Перспективы развития машинного моделирования сложных систем

Процесс проектирования информационных S, реализующих новую информационную технологию, непрерывно совершенствуется. В центре внимания инженеров-системотехников оказываются все более сложные S, что затрудняет использование физических моделей и повышает значимость математических моделей и машинного моделирования S. Машинное моделирование стало эффективным инструментом исследования и проектирования сложных S. Особенно эффективно применение моделирования на ранних этапах проектирования автоматизированных S, когда цена ошибочных решений наиболее значительна. Современные вычислительные средства позволили существенно увеличить сложность используемых моделей при изучении S, появилась возможность построения комбинированных, аналитико-имитационных моделей, учитывающих все многообразие факторов, имеющих место в реальных S. Перспективным и значимым для теории и практики системного моделирование является дальнейшее развитие научных основ моделирования с ориентацией на новые информационные технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении и обучении. Использование персонального компьютера открывает принципиально новые возможности в организации изучения физических явлений с помощью машинной имитации. Доминируют идеи связанные с большей наглядностью и образностью мышления.

3. Назначение и функции ОС.

ОС – комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны – предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений.Основные функции:1)Выполнение по запросу программ тех, достаточно элементарных (низкоуровневых) действий, которые являются общими для большинства программ и часто встречаются почти во всех программах (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).2)Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.3)Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).4)Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).5)Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.6)Обеспечение пользовательского интерфейса.7)Сетевые операции, поддержка стека сетевых протоколов. Дополнительные функции:1)Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).2)Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.3)Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.4)Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.5)Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.6)Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.7)Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа.

4. Организация корпоративных сетей.

Корпоративной сетью (англ. corporate network) называется сеть смешанной топологии, объединяющая локальные сети (и, возможно, отдельные компьютеры) подразделений и филиалов корпорации (предприятия, организации, учреждения и т.д.). Сеть, которая рассматривается как совокупность нескольких сетей, называется составной сетью или интерсетью (англ. internetwork, internet), а ее части — подсетями (англ. subnet) или просто сетями. Составная сеть образуется путем соединения подсетей маршрутизаторами (англ. router). Разные подсети могут быть локальными и глобальными, строиться на разных технологиях — Ethernet, Token Ring, X25, Frame Relay, ATM и т.д. Для того чтобы не зависеть от разных способов адресации, используемых в разных технологиях (локальных адресов), вводятся сетевые адреса, уникально идентифицирующие все узлы составной сети. Сетевой адрес состоит из 2 частей: номера подсети и номера узла в подсети. Существуют способы адресации, использующие в качестве номера узла локальные (MAC) адреса (например, IPX/SPX). Такой вариант имеет ограниченную сферу применения, поскольку зависит от локальных технологий. Другие технологии назначают узлам номера независимо от их локальных адресов (например, TCP/IP). Составные сети могут строиться на стандартах канального уровня, с использованием повторителей, мостов и коммутаторов. Такой подход часто бывает оправдан, однако имеет некоторые существенные недостатки и ограничения:в сети должны отсутствовать замкнутые маршруты (или, что то же самое, разные пути между двумя узлами); использование протокола STP позволяет коммутаторам работать в таких сетях, но только отключив часть линий связи. Маршрутизатор, как и, например, мост, имеет несколько портов и должен для каждого поступающего пакета решить — отфильтровать его или передать на какой-то другой порт.Как и мосты, маршрутизаторы решают эту задачу с помощью специальной таблицы — таблицы маршрутизации. По этой таблице маршрутизатор определяет, на какой порт нужно передавать пакет, чтобы он достиг нужной подсети.Каждый порт маршрутизатора рассматривается, как отдельный узел сети. Другие узлы должны знать его адрес и направлять пакеты для передачи в другие подсети на этот адрес, а не просто выдавать их в канал.

5. Представление основных управляющих структур программирования, программа на языке высокого уровня.

Управление последовательностью действий в языках программирования (ЯП) может быть представлено некоторой управляющей структурой. Такая структура называется неявным управлением-если последовательность действий определяется естественным образом. Управляющая структура представляет собой явное управление -если для изменения порядка выполнения действий используются какие-либо операторы или иные синтаксические конструкции. Основные управляющие структуры:операторы; выражения; подпрограммы. Выражение состоит из операций, операндов и функций (функции можно рассматривать как особый тип операции). Операндами могут выступать переменные и константы. Операторы, определяющие операции, могут быть унарными и бинарными. Унарный оператор действует только на один операнд, а бинарный оператор – на два операнда. Синтаксис выражения можно представить в виде дерева: вершиной дерева является последняя выполняемая операция, узлы описывают промежуточные операции, а листья указывают данные (переменные или константы). Правильная структурированная программа представляется блок-схемой, в которой существует только одна входящая и одна исходящая дуга, в любой узел можно попасть от входящей дуги и из любого узла можно попасть к выходящей дуге. Составные операторы. Каждая из основных форм управления последовательностью действий имеет в различных ЯП синтаксически схожие операторы ЯП. Для создания сложных управляющих композиций служит составной оператор. Синтаксически составной оператор может быть указан ключевыми словами begin end (язык Pascal) или фигурными скобками {} (языки C++, Java, Perl). Операторы выбора-относят: if – условный оператор; switch – переключатель. Операторы выбора осуществляют ветвление. Оператор if в зависимости от значения выражения-условия позволяет выполнить только одну из двух указанных последовательностей операторов (в большинстве ЯП такая последовательность операторов указывается как один составной оператор). Оператор switch в зависимости от значения вычисляемого выражения позволяет выполнить одну из нескольких указанных последовательностей операторов. Например:

switch (i):

{

case 0:

case 1: // последовательность операторов

break;

case 2: // последовательность операторов

break;

default:

}

Операторы цикла- выражают форму повторения последовательности действий. ЯП имеют несколько форм оператора цикла.В языке С++ предусмотрено три формы оператора цикла:for; do; while. Цикл for выполняется заданное число раз, а проверка условия принадлежности счетчика цикла заданному диапазону производится до выполнения операторов, указанных в цикле. Оператор do выполняется до тех пор, пока условие цикла остается истинным, а проверка условия цикла производится после выполнения операторов, указанных в цикле. Оператор while выполняется до тех пор, пока условие цикла остается истинным, а проверка условия цикла производится до выполнения операторов, указанных в цикле. Операторы перехода. Для выхода из бесконечных циклов или подпрограмм используются операторы перехода. В языке C++ реализованы четыре оператора перехода:break – прерывает выполнение цикла, завершая его; continue – завершает текущую итерацию выполнения цикла; return – определяет выход из функции; goto – оператор безусловного перехода на метку. Операторы исключений. Некоторые ЯП позволяют реализовывать обработку ошибок, называемых исключениями, используя операторы исключений. Код, который может инициировать исключение, заключается в специальный оператор try-catch. При этом ключевое слово catch определяет действия, выполняемые в случае возникновения определенного исключения. Исключение может инициироваться программно или оператором throw (бросок исключения).

Билет № 15.

1. Понятие факторного анализа. Методы проведения опроса экспертов. Факторный анализ, его виды и задачи.

Под факторным анализом понимается методика комплексного и системного изучения и измерения воздействия факторов на величину результативных показателей.Основные этапы факторного анализа: 1.Постановка цели анализа. 2.Отбор факторов, определяющих исследуемые результативные показатели. 3.Классификация и систематизация факторов с целью обеспечения комплексного и системного подхода к исследованию их влияния на результаты хозяйственной деятельности. 4.Определение формы зависимости между факторами и результативным показателем. 5.Моделирование взаимосвязей между результативным и факторными показателями. 6.Расчет влияния факторов и оценка роли каждого из них в изменении величины результативного показателя. 7.Работа с факторной моделью (практическое ее использование для управления экономическими процессами). В зависимости от типа факторной модели различают 2 основных вида факторного анализа – детерминированный (методика исследования влияния факторов, связь которых с результативным показателем носит функциональный характер, т. е. когда результативный показатель факторной модели представлен в виде произведения, частного или алгебраической суммы факторов) и стохастический(методика исследования факторов, связь которых с результативным показателем в отличие от функциональной является неполной, вероятностной (корреляционной). Различают следующие типы факторного анализа:прямой (исследование ведется дедуктивным способом - от общего к частному) и обратный; одноступенчатый(для исследования факторов только одного уровня) и многоступенчатый; статический и динамичный; ретроспективный(изучает причины прироста результативных показателей за прошлые периоды) и перспективный (прогнозный).Метод проведения экспертного опроса является одним из этапов экспертной оценки. Целью проведения экспертного опроса является извлечение экспертных знаний и кодирование их в соответствующую форму, интерпретируемую с помощью разработанного математического аппарата. Методы опроса делятся на 2группы:1)очные (личные) и заочные;2)индивидуальные и групповые (коллективные).Личный опрос – процедура, в процессе которой исследователь осуществляет очный контакт с экспертом . Недостаток - большие затраты труда и времени как со стороны исследователя, так и экспертов.

Заочный опрос - пересылка анкеты эксперту по почте, его преимущества – простота и дешевизна. Однако надежность полученных данных может быть ниже, чем при очном опросе, поскольку некоторые вопросы эксперт может неправильно истолковать, а на некоторые вообще не дать ответа. Индивидуальные методы опроса- наиболее простой метод является способ типа “интервью”. Групповые методы опроса-предполагается, что мнение группы экспертов надежнее, чеммнение отдельного индивидуума, что обусловило популярность групповых методов опроса. Преимущество – возможность разностороннего анализа количественных и качественных аспектов проблемы.Недостаток-мнения даже специалистов в одной узкой области могут расходиться. Метод комиссии-состоит в открытой дискуссии по обсуждаемой проблеме для выработки единого мнения экспертов. Метод мозговой атаки - Основная направленность мозговой атаки – выявление новых идей . Суть -проведении ряда заседаний членов экспертной группы. В мозговой атаке существенная роль принадлежит руководителю, знающему конечную цель экспертизы и аправляющему дискуссию в соответствующее русло. Синектика-проблема рассматривается небольшой группой экспертов. Руководитель экспертизы выдвигает проблему,объясняет ее, а эксперты предлагают вариант ее решения.