Введение к работе
Актуальность темы исследования. В настоящее время активно расширяются работы в области автоматизации. Проблемы автоматизации вышли за рамки промышлепных систем с полностыэ определенной средой и все более затрагивают окруващиэ человека гибкие системы. Гибкие системы обладают сильной изменчивостью всех своих параметров. Гибкость автоматизируемой системы обязательно долина быть учтенз при проектировании соответствующего программного обеспечения. Управление любой дискретной системой опирается на планирование. Практически, уровень гибкости функционирования системы управления зависит от качества решений, принимаемых на этапе оперативно-календарного планирования, их адекватности реальному процессу, оператинностп получения и степени оптимальности. С атих позиций, исследование задачи составления расписания для гибких систем, учитывая масштабы процесса автоматизации, довольно актуально.
Исследования процесса составления расписания да'пяо выделились в отдельное направление, развивающееся в рамках Теории Расписаний. Методы теории расписаний довольно обширны п многочисленны, но, практически, все реализованннэ снсте?гі ориентированы на решение конкретных задач и не могут обеспечить необходимого адаптационного уровня для применения в гибшп условиях . Зта тенденция проистекает из-за стремления сократить пространство поиска решения за счет учета конкретных особенностей рассматриваемых систем, яеетко фиксируемых п структуре разрабатываемого метода и переносимого затем п структуру алгоритмов. В связи с этим, несомненный интерес представляет анализ задачи составления расписания с позиций обеспечения максимального уровня гибкости по откопеннэ к паду п условиям функционироваЕия рассматриваемых систем.
Цель работы.Конечной целью исследований является разработка эффективных алгоритмов- решения задачп составления расписания для дискретных технологических систем (ДТС), функционирупцих в условиях изменения целей, ситуаций а критериев, и создание прикладного программного обеспечения, п Еиде комплекса програю.! составления расписаний для ГДГС.
Основные задачи исследования. Для достееєния поставленной цели в работе решаются следупцие задачи :
-
Разработка расширенной модели ГДТС.
-
Разработка на базе метода двойного ранжирования (ЫДР) ефективного алгоритма решения задачи составления расписания (ЗСР) путем выделения инвариантной (не зависящей от основных и оптимизирующих требований) и настраиваемой частей метода.
-
Разработка методов проверки исходной модели на существование решения (составимость расписания) и определение аффективной стратегии, удовлетворяющей требовании полного выполнения целевого задания.
-
Разработка программного обеспечения, реализующего возможности решения задачи составления расписания для ГДТС. .
-
Планирование и организация машинных экспериментов, позволяющих оценить эффктивность теоретических разработок.
методика исследования базируется на теории расписаний, теории графов и теории множеств.
Научная новизна проведенного исследования состоит в следующем:
1. Предложено формальное описание ГДТС, позволяющее учесть
гибкий характер функционирования . ари . соответствующей,
постановке задачи составления расписания.
2. Разработан метод получения оценок составимости для
модели ГДТС, примененный дополнительно и для получения оценок
наличия решения в поддеревьях дерева поиска решения.
-
Предложена оптимизация процесса составления расписания по узким местам - соблюдение основного требования (полное удовлетворение целевого задания).
-
Доказана оптимальность МДР по отношению к критерию штрафа за отступление от требований пользователя.
?Практическая ценность результатов .диссертационной работы заключается в следующем :
-
Предложенная модель ГДТС и разработанная на ее основе система оперативного планирования позволяют получать оптимальное расписание взаимодействия ресурсов для различных заданных целей и ситуаций по отношению к оптимизирующим критериям.
-
Выделение инвариантной и настраиваемой частей позволяет использовать обобщенный алгоритм поиска решения без изменений для широкого класса реальных систем, при соответствующей настройке параметров.
з. Предловенные оценка соствешости для расписания позволяют на предварительном этапе выявить недостаточность ресурсного обеспечения для полного выполнения целевого задания и сократить пространство поиска решения за счет отсечения областей не содернапщх решения.
4 Разработанная стратегия поиска решения, базирующаяся на динамическом пересчете "узких г.;ест", ориентирована на голкоэ ВШІ0ЛН9НИ9 целевого задания и позеоляэт для заданной ситуации получать расписания, реализующие целевое задание в максимально возможной степени.
Реализация _____Щюуц^шюстН' На основании научных
результатов, полученных в диссертационной работе, проводимой в рамках. НИР : "Разработка математического п програмтяюго обеспечения системы оперативного планирования и упрзвлония в интегрированном производственном комплексе" (БКШТ, г.Санкт-петербург), "Комплекс задач календарного планирования работа участка термопластавтоматов" (НИИ Г.Д г.Новгород), "Разработка типовой подсистекн автоматизации производства промшаленно-учобного назначения и. програтято-гатодпческого обеспечения учебных дисциплин по автоматизации производства" (НИИ ВО, г. Москва; БТУ, г. Будапешт), создан кстллзкс програм оперативного планирования для использования при оперативном планировании гибких дискретных технологических систем.
Ресошю указанных задач позволило получать Еначптольный аконо»2чзс:кй аффект (около 50 тнс. руб.) за счет повышения производительности труда, огоратиппоста и адекватности принятия управленческих репенил.Внедрение результатов диссертационной работа с указанием экономического зффэкта по кгэдой пз разработок подтверждаются соотвэтствукцвя! єктсія.
Апробация работы. Основные полошния п результата работа докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация исследования, проектирования и испытаний слоеных технических систем" (Калуга, 1989), на Всесоюзном научно-техническом совещании "Прогрвммноо обеспечение новой информационной технологии" (Калинин, 1989), на Зональной конференции "Автоматизация технологического проектирования" (Пенза, 1989), на Четвертой Дальневосточной научно-технической конференции "САПР и надежность автоматизированного производства в машиностроении" (Владивосток, I9S0).
Публикации. Основное содержание работы отражено в семи печатных работах, в том числе двух регистрациях в ГосФАП, общим объемом 2,1 печатных листов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 139 страницах, содержит Істраницу иллюстрации и таблиц, 8 рисунков. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 90 наименований.
