Лекция 3. 28 сентября 2010 г.
Классификация АИС.
- степень механизации процедур преобразования информации.
- уровень автоматизации управления
- характер объектов управления
- иерархический уровень управления
По степени механизации классифицируются:
- системы с ручной обработкой информации
- с механизированной обработкой информации
- автоматические системы
По уровню автоматизации АИС классифицируются:
- информационно-справочные
- информационно-советующие системы
- информационно-управляющие системы
По характеру объектов управление:
- САП – система автоматизации проектирования. Объектом управления является процесс проектирования.
- АСУ - технологическими процессами. ОУ – различные устройства и технологические процессы.
- информационные системы организационного управления. ОУ – коллективы людей.
По иерархическому уровню:
- учитывает территориальный аспект управления. АИС создаются как многоуровневые иерархические системы, структура которых определяется в соответствии с существующей структурой.
АСОИДО – службы президента, правительства, АИС Верховных Судов, Генпрокуратуры, Госдумы, Совета Федерации.
Отраслевые – в министерствах.
АСУП – АС управления предприятием.
Математическое обеспечение.
По степени агрегирования объектов моделирования математические модели можно разделить на микроэкономические и макроэкономические.
По учету фактора времени – статические и динамические.
По учету фактора неопределенности – детерминированные и вероятностные.
По цели создания и применения выделяют:
- трендовые. Развитие экономической ситуации отражается через длительную тенденцию.
- оптимизационные. Предназначены для выбора наилучшего варианта из общего количества моделей.
- имитационные. Предназначены для имитации на ЭВМ каких-либо производственных, технических, экономических и других процессов.
- балансовые модели, выражающие требования соответствия наличия ресурсов и их использования.
В качестве простых примеров составления экономических и научно-технических прогнозов часто используют экстраполяцию функций, выражающую определенный тренд изменения определенного показателя.
При отыскании параметров часто используются аппроксимация по методу наименьших квадратов.
Среди экономико-математических методов для ОЭС следует особо выделить методы, обеспечивающие оптимальность управления. Стремление достигнуть ожидаемых результатов наилучшим образом обеспечивает максимальную эффективность управления. В ОЭС некоторые задачи могут быть связаны с отысканием оптимальных значений каких-либо экономических параметров, при которых достигается: максимум производительности, минимум трудоемкости, максимум доходов, максимум прибыли, минимум издержек, минимум финансового риска.
Подобные задачи называются экстремальными экономическими задачами.
Можно определить оптимальное значение прибыли или себестоимость продукции.
Известные экономико-математические модели: линейного программирования, динамические, методы целочисленного линейного программирования.
Имитационное моделирование.
Из-за сложностей, вызванных вероятностным и нестационарным характером функционирования объекта управления, некоторые задачи часто не представляется возможным написать аналитически. В подобных случаях эффективный метод решения задачи – использование имитационного моделирования.
Построение имитационной модели заключается в описании реально существующей системы управления с использованием характеристик основных событий. Генерируемые на компьютере события используют датчики псевдослучайных чисел, которое определяется как точка во времени, в которой изменяются характеристики системы.
Такая модель функционирует, перескакивая с одного события на другое, причем каждое событие сопровождается корректировкой протокола, отражающее возможное изменение функционирования системы.
Цели моделирования – получение различных характеристик системы, в том числе, длины очереди на обслуживании, вероятности отказа в обслуживании, время простоя системы, среднего времени обслуживания.
Благодаря описанию СМО (системы массового обслуживания) при имитационном моделировании имеется возможность «проиграть» большое количество вариантов на ЭВМ за сравнительно небольшие промежутки времени.
В результате каждого моделирования исследуемого процесса можно получить случайный результат, например, суммарное время простоя системы, суммарное время ожидания обслуживания, самого обслуживания, количества поступивших, обслуженных и необслуженных клиентов.
Производя такое моделирование многократно, можно получить статистический материал и обработать его методами математической статистики. Исходя из этого, данный метод получил название «метод статистических испытаний» или «метод Монте-Карло».
Имитационное моделирование можно приравнять к эксперименту.
Документация на обеспечение математической модели включает:
- постановку задачи.
- формализацию и численное представление модели, включая алгоритмы решения задачи.
- тестовый пример.
- исходные данные.
Программное обеспечение.
ПО представляет собой совокупность программ для реализации целей и задач информационных систем на базе заданного комплекса технических средств. Обобщенную структуру можно представить так:
Общее ПО использует вычислительную систему как универсальную систему обработки данных. Основным элементом общего ПО является ОС.
ОС представляет собой многофункциональную программную систему, применяемую для управления последовательностью выполнения программ.
Управляющая часть современных ОС может организовать решение задач в следующих режимах:
- последовательного обслуживания (однопрограммный режим)
- мультипрограммирования (многопрограммный режим)
- режим разделения времени
- режим реального времени.
В режиме последовательного обслуживания программы выполняются последовательно. Каждой программе на время ее реализации представляются все ресурсы вычислительной системы. Однако, этот режим малопроизводителен.
Для того, чтобы увеличить производительность ЭВМ, используется режим мультипрограммирования. ОС MS-DOS разработана корпорацией Microsoft, в 1981 году.
В режиме мультипрограммирования на ЭВМ одновременно выполняются несколько программ. За счет этого простой устройства уменьшается à увеличивается объем выполняемой работы в единицу времени.
Работа, при которой в ЭВМ загружается группа программ, достаточная для функционирования системы в течение длительного времени, называется пакетной обработкой.