Представление алгоритмов системы управления сложными объектами в матрично–предикатном виде

В статье указано, что построение систем управления объектов, осуществляющих технологический процесс, начинается, как правило, с составления алгоритмов их функционирования. Этот процесс осуществляется зачастую эвристическими методами, сложные алгоритмы составляются отдельным блоками, а затем «сшиваются» в единое целое. В основном построение осуществляется в виде граф-схем, сложно в прочтении и неудобно в переработке. Качество этих алгоритмов полностью зависит от квалификации инженерного персонала, от знания технологии процесса, от владения теорией и практикой решения поставленной задачи. В данной работе показана возможность построения алгоритмов в матричной форме, то есть позволяющей получать формализованное описание в более удобном и компактном виде и дающее способ решения многих нестандартных ситуаций в процессе алгоритмизации. В статье рассмотрена возможность проведения ряда операций над граф-схемами, которые названы в дальнейшем «операциями доопределения», что позволило записать алгоритм в виде дуального графа и позволит представлять его виде модульных блоков, а также рассмотреть возможность представления алгоритмов в матрично-предикатном и таблично-предикатном виде. Сделан вывод о том, что задание алгоритмов систем управления сложными процессами в матичнопредикатном или таблично-предикатном виде даёт возможность использовать хорошо изученные методы теории графов, теории матриц и методы теории предикатов. Кроме того, появляется возможность использовать при работе с алгоритмами теоретико-множественные и алгебраические операции, разработанные для графов.

1. Дубов В.М., Капустянская Т.И. и др. Проблематика сложных систем (концептуальные основы модельных представлений). СПб.: Элмор. 2006:184.

2. Kron G. Diakoptics; piecewise solution of large-scale systems. N.Y.: General Electric Co.1957.

3. Лисицин А.Л., Зотов И.В. Особенности автоматизации управления сложными системами с использованием систем логического управления. Известия ЮгоЗападного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2016;2(19):35-38.

4. Gabriel Kron Tensor analysis of networks. London: MacDonald. 1965.

5. Орешкин С.А., Спесивцев А.В., Дайманд И.Н. и др. Синтез интеллектуальных автоматизированных систем управления сложными ТП. Автоматизация в промышленности. 2013;7:3-9.

6. Кононюк А. Е. Дискретно-непрерывная математика. (Начала). К.: Освіта України. 2014: 560.

7. John E Hopcroft; Rajeev Motwani; Jeffrey D Ullman. Introduction to automata theory, languages, and computation. London: Addison-Wesley. 2001:537.

8. Гуц А. К. Математическая логика и теория алгоритмов. М.: Либроком. 2009:234.

9. Зинкина Н. С. Методы и модели логического управления дискретными процессами в распределенных вычислительных системах на основе концепции согласования. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2011;1(17):35-47.

10. Поляков В.С., Поляков С.В. Запись алгоритма матрицей инцидентора. Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. Инфо 2014: матер. XI междунар.научн.-практ. Конф.(г. Сочи, 1–10 окт. 2014). 2014:149-152.

11. Поляков В.С., Поляков С.В. Представление формального описания функционирования механизмов судоходного шлюза в матрично-предикатной форме. Молодой ученый. 2017;17:69-75.

12. Поляков В.С, Поляков С.В. Представление алгоритма в матрично-предикатном виде. European Research. 2016;2(13):29-35.

13. Berge C. The theory of graphs and its applications. N.Y.:John Wiley.1962:320.

14. Richard Bellman. Introduction to Matrix Analysis. New York: McGraw-Hili Book Company. 1970.

15. Смирнов А. В. Сетевая модель для задачи целочисленного сбалансирования четырехмерной матрицы. Моделирование и анализ информационных систем.2016; 23(4):466-478.