации или ка­ налах передачи данных. Это дает возможность более обоснованно

ицеленаправленно подойти к выбору способов хранения, передачи

икодовой защиты информации. Кроме того, использование мо­ дели позволяет качественно и количественно отобразить те из­ менения закономерностей возникновения ошибок, которые ха­ рактерны для большинства реальных каналов передачи и носи­ телей информации.

Это важно для прогнозирования поведения систем передачи

ихранения информации и оценки области тех изменений харак­ тера ошибок, при которых они могут работать удовлетворительно.

Разработка именно аналитических методов оценки характе­

ристик систем передачи и хранения информации в настоящее

118

время уделяется все больше внимания. Эго объясняется, с одной стороны, очевидными преимуществами оценки характеристик системы с помощью расчетных формул, с другой стороны, — стремлением преодолеть существенные вычислительные труд­ ности, встречающиеся при получении оценок по модели, отобра­ жающей реальную статистику ошибок с достаточной степенью точности.

Такой достаточно общей моделью является так называемая марковская модель. Она определяется двумя квадратными мат­ рицами: К-матрицей переходных вероятностей марковской цепи состояний канала или носителя информации и матрицей услов­ ных вероятностей ошибки в каждой из К возможных состояний. При отсутствии ограничений на число состояний марковская модель позволяет в принципе добиться отображения закономер­ ностей возникновения ошибок в реальных каналах передачи и носителях информации с любой, практически нужной точностью.

Предлагаемый комплекс программ позволяет:

— найти точное значение вероятностей различных результатов декодирования при использовании линейных кодов, обнаружи­ вающих или исправляющих ошибки, возникающие при передаче или хранении данных;

— найти распределение чисел ошибок в блоках заданной дли­ ны. С помощью комплекса можно также рассчитать ряд других характеристик, которые могут быть использованы при выборе методов кодовой защиты.

Предлагаемый комплекс программ построен по модульному принципу и состоит из модулей 3-х уровней.

Все модули высшего уровня состоят из модулей низшего и среднего уровней, объединенных в той или иной последователь­ ности.

К высшему уровню относятся модули, решающие отдельные задачи, результаты которых представляют самостоятельный ин­ терес:

Такими модулями являются:

1.Расчет вероятности различных результатов декодирования линейного кода с обнаружением ошибок.

2.Расчет распределений чисел ошибок в блоке заданной

длины.

3. Расчет распределений чисел «плохих» подблоков в блоке заданной длины, (под «плохими» подблоками подразумеваются

Н9