Название: автоматизированное проектирование вычислительных сетей промышленных предприятий в условияхнечетко заданного трафика(Краснов С. В.)

Жанр: Информационные системы и технологии

Просмотров: 1196


Актуальность

Современный уровень развития информационных технологий, автоматизация управленческой деятельности на промышленных предприятиях предполагают развитый уровень вычислительной сети (ВС). Впоследнее десятилетие появилось большое количество . средств автоматизированного проектирования (САПР) ВС за рубежом. Однако в области автоматизации проектирования ВС в российской практике такие программные продукты не получили должного развития и распространения. Математические модели теории массового обслуживания позволяют адекватно   моделировать   основные   параметры   ВС,   но   направлены   наимитационное моделирование поведения сети, а не на автоматизированное проектирование ВС.Одним из показателей качества ВС является трафик. Успех проекта ВС зависит от наиболее адекватной прогнозной оценки будущего графика. Традиционно  трафик  ВС  представляется в интервальной форме. На интервале существует возможность задания функции достоверности. Это позволяет  построить  меру  трафика,  как  нечеткий  интервал,  адекватноотражающий реальные процессы, происходящие в сети.Проектирование ВС осуществляется в условиях отсутствия четких исходных данных. Достоверные исходные данные могут быть представлены экспертом в лингвистической форме на основе анализа бизнес процессов промышленного предприятия. При этом большинство задач проектирования ВС  представляются  как  оптимизационные.  При  автоматизации  процессапроектирования ВС проблема использования нечеткого представления исходных данных эксперта усугубляется невозможностью применения классических задач оптимизации.Оптимизация  в  условиях  нечетко  заданных  коэффициентов исследуется в направлении «мягкие вычисления» (MB). MB позволяют учитывать как вероятностный характер исходных данных, так и знания эксперта,   представляемые   в   лингвистической   форме.   Разработанный   врамках данного направления аппарат возможностного программирования не применялся ранее к задаче проектирования ВС.Перечисленные аспекты проблемы автоматизированного проектирования   вычислительных   сетей   делают   тему   диссертационной работы актуальной.Целью   работы            является          разработка      модели,           методов          и          средствавтоматизированного проектирования ВС промышленного предприятия в условиях нечетко заданного трафика.Задачи исследований.Цель исследований предполагает, что необходимо:Провести сравнительный анализ возможностей и ограничений существующих  САПР  ВС,  методов  оптимизации  ВС  при автоматизированном  проектировании,  выявить  характерные  особенности

проблемной  области  проектирования  ВС  и  определить  место  нечетких систем и возможностного программирования в САПР ВС.Построить модель графика ВС, представленного нечетким интервалом. Разработать  алгоритм оптимизации  размещения  коммуникационного оборудования  в  ВС  в  условиях  нечетко  заданного  графика  на  основеприменения аппарата возможностного программирования.Разработать алгоритм выбора коммуникационного оборудования и определения       оптимального       варианта       подключения       узлов       ккоммуникационному оборудованию в условиях нечетко заданного трафика.Разработать комплекс программных средств на основе созданных модели и алгоритмов   и   исследовать   их   эффективность   для   решения задачи автоматизированного проектирования ВС в условиях нечетко заданного графика.Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы  системного  анализа;  теории  вероятностей;  теории массового обслуживания; математического моделирования; линейного и нелинейного программирования; совокупность методов, обобщенных направлением "мягкие вычисления": теория нечетких множеств, теория возможностей, математический аппарат возможностного программирования.Научная новизна. Впервые:Построена  модель  графика  ВС  на  основе  нечеткого  интервала  дляСАПР ВС.Выполнено приложение аппарата возможностного программирования для оптимизации    размещения    коммуникационного    оборудования    при автоматизированном  проектировании  ВС,  позволяющее  учитывать нечеткость исходных данных.Разработаны алгоритмы выбора коммуникационного оборудования и оптимального варианта подключения узлов к коммуникационному оборудованию ВС в условиях нечетко заданного трафика.Теоретическая значимость полученных результатов заключается в том, что разработанные модели и алгоритмы при автоматизации проектирования ВС дополняют и развивают математическое и программное обеспечение САПР ВС. В частности, ценность результатов состоит в том, что решенывопросы учета нечеткого представления знаний эксперта-проектировщика и неопределенности исходных данных при автоматизации проектирования ВС промышленных предприятий.Практическая ценность состоит в том, что разработанные модели и алгоритмы реализованы в форме программной системы и внедрены в деятельность   организаций   ФГУП   НПО   "Марс"   (г.Ульяновск),   ОАО«Электросвязь» Ульяновской области. Полученные научные и практические результаты проведенных исследований внедрены в учебный процесс Ульяновского филиала Военного университета связи.