Зинкин С.А., Пащенко Д.В., Пучкова У.Н., Мустафа С. —
Интеграция методов концептуального и поведенческого моделирования дискретно-событийных систем: II. Логико-алгебраические операционные модели и инфокоммуникационные технологии
// Кибернетика и программирование. – 2017. – № 1.
– С. 75 - 93.
DOI: 10.7256/2306-4196.2017.1.20759
URL: https://e-notabene.ru/kp/article_20759.html
Читать статью
Аннотация: В данной статье объектом исследования являются информационные процессы в асинхронных дискретно-событийных системах. Примерами таких систем могут быть организационно-экономические, производственные и вычислительные системы. Предметом исследования является методология формализации и анализа асинхронных дискретно-событийных систем на основе интеграции методов искусственного интеллекта и поведенческого дискретно-событийного моделирования. В качестве примера подходящей предметной области в настоящей работе рассматривается участок гибкого автоматизированного производства, сокращенно ГАП (FMS – Flexible Manufacturing Systems). Методология исследования базируется на логике предикатов первого и второго порядков, формализме сетей абстрактных машин, моделях искусственного интеллекта и на впервые предлагаемых концептуальных сетях Петри. Новизна исследования состоит в получении в конечном итоге на основе концептуальной и поведенческой модели асинхронной дискретно-событийной системы формализованных непосредственно исполнимых спецификаций, например, пригодных для последующей реализации сетевого программного обеспечения беспроводной вычислительной сети, управляющей гибким автоматизированным производством изделий.
В части II статьи показано, что семантические сети с событиями, ролевыми и каузальными связями между объектами (сценарные сети) могут в достаточно полной степени представлять не только декларативные, но и процедурные знания о предметной области. В целях построения поведенческой дискретно-событийной модели реализован переход от семантической сети с событиями, описывающей участок гибкого автоматизированного производства, к сети Петри и далее к сети абстрактных машин, описанной логико-алгебраическими выражениями. Для сохранения информативности модели предложены некоторые разновидности сетей Петри, а также определен новый класс сетей Петри – концептуальные сети Петри. Предложены формализованные исполнимые спецификации, учитывающие роли всех объектов-участников реализации событий и управление со стороны беспроводной сети. Использование языка сетей абстрактных машин упрощает дальнейшую реализацию интеллектуальной поведенческой модели системы на базе известных языков типа C, C++, C# и др. Предложен принцип построения логико-алгебраической операционной (исполнимой) модели, предназначенной для построения на ее основе распределенного сетевого приложения для беспроводной сети, управляющей роботизированным производством.
Abstract: The object of the present article is information processes in asynchronous discrete event systems. Examples of such systems include organizational-economical, production and computer-based systems. The subject of the research is the methodology of formalization and analysis of asynchronous discrete event systems based on integration of artificial intellect and behavioral discrete event modeling methods. As an example of a relevant topical area the authors of the present article view a section of flexible automated manufacturing systems (FMS - Flexible Manufacturing Systems). The methodological basis of the research involves the logic of predicates of the first and second order, formal description of abstract machines, artificial intellect models and Petri conceptual nets offered for the first time. The novelty of the research is caused by the fact that as a result of their research and based on their conceptual and behavioral model of an asynchronous discrete event system, the authors define formalized directly realizable specifications, for example, typical for further realization of the wireless network system running the flexible production process. Part II of the article shows that semantic networks with events, role and causal relationships between objects (scenario networks) can in a fairly full degree represent not only declarative, but also procedural knowledge of the subject area. In order to construct a behavioral discrete-event model authors develop a transition from a semantic network with events describing a section of flexible automated manufacturing systems to Petri nets and further to a network of abstract machines described by logical-algebraic expressions. To preserve the informative nature of the model the authors suggest variety of Petri nets, as well as a new class of Petri nets - the conceptual Petri nets. The article proposes formalized executable specifications that take into account the roles of all objects participating in the implementation of events and management from the wireless network. The use of the network language of abstract machines simplifies the further implementation of the intellectual behavioral model of the system based on programming languages such as C, C ++, C #, etc. The authors suggest a principle of constructing a logical-algebraic operational (executable) model designed to build a distributed network application for a wireless network that manages robotic production on its basis.