Введение
Задача оптимального проектирования человеко-машинных систем является достаточно сложной проблемой. Для ее решения используются различные подходы и соответствующие им программные системы. Одной из таких систем является Гибридная Экспертная Система (ГЭС) ИНТЕЛЛЕКТ-3. Основное назначение ГЭС ИНТЕЛЛЕКТ-3 – оптимальное проектирование процессов функционирования человеко-машинных систем. В ней пользователю необходимо самостоятельно задавать альтернативные процессы функционирования человеко-машинной системы в форме логико-временной последовательности выполнения операций («рабочие» операции, операции контроля) [1,2,3]. Данная система может применяться в производстве, для определения оптимального выполнения тех или иных задач. Процесс задания альтернатив в данной системе – трудоемкий процесс. В связи с этим, весьма актуальной является задача уменьшения трудоемкости данного процесса посредством автоматической генерации альтернатив. В данной работе рассматривается один из частных случаев решения указанной задачи.
Формальное описание постановки задачи
– множество абстрактных операций, отличающихся друг от друга уникальным именем (или номером), n – общее количество операций.
бинарное отношение на множестве 
«следует за» (за операцией 
следует операция
), задает отношение последовательности на множестве 
.
Определим последовательно – параллельную структуру (алгоритм) выполнения операций процесса функционирования человеко-машинных систем. Для этого, необходимо разбить множество на 
попарно непересекающихся подмножеств 
таких, что каждый элемент из принадлежит только одному из этих подмножеств: 
, где m – количество подмножеств множества P; (1)
1) 
;
2) 
;
3) 
;
4) 
;
5)
.
Будем стремиться максимально распараллелить последовательно-параллельный алгоритм (1), что соответствует минимально возможному значению (удовлетворяющему от 1) до 5)): 
. (2)
Рассмотрим на примере последовательно-параллельную структуру: 
. Здесь: 
; 
; 
- вторая операция, следующая после первой; 
- параллельные операции, т.е. могут выполняться одновременно, после выполнения первых двух операций; 
; 
- параллельные операции.
Алгоритм генерации представления процесса в виде последовательно-параллельных соединений операций
Введем квадратную матрицу для отношения 
- 
, где 
и 
. Данная матрица является матрицей смежности. На ее основе найдем матрицу достижимости 
, где 
, 
. Для удобного представления и минимизации памяти представим матрицу 
совокупностью списков 
, где 
: 
. (3)
Определение 1: 
и 
- могут быть параллельными 
и 
.
Алгоритм генерации процесса представления процесса в виде последовательно- параллельных соединений:
НАЧАЛО
ШАГ 1: 
все операции параллельны,
ШАГ 2: ЦИКЛ ДЛЯ 
ЕСЛИ 
и 
, оставляем операции в подмножестве 
ИНАЧЕ
ЕСЛИ 
- запоминаем вершину,
,
ИНАЧЕ ЕСЛИ 
- запоминаем вершину 
,
КОНЕЦ ЦИКЛА
ШАГ 3: Формируем из полученного списка отдельно вынесенных вершин новое подмножество: 
,
ШАГ 4: Переходим на ШАГ 2 ПОКА не просмотрены все операции
ШАГ 5: Соединяем получившиеся подмножества в последовательно-параллельную структуру:
.
КОНЕЦ
Заключение
Выполнена программная реализация алгоритма генерации последовательно-параллельных соединений, интегрированная в систему ИНТЕЛЛЕКТ-3. Представление последовательно-параллельных соединений основано на представлении процесса в системе ИНТЕЛЛЕКТ-3, а именно в виде альтернативного графа.
Описанный метод генерации процессов функционирования позволяет пользователю автоматически получить представление процесса (или отдельной его части) в виде последовательно-параллельного алгоритма, включая добавление в него операции функционального контроля. Кроме того, разработанный алгоритм позволяет максимально распараллеливать операции для уменьшения времени, затрачиваемый на рассматриваемый пользователем процесс и учесть лицо, которое выполняет ту или иную операцию (а также его характеристики, например стаж, образование, пол и т.д.), исключая ситуации распараллеливания операций, если их выполняет одно и тоже лицо.
Литература
[1] Гриф М.Г. Современные методы проектирования ИУС // Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. – 84 с.
[2] Гениатулина Е.В., Гриф М. Г. Методы формирования множества альтернатив процесса функционирования человеко-машинных систем // Системный анализ в проектировании и управлении: Труды XII Междунар. науч.-практич. конф. Ч. 1. СПб., Изд-во Политехн. ун-та, 2008. – С.148 – 150
[3] Гениатулина Е.В. Представление данных в интеллектуальных системах, усеченно-естественный язык: Материалы девятой международной научно-методической конференции. Информатика: проблемы, методология, технологии Т1. Воронеж,Воронежский государственный университет, 2009, С.202-106
