Создание автоматизированных систем управления на автомобильном транспорте, страница 19

Г Л А В А 5. ПРОГРАММНО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АСУ

5.1 Организация разработки программ

Электронная машина не имеет сознания и воли. Чтобы получить необходимое решение, приходится управлять ее работой и предписывать ей те действия, которые следует выполнить. Эти предписания фиксируются в виде программ.
Программой называется алгоритм, записанный в форме, воспринимаемой вычислительной машиной. Программа определяет, какие действия, в какой последовательности и над какими данными должна выполнитьмашина, чтобы получить искомый результат. При решении задачи программа хранится в Памяти ЭВМ в виде определенной совокупности кодов. Машина последовательно извлекает эти коды из соответствующих ячеек памяти и выполняет записанные в них команды.
       Создание программ является сложной работой, которую должны выполнять специалисты различного профиля. Она начинается с постановки задачи.
Постановка задачи для решения на ЭВМ предполагает анализ системы управления и подробное описание решаемых проблем. При постановке задачи необходимо учитывать структуру информационной базы и последовательность ее создания в развития. Суть постановки задачи сводится к возможно более точному и подробному описанию целей, на достижение которых направлено решение задачи, а также выявление и уточнение факторов, от которых оно зависит.
       Ф о р м а л и з а ц и я обеспечивает привязку постановки задачи к условиям решения на ЭВМ. для этого уточняют объем испецифику исходных данных, определяют систему условных обозначений, устанавливают класс задачи.
      При формализации выявляют возможности использования методов математического моделирования. Под математической моделью понимается описание средствами математики объекта управления или процесса, в нем протекающего. Одновременно формулируются требования к входным и выходным данным, условия и результаты решения задачи, разрабатываются математические формулировки, определяются связи данной задачи с другими задачами АСУ. Постановка задачи описывается в виде документов, согласованных с руководителями организации.
Выбор метода решения означает нахождение алгоритма, в соответствии с которым исходные данные могут быть преобразованы в ожидаемое решение.
       А л г о р и  т м—это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от исходных данных к искомому результату. для алгоритмов характерны следующие свойства: определенность, т. е. точность описания процесса, исключающая произвольное толкование действий; результативность, т. е. обязательность получения конечного результата при условии. если исполнитель будет точно соблюдать предписания алгоритма; массовость, т. е. возможность обеспечить решение любой задачи того класса задач, в отношении которого алгоритм разработан; дискретность, т. е. расчленение на отдельные взаимосвязанные шаги, последовательное исполнение которых приводит к необходимому результату; потенциальная осуществимость, т. е. конечное число шагов при условии ограниченной сложности каждого отдельного шага.
Управленческая деятельность, как и любая другая, осуществляется в соответствии с алгоритмами. для отдельных видов управленческой деятельности алгоритмы решения задач известны. Выполнять такие работы можно без особых трудностей, поскольку достаточно 1 раз выучить алгоритм и затем неукоснительно следовать ему в процессе решения определенных задач. Эти работы называются рутинными и не требуют от исполнителя высокойквалификации и творческих способностей.                            Значительное число рутинныхопераций подлежит автоматизации, Однако многие проблемы управления относятся к числу творческих задач, В отличие от рутинных творческие задачи не имеют заранее разработанного алгоритма. Его находят в процессе принятия решений.
Все алгоритмы по способу их разработки можно разделить па эмпирические и производные.
Эмпирические алгоритмы получают в результате наблюдения за поведением управляемой системы и лиц, принимающих решения. Описывая результаты наблюдения, анализируют связи между определенными решениями и изменениями в производственной системе. Зафиксированные в содержательной форме или при помощи средств математики эти связи представляют собой имитирующие алгоритмы. Если известен характер влияния отдельных факторов и имеется возможность воздействовать на эти факторы, то полученный алгоритм называется алгоритмом управления. Примером эмпирического алгоритма может быть формула определения сдельной заработной платы водителя грузового автомобиля:

                                                                             З = ах + ву,

где а—сдельная расценка за 1 т перевезенного груза;
                   х — количество перевезенного груза, т;
                   в — сдельная расценка за 1 т.км;
                   у — количество выполненной транспортной работы.
       Формула указывает как состав действий, так и порядок их выполнения.
Производные алгоритмы могут быть получены из фактов и положений научных теорий, совокупности ранее разработанных алгоритмов через специальные правила вывода или же на основе опыта разработчика. Чаще всего производные алгоритмы возникают в результате творческого анализа уже известных процессов выработки решений применительно к новым задачам. В качестве примера рассмотрим алгоритм нахождения наибольшего общего делителя двух чисел а и в. Его можно получить, построив убывающую последовательность чисел, из которых первое является большим из двух данных, второе — меньшим, третье получается как остаток от деления первого на второе, четвертое — как остаток от деления второго на третье и т. д., пока не будет совершено деление без остатка. делитель в последнем делении и будет искомым результатом. Поскольку деление сводится к повторному вычитанию, предписание, пригодное для решения любой задачи данного типа, можно задать в виде следующей последовательности указаний:
      Указание 1. Сравни два числа а и в. Переходи к следующему указанию.

      Указание 2. Если а = в, то каждое из них дает искомый результат. Процесс остановить. Если нет, переходи к следующему указанию.