Основы построения автоматизированных информационных систем - Гвоздева В. А.
ISBN 978-5-8199-0315-5
Скачать (прямая ссылка):
В МО по последовательности проектирования АСУ рассматривают три уровня:
1) математическое обеспечение конкретной АС, которой определяется мощность АС;
2) автоматизацию проектирования АС;
3) автоматизацию программирования и организацию работ на ЭВМ.
Разработка МО предполагает выполнение следующих этапов:
• создание модели системы;
• разработку укрупненного алгоритма;
• разработку алгоритмов отдельных элементов МО;
• проверку достоверности алгоритмов (выбор вычислительных средств, проведение программирования, проверку достоверности программы).
Прежде всего выполняют постановку задачи моделирования:
• определение требований к исходной информации, ее сбор;
• выдвижение гипотез и предположений;
• определение параметров и переменных модели;
• обоснование выбора показателей и критериев эффективности системы;
• определение содержания и описание модели (основной дот кумент).
Так как АСУ является информационной системой, то ее функционирование есть последовательность действий по обработке информации, предназначенной для управления. Поэтому
92
рассмотрим структуру МО на примере АСУ. МО АСУ включает совокупность методов и средств, позволяющих строить экономико-математические модели задач управления объектом: методы + модели + алгоритмы обработки информации.
На рис. 2.13 представлена схема состава МО системы.
МО
CM
ОЗУ
MOM
MMC
д
оз
ЗА
ЭММ
п
M
МОЗ
мое
MOO
Рис. 2.13. Состав математического обеспечения:
С — средства; Д — документация; M — методы; CM — средства моделирования; ОЗУ — описания задач управления; MOM — методы оптимизации моделей; MMC — методы математической статистики; 03 — описание задач; ЗА — задания на алгоритмическом языке; ЭММ — экономико-математическая модель; А — алгоритм решения задач; П — контрольный пример; МОЗ — методы определения типа задач; MOC — методы оценки вычислительной сложности алгоритмов; MOO — методы оценки отношений
2.2.2. Формализация и моделирование
Основным фактором успешного решения задач является научно обоснованная формализация задачи. Наиболее трудной является формализация задач на уровне спецификаций, когда необходимо содержательное представление задачи перевести в формальное описание. Решение формализованной задачи позволяет получить чёткие оценки ожидаемых результатов. Формализация успешно осуществляется на основе математического моделиро-
93
вания, которое является неотъемлемой частью науки управления, успешно реализуемой в рамках ИСО1.
Существует множество различных типов моделей: физические, аналоговые, интуитивные и т. д. Особое место среди них занимают математические модели (ММ), которые, по мнению академика A.A. Самарского, и являются самым большим достижением научно-технической революции XX в.
Модель — это информационный образ реального объекта, воспроизводящий данный объект (систему) с определенной степенью точности и в форме, часто отличной от формы самого объекта.
Назначение модели — поиск значений управляемых переменных, оптимизирующих критерий эффективности операций.
Создание моделей реальных бизнес-проектов и объектов управления является высшей точкой операционного подхода к решению задач информационного управления.
Модель позволяет выявить альтернативы решения задачи и оценить результаты, к которым они приводят, определить данные, необходимые для оценки имеющихся альтернатив. Это обеспечивает получение обоснованных выводов. Модель является средством формирования четкого представления о действительности.
1. Модель может быть физической копией реального объекта. В таких случаях говорят о физическом моделировании, физических моделях (копии самолетов, автомобилей — уменьшенные или увеличенные копии). Их свойства близки свойствам реального объекта, а стоимость гораздо меньше.
2. Аналоговые модели — аналог исследования объекта, в той или иной форме воспроизводящий функции реального объекта (график, описанная связь между величинами).
3. Математические модели (ММ) — совокупность математических объектов (чисел, символов, множеств и т. д.) и связей между ними, отражающих в символьной форме важнейшие для исследования свойства объекта.
п
Так, формула P = -jj (где P — уровень рентабельности, пр — прибыль, U — издержки производства) — математическая мо^
ИСО — метод исследования операций. 94
дель, описывающая одно из важнейших свойств действующего предприятия.
4. Семантические модели отражают функции исследования объекта в виде семантических алгоритмов (правил, свойств, признаков), описанных в словесной форме.
Моделирование — способ системного анализа проектирования, при котором используют математические или физические модели функционирования всей системы или ее части. Полнота и реальность модели зависят от тех вопросов, на которые надо ответить, от степени изученности системы, а также среды ее функционирования.
Математическое моделирование (ММ) — важнейший трудоемкий и наукоемкий процесс при создании и сопровождении сложных автоматизированных информационных систем. MM позволяет в должной степени оценить вероятность успеха, связанные с этим риски, прибыли и ущербы. В результате правильного моделирования углубляются и моделируются знания о системе, о связи возможных результатов с различными характеристиками этой системы, условиях ее создания и функционирования, степени достижения целей, которые перед ней ставились. Все вышеперечисленное позволяет заказчику правильно и доказательно сформулировать требования технического задания (ТЗ), разработчику — рационально их выполнить без излишних затрат ресурсов, а пользователю — максимально эффективно реализовать на практике заложенный потенциал системы.
