Файл: Васильев, В. В. Гибридные модели задач оптимизации.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 70

Скачиваний: 0

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

одного уровня и в различных уровнях использовать разнородные машины.

В описываемой иерархической структуре целесообразен двух­ сторонний обмен данными: информационный — снизу вверх и директивный — сверху вниз.

Работа специализированных вычислительных машин в составе цифро-аналоговых комплексов. В последнее время значительное развитие получили многомашинные вычислительные комплексы [81], характерными особенностями которых являются многоцеле­ вое назначение, возможность мультипрограммной работы, возмож­ ность одновременного коллективного использования и наличие связанных с этим систем разделения времени и прерывания про­ грамм. Для обеспечения эффективной работы, экономного исполь­ зования памяти и быстродействия таких комплексов они должны быть дополнены достаточно развитой системой автономных специа­ лизированных машин, играющих роль периферийного оборудования и выполняющих функции предварительной обработки информации. Для задач сетевого планирования и управления эту роль могут выполнить специализированные аналоговые и гибридные модели сетевых графиков.

Наиболее приспособленными для работы в составе комплексов яв­ ляются цифровые моделирующие машины типа АСОР-2, РИТМ-2 и им подобные, в которых органически соединяются цифровой способ пред­ ставления информации саналоговым принципом построения структуры.

Можно предложить следующее распределение обязанностей ЭЦВМ комплекса и машины типа АСОР-2. Цифровая машина про­ изводит первичный расчет подобной сети с учетом стоимостных и ресурсных ограничений и укрупняет ее до размеров, приемлемых для машины типа АСОР-2. Специализированная машина является моделью укрупненной сети и служит справочником-советчиком, ко­ торым постоянно пользуются руководитель проекта, ответственный исполнителе или коллектив специалистов, проводящих совещание о ходе выполнения работ по сетевой модели. Эти лица могут разыгры­ вать на машине различные ситуации, возникающие в ходе обсужде­ ния, и оперативно получать результаты внесенных изменений. Характеристики измененной таким образом укрупненной модели могут быть использованы в качестве директивных сроков и переда­ ны в ЭЦВМ для проведения оптимизации с учетом наложенных ограничений или ответственным исполнителям фрагментов сети для пересмотра исходной информации, мобилизации неиспользованных резервов, перераспределения ресурсов и т. д.

Электронная цифровая вычислительная машина, как следует из сказанного, кроме программы расчета сетевого графика должна располагать также программой укрупнения сети и выдавать в ре­ зультате работы матрицу соединений работ укрупненного сетевого графика, а также информацию о продолжительностях работ укруп­ ненной сети с указанием адресов моделей работ в кодах специали­ зированной машины.

202



Информацию о продолжительностях работ укрупненной сети можно ввести в машину автоматически через канал связи или с помощью перфоленты, приготовленной выходным перфоратором ЭЦВМ. Для автоматического набора топологии укрупненной сети необходимо располагать электрически управляемыми коммутацион­ ными устройствами, создание которых до последнего времени явля­ ется нерешенной задачей. Дело в том, что для соединения, например, 200 моделей работ в модель сетевого графика с топологией, не имею­ щей ограничений, необходимо, чтобы коммутатор имел по крайней мере 4 X 104 управляемых ключей. Выполнение такого коммута­ тора без привлечения средств микроэлектронной технологии не­ реально.

Более компромиссным является способ задания топологии с помощью электромеханических штеккерных коммутаторов матрич­ ного типа, изготовление шаблонов для которого может выполнять цифровая машина.

Аналогично в составе комплекса могут быть использованы спе­ циализированные машины аналогового типа. Однако это потребует дополнительного введения преобразователей формы информации и решения вопросов автоматизации ввода и вывода данных, обычных для аналоговых машин.

Таким образом, агрегатирование специализированных для рас­ чета сетей машин и включение их в комплексы по обработке ин­ формации вполне возможно и целесообразно, так как позволяет существенно повысить эффективность технических средств СПУ, расширить круг решаемых задач, разгрузить центральный вычис­ литель комплекса при повторных обращениях к модели укрупнен­ ной сети. При этом сохраняется оперативность получения решения, его наглядность и простота общения человека с машиной.

Однако при реализации таких комплексных систем мы встречаем­ ся с рядом трудностей, например отсутствием автоматически управ­ ляемых коммутаторов большого объема, необходимостью разработки программ укрупнения сетей, ориентированных на совместную ра­ боту ЭЦВМ с моделью сети, необходимостью создания гибких систем визуального отображения информации.

7.6.СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ

МАШ ИНА РИТМ-1

Машина РИТМ-1 — это серийная модификация установ­ ки АСОР-1 того же назначения.

Краткие технические характеристики

1.Наибольшее число активных работ (ненулевой длительности)

вграфике — 200.

2.Максимальное число фиктивных работ (нулевой длительности)

вграфике — 50.

3.Длительность работы моделируется напряжением источника

э. д. с. и регулируется в пределах 0—10 в.

14*

203


4.Наибольшая длительность одного пути не должна превышать

вмасштабе напряжений 300 в.

5.Ввод длительности отдельных работ осуществляется вручную.

6.Измерение временных характеристик сетевого графика про­ изводится цифровым измерительным прибором.

7.Индикация критического пути осуществляется на специаль­ ном выносном индикаторе.

8.В машине предусмотрен комплекс устройств, позволяющих соединять две машины в один агрегат для решения задач большего объема. Одновременно предусматривается уменьшение порядка напряжений, моделирующих характеристики графика.

Конструктивно машина выполнена в виде двух стоек — вычис­ лительной с рабочим местом оператора и индикационной.

Соединение моделей работ между собой в соответствии с тополо­ гией сетевого графика и установление связей этих моделей с индика­ ционными элементами осуществляются с помощью коммутационных шнуров на специальных наборных полях. Управление и выбор ре­ жимов работы производятся кнопочным переключателем. Модели работ конструктивно выполнены в виде съемных субблоков по пять моделей в каждом, размещенных на двух наклонных панелях. Органами управления моделей являются регулятор длительности

выполнения работы и кнопка выбора работы, совмещенная с инди­ каторной лампочкой, сигнализирующей о принадлежности работы определенному множеству (критическому пути, замкнутому конту­ ру и т. п.).

Вывод количественной информации осуществляется на цифро­ вой вольтметр, а качественной (о режиме работы, форме крити­ ческих путей, замкнутых контурах и т. п.) — на световое табло режимов и внешний индикатор.

ЛИТЕРАТУРА

1.

А б р а м о в е .

А., М а р и н и ч е в

 

М. И. , П о л я к о в

П. Д .

Сетевые

 

методы планирования и управления. «Сов. радио», М., 1965.

 

 

 

2.

А л о я н

Г. С.,

В а с и л ь е в

В. В.

Устройство для моделирования зада­

 

чи о размещении производства.— В кн.: Математическое моделирование и

 

теория электрических цепей. «Наукова думка», К-, 1969.

 

 

 

 

3.

А л о я н

 

Г. С.,

В а с и л ь е в

 

В.

 

В., Т и м о ш е н к о

А. Г.

Способ

 

моделирования задачи коммивояжера. Авт. свид. № 230527, БИОТЗ № 34,1968.

4.

А л о я н

Г. С.,

В а с и л ь е в

В.

В.,

Д о д о н о в

А. Г.,

Т и м о ш е н ­

 

к о

А. Г.

 

Модель

сетевого

графика

 

для

решения

задачи

коммивояжера.

 

Авт. свид. № 227716, БИОТЗ № 30, 1968.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

А т а

н с

 

М.,

 

Ф а л б

П.

Оптимальное

управление.

«Машиностроение»,

6.

М.,

1969.

Г. С.,

В а с и л ь е в

В. В.,

Д о д о н о в

А.

Г.,

Т и м о ш е н ­

А л о я н

 

к о

А. Г. Об одном методе определения чисел,

суммы которых не совпада­

 

ют.— В кн.: Специализированные электронные

моделирующие

машины н

7.

устройства. «Наукова думка», К., 1968.

Д о д о н о в

А.

Г.,

Т и м о ш е н ­

А л о я н

Г. С.,

В а с и л ь е в

В.

В.,

 

к о

А. Г.

 

Способ

моделирования

задачи

коммивояжера.— В кн.: Матема­

 

тическое моделирование и теория

электрических

цепей, 7.

«Наукова

думка»,

8.

К-, 1969.

 

 

 

У.

Экономическая

теория

и

исследование

операций.

Б а у м о л ь

 

 

«Прогресс», М.,

1965.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Б е к и

Д ж . ,

К а р п л ю с

У.

Теория и применение гибридных вычисли­

 

тельных систем. «Мир», М., 1970.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

Б е р ж

К-

Теория графов и ее применение. ИЛ, М., 1962.

 

 

 

11.

Б и р м а н

 

И.

Оптимальное программирование. «Экономика»,

М., 1968.

12.

Б у к а н

 

Д ж . ,

К е н и г с б е р г

Э. Научное управление запасами. «Нау­

13.

ка», М.,

1967.

 

Н .,

Л а н д а

Б.

Д. ,

Л о в е ц к и й

С. Е.,

Т е й -

Б у р к о в

В.

 

м а н А. И.,

Ч е р н ы ш е в

В. Н.

Сетевые модели и задачи управления.

14.

«Сов. радио», М., 1967.

Вопросы

построения

схем моделирующих

устройств

В а с и л ь е в

В. В.

 

для решения транспортной задачи линейного программирования.— В кн.:

 

Методы математического моделирования и теория

электрических

цепей.

 

Изд. КДНТП,

К-,

1964.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.В а с и л ь е в В. В. Диодные цепи и их применение к решению задачи о критическом пути на графе.— В кн.: Математическое моделирование и теория

электрических цепей, 3. «Наукова думка», К-, 1965.

16. В а с и л ь е в В. В. К вопросу построения цифро-аналоговых комплексов для обработки информации в системах СПУ.— Механизация и автоматизация управления, 1969, 5.

17.В а с и л ь е в В. В. Методы электронного моделирования задач исследова­ ния операций.—Тезисы докладов на V Всесоюзной конференции-семинаре по теории и методам математического моделирования, 2. Л ., 1966, 22.

205


18.В а с и л ь е в В. В. Моделирование задачи минимизации стоимости раз­ работки при сетевом планировании с помощью диодных цепей.— В кн.: Ма­ тематическое моделирование и теория электрических цепей, 4. «Наукова дум­ ка», К ., 1966.

19.В а с и л ь е в В. В. Моделирование задачи о потоке заданных значений на графе с помощью комбинированной модели.— В кн.: Специализированные электронные моделирующие машины и устройства, 2. «Наукова думка», К-, 1969.

20.В а с и л ь е в В. В. Моделирование задач сетевого планирования и управ­ ления.— Тезисы доклада на II Всесоюзной конференции по аналоговой вы­ числительной технике. Изд. ВДНХ СССР, М., 1966.

21.В а с и л ь е в В. В. Моделирование задач сетевого планирования и управ­

ления.— В кн.: Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная техника,

1.«Сов. радио», М., 1968.

22.В а с и л ь е в В. В. Об одной комбинированной модели задачи о максималь­ ном потоке.— Кибернетика, 1970, 2.

23.В а с и л ь е в В. В. Об одном способе гибридных вычислений на основе счетчиковых систем.— В кн.: Аналоговая и аналого-цифровая вычислитель­ ная техника, 6. «Сов. радио», М., 1973.

24. В а с и л ь е в В. В. Определение оптимальной связывающей сети на графе с помощью цифровой модели.— В кн.: Методы математического моделирова­ ния и теория электрических цепей, 1. «Наукова думка», К-, 1969.

25.В а с и л ь е в В. В. Реализация на цифровой модели итеративного метода Брауна для решения матричных игр.— В кн.: Математическое моделирование и теория электрических цепей, 9. «Наукова думка», К., 1969.

26.В а с и л ь е в В. В. О принципе наименьшего действия в электрических це­ пях.— В кн.: Теоретическая техника, Изд-во Львовского ун-та, 1972.

27.В а с и л ь е в В. В. Устройство для нахождения оптимальной связывающей

сети. Авт. свид. № 276538, БИОТЗ № 23, 1970.

28. В а с и л ь е в В.

В. Устройство для решения матричных игр. Авт. свид.

№ 304585, БИОТЗ

№ 17 , 1971.

29.В а с и л ь е в В. В. Электронное моделирование некоторых видов транспорт­ ных задач линейного программирования.— В кн.: Математическое моделиро­ вание и теория электрических цепей, 3. «Наукова думка», К., 1965.

30.В а с и л ь е в В. В. Методы построения специализированных математиче­ ских машин для решения некоторых задач исследования операций. Авторефе­

 

рат докт. дис., КНИГА, 1971.

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

В а с и л ь е в

В.

В.,

В о л о ш и н

В.

И.,

Д о д о н о в

А. Г.

Устройство

 

для моделирования сетевого графика. Авт. свид. № 311277, БИОТЗ № 24,1971.

32.

В а с и л ь е в

В. В .,

Г о л о д н я к

Г. С., Д о д о н о в

А.

Г., К у з ь ­

 

м и ч е в

А. И. ,

Т р а й н и н

Э.

3., Т и м о ш е н к о

А. Г.

Установка

 

для моделирования задач сетевого планирования.— Механизация и автомати­

 

зация управления,

1966, 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

В а с и л ь е в

В. В .,

Г о л о д и я к

Г. С., Д о д о н о в

А.

Г., Т и м о ­

 

ш е н к о

А. Г. Модель сетевого графика. Авт. свид. № 211164, БИОТЗ № 7,

34.

1968.

 

В. В.,

Д о д о н о в

А. Г.

Определение

критической

зоны

В а с и л ь е в

 

фронта работ и дерева максимальных путей на цифровой модели сетевого

 

графика.— В

кн.: Специализированные моделирующие машины и устройст­

35.

ва, 1. «Наукова думка», К-,

1967.

А. Г.

Способ определения критической

В а с и л ь е в

В. В.,

Д о д о н о в

 

зоны на модели сетевого графика. Авт. свид. № 206919, БИОТЗ № 1, 1968.

36.

В а с и л ь е в

В.

В.,

Д о д о н о в

А. Г.,

К л е п и к о в а

А.

Н. ,

Т и ­

 

м о ш е н к о

А. Г.

Специализированная

цифро-аналоговая

вычислитель­

 

ная машина АСОР-2 для моделирования задач сетевого планирования и управ­

 

ления.— Механизация и автоматизация управления, 1968, 4.

 

 

 

37.

В а с и л ь е в

В. В .,

Д о д о н о в

А. Г.,

Л е в и н а А. И.

 

Устройство

 

для моделирования сетевого графика. Авт. свид. № 305484, БИОТЗ

№ 18,

 

1971.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

206