Об использовании технологий интернет при решении

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЙ ИНТЕРНЕТ
ПРИ РЕШЕНИИ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ЗАДАЧ,
СВЯЗАННЫХ С ОПЕРАТИВНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ПРОИЗВОДСТВОМ
Е. А. Корольков, В. В. Поляков
ПетрГУ, Петрозаводск
Автоматизация оперативного управления производством требует решения целого
ряда задач, во многих случаях оптимизационных, связанных с использованием
математических моделей [1, 2], что обусловливает необходимость создания доступных и
удобных в применении систем моделирования, ориентированных на широкий круг
пользователей с различными целями и уровнем подготовки, прежде всего пользователей
непрограммирующих. При отсутствии такого рода инструментальных средств
автоматизация процедур принятия решений и получение сколь-либо значимых
результатов вряд ли возможны.
При создании инструментальных программных систем одной из основных является
проблема выбора средств реализации и технологии разработки конечного программного
продукта [3]. Средства поддержки принятия решений в системах автоматизации
традиционно выполняются либо в виде относительно независимых программных систем,
имеющих узкоспециальный характер, либо в виде функционально самостоятельных
модулей автоматизированной системы. И то и другое предполагает четко ограниченный
круг решаемых задач, частный характер применения, что в итоге ограничивает число
потенциальных пользователей.
Традиционный подход явно неудачен, если имеются сильно отличающиеся друг от
друга задачи, возникающие на различных уровнях иерархии управления производством
даже в пределах одного предприятия, что предполагает большое число различных задач и
большое число пользователей (диспетчер, начальник цеха, начальник производства и др.),
обладающих различным уровнем и направленностью подготовки [4, 5]. В таких случаях
обычно разрабатывается большое число различных программных продуктов, каждый из
которых позволяет решать одну или несколько близких по характеру задач. Кроме того, в
подобных ситуациях зачастую возникает необходимость многократного тиражирования
созданных программных систем при установке их на рабочих местах разных пользователей.
Существуют и другие проблемы. Например, если для решения некоторой задачи нужна
информация, характеризующая состояние не только отдельного участка производства, где
решается задача, но и смежных с ним или даже предприятия в целом, то потребуется
создание дополнительных средств для организации доступа к нужной информации.
Нетрудно видеть, что традиционный путь не оперативен, затратен и потому
малоперспективен,
необходимы
универсальные
инструментальные
системы
моделирования.
Сформулируем требования к универсальной инструментальной системе,
ориентированной на решение задач оперативного управления на предприятиях
(применительно к оптимизационным задачам), не концентрируясь на вопросах разработки
требуемых математических моделей. Отметим лишь, что во многих случаях вполне
достаточно линейных математических моделей, приводящих к задачам сравнительно
небольшой размерности.
При наличии математической модели пользователь должен иметь возможность
быстро и легко сформировать среду, предназначенную для решения интересующей его
задачи, не привлекая для этого профессиональных программистов. Сделать это возможно,
лишь имея языковые средства описания не только математической модели, но и интерфейса
– способа взаимодействия пользователя с программной системой в ходе решения задачи.
Язык должен быть прост, естественен и строго формализован, поскольку описание задачи
не должно допускать разночтений. Наиболее приемлемым способом решения данной
проблемы представляется использование макроязыка, удовлетворяющего следующим
требованиям:
– объединение описаний математической модели и интерфейса в единой
спецификации, поскольку разделить модельную и интерфейсную составляющие
невозможно;
– блочная структура спецификаций с позиционной независимостью блоков –
каждый блок отвечает за функционально обособленный элемент описания
математической модели или интерфейса;
– максимально упрощенный синтаксис описаний, основанный на контекстно
зависимых регулярных грамматиках.
С помощью такого языка создается текст, содержащий полное описание
математической модели и интерфейса. На основе такого описания система должна
самостоятельно создавать внутреннее представление решаемой задачи, выбирать
необходимый метод решения и организовывать взаимодействие с теми базами данных, где
хранится требуемая для решения информация. После извлечения необходимых для
решения задачи исходных данных пользователь должен иметь возможность их коррекции,
а после проведения расчета – просматривать полученные результаты для оценки и отбора
предпочтительных решений.
Учитывая тенденцию к созданию на предприятиях интегрированных
информационных систем, основанных на сетевых технологиях, практичным решением на
сегодняшний день представляется включение соответствующего сервиса (например,
оптимизационного) в корпоративную информационную среду предприятия. Если для
решения интересующего нас класса задач требуется оперативная информация,
характеризующая состояние различных элементов производства, включенность сервиса в
состав корпоративной системы сделает доступной практически любую информацию,
хранящуюся в ее базах данных.
В настоящее время создание корпоративных информационных систем
осуществляется на основе технологий Интернет/Интранет, поэтому при реализации
сервиса целесообразно ориентироваться именно на эти технологии, когда система
моделирования реализуется в одном из узлов корпоративной сети в виде
соответствующего Web-сервиса, использующего клиент-серверную архитектуру.
Построение сервиса в виде Web-приложения (Web-сервера) позволяет добиться ряда
преимуществ. Во-первых, работа с такой инструментальной системой становится
возможной с любого рабочего места. Во-вторых, не требуется дополнительного
программного обеспечения на стороне клиента, поскольку практически для любой
операционной системы имеется стандартный Web-браузер. И, наконец, появляется
возможность разработки единого программного обеспечения для всех пользователей.
Затраты на эксплуатацию такой системы со стороны пользователей минимальны.
Более того, если Web-сервер доступен в среде Интернет, то при достаточных
ресурсах ЭВМ, на которой он реализован, и при наличии каналов связи с высокой
пропускной способностью этим сервисом могут пользоваться любые предприятия региона
(или даже страны в целом). Данный ресурс способен стать общероссийским, а при
наличии языковой поддержки – даже международным. Учитывая тот факт, что сейчас
ведутся активные работы по созданию сетевой инфраструктуры России, такой подход к
созданию систем моделирования общего назначения представляется наиболее
перспективным.
Литература
1. Ицкович Э. Л. Оперативное управление непрерывным производством: задачи,
методы, модели / Э. Л. Ицкович, Л. Р. Соркин. М.: Наука, 1988. 160 с.
2. Воронин А. В. Математические модели и методы в планировании и управлении
предприятием ЦБП / А. В. Воронин, В. А. Кузнецов. Петрозаводск: Изд-во
ПетрГУ, 2000. 256 с.
3. Жуков А. В. Об "узких" местах автоматизации оперативно-диспетчерского
управления / А. В. Жуков, В. В. Поляков, Т. С. Терновская и др. // Труды
Петрозаводского государственного университета. Сер. "Прикладная математика и
информатика". Вып. 9. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2000. С. 47–56.
4. Поляков В. В. О принципах создания программных средств для решения
оптимизационных задач / В. В. Поляков // Труды Петрозаводского
государственного университета. Сер. "Прикладная математика и информатика".
Вып. 1. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1992. С. 78–82.
5. Поляков В. В. Об адаптивных программных системах для решения задач
математического программирования / В. В. Поляков, В. Е. Соколов // Труды
Петрозаводского государственного университета. Сер. "Прикладная математика и
информатика". Вып. 7. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1998. С. 229–236.