Файл: Зингер И.С. Обеспечение достоверности данных в автоматизированных системах управления производством.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.07.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

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

Вычислимсреднее значение Q сложности формирова­ ния выхода циклической структуры (рис. 17) из ее входа.

Вероятность того, что данные будут выданы из контура после первого прохода по графу Uz, равна вероятности того, что не будет обнаружено искажения информации

после

первого

прохода данных по

графу

ЛГ; 1 —

(1 —

— Яг) ЧНТР'

При

1'том

сложность

формирования

вы­

хода,

равная

ОГ

+ QHTP,

появляется с

вероятностью

•*Т~— (1 — дг) дктр- Сложность формирования выхода в ре­ зультате двух проходов по контуру равна 2 Г -f- QKTP)>

а вероятность того, что выход будет получен после двух проходов, равна

[1 — (1 — Яг) ЯИТР] • [(1 — Яг) ЧКТР\

И Т . Д .

Для среднего значения сложности формирования вы­ хода из циклической структуры получим выражение

Q

=

(Q.

+

QKTP)11

-

 

(1 -

Яг) W

 

+

 

 

 

+

2«?, +

<?ятр)[1 -

(1 -

Яг)

дНТР]-

 

 

 

 

• [(1

-

Яг) ЯКТР]

+

3(9,

+

< ? « Г Р ) [ 1 -

(1

-

Яг) •

 

• ? Н Г Р ] [ 1

-

(1 -

 

Яг) ЯКТР?

+

• • •

=

(<?*

+

( ? Я Т Р ) [ 1

-

-

(1 -

Яг) • qKTP){i

+

2 [(1 -

дг) дктр]

+

3 [(1 -

дг) •

•ЯКТР?

 

• • • }

=

(<?*

+ < ? Я Г Р ) -

 

 

 

 

 

 

1 —

(1 —

</8 )<7HTP

_ :

 

Qe

+

Qi<TP

 

 

 

 

'

I 1

— (1 — ЧгЬкТР?

 

РКТР

+

ЧгЧкТР

 

 

 

Правило устранения циклической структуры, приве­ денной на рис. 17, такое: циклическая структура заме­ няется вершиной, Входными дугами эта вершина соеди-

93


няется с вершинами, из которых исходили входные дуги в граф US. Выходными дугами эта вершина соединяется со всеми вершинами, в которые входили дуги, исходя­

щие из вершины UKTP,

устраненной простой

циклической

структуры.

Для новой

вершины

значения

параметров

q и Q устанавливаются

равными

 

 

 

q =

Чг

Q =

Qa +

QHTP

В графе информационных потоков могут встречаться простые циклические структуры с обработкой данных в цепи обратной связи (рис. 18).

Сложность продвижения информации через граф 11г такой циклической структуры обозначим через Q S . Часть рассматриваемой простой циклической структуры, со­ держащая вершины, которые относятся к обработке дан­

ных в обратной связи,

с связывающими их дугами, обо­

значена через Uо- Сложность продвижения информации

через

эту

часть графа

обозначим

Q N . Смысл

обозначения

QKTP

ТОТ

же, что и в

простой

циклической

структуре,

изображенной на рис.

17.

 

 

Среднее значение Q сложности формирования выхода из циклической структуры, приведенной на рис. 18, мож­ но вычислить по формуле

Q = QiPi + QtPi,

где (?i условное среднее значение сложности при усло­ вии, что данные выдаются из циклической структуры после

первого прохода графа

иг;

 

Рг — вероятность того, что

данные будут выданы из

циклической структуры

после

первого прохода графа

иг;

<?2 — условное среднее значение сложности при ус­ ловии, что данные не выдаются из циклической структуры после первого прохода графа U3;

Рч — вероятность того, что данные не выдаются из циклической структуры после первого прохода графа US. Ясно, что

<?i

=

<?з

+

QKTP,

 

 

P I

=

1 -

(1 -

Чг) qHTP

и PT = (1 - ql)

qKTp.

Найдем величину Q%.


 

После обнаружения искажепия информации в графе

US

схема циркуляции

данных

в рассматриваемой

цикли­

ческой структуре,

если входом в нее считать вход в граф

f/oi

аналогична схеме

циркуляции в циклической

струк­

туре, приведенной на

рис. 17. Воспользовавшись

форму­

лой

для вычисления

средней

сложности формирования

выхода из этой структуры и заменив в ней Ог на Q0 +

+ Q ; и дг

на д а - д г ,

получим, что'

 

 

 

Qt + Qt +

QxTP

 

 

 

< ? s -

Р Я ГЯ + * , - * . - 7 Я Т Р + Q ' +

Q K T P -

 

Для среднего значения Q сложности формирования выхода из контура получаем выражение

Q

= QiPi

+

<?2Р3 = « ? . +

QKTP)

[1 -

(1 - qt) •

_

 

, ,

( Q ' + Q 8

+ Q K T P ) [ а - О

?ЯГР]

,

+

(Qe

+

QKTP)

[(1

Чг) QKTP]

=

 

 

 

N

. N

 

. ( Q I + Q . + Q H T P ) ^ — О ^ Я Г Р

Правило устранения простой циклической структуры, приведенной на рис. 18, такое: циклическая структура заменяется вершиной. Входными дугами эта вершина соединяется с вершинами, из которых исходили входные дуги в граф UГ- Выходными дугами эта вершина соединя­ ется со всеми вершинами, в которые входили дуги, исходя­ щие из вершины UKTP устраненной циклической струк­ туры. Для новой вершины значения параметров } и ^ устанавливаются равными

1 = ЧАРКТР

+ ?°?ягр)

 

Q = Qe + QKTP

( Q J + Q A +

<2ЯТР) С1 — <7Г) ЧКТР

+

+ Чъ'Чг'ЧкТР

 

РКТР

Устраняя последовательно по этим правилам простые циклические структуры графа информационной модели

.управляющей системы, можно вычислить количественные характеристики достоверности и сложности формирова­ ния выходов графа.

Определим среднюю сложность формирования и до- 'в'говерности выдачи данных для графа информационной модели, приведенного ыа рис. 19.

1/а 4 И. С. Зингер, Б-. С. Куцык

97


®

Рис. 19. Граф U

1.

Заменим простые циклические структуры (С/.,, Е74,

U3) и

( U l v t7 1 2

графа U вершинами U3 и С/и по пра­

вилу устранения простых циклических структур, приве-,

денных

на

рис.

17.

Получим

значения

параметров

д

и О для новых вершин С/3 и

Uu:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q3 +

Q4 .

 

 

 

 

^4 +

?8?4

 

 

Pi

+

0a?4

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

911

 

 

_

Qn + Qn

 

 

 

Граф

 

получившийся

после

замены этих

цикли­

ческих структур вершинами, приведен на рис. 20.

 

2. Заменим

простую

циклическую

структуру

JK"3 i 8

графа

вершиной

Us

по правилу устранения

иростых

циклических структур, приведенных на рис. 18. Получим

значение

параметров

q и

Q для

новой вершины U3:

, г )

_

? ( з ) - ? 5 - < 7 б ( Р а + qi-qs)

_

 

9 з

рв

+ g (i)?5-<7o-?7-(7s

'

 

<?<*> =

 

QW +

<?5 +

<?e +

<?7 +

<?8 +

{

( Q 3 "

+

Qs +

Qo +

QT + .

Qs) (1 -

W • дъ• qt) 78

p 8 + 9 3 1 ) 9 ь - 9e-97 -?8

98


Рис 20. Граф U ( D

Рно. 21. Граф

Граф U(2\ получившийся после замены циклической структуры К3,а на вершину U3, приведен на рис. 21.

Этот граф не содержит контуров. Вероятность досто­ верности выхода U9 равна <71адз2,<?91 а средняя сложность

ее формирования — Q1

+ Q2 +

Q32)

+

Qa-

Вероятность

достоверного выхода С/13

равна q*qwqn

q13,

а средняя слож­

ность его формирования — Q2 +

<?io +

<?п

+ Q u -

Из проведенного анализа яспо, что вероятность досто­ верного выхода становится больше при увеличении жест­ кости контроля, т. е. при росте значений параметров q в контролирующих вершинах увеличивается достовер­

ность выходных данных,

но одновременно

и усложняет­

ся их формирование. И

наоборот, при уменьшении па­

раметров q в контролирующих вершинах

уменьшается

4* 99

достоверность выходных данных и сложность их форми­ рования.

Допустимая сложность формирования выходных дан­ ных устанавливается объектом управления, так как огра­ ничен интервал времени, отведенный для их формирова­ ния. Дальнейшим шагом на пути совершенствования методов разработки и оценки информационных моделей АСУ должно явиться определение значений параметров q в контролирующих вершинах графа, которые максимизи­ руют достоверность выходных данных, оставляя слож­ ность их формирования в допустимых пределах.