Розроблення та дослідження методів графо-функціонального моделювання розподілених систем
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140636Ключові слова:
графічна модель, функціональний граф, параметрично-топологічна матриця, вагові параметри, розподілена системаАнотація
У процесі дослідження розроблено метод геометричного моделювання розподілених систем і пов'язаних з ними технологічних об'єктів. В основу методу закладено використання функціональних графів. В контексті дослідження основними відмінностями таких графів є: моделювання технологічних об’єктів розподілених систем виключно вершинами, без застосування ребер для відтворення зазначених об’єктів; використання ребер виключно для відтворення зв'язків між об'єктами. Зважування вершин зазначених графів виконується за допомогою призначених функцій або функціоналів з повною відсутністю виваженості ребер.
На відміну від найближчих аналогів, в основу аналітичної інтерпретації сформованих графічних моделей в пропонованому методі закладені не матриці інцидентності, а параметрично-топологічні матриці суміжності. В таких умовах істотно змінюється принципи присвоєння вагових коефіцієнтів елементів графа: замість позиційного розподілу елементів вагових множин між комірками матриць використовується завдання зазначених елементів в якості аргументів функцій у складі функціональних вершин. При зазначеному підході застосований діагональний спосіб прописування функцій або функціоналів вершин в матриці суміжності. Завдання зв'язків між елементами графа при аналітичній інтерпретації виконується по введеному позиційному принципу із застосуванням додатної або від’ємної логіки. При такому підході досягається можливість аналітичного формування множинних зв'язків між вершинами з довільною кількістю і спрямованістю, що раніше не застосовувалося в складі матриць суміжності. Крім цього, присвоєння елементам графа функціональних залежностей дозволяє відтворювати в складі геометричної моделі не тільки статичних, але й динамічних характеристик об'єктів, що моделюються.
Практична цінність пропонованого методу полягає в підвищенні універсальності і спрощенні процедур автоматизованої конфігурації програмного забезпечення систем керування. Досягнення такого результату можливе за рахунок скорочення обсягу даних, що вводяться, і можливості введення додаткових функцій об'єктів керування без правки вихідного коду. Додатково забезпечується вдосконалення формалізованого складання технічних завдань при розробленні технічної документації та апаратного забезпечення розподілених систем. Крім того, можлива інтеграція методу в існуючі системи САЕ і САПР, що забезпечує нарощування можливостей і створення принципово нових таких систем.
Подальший розвиток запропонованого методу полягає у розв'язанні питань, пов'язаних з оптимізацією розподілу аргументів функцій вершин по комірках парамерично-топологічних матриць
Посилання
- Glinkov, G. M., Makovskiy, V. A. (1999). ASU TP v chernoy metallurgii. Moscow, 310.
- Rudakova, A. V. (2010). Problemy upravleniya bol'shimi razvivayushchimisya sistemami. Vestnik Hersonskogo nacional'nogo tekhnicheskogo universiteta, 2, 29–33.
- Kustov, V. F., Kamenev, A. Yu. (2013). Eksperimental'no-staticheskie modeli raspredelennyh tekhnologicheskih ob'ektov. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost', 2, 97–101.
- Sigorskiy, V. P. (1977). Matematicheskiy apparat inzhenera. Kyiv, 768.
- Giranova, A. K. (2011). Razrabotka paketa programm dlya provedeniya eksperimentov s rekonfiguriruemymi vychisleniyami. Modeliuvannia ta informatsiyni tekhnolohiyi, 59, 124–129.
- Panchenko, S., Siroklyn, I., Lapko, A., Kameniev, A., Zmii, S. (2016). Improvement of the accuracy of determining movement parameters of cuts on classification humps by methods of video analysis. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (3 (82)), 25–30. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.76103
- Kamenev, A. Yu. (2014). Universal'niy metod konfigurirovaniya programmnogo obespecheniya avtomatizirovannyh sistem upravleniya tekhnologicheskimi procesami. Nauka i proizvodstvo Urala: Nauchno-tekhnicheskiy i proizvodstvenniy zhurnal, 4, 146–150.
- Cliff, O., Prokopenko, M., Fitch, R. (2018). Minimising the Kullback–Leibler Divergence for Model Selection in Distributed Nonlinear Systems. Entropy, 20 (2), 51. doi: https://doi.org/10.3390/e20020051
- Zrafi, R., Ghedira, S., Besbes, K. (2018). A Bond Graph Approach for the Modeling and Simulation of a Buck Converter. Journal of Low Power Electronics and Applications, 8 (1), 2. doi: https://doi.org/10.3390/jlpea8010002
- Małecki, K. (2017). Graph Cellular Automata with Relation-Based Neighbourhoods of Cells for Complex Systems Modelling: A Case of Traffic Simulation. Symmetry, 9 (12), 322. doi: https://doi.org/10.3390/sym9120322
- Holder, K., Zech, A., Ramsaier, M., Stetter, R., Niedermeier, H.-P., Rudolph, S., Till, M. (2017). Model-Based Requirements Management in Gear Systems Design Based On Graph-Based Design Languages. Applied Sciences, 7 (11), 1112. doi: https://doi.org/10.3390/app7111112
- Chen, Y., Guo, Y., Wang, Y. (2017). Modeling and Density Estimation of an Urban Freeway Network Based on Dynamic Graph Hybrid Automata. Sensors, 17 (4), 716. doi: https://doi.org/10.3390/s17040716
- Zhang, H., Lu, F. (2017). GSMNet: A Hierarchical Graph Model for Moving Objects in Networks. ISPRS International Journal of Geo-Information, 6 (3), 71. doi: https://doi.org/10.3390/ijgi6030071
- Liu, J., Liu, J. (2016). The Treewidth of Induced Graphs of Conditional Preference Networks Is Small. Information, 7 (1), 5. doi: https://doi.org/10.3390/info7010005
- Listrovoy, S., Panchenko, S., Listrova, E. (2017). Mathematical models in computer control systems railways and parallel computing: monograph. Kharkiv, 300.
- Zhou, G., Feng, W., Zhao, Q., Zhao, H. (2015). State Tracking and Fault Diagnosis for Dynamic Systems Using Labeled Uncertainty Graph. Sensors, 15 (11), 28031–28051. doi: https://doi.org/10.3390/s151128031
- Huynh-The, T., Banos, O., Le, B.-V., Bui, D.-M., Yoon, Y., Lee, S. (2015). Traffic Behavior Recognition Using the Pachinko Allocation Model. Sensors, 15 (7), 16040–16059. doi: https://doi.org/10.3390/s150716040
- Santone, A., Vaglini, G. (2014). Model Checking Properties on Reduced Trace Systems. Algorithms, 7 (3), 339–362. doi: https://doi.org/10.3390/a7030339
- Csiszár, V., Hussami, P., Komlós, J., Móri, T., Rejtõ, L., Tusnády, G. (2012). Testing Goodness of Fit of Random Graph Models. Algorithms, 5 (4), 629–635. doi: https://doi.org/10.3390/a5040629
- Lu, M., Constantinescu, C., Sarkar, P. (2012). Content Sharing Graphs for Deduplication-Enabled Storage Systems. Algorithms, 5 (2), 236–260. doi: https://doi.org/10.3390/a5020236
- Kozachenko, D. N., Vernigora, R. V., Berezoviy, N. I. (2012). Kompleksniy analiz zheleznodorozhnoy infrastruktury metallurgicheskogo kombinata na osnove grafoanaliticheskogo modelirovaniya. Zbirnyk naukovykh prats Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu im. akademika V. Lazariana «Transpotni systemy i tekhnolohiyi perevezen», 4, 55–60.
- Bobrovskiy, V. I., Kozachenko, D. N., Vernigora, R. V. (2014). Functional simulation of railway stations on the basis of finite-state automata. Transport Problems, 9 (3), 57–66.
- Gischel, B. (2015). EPLAN Electric P8 Reference Handbook. Carl Hanser Verlag, 672. doi: https://doi.org/10.3139/9781569904992
- Matić, D., Lukač, D., Bugarski, V., Kulić, F., Nikolić, P. (2016). Computer aided design with Eplan electric P8 educational projektovanje primenom računara kroz prikaz programskog paketa Eplan electic P8 educational. Journal on Processing and Energy in Agriculture, 20 (2), 102–105.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Anatolii Boinik, Oleksii Prohonnyi, Oleksandr Kameniev, Anton Lapko, Viktor Kustov, Dmytro Kuzmenko, Olena Shcheblykina
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
