Техническое обеспечение АСОИУ

 

Техническое обеспечение АСОИУ – совокупность всех технических средств, используемых при функционировании АСОИУ (датчики, персональные компьютеры, серверы, активное и пассивное сетевое оборудование и прочее) [1]. Отметим, что согласно [10] решения по техническому обеспечению оформляются в виде совокупности следующих документов.

Схема автоматизации – это документ, содержащий упрощенное изображение объекта, средства технического обеспечения, внутренние и внешние функциональные связи между средствами технического обеспечения и другими техническими средствами (вне системы). Схема автоматизации может изображаться в виде направленного графа, вершинами которого являются средства технического обеспечения, а дугами функциональные связи. Кроме этого для повышения удобства чтения схемы автоматизации рекомендуется использование схематических обозначений технических средств.

Описание комплекса технических средств. Данный документ в основной части содержит описание структуры комплекса технических средств (КТС) и средств вычислительной техники (СВТ). Для каждого инструмента, как правило приводится описание его функционирования, обоснование выбора именно этого типа оборудования, описание особенностей функционирования технических средств в различных режимах работы (например, пусковом, нормальном и аварийном) и т.д.

Спецификация оборудования. Данный документ должен быть составлен в соответствии с требованиями ГОСТ 21.110 и содержать следующую информацию: позиционные обозначения оборудования, наименование оборудования, тип, марку оборудования, код оборудования, наименование завода— изготовителя, обозначение единицы измерения, количество оборудования, массу единицы оборудования и дополнительные сведения.

Кроме этого, при необходимости, составляют следующие документы:

1) План расположения средств технического обеспечения.

2) План расположения оборудования и проводок.

3) Технические задания на разработку специализированных (новых) технических средств в соответствии с ГОСТ 15.001.

4) Задания на разработку строительных, электротехнических, санитарно-технических и других разделов проекта, связанных с созданием системы.

5) . Перечень заданий на разработку специализированных (новых) технических средств.

6) Перечень заданий на разработку строительных, электротехнических, санитарно-технических и других разделов проекта, связанных с созданием системы.

7) Схема структурная комплекса технических средств.

8) Схема соединения внешних проводок.

9) Схема подключения внешних проводок.

10) Таблица соединений и подключений.

11) Схема деления системы (структурная)

12) Чертеж общего вида.

13) Чертеж установки технических средств.

14) Схема принципиальная (электрическая, пневматическая, гидравлическая).

15) Ведомость потребности в материалах.

16) Инструкция по эксплуатации КТС.

17) Ведомость оборудования и материалов.

Компоненты технического обеспечения целесообразно разделить на уровни, включающие те или иные компоненты технического обеспечения. Например, уровень 0 – уровень сбора информации (датчики), уровень – 1 – уровень коммуникации (контроллеры, переходные платы), уровень 2 – уровень обработки и визуализации информации (персональный компьютер, принтер).

Кроме этого при формировании требований к техническому обеспечению и при выработки решений целесообразно выделять несколько вариантов (альтернатив), как правило, связанных с производительностью: минимальный, рекомендуемый и оптимальный. Данные альтернативы тесно связаны с требованиям к программному обеспечению, которое будет использовать указанные технические средства.

 

15.  Математическое обеспечение АСОИУ

 

Под математическим обеспечением АСОИУ понимается совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, примененных в АСОИУ [1]. Согласно [10] основной документ, содержащий описание решений по математическому обеспечению называется «Описание алгоритма (проектной процедуры)». Документ содержит информацию о

1) назначении алгоритма;

2) процессе (объекте), при управлении которым используют алгоритм;

3) об ограничении на возможность и условия применения алгоритма и характеристиках качества решения;

4) о требованиях к входным и выходным данным;

5) массивах информации и (или) сигналов, используемых при реализации алгоритма;

6) о логике алгоритма

7) о способах формирования результатов и результаты решения. 

Алгоритм в виде схемы выполняют по правилам, установленным ГОСТ 19.002 [20] или ГОСТ 19.005 [21]. Алгоритм может быть описан в виде текста, выполненный по правилам, установленным ГОСТ 24.301 [22].

В автоматизированных системах обработки информации и управления могут применяться различные математические модели и методы [4]. К ним относятся.

Оптимизационные задачи. Формализуется некоторая целевая функция, зависящая от параметров модели. Целью решения задачи оптимизации является нахождение таких значений параметров модели при которых целевая функция достигала максимума или минимума. Для решения таких задачи применяются методы условной и безусловной оптимизации. Кроме этого следует отметить, что если при поиске используются первая или вторая производные целевой функции, то речь идет о методах первого и второго порядка соответственно [23].

Задачи принятия решения (ЗПР). ЗПР в общем виде является задачей выбора альтернативы из множества альтернатив A, в соответствии с множеством критериев К c использованием модели М позволяющей для каждой альтернативы рассчитать вектор критериев и некоторого решающего правила П для выбора подходящей альтернативы в многокритериальной ситуации.

Задачи аппроксимации и экстраполяции. Данные задачи применяются для решения задачи идентификации объекта управления, т.е. получения модели функционирования объекта на основе входной и выходной информации [24]. Для решения данного рода задач используются регрессионные модели (линейные и нелинейные), а также модели основанные на моделях искусственного интеллекта, например искусственные нейронные сети [25].

Задача классификации (кластеризации). Данная задача применяется для автоматического определения принадлежности объекта тому или иному классу. Для решения применяются методы, основанные на вычислении декартова расстояния между компонентами вектора, характеризующего объект.

Деревья решений. Деревья решений – это способ представления правил в иерархической, последовательной структуре, где каждому объекту соответствует единственный узел, дающий решение [26].

Отметим, что автоматизированные системы, реализующие элементы анализа данных (Data Mining) относятся к классу Business Intelligence – систем поддержки принятия решения, например система анализа данных в среде облачных вычислений iCDMS (www.iclouddatamining.com).

 

16. Лингвистическое обеспечение АСОИУ

 

Под лингвистическим обеспечением (ЛО) автоматизированной системы понимается совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых при общении пользователей и эксплуатационного персонала АСОИУ с комплексом средств автоматизации при функционировании АСОИУ. Лингвистическая совместимость автоматизированных систем - частная совместимость АСОИУ, характеризуемая возможностью использования одних и тех же языковых средств общения персонала с комплексом средств автоматизации этих АСОИУ.

Одной из основных проблем в проектировании решений по ЛО является проблема формализации естественного языка. Как правило, в АСОИУ в качестве естественного языка рассматривается Ограниченный Естественный Язык (ОЕЯ) - это профессионально-ориентированное подмножество ЕЯ конечного пользователя [27]. Выделяют следующие проблемы понимания ОЕЯ.

1) Проблема смысл-текст, связанная с построением предложений на ОЕЯ в результате разбора которых либо теряется смысл, либо имеется многовариантность.

2) Проблема планирования возникает при необходимости вести диалог с пользователем, при котором необходимо глубокое знание предметной области.

3) Проблема равнозначности связана с возможностью по-разному определять одни и те же сущности предметной области.

4) Проблемы моделей участников общения. У участников общения должны быть сопоставимые модели представления знаний, необходимая глубина понимания, возможность логического вывода, возможность действия.

5) Проблема эллиптических конструкций, то есть опущенных элементов диалога.

6) Проблема временных противоречий, когда в предложении содержатся элементы в различных временах.

Ниже представлена последовательность анализа ОЕЯ.

Морфологический анализ (МА) определяет грамматические признаки для каждой словоформы. Грамматические признаки наиболее важных частей речи: существительное , прилагательное, глагол и местоимение.

Синтаксический анализ (СА) определяет синтаксическую структуру входного предложения.

Семантическая интерпретация (СИ) определяет семантическое представление предложения. Результатом СИ должна быть модель в виде, например, семантической сети для отображения отношений между объектами предложения или лингвистического фрейма (ЛФ).

Проблемный анализ отображает входные строки, представленные в виде сети ЛФ, в сеть проблемных фреймов (ПФ), служащую для внутреннего представления знаний в ИС. Для каждой предметной области должна быть разработана собственная база знаний, включающая абстрактную сеть ПФ.

ЛО АСОИУ, как правило, обеспечивает выполнение следующих функций:

1) поиска в документальных БД АИС по тематическим запросам;

2) взаимодействие персонала с КСА (голосовые сервисы).

3) межсистемного взаимодействия.

Требования к лингвистическому обеспечению системы приводят в соответствующем разделе документа «Техническое задание». Требования включают в себя требования к применению в системе языков программирования высокого уровня, языков взаимодействия пользователей и технических средств системы, а также требования к кодированию и декодированию данных, к языкам ввода-вывода данных, языкам манипулирования данными, средствам описания предметной области (объекта автоматизации), к способам организации диалога.

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: