Назначение и состав программного обеспечения АСУ.

Программное обеспечение АСУ — это совокупность машинных программ для реализации целей и задач АСУ и нормального функционирования ее КТС. Оно должно обеспечивать:

· решение в автоматизированном режиме всех задач функциональных подсистем АСУ;

· совместимость функционирования одноименных подсистем разных ступеней АСУ и сопрягаемых подсистем одного уровня;

· повышение эффективности использования ЭВМ и других технических средств АСУ вследствие автоматизации процесса управления прохождением задач и работой различных технических устройств;

· сокращение сроков и трудоемкости разработки и отладки машинных программ;

· автоматизацию процедур пользования АБД в запросно-ответном режиме.

Поскольку ЭВМ может воспринимать любые математические методы и алгоритмы лишь после того, как они будут превращены в конкретные машинные программы, более точным и правильным был бы термин «программное обеспечение АСУ», который и применяют чаще.

Значение программного обеспечения определяется тем, что в конечном итоге вся информация в АСУ обрабатывается по разра­ботанным программам. Следовательно, уровень развития и возмож­ности АСУ зависят от программного аппарата системы. При высоком уровне разработки программного обеспечения достигаются минимальные затраты времени на решение задач, наиболее полная загрузка всех устройств ЭВМ, сокращается время и трудоемкость составления и отладки машинных программ.

 

Подготовка задачи, для решения на ЭВМ является весьма сложной и включает ряд этапов:

· строгую математическую постановку задачи;

· определение объемов и формы представления исходных, промежуточных и результативных данных;

· разработку (или приме­нение готовых) программ для ввода информации, выполнения расчета и печати результатов.

В составе программного обеспечения АСУ выделяют 3 состав­ные части

1 Внутреннее программное обеспечение (операционная система) предназначено для автоматизации, управления рабо­той ЭВМ и сопрягаемых технических средств (управляющие программы), что повышает производительность ЭВМ и других устройств АСУ, позволяет автоматизировать разработку, подготовку и отладку машинных программ (обрабатывающие программы), вследствие чего сокращается время программирования и улучшается качество машинных программ.

 

2 Внешнее программное обеспечение (специальное) включает систему управления прохождением задач АСУ, пакеты стандартных и типовых программ (общесистемное обеспечение), а также библи­отеку программ решения всех комплексов задач, включенных в функциональные подсистемы АСУ.

3 Комплекс программ технического обслуживания (КПТО) пред­назначен для отладки и проверки технической исправности ЭВМ и других устройств, сопряженных с ЭВМ.

На базе современных ЭВМ программное обеспечение АСУ позволяет решать задачи как в режиме пакетной обработки данных, так и в режиме мультипрограммирования, когда несколько задач одновременно находятся в ЭВМ и выполнение одной из них может быть прервано для перехода к другой с последующим возвратом к прерванной.

Системы с разделением времени обеспечивают одновременный доступ к ЭВМ нескольким пользователям со специальных терминаль­ных устройств.

Программное обеспечение ИС железнодорожного транспорта в значительной сте­пени определяется характером решаемых технико-экономических за­дач учета, планирования и управления. Этим задачам присущи сле­дующие особенности:

· большой объем цифровых и буквенных исход­ных данных, вводимых в ЭВМ, и информации, выводимой на печать в виде готовых документов;

· относительно простые алгоритмы обработ­ки данных и небольшой объем вычислений на единицу вводимой информации;

· сравнительно ограниченное число типовых процедур обработки информации;

· большой удельный вес логических операций; наличие многократных группировок массивов информации по опре­деленному признаку или их совокупности;

· взаимозависимость задач по первичной, нормативно-справочной и промежуточной информации;

· необходимость соблюдения точного технологического графика решения задач в суточном, декадном и месячном разрезах;

· потребность сбора и передачи по каналам связи значительного объема информации как со стационартных производственных объектов, так и с подвижного состава;

· широкое использование раз­личных методов обеспечения достоверности информации на всех эта­пах ее регистрации, сбора и обработки, включая разные методы программно-логического контроля.

 

Отличительная особенность технико-экономических задач – наличие в алгоритмах их решения значительного удельного веса типовых процедур обработки массивов информации. Это создает предпосылки к применению типовых программных блоков для реализации указанных процедур.

К типовым процедурам логической обработки информационных массивов относят:

· выборку из массива показателей, для которых коды реквизитов имеют заданные значения или расположены в заданном интервале, или удовлетворяют некоторому логическому условию;

· слияние и деление массивов, допускающих дополнение, замену и исключение записей;

· упорядочение (сортировку) массивов, т.е. расположение реквизитов в возрастающей или убывающей последовательности их числовых значений, в порядке возрастания или убывания номеров, кодов и т.п.;

· формирование нового массива в виде результата арифметических действий над имеющимися мас­сивами (одним или несколькими).

 

25. Типовые процедуры логической обработки информационных массивов.

В процессе решения задач АСУ над массивами информации (а также элементами данных и записей) выполняется, как правило, ряд типовых процедур обработки информации: выборка, сортировка, поиск, пересечение, группировка, расчетные операции, упорядочение, печать и др.

При выборке из обрабатываемого массива информации форми­руют массив записей, признаки которых удовлетворяют некоторому заданному условию. Относительное расположение записей массива при этом не изменяется.

Во время сокращения обрабатываемого массива из него исклю­чают множество записей, задаваемое управляющим массивом и неко­торым условием. В итоге формируют результирующий массив, содер­жащий все записи исходного, кроме тех, которые были исключены в соответствии с заданными условиями.

В результате сортировки изменяют относительное размещение за­писей обрабатываемого массива без изменения их значения. Цель сортировки — облегчить и ускорить последующий поиск элементов.

Массив называют упорядоченным по некоторому признаку, если при просмотре массива в одном направлении значение этого приз­нака в последовательных записях изменяется монотонно (возрастает или убывает). Если значение признака при просмотре массива от на­чала к концу возрастает, то считают, что массив упорядочен в прямом направлении, если значение его убывает, то – упорядоченным в обратном направлении. Рассматриваемая операция упорядочивает данный массив в прямом или обратном направлении.

При подборке в результирующий массив включают только взаим­но соответствующие одна другой по заданному условию записи обра­батываемого и управляющего массивов. Вначале при этом записы­вают первую из подобранных записей управляющего массива, за­тем – все соответствующие ей записи обрабатываемого массива, потом данную процедуру повторяют для второй записи и так продол­жают до тех пор, пока не будет полностью исчерпан один из мас­сивов.

Во время анализа массива подсчитывают записи массива, ключе­вой элемент которых удовлетворяет заданному условию. Сам массив при этом не изменяют.

При выборке экстремальных записей из обрабатываемого массива выбирают и включают в результирующий массив те записи, у которых наибольшее (или наименьшее) значение заданного ключевого приз­нака.

Если одно и то же значение признака принадлежит более чем одной записи массива, то признак называют групповым. Массив на­зывают сгруппированным по данному признаку, если все записи, имеющие одинаковое значение группового признака, являются в мас­сиве соседними. Группировка заключается в формировании из за­данного массива сгруппированного.

Если два массива упорядочены по одному и тому же признаку, их объединяют в один результирующий, т. е. осуществляют слияние мас­сивов.

При вычислительных операциях по обработке одного массива определяют значения заданной функции f от значений элементов х₁, х₂,…, х_n записи массива, причем можно обусловить, чтобы эти вычисления выполнялись только для тех записей, ключевые элементы которых удовлетворяют заданному условию.

При внесении изменений для каждой пары взаимно соответст­вующих по некоторому условию записей обрабатываемого и управ­ляющего массивов заменяют элемент х_i (или несколько элементов) первого массива элементом у_i, второго массива. Для эффективного выполнения этой операции необходимо оба массива упорядочить по ключевому признаку.

Часто результаты решения задач приходится представлять в виде расчетных таблиц, которые отличаются различным расположением строк и столбцов. При этом из одного массива формируют таблицу требуемой структуры.

При перемещении данных вводят, выводят, дублируют массивы, изменяют места хранения в пределах одного вида памяти.

Программное обеспечение постоянно интенсивно развивается; по многим аспектам его формирования нет еще единой точки зрения. Нужно ожидать значительного совершенствования составных частей математического обеспечения по организации функ­ционирования, обеспечению взаимодействия АСУ, координации функционирования составных частей различных ступеней АСУ и др.