Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий

1.

1
ТЕМА
Фамилия Имя Отчество
Курсовая работа по дисциплине «Разработка и стандартизация программных средств
и информационных технологий»
Направление 09.03.03–«Прикладная информатика»
профиль «Прикладная информатика в экономике»
Руководитель
док. физ.– мат. наук, профессор
Горохов Максим Михайлович
Ижевск – 2024

2.

2
Характеристика работы
Объект исследования: иерархические производственно-технические
системы.
Предмет исследования: методы и алгоритмы поддержки принятия
решений.
Цель работы состоит в разработке подхода к управлению
иерархическими производственно-техническими системами на основе
методов и алгоритмов поддержки принятия решений.

3.

Задачи исследования
1.
2.
3.
4.
5.
Разработать
метод
совместного
применения
функционального,
объектноориентированного подходов и моделирования графического пользовательского
интерфейса для анализа структуры иерархических объектов с целью создания
информационных систем поддержки принятия решений. Метод позволит снизить объем
разрабатываемых моделей, повысить обоснованность принимаемых решений, сократить
временные затраты на разработку специализированных информационных систем.
Разработать метод построения интегральных показателей иерархической структуры,
основанный на совместном применении методов решающих матриц, анализа иерархий,
нечетком логическом выводе, кластеризации и оптимизации. Разработать структуру
экспертных информационных систем для работы с интегральными показателями
иерархических производственно-технических систем.
Разработать метод управления сложной системой на основе максимизации
интегрального показателя по матрице решений при распределении ресурсов и оценке
вероятности появления факторов по методу собственного вектора.
Разработать проблемно-ориентированные информационные системы поддержки
принятия решений в иерархических производственно-технических системах через
предложенные интегральные показатели, облегчающие восприятие большого количества
информации.
Разработать и внедрить модели и алгоритмы для исследования системных связей и
закономерностей
для
определения
параметров
изучаемых
иерархических
производственно-технических систем в виде специального алгоритмического,
математического и программного обеспечения информационных систем поддержки
принятия решений в иерархических производственно-технических системах.
3

4.

4
Типы иерархических структур
• Тип А – сбалансированная
иерархия
• Тип Б – не
сбалансированная
иерархия
• Тип В – многоуровневая
несбалансированная
иерархия (>5 уровней)
• Тип Г – иерархия
с большим количеством
элементов на нижнем
уровне (||In|| ≈10||In-1||)

5.

5
Экспертная информационная система
анализа иерархических структур
Блок 1
Блок 2
Блок 3
Блок 4
Рис. 1

6.

Метод построения интегральных
показателей
Математическая модель метода РАНКО состоит из следующих элементов.
Преобразование множества параметров весовой вектор влияния элементов системы на цель:
,
(1)
где X – множество параметров исследуемой системы, которое требуется уточнить;
– весовой вектор интегрального показателя на множестве X.
Преобразование параметрического множества при воздействии OLAP анализа:
,
(2)
где
– модифицированное параметрическое множество.
Преобразование параметрического множества под воздействием весового вектора:
.
(3)
Преобразование параметрического множества путём автоматической агрегации параметров:
,
(4)
где С – вариант агрегации параметров.
Функция уточнения весов параметров исследуемой системы на основе автоматического
обучения:
,
(5)
где – функция ставит в соответствии весовому вектору решение оптимизационной задачи;
– уточнённое влияние параметров на цель системы.
6

7.

7
Применение блока иерархического
анализа для формирования
интегрального показателя
Иерархия показателя
Иерархическая декомпозиция
I {Ii }, i 1, m
(6)
Веса влияния элементов
WI1 {WI1 j }, j 1, nI1
(7)
WI 2 {WI 2 j }, j 1, nI 2
(9)
WI3 {WI3 j }, j 1, nI3
Собственный вектор
AI1 I 1 max I1 I 1
(8)
(10)
Степенной метод определения
y
(k )
AI1 y
(k )
( k 1)
y (jk )
y (jk 1)
AIk1 1 y (0)
y (jk 1)
y (jk 2)
y (jk )
(11)
max I1
(13)
Ii
I1 n 1 , i 1, nI1
I
1
j 1 I1 j
(14)
max n
(15)
y (jk 1)
Согласованность ИС n 1
n
Рис. 4
Интегральный показатель
Y
(12)
m
x w W
i
i 1 1
j J k
kj
k
(16)

8.

Результаты работы алгоритма, на
примере ИСППР СКР
Аналоговая передача сообщений
Рис. 12
Рис. 13
Цифровая передача сообщений
Рис. 14
Рис. 15
8

9.

ИСППР при управлении в системе
когнитивного радио
Модуль 1
Модуль 4
9
Модуль 2
Рис. 30
Модуль 3

10.

WIMP интерфейс ИСППР для
иерархических объектов
Рис. 31
10

11.

Результаты
1. Разработан новый гибридный метод совместного применения структурного и объектноориентированного подхода, технологии системного программирования к разработке
моделей экспертных информационных систем (МППС) …
2. Разработан новый гибридный метод построения показателей интегральной оценки
иерархических структур при совместном применении методов решающих матриц,
анализа иерархий, методов нечеткого логического вывода, кластеризации и
оптимизации (метод РАНКО)...
3. Разработан метод управления техническими системами на основе экспертной
информации о влиянии параметров на интегральный показатель деятельности системы
и расходе ресурсов, на поддержание параметров для достижения максимально
возможного комплексного показателя эффективности при ...
4. Установлена возможность применения технологии МППС для реализации в СППР
метода РАНКО. При совместном применении МППС и РАНКО разработаны модели
описания, оценки, принятия решений и управления системами с иерархической
структурой.
5. Разработаны и внедрены проблемно-ориентированные информационные системы
поддержки принятия решений.
11

12.

12
Спасибо за внимание