Файл: Обухов В.И. Человек и автоматика рассказ о больших системах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 0
т. |
е., |
о с у щ е с т в л я я |
расчет |
р е ж и м а , |
они в ы д аю т |
||||||||||
и н ф о р м ац и ю |
д л я |
о п ер ато р а , которы й |
п р о и зв о |
||||||||||||
дит р е гу л и р о в а н и е |
и у п р а в л е н и е б л о к а м и |
и си с |
|||||||||||||
те м а м и н еп осредствен н о |
с |
|
п ул ьта . |
Т а к и е « со |
|||||||||||
ветчики » н а х о д я т |
больш ое |
|
п ри м ен ен и е в |
э н е р |
|||||||||||
гетике, |
где особен но н еоб ходи м а б ы ст р а я |
о ц ен |
|||||||||||||
ка |
си туац и й |
и в ы д а ч а |
п р ав и л ь н о го |
реш ен и я во |
|||||||||||
и зб е ж а н и е к р у п н ы х авари й . |
|
|
|
|
|||||||||||
|
О чен ь часто вы чи сл и тел ьн ы е м а ш и н ы |
через |
|||||||||||||
р а зл и ч н ы е п р о м е ж у т о ч н ы е |
у стр о й ства |
н еп о |
|||||||||||||
средствен н о |
у п р а в л я ю т |
|
п рои зводствен н ы м и |
||||||||||||
б л о к а м и и |
си стем ам и . |
В |
этом с л у ч а е |
т а к ж е |
|||||||||||
м о ж н о |
постепенн о от |
у п р а в л е н и я |
отдел ьн ы м и |
||||||||||||
б л о к а м и |
и |
э л е м е н т а м и |
|
перейти |
к созд ан и ю |
||||||||||
б ольш ой систем ы , |
к о т о р а я |
м о ж е т о с у щ еств л ять |
|||||||||||||
у п р а в л е н и е с л о ж н о й |
эн ергетической |
системой, |
|||||||||||||
в к л ю ч аю щ ей |
ц ел ы й |
р я д |
|
тепловы х , |
гидро- и |
||||||||||
а том н ы х э л е к тр о с та н ц и й , |
п одстан ц и й . |
Ф ункции |
|||||||||||||
д и сп етчерского |
у п р а в л е н и я |
к а к д л я отдельной |
|||||||||||||
стан ции , т а к |
и |
д л я систем ы |
сл о ж н ы . |
О ни т р е |
|||||||||||
бую т о су щ е с т в л е н и я |
в с е в о зм о ж н ы х |
п е р е к л ю ч е |
|||||||||||||
ний с оцен кой |
р аб о ты |
агрегатов . В С Ш А |
в п е р |
||||||||||||
вы е в м и р е |
все |
ф ун кц и и д и сп етчерского у п р а в |
|||||||||||||
л ен и я |
|
на |
од н ой |
из |
эн ергоси стем |
в ы п о л н я ет |
|||||||||
э л е к т р о н н а я с ч е т н а я м аш и н а . |
|
|
|
||||||||||||
|
В |
А н гл и и |
эл е к т р о н н ы е |
вы ч и сл и тел ьн ы е м а |
|||||||||||
ш ины |
п р е д п о л а г а е т с я |
у стан о ви ть в |
б л и ж а й ш е е |
||||||||||||
в р е м я |
д л я |
у п р а в л е н и я |
всем |
п рои зводствен н ы м |
|||||||||||
ц и клом |
н а |
11 |
теп л о вы х |
и |
|
ато м н ы х |
стан ц и ях . |
||||||||
В ооб щ е |
в А н гл и и |
д л я |
у п р а в л е н и я |
п р о и зв о д с т |
|||||||||||
венн ы м и п р о ц ессам и |
у ж е |
и сп ользуется |
около |
||||||||||||
340 э л е к т р о н н ы х вы чи сл и тел ьн ы х м аш и н . |
|
||||||||||||||
|
Во Ф р а н ц и и т а к ж е п р е д п о л а г а е т с я у с т а н о в |
||||||||||||||
ка |
счетны х |
м а ш и н |
|
на |
теп л о в ы х |
и |
атом н ы х |
||||||||
э л ек тр о стан ц и ях . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
79
М о ж н о привести ещ е м н ого при м еров и сп о л ь зо в ан и я вы чи сли тельн ой техники д л я ц е
лей у п р а в л е н и я |
|
техн ол оги ческ и м |
процессом . |
|||||||
В Ч С С Р , |
|
н ап рим ер , м аш и н ы |
п одобн ого |
типа |
||||||
и сп ользую тся |
на м ета л л у р ги ч е ск о м |
заводе. |
||||||||
В С оветском |
С ою зе вы ч и сл и тел ьн ы е м а ш и |
|||||||||
ны т а к ж е |
ш ироко |
п р и м ен я ю тся д л я |
п р о и зв о д |
|||||||
ствен ны х |
целей |
в |
кач естве « советчиков » |
и д л я |
||||||
неп осредствен ного у п р а в л е н и я си стем ам и , |
а г р е |
|||||||||
гатам и , ц ехам и |
к а к |
н а з а в о д а х м е т а л л у р г и ч е |
||||||||
ского, хи м и ческого |
и н е ф т е п е р е р а б а т ы в а ю щ е г о |
|||||||||
х а р а к т е р а , |
т а к |
и |
на эл е к т р о с т а н ц и ях . |
В |
этом |
|||||
отнош ен ии |
п ри м ен ение м аш и н |
у ж е не я в л яе т с я |
||||||||
исклю чен ием , |
а |
стан ови тся п рави лом . |
|
|
||||||
О т д е л ь н ы е |
м аш и н ы постепенн о |
подготовят |
||||||||
основу д л я |
с о зд ан и я вы ч и сл и тел ьн ы х |
и |
б о л ь |
ш их систем .
От электронной вычислительной машины к вычислительной системе
|
|
еш ение з а д а ч |
м ассового х а р а к |
||||
|
|
тера, у п р а в л е н и е |
отдел ьн ы м и |
||||
|
|
техн ол оги чески м и |
п роц ессам и , |
||||
|
|
и а г р е га т а м и |
м о ж е т вы полни ть |
||||
|
|
э л е к т р о н н а я |
|
вы ч и с л и те л ь н а я |
|||
м а ш и н а какой -то опред ел ен н ой |
п р о и зв о д и те л ь |
||||||
ности. Н о |
по |
м ере у с л о ж н е н и я |
з а д а ч , |
а т а к ж е |
|||
в б ольш и х |
си стем ах н е л ь зя |
об ойтись |
у ж е |
о д |
|||
ной м аш и н о й |
и во зн и к ает необ ходи м ость в |
со |
|||||
зд а н и и к о м п л ек са вы ч и с л и те л ь н ы х |
м аш и н |
или |
б локов и устройств, с о с т а в л я ю щ и х в общ ем вы-
80
ч и слительн ую |
систему. Р е ш а ю щ и м |
ф ак то р о м |
|||||||||||||
п ереход а |
к |
вы чи сли тельн ой |
|
систем е |
м о ж ет |
||||||||||
быть |
|
о п ред ел ен н ы й |
уровен ь |
п р о и зв о д и те л ь н о |
|||||||||||
сти, |
|
которы й |
и |
п ри води т |
к системе, |
|
подобно |
||||||||
тому, |
к а к совокуп ность вагон ов п ри вод и т к п о |
||||||||||||||
езду. |
К а к |
у ж е |
отм еч ал ось , |
вы ч и с л и те л ь н а я м а |
|||||||||||
ш ина |
состоит |
из |
блоков. В се |
они |
к о м п а к т н ы и |
||||||||||
гарм он и ч н о с л и в а ю т с я в одн у м аш и н у |
п р и м ер |
||||||||||||||
но т а к |
ж е , |
к а к |
если п р о д о л ж и т ь |
в ы ш еп р и в е |
|||||||||||
ден ную |
ан ал о ги ю : |
н есколько |
куп е при |
о п р ед е |
|||||||||||
ленной п роп орц и и |
со с та в л я ю т |
один |
вагон . О д |
||||||||||||
н ако |
|
ф ун кц и и |
и |
р а зм е р ы |
б локов |
в ы ч и сл и тел ь |
|||||||||
ных |
м аш и н |
при |
вы п олн ен и и |
о п р ед ел ен н ы х р а |
|||||||||||
бот |
и |
при |
н ал и ч и и |
|
сл о ж н о сти |
и зн ач и тел ьн о й |
|||||||||
п рои зводи тел ьн ости |
п е р е р а с т аю т |
|
н екоторы е |
||||||||||||
гран и ц ы |
и |
в этом |
с л у ч а е |
к а ж д ы й |
б л о к с тан о |
||||||||||
вится |
р а в н ы м |
|
м аш и н е . |
Э то |
об стоятел ьство |
п р е д о п р ед ел я ет к о м п л ек с м аш и н , у п р а в л я е м ы х
в свою очеред ь |
т о ж е |
м аш и ной , |
|
ко то р ы е вм есте |
|||||||||
и с о с та в л я ю т |
вы чи сл и тел ьн ую |
|
систем у . |
|
П ри |
||||||||
этом |
в ы ч и с л и те л ь н а я |
м аш и н а , |
|
к а к |
у ж е |
отм е |
|||||||
чалось, о тл и ч а е тс я |
от вы чи сл и тел ьн ой |
системы |
|||||||||||
так и м и |
п а р а м е т р а м и , к а к прои зводи тел ьн ость , |
||||||||||||
к о т о р а я |
д о л ж н а |
бы ть |
равноД |
или |
вы ш е |
10э |
|||||||
двоичн ы х единиц , |
о п ред ел ен н ы м и к о н с тр у к ти в |
||||||||||||
ными |
п р и з н а к а м и |
и |
нали чи ем |
д оп ол н и тел ьн ы х |
|||||||||
устройств. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
В ы ч и с л и т ел ь н а я |
систем а в |
основн ом |
состо |
|||||||||
ит |
из |
трех частей : |
во-первых, |
эл ем ен тар н ы х , |
|||||||||
т. |
е. |
|
н еб о л ьш о й |
|
прои зводи тел ьн ости , |
|
п р о |
||||||
стых |
эл е к т р о н н ы х |
вы чи сл и тел ьн ы х |
м аш и н , |
во- |
|||||||||
вторых, |
систем |
о б м ен а |
и н ф о р м ац и и |
и у п р а в л е |
|||||||||
ния вн утри вы чи сл и тел ьн ой систем ы и, |
наконец , |
||||||||||||
в-третьих, систем |
о б м ен а и н ф о р м ац и и |
с |
в н е ш |
||||||||||
ними источн икам и . |
|
|
|
|
|
|
|
|
В И. Обухов |
81 |
С в я зь м е ж д у в ы ч и сл и тел ьн ы м и м аш и н ам и |
|||||||
м о ж е т |
о су щ еств л я ться |
неп осред ствен н о |
с п о |
||||
м ощ ью |
п ровод н и ков и |
соответствую щ и х |
у с т |
||||
ройств |
или с |
пом ощ ью р а д и о с в язи . В к ач естве |
|||||
вн еш н и х источников м огут |
бы ть |
и сп ользован ы |
|||||
д р у ги е |
вы чи сл и тел ьн ы е |
систем ы , в с е в о зм о ж |
|||||
ны е и н ф о р м ац и о н н ы е |
сети, отд ел ьн ы е |
э л е к |
|||||
трон н ы е в ы чи сл и тел ьн ы е |
м аш и н ы , р азл и ч н ы е |
||||||
устр о й ства , |
п р е о б р а зу ю щ и е |
и н ф орм ац и ю , |
|||||
и т. д. |
|
|
|
|
|
|
|
В ы ч и сл и тел ьн ы е систем ы |
то л ь к о н ач и н аю т |
||||||
п о я в л я ть с я . |
П о сущ еству |
в |
э то м |
п л ан е , |
к о то |
ры й и зл о ж е н вы ш е, в ы ч и сл и тел ь н ы х систем н а
с ч и ты в аю тся |
единицы . И хотя н у ж д а |
в |
них в |
||||
св я зи |
с п оявл ен и ем с л о ж н ы х з а д а ч |
и |
б ольш и х |
||||
систем о гром н а , они не п о л у ч а ю т ещ е д о ст а т о ч |
|||||||
ного |
р а зв и т и я всл едстви е того, |
что |
при |
их с о |
|||
зд а н и и п о я в л я е тс я |
м ного трудн ы х , |
а |
порой |
||||
просто нереш ен н ы х ещ е п роб л ем . П р е ж д е всего |
|||||||
это к а с а е т с я |
п р о г р а м м и р о в а н и я . |
В ы ч и с л и т ел ь |
|||||
н а я си стем а |
под обн а |
в к а к о й -то |
степени |
о р к е |
|||
стру, |
где к а ж д ы й м у зы к а н т свою |
игру |
с о г л а |
||||
сует, |
к а к известно, |
с ко л л ек ти в о м . |
В |
этом |
отнош ен ии и у вы чи сли тельн ой систем ы с о с т а в л я е т с я п л а н р а с п р е д ел е н и я оп ер ац и й м е ж д у э л е м е н т а р н ы м и м а ш и н а м и и их о б ъ е д и н е н и я
ми, т. |
е. с в о е о б р а зн а я п а р т и т у р а . П р и |
реш ении |
|||
этой |
з а д а ч и у ж е |
и м еется |
д о стато ч н о |
разви ты й |
|
м а тем ати ч еск и й |
а п п ар а т , |
как , н ап р и м ер , |
л и н е й |
||
ное и д и н ам и ч еск о е п р о г р а м м и р о в а н и е . |
Н о в |
||||
вы чи сл и тел ьн ой |
систем е |
в о зн и к а ю т и т а к и е з а |
|||
д ач и , |
к а к расп р ед ел ен и е |
потоков и н ф о р м ац и и |
|||
м е ж д у к а н а л а м и |
связи , в ы б о р систем ы к о м а н д |
д л я к а ж д о й э л е м ен тар н о й вы чи сл и тел ьн ой м а ш ины , со ставл ен и е п р о г р а м м ы р аб о ты к а ж д о й
82
вы чи сли тельн ой |
м аш и н ы |
й |
всей |
совокупности |
||||||||
м аш ин , реш ен и е |
которы х |
за т р у д н ен о |
в с л е д с т |
|||||||||
вие того, |
что |
в п р а к ти к е |
они |
е щ е в с т р е ч а |
||||||||
лись |
редко |
и |
п оэтом у тр ебую т |
особого |
п од |
|||||||
хода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
свою |
о ч еред ь п р о г р а м м и р о в а н и е |
с в я за н о |
|||||||||
с р а з р а б о т к о й |
соответствую щ и х |
систем , |
кото |
|||||||||
ры е т а к ж е им ею т свои трудн ости . |
П р и п р о ек ти |
|||||||||||
рован и и вы ч и сл и тел ьн ы х |
систем |
п ред стои т |
р е |
|||||||||
ш ить |
не |
то л ь к о |
п р о б л ем ы |
п р о г р а м м и р о в а н и я |
||||||||
и со зд ан и я |
систем , но и |
р а з р а б о т а т ь |
методы |
|||||||||
р еш ен и я |
з а д а ч |
н а вы чи сл и тел ьн ой |
систем е, |
ее |
||||||||
о п ти м ал ьн ую с т р у к ту р у и, кр о м е |
того, ф и зи ч е |
|||||||||||
ские и техн ол оги ческ и е основы п остроен и я |
п о |
|||||||||||
д обн ы х систем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
К а ж д а я |
из |
н а зв а н н ы х |
проб л ем |
и м еет |
о п р е |
|||||||
д ел ен н ы е |
трудн ости , р а зр е ш е н и е |
|
к о торы х |
н е |
||||||||
редко |
с в я за н о |
с р а зв и ти е м |
новы х |
н ау ч н ы х |
н а |
|||||||
правл ен и й . |
В |
частности , |
а н а л и зи р у я вы ч и сл и |
|||||||||
тельн ую систему, |
не тру д н о |
о б н а р у ж и т ь |
н ек о |
торое ее вн еш н ее сходство с м озгом ч ел о век а , и поэтом у реш ен и е м ногих проб л ем вы ч и с л и те л ь ных систем м о ж е т принести б иони ка , цел ью к о торой, к а к известно , явл яется -ш ри м ен ен и е з н а ний би ол оги ческ и х проц ессов и м етодов в р е ш е
нии и н ж ен ер н ы х |
за д ач . |
|
|
М о зг |
ч ел о в ек а |
т а к ж е , к а к |
в ы ч и сл и тел ьн ая |
систем а, |
состоит |
из р азл и ч н ы х |
частей . И зв е с т |
но, что с а м ы м и к руп н ы м и о т д е л а м и м о зга я в л я
ю тся |
спинной |
и головной |
мозг. П о с л е д н и й в |
||
свою |
очеред ь |
состои т из |
п о л у ш ар и й |
и ст в о л о |
|
вой части . Л ю б о п ы т н о отм етить, что, |
н ап ри м ер , |
||||
обе си м м етр и ч н ы е половин ы м о зг а |
с в я за н ы |
||||
м е ж д у собой |
группой волокон , к о т о р а я |
п р е д |
|||
с т ав л я е т собой « к аб ел ь » из 300 м и л л и о н о в |
п р о |
83