Файл: Оптимизация процессов грузовой работы..pdf

ГЛАВА 4

Т а б л и ц а 4.30 Получение членов промежуточной оптимальной последовательности при рассмотрении параметров г1—гъ

с максимальной достоверностью, и продолжают такой же анализ для всех оставшихся последовательностей. Из таблиц следует, что для обеспечения максимального значе­

сделать вывод, что при определении оптимального набора этих параметров существен­ ное значение имеет режим работы автоматической системы контроля.

Рассмотренный алгоритм выбора оптимального числа контроли­ руемых параметров имеет некоторые особенности по сравнению с алгоритмом Прошана и Брея [3 2 ]. Д л я членов, из которых состав­ ляется мажорирующ ая последовательность, с увеличением номера члена происходит увеличение только лимитирующего параметра, в данном случае веса и времени, а значение целевой функции может быть произвольным. Это в общем случае увеличивает область поиска мажорирующей последовательности. Однако в рассмотренном алго­ ритме на каждом ш аге в таблице могут быть только две строки, одна из которых повторяет мажорирующую последовательность, получен­ ную на предыдущем ш аге оптимизации. Это обстоятельство позволяет непосредственно находить мажорирующую последовательность на следующем ш аге оптимизации путем изменения предыдущей м аж о­ рирующей последовательности с учетом характеристик присоединяе­ мого контролируемого параметра. При использовании такой возмож-,

чительно понижаются требования к объему запоминающего устрой­ ства при решении задачи на электронно-вычислительной машине.

А Л ГО Л -программа, реализующ ая описанный алгоритм, представ­ лена в приложении I I I .

1 3 5

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБСЛУЖИВАЕМЫХ СИСТЕМ

В предыдущих главах рассмотрены возможности исследования характеристик надежности и готовности с помощью аналитических методов. В тех случаях, когда полученные уравнения оказались достаточно сложными, предложены алгоритмы решения этих уравне­ ний с помощью Ц ВМ . При этом Ц ВМ играла роль достаточно мощного и эффективного, но все ж е вспомогательного устройства. Однако при необходимости рассмотреть процесс функционирования судна в це­ лом или функционирование ряда ремонтных баз в условиях крупного

обозримых результатов. Подобная ситуация склады вается во многих областях техники при необходимости исследования сложных систем. Поэтому все чаще по мере возрастания возможностей Ц ВМ и улучш е­ ния их математического обеспечения исследователи обращаются к мо­ делированию процессов функционирования на аналоговых и цифро­ вых вычислительных машинах [9, 10, 20, 37, 3 8 ].

Провести четкую грань между чисто аналитическими расчетами

верженности его к использованию аналитического аппарата и т. д .). Выбор метода оценки характеристик готовности можно произ­

водить на базе предлагаемых ниже критериев.

Наиболее общим критерием является целесообразность прове­ дения расчета тем или иным методом. Т ак, вряд ли целесообразно проводить сложный расчет с привлечением Э ВМ на начальном этапе проектирования, когда можно использовать широко известные фор­ мулы теории надежности. Поэтому степень целесообразности не­

1 3 6

точностью различного рода: функциональной, временной или алго­ ритмической (не считая резервирования, или структурной избы­ точности), ее характеристики надежности значительно выше характе­ ристик систем с основным соединением. В подобном случае всегда предпочтительнее методы расчета на ЭВМ , так как при этом сни­ мается ряд ограничений, необходимых при аналитическом описании,

исоответственно уменьш ается методическая ошибка б, которая

определяется по формуле

(5.2)

где RE — количественные характеристики технической эффектив­ ности; R0 — количественные характеристики надежности системы с основным соединением; А — ошибка вследствие неточного выбора ин­

быть представлена в виде стандартных блоков, следует составить библиотеку стандартных программ, и тогда вопрос о целесообраз­ ности использования ЭВМ может быть решен следующим образом.

•Если суммарное время и стоимость проведения К расчетов анали­ тически (при условии возможности их проведения) превышает время и расходы на проведение подобных расчетов на Э ВМ , то предпочти­

и стоимость внесения индивидуальных данных в стандратную про­ грамму; t„, см — продолжительность и стоимость машинного вре­ мени; К — число проводимых расчетов или вариантов расчета.

Естественно, можно было бы предложить и другие критерии, но указанны х выше вполне достаточно для обоснованного выбора

Но эта область является еще очень мало изученной, и решение должно приниматься для каждой системы отдельно.

Рассмотрим некоторые особенности вычислительных методов, реализуемых с помощью ЭВМ .

1 3 7

ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ ГОТОВНОСТИ НА ЭЦВМ

В зависимости от показателя сложности можно различать два

самостоятельны х результатов, причем выбор А ВМ или Ц ВМ дик­ туется либо спецификой рассматриваемых задач, либо привязанно­

ствие) таковы , что модель системы можно реализовать в один этап, то поэтапное решение не нужно. Однако следует подчеркнуть, что слож ность современных судовых систем управления превышает возможности вычислительной техники, и потому поэтапное модели­ рование является в какой-то мере средством, позволяющим умень­ шить слож ность расчета. При этом выходная информация, полу­ чаемая на первом этапе, долж на послужить входной информацией для второго этапа и т. д.

В процессе исследования надежности с помощью ЭВМ могут представиться две возможности:

1. Аналитические алгоритмы, описывающие поведение системы, обозримы, хотя и весьма трудоемки для непосредственного расчета. В этом случае исследование на машине сводится к программиро­

ний оказы ваю тся весьма сложными и малообозримыми. В этом сл у ­ чае целесообразно прибегать к моделированию процесса функциони­ рования. П оскольку этот метод представляет наибольший интерес, рассмотрим его подробней.

Д ля того чтобы результаты моделирования соответствовали ре­ зультатам , получаемым в действительности, модель долж на быть достаточно точной. Создание модели вклю чает следующие основные этапы:

1) выяснение особенностей процесса функционирования сл о ж ­ ной системы;

2)составление алгоритма (аналитического или логического), описывающего поведение системы;

3)построение моделирующего алгоритма;

вания.

Алгоритмические модели наиболее полно могут быть исследованы с помощью метода М онте-Карло (метода статистических испытаний).

1 3 8