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: 114

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

о п ред ел ен н ое

коли чество вход ов

в систем у, к а ­

н ал ы , по которы м идет

обм ен

п отока

эл е м е н ­

тов систем ы .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В п ри м ере

тр ан сп о р тн о й

б ольш ой

систем ы

реш аю щ и м

я в л яе тс я р асп р ед ел ен и е

автобусов ,

тр о л л ей б у со в

городского .о б сл у ж и в ан и я

с у ч е ­

том п од ход а п а с с а ж и р о в

к автобусн ы м

и т р о л ­

л ей б усн ы м

остан о вк ам ,

им ея

в

виду

р а з в е т ­

вленную

и

н агр у ж ен н у ю

сеть.

 

 

 

 

 

 

 

Н есм о тр я

на п р ям о е отн ош ен и е теори и

м а с ­

сового о б сл у ж и в ан и я

к больш и м

си стем ам , эта

тео р и я тем

не

м ен ее

м о ж е т .б ы т ь

п ри м ен ен а к

о тдел ьн ы м

просты м явл ен и ям ,

им ею щ им

м н о ­

ж ествен н ы й х а р а к те р ,

н ап р и м ер

 

очередь

перед

билетн ой кассой ,

очеред ь в

 

м а га зи н е

 

и т. д.

Д л я того чтобы

и сп о л ьзо вать теори ю м ассового

о б сл у ж и в а н и я ,

н еобходи м о

и м еть так и е

п о к а ­

за те л и ,

к а к р асп р ед ел ен и е во

врем ен и

в х о д я ­

щ их п отоков,

тр еб о ван и й , кл и ен то в ,

за я в о к , в ы ­

зовов и т. д.,

врем я ,

в течени е

которого

м ож н о

вы п олн и ть д ан н ую ф ункц ию ,

и,

н акон ец ,

н аб ор

п р ав и л ,

с пом ощ ью

к оторы х

о п р ед ел яется

у к а ­

з а н н а я о п ер ац и я

н ад

в х о д ящ и м

потоком .

П р о ­

д о л ж и тел ь н о сть

о б сл у ж и в а н и я ,

 

к а к п рави ло ,

б ы в ает

случай н ой ,

поэтом у ,

 

к о гд а

о б сл у ж и ­

ваю щ ее

у строй ство

или

о б ъ е к т

будут

зан я ты ,

и в о зн и к аю т очереди .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т ео р и я

м ассового

о б сл у ж и в а н и я

о х в а т ы в а ­

ет одн у

из

сторон б ольш и х си стем .

О на

н е р а з ­

ры вно с в я за н а

с

ц елы м

р яд о м

н аук . Т ак , н а ­

бор п р а в и л

д л я

оп ерац и й с

входн ы м

потоком

о п р ед ел яется

логикой

систем ы .

В связи

с

тем

что в с я к а я

о п ер ац и я

по о б сл у ж и в ан и ю — в е л и ­

ч и н а с л у ч ай н ая ,

б ольш и н ство

р еал ьн ы х

м а с с о ­

вы х о п ер ац и й

 

носит

стати сти ч ески й

х а р а к т е р ,

100


в силу чего основн ы м м етодом теори и м ассо во ­

го

о б сл у ж и в а н и я

я в л я е т с я

тео р и я

в е р о я тн о ­

стей.

И сх о д я

из того, что вх о д ящ и й

п оток т р е ­

бован и й (вы зовов ,

кли ен тов

и т.

д .)

 

носи т с л у ­

чайны й х а р а к т е р ,

а

т а к ж е у ч и ты вая ,

что

поток

им еет

 

стац и о н ар н о сть ,

отсутствие п оследн ей и

о р д и н арн ость ,

м о ж н о подойти

к

т а к

н а зы в а е ­

м ом у

п отоку

П у ассо н а ,

которы й

н аи б о л ее

х о ­

рош о

п ер ед ает

сущ н ость

так и х

р еал ьн ы х

п ото ­

ков,

к а к п оток

п о к уп ателей ,

п ри х о д ящ и х

в

м а ­

гази н ,

 

п оток

 

вы зовов ,

п оступ аю щ и х

н а

т е л е ­

ф онную стан ц и ю .

Е сл и

исходи ть

из

д руги х

п р ед п осы л ок

п ри

оп ред елен и и п отока,

то

м о ж ­

но получи ть д р у ги е

м атем ати ч еск и е

ф орм ы

н о ­

вы х

потоков.

В

к а ж д о м

 

отдел ьн ом

сл у ч а е

при

кон кретн ы х

ф о р м ах

за д а н и я

м ож н о

всегд а

т а к

р ассчи тать ,

н ап р и м ер ,

коли чество

к о м м у тато ­

ров

на

авто м ати ч еск о й

стан ц и и

или

чи сло п р о ­

д авц о в

в м а га зи н е ,

или

коли чество

автобусов ,

или

скорость

д в и ж ен и я

 

ко н вей ер а и т.

д.,

что ­

бы

все

м ассо вы е

оп ерац и и

бы ли

р еал и зо в ан ы

н аи бол ее уд о б н о

и

качествен н о .

Э ти м

сам ы м

будет

 

р е ш а т ь с я

в

отдел ьн ы х

сл у ч а я х

вопрос

входа б ольш и х систем .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

теори и

 

м ассового

 

о б сл у ж и в ан и я

сущ ест ­

вую т

свои тр у д н о сти и

п роб лем ы .

А н ал и ти ч е ­

ские зави си м о сти и н огд а б ы в ает трудн о об осн о ­

вать

или

п ол уч и ть.

О чен ь ч асто н екоторы е д о ­

п ущ ения

п р и в о д я т

к

н ел еп остям и

провести

ан ал и ти ч ески е

и ссл ед о ван и я

с учетом

р е а л ь ­

ных

вещ ей

ч асто

не

п р е д с та в л я е тс я

в о зм о ж ­

ным.

Н а п р и м е р ,

д а ж е

в так о м

простом

случае,

как очереди

т а к с и

и п ассаж и р о в , м о ж н о

не п о ­

лучить устой чи вого реш ен и я потом у,

что если

исходить

из того , что с р е д н яя

ч асто та

п ри хода

101


п а с с а ж и р о в б удет больш е, чем ч асто та п ри хода

такси ,

то

н етрудн о у б ед и ться ,

что

очеред ь

п а с ­

с а ж и р о в

в этом

сл у ч ае

б удет

р а с ти б езгр а н и ч ­

но. Е сл и

б у д ет н аоб орот,

то о к а ж е т с я ,

что

 

б е з ­

гран и ч н о

будет

р асти

 

о ч ер ед ь

такси .

Е сли

с р е д н яя

ч асто та

п ри ход а

п а с с а ж и р о в

и так си

б удет

р а в н а ,

то

об е очереди

м огут

р асти

 

б е з ­

гран и чн о . К а к известн о ,

в

р еал ьн ы х

у сл о ви ях

этого

не

сл у ч ается потом у,

что,

ви д я

больш ую

оч еред ь,

л ю д и р асх о д я тся ,

н а х о д я

д руги е ср е д ­

ства сообщ ен и я,

и, н ак он ец , т а к с и

и оп ер ато р -

д еж у р н ы й н ач и н аю т

р а б о т а т ь

бы стрее. В ы р а ­

зи ть все

это

ан ал и ти ч ески

б ы в ае т

трудн о ,

и в

этом

сл у ч а е

м ож н о

п олучи ть

п р и б л и ж ен н ы е

реш ен и я.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н о

тем не м енее о б стан о в к а

и н огд а тр еб у ет

ан ал и ти ч еск и х и ссл едован и й ,

к о то р ы е

з а т р у д ­

нены .

К т ак и м и ссл ед о ван и ям отн оси тся ан а л и з

о б стан о в к и в

круп н ей ш и х

а эр о п о р та х ,

к о т о р а я

р а с с м а т р и в а е т с я

к а к ед и н а я

си стем а.

О бы чно

ан ал и ти ч еск и й а н а л и з

р аб о ты

а эр о п о р т а

п р и ­

вод и т

к н еобходи м ости

реш ен и я систем ы

инте-

гр о -д и ф ф ер ен ц и ал ь н ы х

у р ав н ен и й

очень вы со ­

кого п о р я д к а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н о

к а к бы ни бы ли

сл о ж н ы

ф орм ы

а н а л и за

и тр у д н о сти

реш ен и я

 

м ассо в ы х оп ерац и й ,

их

те о р и я н еп реры вн о р а зв и в а е т с я

и,

естественно,

это я в л я е т с я

зал о го м

д л я

усп еш н ого

реш ен и я

м ноги х п роб л ем ,

с в я за н н ы х с п остроен и ем

 

р а з ­

н о о б р азн ы х

б ольш и х

систем .

 

 

 

 

 

 

 


Серьезность теории игр

 

 

 

 

 

 

о ско л ьк у

 

сущ ествую т

 

игры ,

 

 

 

 

 

 

естествен н о ,

д о л ж н а

сущ ество ­

 

 

 

 

 

 

в а т ь

и

их

теори я .

П р а в и л а

и г ­

 

 

 

 

 

 

ры — у ж е

 

в

как о й -то

степени

 

 

 

 

 

 

п р и м и ти вн ая

ф о р м а

теории , и

п оэтом у

 

игры

 

соверш ен но

серьезн о

 

м огут

им еть

свою

теорию .

О д н ак о

в д ан н о м

случае

речь

идет

о м атем ати ч еск о й

теори и

и

ее п р и ­

м енении в р а з р а б о т к а х

б ольш и х систем .

И

вот

зд есь

во п р о с

серьезн ости

 

п р и о б р етает

иное

зн ач ен и е

потом у ,

что

невольн о всп ом и н аю тся

обы чны е

п ростей ш и е

игры — ш аш к и ,

в сев о з­

м ож н ы е к ар то ч н ы е

игры

и, н акон ец ,

ш ахм аты ,

где, к а за л о с ь

бы , трудн о

н ай ти

м атем ати ч е ­

скую

зак о н о м ер н о сть ,

 

строгость,

п оскольку

м ного сл учай н остей .

М еж д у тем в н а ч а л е в п р о ­

сты х и гр ах ,

а

за т е м

и

в

сл о ж н ы х

м а т е м а т и к а ­

ми

б ы ла

н а й д ен а

о п р ед ел ен н ая осн ова ,

и т е о ­

ри я

игр

с т а л а

р а зд ел о м м атем ати к и ,

за н и м а ю ­

щ ей ся у с т ан а в л и в а н и е м

коли чествен н ы х

з а к о ­

ном ерн остей

в

ко н ф л и ктн ы х

си туац и ях .

 

 

Т ерм и н ы ,

которы м и

о п ер и р у ет

э т а

теори я,

заи м ств о в ан ы

из

обы чны х

игр. Т ак ,

к о н ф л и к т ­

н ая

с и ту ац и я — это т а к а я совокуп н ость о б сто я ­

тельств ,

к о гд а

при

дости ж ен и и целей

с т а л к и ­

ваю тся

и н тересы

двух или

б олее сторон .

Т акое

п ол ож ен и е и м еет

м есто при

обы чной

игре,

где

д вое

или

н еск о л ьк о

и гроков

вед у т

б орьбу

за

вы и гры ш .

Н а к о н е ц ,

это

м о ж ет бы ть

си туац и я

в воен н ы х д ей стви ях , в отн ош ен и ях м еж д у п р о ­ и зво д ящ и м и о р га н и за ц и я м и и п отреб и тел ям и и т. д. М атем ати ч еск о е п р ед став л ен и е теории игр в основн ом р а зр а б о т а н о м а те м а т и к ам и фон

10 3 ..