Метод генерации процессов функционирования человеко-машинных систем в интеллектуальных системах | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Информатика

Опубликовано в Молодой учёный №10 (10) октябрь 2009 г.

Статья просмотрена: 12 раз

Библиографическое описание:

Гениатулина Е. В. Метод генерации процессов функционирования человеко-машинных систем в интеллектуальных системах // Молодой ученый. — 2009. — №10. — С. 83-84. — URL https://moluch.ru/archive/10/696/ (дата обращения: 23.07.2018).

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

Основные термины (генерируются автоматически): операция, система, подмножество, ШАГ, представление процесса, последовательно-параллельный алгоритм, последовательно-параллельная структура.


Похожие статьи

Обзор методов организации параллельных вычислений

Рассматриваются три параллельных алгоритма для умножения квадратной матрицы на

Соответствующая система классификации основана на рассмотрении числа потоков

SISD: последовательные ЭВМ. SIMD: ЭВМ с конвейерной, функциональной или матричной...

Основы параллельной работы программ | Статья в журнале...

Ключевые слова: параллельная работа программ, параллелизм, вычислительная система, процесс, поток, ресурс, процессор.

Однако все это ведет к серьезному повышению сложности программирования подобных параллельных программ, в отличие от последовательных.

Оптимизация алгоритма выравнивания биологических...

В основе многих операций с биологическими последовательностями лежит их сравнение.

Задачи подобного типа могут быть решены с использованием параллельных вычислительных структур, таких как SIMD‑процессоры.

Создание параллельного алгоритма.

Матричный способ представления алгоритма | Статья в журнале...

Особенно важно это в случаях составления алгоритмов для параллельных процессов, работы сложных

В настоящее время алгоритмы рассматриваются как последовательностные структуры, то есть выполнение операций осуществляется последовательно.

Параллельный вычислительный алгоритм для анализа...

Параллельный вычислительный алгоритм для решения системы уравнений жидкого

В параллельном режиме нити графического устройства выполняют однотипные операции в ячейках по расчету решения. Параллельная программа имеет следующую структуру

Задача распознавания опасной навигационной ситуации при...

Рассмотрим более подробно процедуру замены одной структуры другой. Отдельные структурные ветви могут работать одновременно, то есть параллельно или последовательно, подчиняясь тому или другому закону их выбора.

Параллельные методы сортировки | Статья в журнале...

Так как преодолеть границу в n * log2 n последовательным алгоритмом не представляется возможным, то задача по ускорению процесса сортировки ложится на плечи новых параллельных методов сортировки, которые, на самом деле...

Принципы разработки параллельных методов | Статья в журнале...

Разработанный параллельный алгоритм после подлежит программной реализации.

В таком случае опускаются все процессы проектирования, а основу берется некоторый последовательный метод, который постепенно превращается в параллельный.

Многоагентная ассоциативная вычислительная система

Рис. 1. Структура многоагентной ассоциативной вычислительной системы.

В результате анализа множества алгоритмов можно выделить подмножества одинаковых алгоритмов , которые отличаются только

— все агенты параллельно выполняют собственные процедуры

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Обзор методов организации параллельных вычислений

Рассматриваются три параллельных алгоритма для умножения квадратной матрицы на

Соответствующая система классификации основана на рассмотрении числа потоков

SISD: последовательные ЭВМ. SIMD: ЭВМ с конвейерной, функциональной или матричной...

Основы параллельной работы программ | Статья в журнале...

Ключевые слова: параллельная работа программ, параллелизм, вычислительная система, процесс, поток, ресурс, процессор.

Однако все это ведет к серьезному повышению сложности программирования подобных параллельных программ, в отличие от последовательных.

Оптимизация алгоритма выравнивания биологических...

В основе многих операций с биологическими последовательностями лежит их сравнение.

Задачи подобного типа могут быть решены с использованием параллельных вычислительных структур, таких как SIMD‑процессоры.

Создание параллельного алгоритма.

Матричный способ представления алгоритма | Статья в журнале...

Особенно важно это в случаях составления алгоритмов для параллельных процессов, работы сложных

В настоящее время алгоритмы рассматриваются как последовательностные структуры, то есть выполнение операций осуществляется последовательно.

Параллельный вычислительный алгоритм для анализа...

Параллельный вычислительный алгоритм для решения системы уравнений жидкого

В параллельном режиме нити графического устройства выполняют однотипные операции в ячейках по расчету решения. Параллельная программа имеет следующую структуру

Задача распознавания опасной навигационной ситуации при...

Рассмотрим более подробно процедуру замены одной структуры другой. Отдельные структурные ветви могут работать одновременно, то есть параллельно или последовательно, подчиняясь тому или другому закону их выбора.

Параллельные методы сортировки | Статья в журнале...

Так как преодолеть границу в n * log2 n последовательным алгоритмом не представляется возможным, то задача по ускорению процесса сортировки ложится на плечи новых параллельных методов сортировки, которые, на самом деле...

Принципы разработки параллельных методов | Статья в журнале...

Разработанный параллельный алгоритм после подлежит программной реализации.

В таком случае опускаются все процессы проектирования, а основу берется некоторый последовательный метод, который постепенно превращается в параллельный.

Многоагентная ассоциативная вычислительная система

Рис. 1. Структура многоагентной ассоциативной вычислительной системы.

В результате анализа множества алгоритмов можно выделить подмножества одинаковых алгоритмов , которые отличаются только

— все агенты параллельно выполняют собственные процедуры

Задать вопрос