Реферат на тему «Рациональная организация информационно-математического обеспечения АСУ СДО»

Оглавление

Введение

1. Понятие автоматизированных систем управления

2. Информационно-математическое обеспечение АСУ СДО

Заключение

Список литературы

Введение

Во второй половине 60-х и в 70-х годах получили развитие, так называемые, автоматизированные системы управления сложными объектами хозяйственной деятельности (предприятиями, энергосистемами, отраслями, сложными участками производства).

Структуру информационных систем составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации. Состав функциональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной области использования информационной системы, специфики хозяйственной деятельности объекта, управления.

В состав обеспечивающих подсистем обычно входят: информационное обеспечение, техническое обеспечение, программное обеспечение, математическое обеспечение, лингвистическое обеспечение.

Цель разработки и внедрения АСУ — улучшение качества управления системами различных видов, которое достигается

• своевременным предоставлением с помощью АСУ полной и достоверной информации управленческому персоналу для принятия решений;
• применением математических методов и моделей для принятия оптимальных решений.

Цель данной работы – рассмотреть более подробно понятие и рациональную организацию информационно-математического обеспечения АСУ СДО.

Понятие автоматизированных систем управления

АСУ — автоматизированные системы управления, — это совокупность математических методов, технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом или процессом в соответствии с заданной целью, а также коллектив людей объединенных общей целью.

АСУ предназначена для автоматизированной обработки информации и частичной подготовки управленческих решений с целью увеличения эффективности деятельности специалистов и руководителей за счет повышения уровня оперативности и обоснованности принимаемых решений.

Наиболее важная цель построения всякой АСУ — резкое повышение эффективности управления объектом (производственным, административным и т.д.) на основе роста производительности управленческого труда и совершенствования методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса.

Различают два основных типа таких систем: системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) и системы организационного управления (АСОУ). [5]

Их главные отличия заключаются в характере объекта управления (в первом случае – это технические объекты: машины, аппараты, устройства, во втором – объекты экономической или социальной природы, то есть, в конечном счете коллективы людей) и, как следствие, в формах передачи информации (сигналы различной физической природы и документы соответственно).

Следует отметить, что наряду с автоматизированными существуют и системы автоматического управления (САУ). Такие системы после наладки могут некоторое время функционировать без участия человека.

САУ применяются только для управления техническими объектами или отдельными технологическими процессами. Системы же организационного управления, как следует из их описания, не могут в принципе быть полностью автоматическими. Люди в таких системах осуществляют постановку и корректировку целей и критериев управления, структурную адаптацию системы в случае необходимости, выбор окончательного решения и придание ему юридической силы. [4]

Цели внедрения любой АСУ:

• повышение эффективности принимаемых решений, особенно в части наилучшего использования всех видов ресурсов и сокращения потерь, достигаемых за счет обеспечения процесса принятия решений своевременной, полной и точной информацией, а также применения математических методов оптимизации;
• повышение производительности труда инженерно-технического и управленческого персонала (и его сокращение) за счет выполнения основного объема учетных и расчетных задач на ЭВМ.

Информационно-математическое обеспечение АСУ СДО

Реализация требований предъявляемых к анализу организации управления, во многом зависит от качества и объема информации о состоянии анализируемого объекта. Информация должна быть необходимой и достаточной, объективно характеризовать организацию управления, используя количественно определенные характеристики.

Основными источниками получения сведений о сложившейся организации управления и тенденциях ее развития в настоящее время являются следующие. Первый источник — данные отчетности и текущего года. Этот источник дает возможность выявить численность и состав работников, занятых в аппарате управления, величину издержек управления, стоимость организационной и вычислительной техники.

Второй источник — изучение директивной документации (приказы, распоряжения, протоколы совещаний, материалы по проверке исполнения, отчеты отдельных подразделений и т.п.).

Третий источник — специальные обследования. Этот источник является в настоящее время основным. [1]

В настоящее время большое значение приобретают данные о загруженности материально-вещественных элементов системы управления. Объектом наблюдения в этом случае является отдельный объект — вычислительная машина, множительная установка, какой-либо документ. Важным источником получения данных об организации управления является проведение специальных опросов работников аппарата управления или коллектива соответствующего подразделения управляемого объекта.

Названные источники информации не исключают друг друга. Они должны сочетаться, взаимодополняя и обогащая получаемый разными методами материал. В настоящее время успешно используется несколько методик анализа информационного обеспечения. Они различаются принятыми характеристиками количества информации (символы, записи, графостроки, документы и т. п.), методами и инструментами анализа. Наиболее разработанными можно считать следующие методы.

1) Метод матричного моделирования процессов разработки данных, опробованный на машиностроительных предприятиях.

2) Графоаналитический метод исследования потоков информации, опробованный на металлургических заводах.

3) Описание потоков информации в виде графика типа дерева.

4) Метод схем информационных связей плановых расчетов.

5) Метод исследовательского анализа задач управления, разработанный на выявлении «коротких» потоков.

Эти методы исходят прежде всего из общей количественной характеристики информации. Каждый из этих методов имеет свою область применения: одни удобны для описания информационных связей между подразделениями, другие — между группами задач, отдельными задачами и группами элементарных процедур. [2]

Наиболее полное и детальное отражение и анализ потоков информации можно получить с помощью информационных моделей, которые разрабатываются как матричные модели. При этом используются различные матрицы — материальные процессы и документооборот, документооборот и состав решений и задач на конкретном уровне управления, по определенным группам задач, по разным уровням управления и др.

Чаще других используются модели в виде матриц и графов. Оба эти способа моделирования предполагают выделение в информационной системе в виде самостоятельных компонентов исходных, промежуточных и конечных данных. Это позволяет изучать их изолированно, что имеет принципиальное значение для исследования потребности во внешней и внутрипроизводственной информации.

Матричные модели потоков циркулирующей информации могут быть построены в различных вариантах, но в качестве базовых выступают матрицы размерностью «документ на документ», «показатель на показатель». При этом документы могут рассматриваться как единые блоки.

В классическом виде матричные модели предназначены для анализа классификационных связей. Но они приемлемы также для изучения основных характеристик информационного обеспечения управленческого аппарата, потому что позволяют показать различные группировки видов и источников информации и способствуют более полному выявлению фактической обеспеченности и возможности улучшения задач разного вида.

Графоаналитический метод исследования информационных потоков основан на представлении их информационного графа и анализа его матрицы смежности. Графы могут быть построены на уровне документов, на уровне компонентов (исходные, промежуточные и внешние данные) и на синтетическом уровне (исходные и промежуточные данные, внешние и функциональные результаты).

На основе графоаналитических моделей можно выявить число разновидностей исходной , промежуточной и результативной информации, используемой и получаемой в процессе решения задачи, частоту использования различных информационных данных, действительное использование каждого показателя в работе. [4]

Имея графы основных задач и процедур, решаемых в процессе управления, можно получить матрицу смежности графов, показывающую взаимосвязь задач и документов, используемых в управлении. Граф каждой задачи и конкретного уровня управления позволяет установить рациональную информационную преемственность, возможность использования промежуточных и конечных результатов данной задачи для других.

Структурный граф может использоваться для расчета объема информации. Эти методики анализа информационного обеспечения в совокупности позволяют рассматривать все стороны семантического аспекта анализа.

Математическое обеспечение АСУ

Успехи разработки пакетов прикладных программ (ППП) обусловливают возможность автоматизированной разработки МО АСУ, классификацию средств которого осуществляют по составу (методы, модели и алгоритмы) и по назначению (общее и специальное МО АСУ).

Под общим понимается часть математического обеспечения АСУ, представляющая собой совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, использованных при создании (развитии) АСУ и предназначенных для решения типовых (часто встречающихся) задач переработки информации, организации информационно-вычислительного процесса (ИВП) и управления комплексом технических средств (KTC).

Общее математическое обеспечение (ОМО) АСУ включает, таким образом, следующие виды ОМО:

— типовое (для реализации стереотипных этапов технологических процессов (ТП) переработки информации в АСУ);

— системное (для организации ИВП в АСУ);

— машинное (для управления КТС). [3]

Типовое ОМО включает обеспечение комплексов расчетных задач (измерения наблюдаемых состояний управляемых сложных динамических объектов (СДО), оценивания состояний СДО, идентификации и диагностирования СДО, выработки управляющих решений, распределения ресурсов АСУ, координации и упорядочения действий и др.) и информационных задач (информационного обмена, информационно-справочного обслуживания, информационного обслуживания расчетных задач, обслуживания информационной базы, маршрутизации сообщений, поиска необходимой для выработки управляющих решений информации, контроля и защиты информации и др.). [1]

Системное ОМО включает обеспечение диалоговых человеко-машинных режимов взаимодействия в АСУ СДО (системы автоматизированной обработки данных, системы управления базами данных и знаний, системы обеспечения решения задач и др.), подготовки и отладки программ пользователя (трансляторы, отладчики, эмуляторы, имитаторы ЭВМ и др.) и автоматического делопроизводства ( регистрации запросов и выдач данных, разграничения доступа к ресурсам АСУ, категорирования грифованной информации и др.).

Машинное OMO включает штатное обеспечение (операционные системы, системы программирования, системы функционального контроля и диагностики, библиотеки стандартных алгоритмов и др., поставляемые в виде программ вместе с ЭВМ АСУ) и сетевое обеспечение (местные операционные системы, системы совместного функционирования, системы функционального контроля и диагностики, системы сбора статистики и др., поставляемые вместе с унифицированными комплексами обработки информации (KOИ) в виде пакетов программ).

Под специальным математическим обеспечением (СМО) АСУ понимается часть математического обеспечения АСУ, представляющая собой совокупность методов, моделей и алгоритмов, разрабатываемых при создании (развитии) конкретной АСУ СДО для реализации и имитации ее функций.

СМО АСУ СДО включает, таким образом, следующие компоненты:

— функциональное обеспечение (для функциональных подсистем (ФПС) АСУ СДО);

— имитационное обеспечение (для имитационно-моделирующих комплексов (ИМК), реализующих методы экспериментального моделирования ФПС ACУ);

— сетевое обеспечение (для организации ИВП и управления КТС в конкретной распределенной АСУ СДО). [6]

Функциональное СМО включает обеспечение СДО, подсистем измерения и сбора информации (ПИСИ), наблюдения (ПН), идентификации (ПИ), выработки управляющих решений (ПВУР), централизованной координации и административно-организационного управления (ПЦКАУ), информационного обмена. Функциональное СМО содержит, кроме того, методы, модели и алгоритмы типовых процессов, реализующих специфическую деятельность АСУ СДО.

Имитационное СМО включает обеспечение планирования и проведения имитационных экспериментов на средствах ИМК (автоматизированные имитационные модели информационных процессов в реальной АСУ СДО) и тренировок дежурных смен (ДС) людей-операторов АСУ в условиях, имитирующих реальные.

Сетевое СМО включает обеспечение совместного функционирования распределенных и разнородных KCA (специальные мониторы, протоколы и др.), а такие специальные системы программирования, предназначенные для реализации функций подготовки информационных массивов (программ и данных), трансляции и компоновки программных массивов с носителя на носитель и др. [7]

В соответствии с МО АСУ реализуется в виде ее программного обеспечения (ПО), а с учетом присущих АСУ свойств непрерывного развития (совершенствования) процесс разработки (создания) дополнительных (более совершенных) средств МО и их преобразования в ПО должен осуществляться на всех этапах жизненного цикла АСУ. При этом очевидно, что от результатов функционирования АСУ можно ожидать только того, что в нее заранее заложено. В этой связи важно сформулировать перечень требований к программно-математическому обеспечению (ПМO) и определить способы и средства их реализации в создаваемой (разрабатываемой, синтезируемой) АСУ.

В связи с этим, основные требования к программно-математическому обеспечению АСУ:

— ПМ0 AСУ должно быть достаточным для выполнения всех функций АСУ, реализуемых с применением средств ЭВТ, а также иметь средства организации всех требуемых процессов обработки данных, позволяющие своевременно выполнять все автоматизированные функции во всех регламентированных режимах;

— ПМО АСУ должно быть преимущественно построено на базе существующих систем управления базами данных, зарегистрированных в установленном порядке, ППП и других программ, заимствованных из государственных, отраслевых и других фондов алгоритмов и программ, допускать загрузку и проверку по частям и позволять производить замещение одних программ без коррекции других;

— ПМО АСУ должно быть построено таким образом, чтобы отсутствие отдельных данных не сказывалось на выполнении функций АСУ, при реализации которых данные не используются;

— ПМО АСУ должно иметь средства диагностики КТС АСУ и контроля достоверности входной информации;

— в ПМО ACУ должны быть реализованы меры по защите от ошибок при вводе и обработке информации, обеспечивающие заданное качество выполнения функций АСУ и другое. [5]

Заключение

Итак, автоматизированная система управления (АСУ) — это комплекс технических и. программных средств, совместно с организационными структурами (отдельными людьми или коллективом), обеспечивающий управление объектом (комплексом) в производственной, научной или общественной среде.

Разрабатываемое ПМО АСУ должно обладать следующими свойствами: функциональной достаточностью, надежностью, расширяемостью, модифицируемостью, модульностью построения, удобством эксплуатации, мобильностью, понятностью и другое.

Вновь разрабатываемые при создании конкретной АСУ программные изделия, включенные в состав ее ПО, должны быть зарегистрированы в государственном, отраслевом или других фондах алгоритмов и программ (по принадлежности). При этом эксплуатационная документация на АСУ должна соответствовать стандартам Единой системы программной документации и содержать все сведения, необходимые персоналу АСУ для использования ПО АСУ для его первоначальной загрузки и генерации, загрузки информации внутримашинной информационной базы, запуска программ АСУ, проверки их функционирования с помощью соответствующих тестов.

Внедрение АСУ обычно приводит к совершенствованию организационных структур и методов управления, более гибкой регламентации документооборота и процедур управления, упорядочению использования и создания нормативов, совершенствованию организации производства.

Список литературы

1. Балдин К.В., Уткин В.Б. Информационные системы в экономике: учебник. 2-е изд. М.: Дашков и К°, 2016. 395 с.
2. Верников Г.Н. Основы методологии обследования организаций. http://www.vernikov.ru.
3. ГОСТ 34-003—90. Автоматизированные системы. Термины и определения. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. ИПК «Издательство стандартов», 1997.
4. Гюнтер, М. Теория автоматического управления: Учебное пособие / М. Гюнтер. — СПб.: Лань, 2016. — 224 c.
5. Евдокимов В.В., Нильва А.И., Морев В.Н. Автоматизированные системы управления промышленными предприятиями. Л., 2005, с. 168.
6. Информационные технологии управления: учеб. пособие для вузов /под ред. проф. Г.А. Титоренко. 2-е изд., доп. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2004. 439 с.
7. Коновалов, Б.И. Теория автоматического управления: Учебное пособие / Б.И. Коновалов, Ю.М. Лебедев. — СПб.: Лань, 2016. — 224 c.
8. Малафеев, С.И. Теория автоматического управления: Учебник / С.И. Малафеев. — М.: Академия, 2019. — 352 c.
9. Ольшанецкий А.Г. Проблемы формализации правовых норм.— «Советское государство и право», 2004, № 2, с. 127.
10. Шишмарёв, В.Ю. Теория автоматического управления: Учебник / В.Ю. Шишмарёв. — М.: Академия, 2017. — 224 c.
11. Юревич, Е.И. Теория автоматического управления / Е.И. Юревич. — СПб.: BHV, 2016. — 560 c.