Контрольная работа по ЭиД - Персональный сайт Салугина А.Н.

Волгоградский филиал государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
Российский государственный университет туризма и сервиса
Кафедра «Информационных систем»
УТВЕРЖДАЮ:
Заведующий кафедрой
______________ Семиков А.А.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И
ЗАДАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
по дисциплине
«Экспертиза и диагностика объектов и систем сервиса»
для студентов заочной формы обучения
по специальности 230700 – «СЕРВИС»
специализации:
230703 — «Сервис компьютерной и микропроцессорной техники»
Профессор ________ А.Салугин
Волгоград-2009-2010 уч.год
РГУТИС Кафедра ИС Салугин А.Н.
МУ для выполнения контрольной работы по ЭиД стр. 2 из 6
УМК курса Экспертиза и диагностика объектов и систем сервиса
СЕТЕВЫЕ МОДЕЛИ АНАЛИЗА И ЭКСПЕРТИЗЫ СИСТЕМ
Моделирование с помощью графов позволяет выявлять особенности структуры системы, характер взаимодействия между отдельными элементами, решать оптимизационные задачи. Если моделируемая проблема представлена в виде графа, то с его помощью
можно получить необходимую информацию о продвижении вперёд, которая затем будет
использована для достижения окончательной цели.
Сетевой анализ основанный на теории графов в последнее время получил широкое
применение на практике проектирования больших коммуникационных систем, систем вычислительных комплексов, систем космических связей, экспертных систем и т. д. Были
разработаны специальные алгоритмы программ для ЭВМ при решении практических задач, связанных с распределением ресурсов, календарным планированием, заменой оборудования, экспертизой и диагностикой, перевозками, работой систем массового обслуживания, управлением запасами, распределением рабочей силы и др.
Экспертиза использует сетевой анализ в форме сетевых моделей календарных планов, схем иерархии технологических процессов, структурных схем математических моделей строительных элементов, объектов градостроительства и т. д.
При решении задач диагностики на графовых моделях часто приходится не только
выявлять различные связи между элементами системы, но и определять критические параметры (кратчайшее расстояние, максимальная пропускная способность сети и т. д.). Изза сложности задач перебора возможных вариантов некоторые проблемы нельзя решить
этим способом. Совершенно очевидно, что без разработки специальных алгоритмов не
представляется возможным решать многомерные задачи методом перебора. К настоящему
времени различными авторами изобретено значительное число оригинальных алгоритмов,
позволяющих уйти от сложности, связанной с указанной многомерностью. Поиск осуществляется не методом перебора, а с помощью специальных приёмов на матрицах графов. Алгоритмы на графах, имеющие задачу оптимизации, часто называют “поглощающими” или “жадными” алгоритмами. Мы рассмотрим несколько таких алгоритмов и обсудим возможности их применения.
МНОГОПОЛЮСНАЯ КРАТЧАЙШАЯ ЦЕПЬ
При выборе вариантов часто требуется оценивать возможные трассировки маршрутов
между различными парами объектов (поставка товаров, передача информации по коммуникационным сетям и т. д.). Принятие решений о планах перевозок грузов с минимальными затратами  одна из важнейших задач экспертизы деятельности предприятия  также решается с помощью алгоритма многополюсной кратчайшей цепи. При этом ставятся
условия минимальных затрат при сообщении между поставщиками и потребителями.
Проблемы закрепления поставщиков за потребителями требуют знаний о расстояниях
между ними, их геометрическом расположении и маршрутах (путях) между каждой парой
поставщик  потребитель. Между каждой парой узлов, представленных на графе (рис. 1),
существует множество возможных путей, каждый из которых имеет свою стоимость. ЛПР
необходимо определить оптимальные маршруты между всеми вершинами, т. е. с минимальной стоимостью.
2
Рис. 1. Граф многополюсной кратчайшей
цепи
Таким образом, ставится задача отыскания кратчайших путей между каждой парой
вершин графа. Алгоритм начинает свою работу с выбора произвольной вершины, затем
отыскиваем кратчайшие расстояния всех остальных до нее в следующей последовательности:
1) выбираем произвольную вершину М, до которой надо найти расстояние от всех
остальных. Записываем пометку 0 для этой вершины, так как расстояние до нее самой
равно нулю;
2) для соседних с выбранной вершиной узлов записываем их пометки, равные расстоянию до неё, а на дугах ставим стрелки в сторону вершины М;
3) помечаем М значком *, имея в виду, что операции над вершиной М закончены;
4) рассматриваем соседние вершины и ставим пометки для всех вершин, связанных с
ними. Пометки вычисляются как сумма dij= d’ij+a’ij, где d’ij пометка вершины, через которую продвигаемся к М (она уже подсчитана), a’ij-расстояние до рассматриваемой вершины. После обработки всех соседних вершин она помечается знаком *;
5) продолжаем расстановку пометок до конца графа. Если в процессе обработки окажется, что пометка улучшена (принимает меньшее значение, чем было ранее) и обработана, т. е. имеет знак *, то проводим пересчет пометок всех вершин, инциндентных ей. Реализуем описанный выше алгоритм для графа, приведенного на рис. 4.6.
 За исходную вершину выберем шестую и припишем ей пометку 0*. На дугах, ведущих к инцендентным к ней вершинам, поставим стрелки, а рядом с номерами вершин запишем их пометки,
вычисленные по формуле di6=0+ai6. Для вершин 3 и 7 получим d36=d66+a36=0+8,
d76=d66+a76=0+19=19. Запишем полученные пометки рядом с рассматриваемыми вершинами
(рис. 4.6). Далее будем обрабатывать соседние вершины по такому же правилу.
 Вершина 3 имеет две соседние вершины 4 и 1 с пометками d43=d36+a46=8+4=12, d13=d36+a13=
8+4=12. Расставим на графе пометки, стрелки  направления, через которые получены последние оценки пометок и пометим вершину 3 пометкой *, констатируя тот факт, что операции над
этой вершиной закончены.
 Вершина 4 имеет соседей 7, 5, 2 и 1. Вычислим пометку для седьмой вершины:
d74=d43+a74=12+6=18<19. Пометка улучшена, следовательно, изменим её и направление стрелки.
Далее: d54=d43+a54=12+5=17. Ставим стрелку в сторону четвертой вершины и записываем рядом
с пятой вершиной пометку 17. Аналогично вычисляем для остальных вершин:
d24=d43+a24=12+3=15, d14=d43 +a14=12+2=14>12. У второй вершины ранее не было пометки, следовательно, приписываем число 15. Для первой вершины пометка не улучшена, оставляем
прежнюю.
 Вершина 1. Для этой вершины получим d21=d13+a21=14<15 (пометка улучшена!). Пересчитаем
пометки вершин, которые являются её соседями: d41= =d13+a41= =12+2=14>12 и d31=
3
РГУТИС Кафедра ИС Салугин А.Н.
МУ для выполнения контрольной работы по ЭиД стр. 4 из 6
УМК курса Экспертиза и диагностика объектов и систем сервиса





d13+a31=12+4=16>8. Третью вершину пометим *, так как все инциндентные ей вершины обработаны.
Вершина 7. Здесь соседние вершины 5 и 4. Вычислим их пометки: d57=d74+a57=18+1>17,
d47=d74+a47=18+6=24>12. Вершину 7 помечаем *.
Вершина 5. Она еще не помечена. Для вершин 2, 4 и 7 вычислим их пометки:
d25=d54+a25=17+1=18>14, d45=d54+a45=17+5=22>14. Помечаем вершину 5 *.
Вершина 2. Проведем вычисления пометок для ее соседей 5, 4 и 1: d52=d21+a52=14+1=15<17.
Внимание! Вершина 5 улучшила пометку и ранее уже была помеченной *. Следовательно, надо
пересчитать пометки всех соседних с ней вершин. Для второй и четвертой вершин пометки не
улучшаются от изменения пометки пятой, оставляем их без изменения. У седьмой вершины в
результате
улучшения пометки пятой вершины также улучшена пометка
d75=d52+a75=15+1=16<18. Изменим направление стрелки у седьмой вершины и поставим новую
пометку. Так как 7-я вершина была помечена *, то пересчитаем пометки у её соседей. Они не
изменились. На данном этапе алгоритма мы обрабатываем вершину 2 и ее соседние вершины.
Перейдем к вершине 4: d42=d21+a42=14+3=17>12. Для вершины 1 имеем d12=d21+a12=14+2=16>12.
Вершину 2 помечаем звёздочкой.
Вершина 1. Это последняя вершина алгоритма. Вычислим пометки соседних вершин 2, 4 и 3:
d21= d13+a21= 12+2= 14, d41=d13+a41= 12+2>12, d31=d13+a31= =12+4=16>+8. Пометим 1-ю вершину
*.
Все вершины помечены. Конец алгоритма. Результатом его работы явилось некоторое построение на исходном графе, которое позволяет определять кратчайшие маршруты всех вершин до
рассмотренной вершины под номером 6. Кратчайший путь от 2-й  последовательность дуг 2-13-6, от 7-й  7-2-1-3-6 и т. д.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Оформление контрольной работы должно соответствовать определенным требованиям.
Материал проекта располагается в следующем порядке:
1. Титульный лист.
2. Содержание.
3. Введение.
4. Основная часть контрольной работы.
5. Заключение.
6. Список литературы.
Текст контрольной работы набирается шрифтом Times New Roman размером 14 пт. Межстрочный интервал в основном тексте -одинарный.
Поля страницы должны быть установлены следующие:
- левое поле — 30 мм;
- правое поле - 15 мм;
- верхнее и нижнее поля - 20 мм.
Каждый абзац начинается с «красной строки». Отступ абзаца - 12,5 мм от левой границы текста. Каждый абзац должен содержать законченную мысль и состоять, как правило, из 4-5
предложений. Слишком крупный абзац затрудняет восприятие смысла и свидетельствует о неумении четко излагать мысли.
Каждая глава начинается с новой страницы. Параграфы следуют друг за другом без вынесения нового параграфа на новую страницу. Не допускается начинать новый параграф внизу
страницы, если после заголовка параграфа на странице остается менее трёх строк основного текста. В этом случае параграф необходимо начать с новой страницы.
4
Главы нумеруются арабскими цифрами (1, 2, 3). Слово «Глава» не пишется. Параграфы
нумеруются арабскими цифрами в пределах главы (1.1, 1.2, 1.3, и т.п.). После цифры ставится
точка и пишется соответствующий заголовок. Точка в конце заголовков (глав, разделов, параграфов) не ставится.
Каждый параграф должен отступать от предыдущего текста на 1 пустую строку. Между
заголовком главы и последующим заголовком параграфа также следует оставлять 1 пустую строку.
Заголовки глав, параграфов, разделов оформляются полужирным выделением шрифта. Не
допускается использование подчеркивания в заголовках и в тексте работы. Не допускается также
использование других цветов, отличных от основного текста, в качестве выделения. Не допускается также перенос слов в заголовках граф и параграфов.
В список литературы включают все используемые источники. В тексте должны быть
ссылки на все литературные источники в виде указания их порядковых номеров, заключенных в
квадратные скобки.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1)
Сущность задачи диагностики - анализ внутренних связей в объекте и механизмов
их взаимодействия.
2)
Внутренние и внешние параметры технического объекта при анализе его состояния.
3)
Объекты диагностики и математические модели типа граф-моделей.
4)
Моделирование процесса функционирования объекта диагностирования. Граф-модель.
5)
Алгоритм многополюсной кратчайшей цепи, как оптимизационная
задача сервиса перевозок и коммуникаций.
6)
Многополюсная кратчайшая цепь в задачах эффективности сервисных услуг.
7)
Абстрактная графовая модель и ее параметры: окрестность вершины ориентированного графа; точка прикосновения; замыкание множества.
8)
Графовая модель функционирования объекта диагностирования и ее содержательный смысл. Выделение модели процесса функционирования объекта из пространства среды.
9)
Отображение нарушений функционирования в граф-моделях: синдром, асиндром, парализующее множество, опасное нарушение свойства, как синдром.
10)
Диагностика, экспертиза и анализ деятельности предприятий сервиса. Оценка деятельности, анализ ситуации и диагностика элементов системы управления.
11)
Анализ как аналитическое исследование основных функций управления.
12)
Основные цели экспертизы и диагностики предприятия.
13)
Задачи экспертизы, анализа и диагностики системы управления предприятием.
14)
Предмет анализа и диагностики системы управления предприятием сервиса.
15)
Коллективное принятие решений. Особенности метода. Алгоритм работы экспертов по методу DELFI:
5
РГУТИС Кафедра ИС Салугин А.Н.
МУ для выполнения контрольной работы по ЭиД стр. 6 из 6
УМК курса Экспертиза и диагностика объектов и систем сервиса
ЗАДАНИЕ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
1. Ответить на вопросы
2. Решить задачу
Задача
На рисунке изображено размещение
ферм и элеваторов, в одном из сельских
районов, Поскольку вес груза, перевозимый через мосты, накладывается
ограничение, то некоторые фермеры
не имеют возможность подъехать к
элеватору кратчайшим путём. Рядом с
мостами стоят цифры, указывающие их
пропускные способности, а рядом с
фермами — их мощности (тоннаж перевозимого груза).
Задание. Предложить метод экспертизы с использованием алгоритма многополюсной кратчайшей цепи, позволяющий определить, какие из мостов
следует заменить на новые при условии, что бюджет позволяет провести
замену только двух мостов.
Примечание. Вариант задания определяется двумя последними цифрами зачётной книжки. Сумму этих цифр прибавьте к стоимостям дуг графа. Если получилось двузначное
число, отбросить старший разряд (десятки) и вы получите граф вашего варианта. В
случае нулевого результата замените его единицей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ: Учеб. пособ. для вузов.
-М.: Высшая школа, 1989. 367 с.
2. Винер Н. Кибернетика.- М. : Советское радио, 1968. 326 с.
3. Дегтярёв Ю.Н. Исследование операций.- М.: Высшая. школа,1986.
4. Филлипс Д., Гарсиа-Диас А.. Методы анализа сетей.- М.: Мир,1984.
6