Декомпозиция подсистем управляемого процесса

• процесс Р декомпозируется на n взаимосвязанных подпроцессов, каждый из которых задается отображением: Pi: Mi×Ui×Ω→Yi

• Здесь Ui – множество входных сигналов, посредством которых подпроцесс Pi связан с другими подроцессами.

• Hi: M×Y→Ui - связующие функции подпроцессов

• При правильном разбиении на связанные подпроцессы справедливо условие: Y= p(m,H(m,y),w)↔ y=p(m,w), которое выполняется для всех m, y, w.

Управляющая подсистема

•

• Управляющая подсистема составлена из решающего элемента и реализатора, связанных каскадно. Функции реализатора сводятся, как правило, к модификации данных, чтобы сделать их возможное применение в другой системе.

• Декомпозиция управляющей системы Со: Ω→Xo на решающий элемент do (do: Ω→ Xo)и реализатор (Со: Ω×Xo→ξ)

• Предполагается, что существует связанное с управляющей системой Со семейство Do(w), w€W решаемых задач и соответствует множество решений Xo, привязанные к этим задачам.

Нижестоящая управляющая подсистема

•

• Нижестоящая управляющая система Сi:×Zi→Mi

• Декомпозиция на решающий элемент di и реализатор Ci аналогичны предыдущему варианту. Функции foi вво-дятся для формирования информационного сигнала ОС на основании вырабо-танного решения Xi под воз-действием координирующего сигнала γi и с учетом «откли-ка» процесса Zi.

14. Порядок и этапы информационно – ориентированного подхода к проектированию.

Этап 1.

Построение дерева целей

Этап 2.

Для каждой из выделенных на 1м этапе подцелей/функций определение методов и задач, реализующие эти методы и задачи. Взаимосвязь подцелей может быть представлена в виде двудольного графа G(C,F,U), где

С – множество подцелей и функций,

F – множество задач и методов,

U – множество ребер, указывающих на связь между С и F (в вобщем случае, смысл «многие-к многим»).

Этап 3.

Для каждой задач из f определяется ее расширенная информационная оболочка (РИО).

Входное ИП – входящее информационное поле,содержит набор показателей, требуемых для решения задачи.

Выходное ИП – множество данных, в которых отражается реализация, решение задачи.

- процесс преобразования входных данных в выходные, где

R – ресурсы (технические); М – методы и методологии;

А – алгоритмы; S – средства преобразования (программные), иногда объединяются с М.

Этап 4.

Определение взаимосвязей РИО, относящихся к различным задачам по различным составляющим этих ИО.

Типы связей:

1. Ç ≠Æ - непустое пересечение (Связь по процессу считается сильной, если для реализации различных задач используются общие методы и алгоритмы. Связь слабая. Если пересечение образуется благодаря общим средствам).

2. Связь по выходам ИП_i ^вых Ç ИП_j^вых ≠Æ - содержит общие информационные показатели.

3.связь по входам ИП_i ^вх Ç ИП_j^вх ≠Æ

4. связь по входу/выходу ИП_i ^вх Ç ИП_j^вых ≠Æ некие информационные показатели одной задачи используются при решении другой.

Этап 5.

Упорядочение РИО по связям информационной подчиненности (связям вход/выход). По результатам такого упорядочения выстраивается некая иерархия и следующей процедурой будет удаление из этой иерархии присутствующих в ней различных петель и контуров. *Включены некоторые показатели, которые просто передаются со входа на выход. От них надо избавляться.

Этап 6.

Построение иерархической структуры задач или соответствующих им РИО. С учетом избавления от всех петель и контуров. В основу построения структуры ставят соотношение информационной подчиненности 4. Если это отношение выполняется для некоторой вершины, то организуется 2хуровневая структура для этих задач. По итогам строится иерархическая структура с количеством уровней>2.

Этап 7.

Преобразование структуры задач. Если связь между нижележащим и вышележащим элементом носит чисто информационный характер, то нижний перемещается на уровень вверх. Подобная операция осуществляется для элементов всех уровней, начиная с 2го, снижу вверх. В результате получаем структуру, где на многих уровнях возможны горизонтальные связи между элементами.

Этап 8.

Синтез множества процессов организационной системы управления.GP-глобальный процесс системы, упр-ся элементами 1го уровня. В нашей структуре на более высоких уровнях иерархии могут присутствовать и другие процессы. Для того, чтобы на i-ом уровне мог иметь место некоторый процесс/множество процессов необходимо, чтобы среди элементов этого уровня присутствовали горизонтальные взаимодействия, синтезированные на этапе 7. В этом случае у элементов этого уровня помимо координирующих функций появляются собственные задачи по управлению соответствующим процессом. Совокупность процессов некоторого уровня вовсе не является декомпозицией глобального процесса, а может иметь чисто локальный характер, связанный с обработкой информации на данном уровне.

Этап 9.

Выбор принципа координации и синтез координационных задач. Для каждого из координационных элементов такой иерархической структуры выбирается принцип координации взаимодействия нижестоящих элементов. Помимо взаимосвязи с элементами, синтезируемыми на этапе 7, определяются точки обязательного согласования взаимодействий между элементами некоторого уровня, имеющими непустое пересечение РОИ по выходам (2ой тип). Для таких задач используются либо принцип согласования взаимодействий, либо оценка, либо прогнозирование. В других случаях выбор принципа координации не столь однозначен и может быть осуществлен исходя из условия координируемости системы условий простоты получения координационного взаимодействия. В итоге для целого ряда элементов системы может существовать 2 типа координирующих задач:

-«чистые», данный элемент выполняет функцию координатора и не имеет собственных задач;

-«сложные»,элемент помимо задачи выработки координационного воздействия решает задачу управления некоторым собственным процессом.

С большой степенью достоверности можно утверждать, что задача координации и собственная задача не связаны между собой, между ними может быть информационная связь типа 2/3.

Этап 10.

Определение множества организационных элементов, способных реализовать все функции и задачи, которые были определены выше.

Организационный элемент – некоторая группа субъектов вместе с техническими организациями и вычислительными средствами, призванными этой группе помочь в решении поставленных задач и реализации функции. Выделенное множество организационных элементов должно быть функционально полным, т.е. обеспечивать возможности решения и реализации функций задач, также ресурсно-избыточным. Все организационные элементы совместимы технически, информационно, психологически.

Этап 11.

Покрытие функциональной иерархии организации из выделенного множества. (перераспределение координирующих воздействий элементов верхнего уровня).

Этап 12.

Ремаршрутизация процессов и корректировка координирующих процессов. Может присутствовать (1) и отсутствовать(2).

(1) – если запрещенный вариант, также если по итогам 11 этапа получается разрешенный вариант, но имеются предпосылки для его улучшения/оптимизации, если предпосылок нет, то – (2).

Маршрутизация – решается вопрос о перезакреплении отдельных функциональных элементов за организационными, либо о пересмотре связей на функциональном уровне.

Алгоритм построения варианта организационной структуры.

Алгоритм покрытия функциональной структуры (упрощенный вариант)

Условия применения

· Равные возможности различных организационных элементов по отношению к входящим в их «разрешенное» поле функциональным элементам и задачам.

· Отсутствие структурных ограничений при покрытии