Многовариантный нечеткий структурный анализ динамических рядов данных в системе поддержки принятия управленческих решений

Решетневскце чтения

Наземный отладочный комплекс стал основой для специальных рабочих мест долговременного прогона (РМ ДП) БА. Принцип построения РМ ДП состоит в использовании реальных вычислителей, для которых имитируются условия функционирования БА на орбите. При невозможности запуска реального бортового ПО на одном вычислителе используется реальный бортовой отработочный прибор (целиком или частично).

Программное обеспечение функционирует на реальном вычислителе в течение длительного времени в условиях, имитирующих эксплуатационные. В результате программные ошибки, не обнаруженные на отработочных испытаниях бортовой аппаратуры из-за их относительной кратковременности, постепенно начинают вызывать сбои в ее работе. Анализ состояния телеметрии БА и технологический контроль аппаратных средств и ПО позволяют выявить причины сбоев и определить пути их устранения. Доработка бортового ПО в соответствии с отмеченным замеча -нием и его повторный запуск на долговременный прогон проверяют обоснованность внесенных изменений на практике.

Отработка БА на РМ ДП также может выявить скрытое влияние некоторых особенностей функционирования технических средств бортовых приборов на работоспособность ПО БА при длительной эксплуатации. Такая технология отработки дает возможность корректировать ПО уже запущенной в полет БА (конечно, если ее можно перепрограммировать

в процессе эксплуатации), что увеличивает срок активного существования КА, а иногда вообще восстанавливает утраченную ими работоспособность.

Информация, полученная при долговременном прогоне ПО БА, может быть использована не только для корректировки бортового ПО, но и в новых разработках аппаратных средств. Обнаруженный эффект влияния на ПО особенностей функционирования аппаратных средств позволяет говорить о необходимости создания специальных рабочих мест долговременного прогона любых программно-управляемых устройств БА, предназначенных для длительной эксплуатации.

Библиографические ссылки

1. Пичкалев А. В. Создание автоматизированного мобильного испытательного комплекса для цеховых испытаний программно-управляемой радиоэлектронной аппаратуры // Решетневские чтения : материалы XIII Междунар. науч. конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2009. Ч. 2. С. 528-529.

2. Пичкалев А. В. Создание лабораторного отработочного комплекса для программно-управляемой РЭА // Соврем. электроника. 2008. № 4. С. 31-35.

3. Пичкалев А. В. Наземный отладочный комплекс бортовой радиоэлектронной аппаратуры // Ре-шетневские чтения : материалы XIV Междунар. науч. конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2010. Ч. 2. С. 515-516.

A. V. Pichkalev

JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk PROBLEMS OF ORIGRAMM SOFTWARE OF ON-BOARD RADIOELECTRONIC DEVICES

The modern on-board radio-electronic equipment, using FPGA, the microcontrollers, computing modules etc., demands special methods of debugging since its structure icontains the entered additional non-material making - the software. Debugging off the software has the specificity since some errors of working out lead to failures, being revealed only in the long functioning. The special equipment of maintenance of long-term run is necessary for revealing of these software failures, simulating operating conditions during long functioning.

© nmKajieB A. B., 2011

УДК 658.511

Т. В. Пучкова

Новокузнецкий институт-филиал Кемеровского государственного университета, Россия, Новокузнецк

МНОГОВАРИАНТНЫЙ НЕЧЕТКИЙ СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ РЯДОВ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

Представлен многовариантный алгоритм определения структурных свойств временного ряда с использованием теории нечетких множеств, обеспечивающий более обоснованное и своевременное принятие управленческих решений для объектов различной природы.

Структурный анализ временных рядов данных направлен на вскрытие внутреннего строения сигнала путем его разделения на простые структурно-однородные составляющие и опирается на динамическое оценивание разнообразных трендов. Методы структурного анализа

позволяют определить момент изменения тенденции [1], что немаловажно при принятии управленческих решений в организационных системах.

В [2] предложен многовариантный алгоритм определения координат особых точек (ОТ), соотносимых с

Информационно-управляющие системы

моментами изменения в направлении развития динамического ряда. Однако распознавание особых точек только с привлечением какого-либо одного метода не обеспечивает полной надежности в определении координат этих точек и правильности принимаемых решений. Это касается как технических, так и экономических объектов. Для уменьшения количества ложных сигналов и сокращения числа ошибочно принятых решений в предложенном автором многовариантном алгоритме определения структурных свойств временного ряда одновременно используется множество методов структурного анализа, классифицированных в соответствии с их оперативностью в нахождении моментов изменения тенденций на исследуемых рядах.

В результате выделено три класса методов:

- методы, сигнализирующие об изменении тренда до того, как на анализируемой реализации произойдет его изменение;

- методы, сигнализирующие о моменте изменения тренда;

- подтверждающие методы, т. е. методы, которые сообщают о смене тренда с запаздыванием.

К первому классу методов отнесены, например, индекс относительной силы (RSI) и стохастические линии, ко второму - момент (М) и норма изменения (ROC), к третьему - разнотемповые сглаживатели, MACD, функционалы отличия (ФО) и «японские свечи». Решение о наличии особой точки принимается лишь тогда, когда сигналы методов первого класса подтверждены сигналами методов второго и третьего классов.

Каждый класс методов может быть представлен в виде нечеткого множества (НМ) «особая точка - вершина», отражающего координаты особых точек, соответствующих моментам изменения тенденции с восходящей на нисходящую, и НМ «особая точка -впадина», отражающего координаты особых точек, соответствующих моментам изменения тенденции с нисходящей на восходящую [3].

Так, например, для первого класса методов НМ «особая точка - вершина I» можно представить как пересечение нечетких множеств «особая точка - вершина» для различных методов этого класса: НМ «особая точка - вершина по RSI» и «особая точка -вершина по стохастическим линиям», а НМ «особая точка - впадина I» - как пересечение НМ «особая точка - впадина по RSI» и «особая точка - впадина по стохастическим линиям». Аналогично для второго и третьего классов получим

НМпв = НММв П НМаоСв,

НМПВП = НММвп П НМаоСвп,

где НМпв - НМ «особая точка - вершина II»; НМпвп -НМ «особая точка - впадина II»; НММв - НМ «особая точка - вершина по моменту»; НМаоСв - НМ «особая точка - вершина по норме изменения»; НММвп - НМ «особая точка - впадина по моменту»; НМаоСвп - НМ «особая точка - впадина по норме изменения»;

НМШв = НММАССв П НМФОв, НМШвп = НММАССвп П НМФОвп,

где НМшв - НМ «особая точка - вершина III»; НМшвп - НМ «особая точка - впадина III»; НММАССв - НМ «особая точка - вершина по МАСБ»; НМФОв - НМ «особая точка - вершина по функционалам отличия»; НММАССвп - НМ «особая точка - впадина по МАСБ»; НМФОвп - НМ «особая точка - впадина по функционалам отличия».

Операция пересечения нечетких множеств позволяет учесть вклад каждого метода, входящего в определенный класс, в отличие от их анализа внутри класса отдельно друг от друга и фиксирования координаты особой точки в каждом классе лишь по последнему сигнализирующему о ее появлении методу (см. таблицу).

Таким образом, использование теории нечетких множеств повышает надежность всего многовариантного алгоритма определения моментов изменения тенденций на анализируемой реализации данных за счет увеличения точности каждого класса методов.

Библиографические ссылки

1. Киселева Т. В., Пучкова Т. В. Структурный анализ динамических рядов данных для принятия решений при управлении организационными системами : учеб. пособие / Сиб. гос. индустриал. ун-т. Новокузнецк, 2010.

2. Пучкова Т. В. Система поддержки принятия решения на различных объектах по результатам структурного анализа рядов данных // Системы упр. и информ. технологии. 2007. № 3.3 (29).С. 372-376.

3. Киселева Т. В., Пучкова Т. В. Нечеткий анализ структуры временного ряда с помощью индекса относительной силы // Сб. докл. Междунар. конф. по сложным системам управления и менеджменту качества. Старый Оскол, 2007. С. 69-73.

Координаты особых точек, выделенных с помощью методов первого класса, на реализации данных «Ставка семидневного межбанковского кредита»

№ п/п Координата ОТ Координата ОТ по RSI Координата ОТ по стохастическим линиям Координата ОТ по методам первого класса Координата ОТ по НМ «особая точка I»

1 13 11 13 13 12

2 29 24 25 25 24

3 58 54 55 55 55

4 70 66 69 69 68

5 77 73 73 73 73

Решетневские чтения

T. V. Puchkova

Novokuznetsk Branch-Institute of Kemerovo State University, Russia, Novokuznetsk

MULTIVARIANTE FUZZY STRUCTURAL ANALYSIS OF THE TIME SERIES IN THE SUPPORT SYSTEM FOR MANAGEMENT DECISION-MAKING

Presented the multivariate algorithm to determine the structural properties of time series based of fuzzy set theory, providing the more substantiated and timely decision-making at the different objects.

© nyHKOBa T. B., 2011

УДК 629.78

В. М. Суминов, И. В. Суминов, В. И. Акилин, М. Ю. Горожеев

МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К. Э. Циолковского, Россия, Москва

АВТОНОМНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ УСТРОЙСТВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Рассмотрен принцип действия автономного прибора для экспресс-контроля состояния подъемно-транспортных устройств. Приведены характеристики этого прибора, показывающие его высокие технические возможности.

Одним из важных направлений в области безопасности эксплуатации и обслуживания подъемно-транспортных устройств (ПТУ) зданий и сооружений является экспресс-контроль их качества и безразборная диагностика состояния.

Техническая диагностика подъемно-транспортных устройств в процессе их эксплуатации позволяет полнее использовать межремонтный ресурс их подсистем, агрегатов и узлов, устранить необоснованную разборку механизмов, сократить простои ПТУ из-за технических неисправностей за счет прогнозирования и предупреждения отказов, снизить трудоемкость их ремонта и технического обслуживания путем сокращения разборочно-сборочных работ и своевременного и качественного выполнения регулировочных операций.

Контроль основных параметров технического состояния подсистем ПТУ в эксплуатационных условиях безразборным методом дает возможность установить закономерности их изменения в зависимости от срока эксплуатации и с достаточной точностью прогнозировать их остаточный ресурс. Это обусловливает экономическую эффективность данного метода и способствует повышению эксплутационной надежности и безопасности ПТУ.

В настоящее время приборы для экспресс-контроля качества ПТУ в рабочих условиях серийно не выпускаются. В связи с этим в МАТИ - Российском государственном технологическом университете имени К. Э. Циолковского был создан автономный прибор для экспресс-диагностики состояния лифтов жилых и административных зданий, который может быть использован и для других классов ПТУ.

В качестве основы для прибора была взята совместная конверсионная разработка МАТИ и ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики», используемая в микромеханических приборах летательных аппаратов.

В отличие от приборов, применяемых в настоящее время, разработанный прибор позволяет осуществлять контроль кинематических параметров ПТУ (скорости, ускорения) непосредственно в процессе его штатной эксплуатации.

Принцип действия прибора основан на измерении линейных ускорений, действующих на кабину ПТУ, перемещающуюся в шахте в рабочем режиме по трем ортогональным осям системы координат, связанным с кабиной. В качестве измерителя линейных ускорений использован трехосный микромеханический акселерометр.

С помощью автономного прибора экспресс-контроля качества ПТУ определяются следующие параметры, регламентируемые нормативными документами:

- ускорения, возникающие при движении кабины ПТУ и действующие вдоль осей X, У, 2;

- скорости движения кабины ПТУ вдоль осей X,

У, 2;

- поперечные смещения кабины ПТУ при ее движении в шахте.

Ускорения, действующие на кабину ПТУ вдоль ортогональных осей X, У, 2 измеряются с помощью трехосного акселерометра, остальные параметры определяются по специальному алгоритму обработки информации, реализованному в приборе, и привязаны ко времени движения кабины ПТУ или координате ее перемещения в стволе шахты.