Дипломная работа: Блочно-симметричные модели и методы проектирования систем обработки данных
;
устойчивость режима
функционирования системы
;
общее число дублируемых
процедур
;
число процедур в составе
модуля
;
число информационных
элементов в составе массива базы данных
,
дублирование информационных
элементов в массивах
;
однородность включения
процедур в программные модули
;
общее число
информационных элементов, используемых модулями задач
.
Переменные и обозначения
в данной постановке определены следующим образом:
где - булевая матрица
взаимосвязей задач и процедур обработки данных, и
- матрицы взаимосвязей
информационных элементов с процедурами обработки данных соответственно при
считывании и записи:
Переменные и определяют взаимосвязи
системы разрабатываемых модулей задачи с отдельными информационными элементами
и массивами информационной базы соответственно при считывании и записи данных в
процессе обмена с внешней памятью ЭВМ, а переменная -
взаимосвязи задач с программными модулями.
Среднее время решения -й задачи СОД РВ
определяется следующим образом:
,
Где - среднее процессорное
время решения задачи; - среднее время
поиска и перезаписи -го модуля из
внешней памяти в оперативную память; -
среднее время считывания -го
массива из внешней памяти; -
среднее время записи результатов обработки данных в -й
массив. Среднее время решения всех задач обработки данных в СОД РВ определяется
в соответствии с соотношением
.
Среднее время
обслуживания заявки для алгоритма кругового циклического обслуживания с
послеприбытием имеет вид
,
где - среднее время нахождения
заявок в системе; – квант времени
обслуживания заявки; - случайное
положительное число, имеющее геометрическое распределение; - интенсивность поступления
заявок -го типа; - интенсивность потока
заявок.
Поставлены и решены
следующие задачи разработки оптимальных модульных СОД РВ: определение системы
модулей программного и информационного обеспечения, формализуемой в виде
блок-схемы обработки данных функциональных задач, использующих дисциплины
диспетчеризации заявок с относительными, абсолютными и смешанными приоритетами;
определение оптимальной и допустимой последовательности приоритетов уровней и
выбор методов организации вычислительного процесса, определение структур базы
данных и ее характеристик. В качестве основных критериев оптимальности
рассматриваются минимум межмодульного интерфейса, минимум число обращений
системы программных модулей к внешней памяти, минимум суммарного времени
ожидания заявок на решения задач, минимум суммарного штрафа за ожидание заявок
на решение задачи системы.
Задачи синтеза решены при
ряде технологических и эксплуатационных ограничений, основными из которых являются
ограничения на устойчивость режима функционирования системы, на среднее время
ожидания заявок на решения задач, сложность интерфейса. Поставленные задачи
синтеза модульных СОД РВ сведены к моделям целочисленного нелинейного
программирования, для решения которых предложены алгоритмы, основанные на схеме
«ветвей и границ».
Диалоговые системы. Современный уровень развития
вычислительной техники и особенно персональных ЭВМ обусловил резкое расширение
числа и возможностей диалоговых систем в модульных СОД, а также круга их
пользователей.
Разработка эффективных
диалоговых систем представляет собой комплексную проблему, включающую в себе
анализ и типизацию информационных требований пользователей, синтез типовой
модели диалога для заданного множества пользователей, информационные запросы
которых принадлежат одной предметной области, синтез информационного и
модульного программного обеспечения диалоговых систем (ДС) [130].
При синтезе оптимальных
модульных ДС используется следующие системные и технические характеристики:
затраты на разработку и внедрение системы в целом и ее подсистемы, время
разработки и внедрения, эксплуатационные расходы, потери в системе от
несвоевременного представления информации пользователю, конфигурация, качество
и загрузка технических средств, используемых при решении задач пользователей,
достоверность обрабатываемой информации, информационная производительность
системы, надежность программного и технического обеспечения ДС, релевантность
выполняемых системой запросов, время реакции ДС при выполнении запросов
пользователей по заданным сценариям, время и удобство формирования
пользователем запросов, степень приближения к работе в реальном масштабе
времени (так режиме формирования запроса так и при реализации интерфейса ДС-БД)
[131], объем оперативной памяти для размещения программных модулей и
информационных массивов системы, быстродействие, время обращения к
периферийному оборудованию, стоимость комплекса технических средств (КТС) и его
комплектация с учетом эргономических требований, степень распределенности КТС в
случае сетевой его архитектуры [56-57].
В зависимости от
постановки задач синтеза ДС, а также от степени важности той или иной
характеристики для проектируемой системы в качестве критерия оптимальности
синтезируемой ДС принимают одну из вышеперечисленных характеристик качества, а
другие являются ограничениями.
Наиболее общей задачей
синтеза ДС является определение по заданным критериям эффективности сценарии
(С), программного обеспечения (Р), информационного обеспечения (I) и комплекса технических средств (Г)
диалоговой системы на основе анализа характеристик пользователей (П), решаемых
ими задач (Ф) и требований пользователей к основным характеристикам решаемых
задач.
К частным задачам синтеза
ДС относятся определение оптимального сценария С диалоговой системы на основе
локальных сценариев, выбор КТС из множества возможных, синтез Р и I на основе информации о сценарии С и
характеристиках выбранного КТС.
Критерии эффективности
при синтезе ДС целесообразно разбить на несколько уровней: ДС в целом, процесс
диалога, обеспечивающие подсистемы ДС (программное, информационное и
техническое обеспечение ДС),
Наиболее характерными
критериями эффективности при синтеза ДС являются: минимум общего времени
разработки и внедрения, максимум информационной производительности ДС,
максимальный уровень достоверности при обработке информации, релевантность
заданного множества запросов, максимальный уровень, защиты ДС от
несанкционированного доступа, минимум загрузки ЭВМ.
Наиболее характерными
критериями эффективности процесса диалога в ДС являются: максимум мощности диалога,
информационной производительности, минимум среднего времени, прохождения
запроса, минимум числа обращения к внешней памяти при прохождении запроса,
максимум одновременно работающих пользователей ДС, минимум времени,
непроизводительно затрачиваемого пользователем на диалог.
При разработке
программного и информационного обеспечения ДС затраты и время на их разработку
и внедрение в значительной степени определяются сложностью взаимосвязей между
отдельными программными модулями ДС, а расходы на эксплуатацию ДС - временем
реализации отдельных запросов, сложностью сценариев диалога и технической
сложностью алгоритмов их реализации, необходимым уровнем достоверности
обработки данных. Поэтому основными показателями качества разрабатываемого
программного и информационного обеспечения ДС является сложность межмодульных
информационных связей (интерфейса), сложность сценариев диалога и
технологическая сложность алгоритмов их реализации. Эти показатели и доминируют
при разработке, отладке, внедрении и модификации ДС.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 |