Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация

На практике единственный аспект далековато не всегда совершенно точно диктуется мотивированной направленностью операции. К примеру, при оценке эффективности ракетного удара кроме основного показателя – математического ожидания обстоятельствённого противнику вреда – приходится учесть и ряд дополнительных:

- собственные утраты,

- расход средств,

- время выполнения операции и т.д. 9

Множественность личных характеристик V1,V2,…Vn, из которых некие Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация требуется максимизировать, а другие минимизировать, свойственна для сколько-либо сложной задачки. Показатель эффективности системы W ( глобальный показатель ) -- вектор с компонентами V1,V2…Vj,…Vn

(показателями эффективности подсистем, либо локальными показателями ),

W=W( V1 ,…Vj,…Vn ). (1.1)

Основной операцией анализа является разделение целого на части. Задачка распадается на подзадачи, система — на подсистемы Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация, цели — на подцели.

Задачка оптимизации проектируемой системы – отыскание

opt

хороших значений хij проектных характеристик, соответственных максимуму глобального показателя эффективности

opt

{xij } = arg max W{xij}, (1.2)

{ ξϳ }

{хij} - вектор значений хij проектных характеристик,

{ ξϳ } - вектор значений ресурса ξϳ из стартового веса, выделяемого на ϳ-ю подсистему, ϳ = 1,2,…n.

В задачке проектирования ракеты-носителя глобальный ( верхнего уровня ) показатель Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация эффективности W –вес доставляемой на орбиту полезной нагрузки. Вклад каждой из подсистем ( движок с системой питания, топливные баки и т.п. ) характеризуется локальным ( нижнего уровня ) показателем Vi , i = 1,2,3,4. Полагаем, что при увеличении каждого Vi растёт W, т.е. ∂W/∂Vi ≥ 0. На наращивание Vi будет нужно израсходовать частьξϳ общего ресурса -- стартового Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация веса G0 ,

∂G0 / ∂Vi ≥ 0. (1.3)

Каждый локальный показатель эффективности подсистемы Vi является

функцией проектных характеристик xi ={xi1, xi2, xi3… xij…ximi } подсистемы , где mi—число характеристик подсистемы. Допустимые значения каждого

параметра определяются критериями

xij*≤ xij ≤ xij**,, j=1,..mi . (1.4)

Не считая этих критерий нужно выдержать ограничение на стартовый вес G Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация0 , G0≤ G. Это глобальное ограничение по ресурсам, требуемым на реализацию проектируемой системы,

G0 ≤ G при ∑ξϳ≡G0 . (1.5)

j

Тут G -- располагаемый ресурс на реализацию системы

Вместе с задачей г л о б а л ь н ой оптимизации (1.2) может быть рассмотрено n задач л о к а л ь н о й оптимизации

opt

{xi }=arg maxVi Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация , ξϳ = var, i = 1,2,..n. (1.6)

{xi}

Выделение задач локальной оптимизации из задачки глобальной оптимизации при разбиении системы на подсистемы именуется декомпозицией. Декомпозиция сводится к разрешению последующих заморочек:

1. выделение из глобальной задачки локальных задач нижнего уровня;

2. синтез координатора;

3. отыскание процедуры координации. .

При вычленении подсистем разрываются связи с верхним уровнем, вроде Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация бы «развязываются» взаимодействия уровней [1]. В чем состоят эти взаимодействия? В задачке проектной оптимизации ракеты-носителя с верхнего ( глобального ) уровня должен поступить координирующий сигнал на нижние уровни о допустимом выделяемом ресурсе ξi*, в границах которого осуществляется наращивание каждого из локальных характеристик Vi

подсистем i = 1, 2,…n . Т.е. при локальной Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация оптимизации подсистемы ресурс ξi рассматривается как свободно варьируемая переменная, Vi=Vi(ξϳ), ξϳ= var, и при «сборке» подсистем в систему решается задачка координации – выбора ξϳ* средиξϳ= var для обеспечения maxW при G0≤G.

Определение: {ξϳ} = ( ξ1,ξ2,…ξn ) есть глобально среднее рассредотачивание ресурса G по подсистемам. « Сборка » подсистем в систему таким методом именуется координацией оковём развязывания взаимодействий Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация.

Одной из особенностей иерархических систем является агрегирование инфы, передаваемой на верхний уровень управления. Элемент верхнего уровня (координатор) интересует не действительное текущее состояние всех частей нижнего уровня, а некие характеристики их работы на определенном интервале времени, другими словами информация, позволяющая отлично решать координирующую задачку управления. Как следует, решение элемента Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация верхнего уровня, связанное с выбором текущего координирующего воздействия, принимается по неким облегченным моделям, отражающим поведение частей нижнего уровня. Принципиально отметить, что эти облегченные модели (абстракции) должны обрисовывать не только лишь сам объект управления, да и используемые на нижнем уровне локальные регуляторы. Разумеется, что сам метод координации в значимой мере подходом Многоуровневые иерархические системы. декомпозиция и координация к агрегированию инфы, другими словами методом стратификации системы определяется


mnogoplodie-svinomatok-i-dolya-mertvorozhdennih-porosyat.html
mnogopotokovie-programmi.html
mnogoprocessornie-vichislitelnie-kompleksi-elbrus-referat.html