Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Марта 2015 в 11:43, курсовая работа
В данной системе на УК имеется не только коммутационная аппаратура, но и запоминающее устройство (ЗУ).
В такой системе в начале анализируется адрес сообщения, затем устанавливается наиболее приемлемый маршрут, проверяется свободность маршрута, действует правило приоритетов, после этого осуществляется передача сообщений.
стр.
Исходные данные.
2
Рабочее задание.
3
Общая характеристика СПИ как сложной информационно-управляющей системы.
4
Анализ статистических данных входного воздействия.
8
Построение гистограммы и статистической функции распределения вероятностей.
8
Определение методом максимального правдоподобия оценок параметров, предполагаемого закона распределения случайной величины.
8
Поверка гипотезы о предполагаемом законе распределения с помощью критериев согласия Пирсона и Колмогорова.
11
Определение потока сообщений на УК4 методом динамики средних
12
Граф состояний и уравнения динамики средних
12
Расчёт и построение графиков средних численностей состояния и дисперсия количества одновременно передаваемых сообщений.
13
Разработка алгоритма управления СПИ по критерию максимальной ёмкости пучков каналов.
14
Маршрутизация потоков сообщений.
14
Построение симплекс-таблицы.
17
Описание симплекс-метода.
18
Расчет на ЭВМ потоков сообщения.
19
Построение вторичного графа СПИ.
20
Разработка алгоритма управления СПИ по критерию максимальной надёжности.
21
Построение матрицы надёжности маршрутов (дистанционной таблицы).
21
Построение маршрутной таблицы.
22
Заключение.
23
Список литературы.
По матрице смежности составим деревья путей.
Дерево путей из узла 2 в узел 3:
М23{213,21453,23,253,25413,
Дерево путей из узла 1 в узел 5:
М15{135,1325,13265,1235,1265,
Дерево путей из узла 4 в узел 2:
М42{412,4132,41352,413562,452,
Составим целевую функцию:
F=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+
x17+x18+x19+x20+x21;
Ограничения на поток сообщения:
Ограничения по пропускным способностям линий связи:
x1+x2+x11+x12+x13+x15≤30 – линия 1-2
x1+x5+x7+x8+x9+x10+x16+x17+
x2+x5+x7+x14+x15+x16++x17+x18≤
x3+x9+x10+x11+x16+x20≤30 – линия 2-3
x6+x7+x10+x12+x18+x21≤20 – линия 2-6
x4+x5+x9+x13+x17+x19≤20 – линия 2-5
x2+x4+x6+x8+x11+x17+x18+x20≤
x6+x7+x10+x12+x18+x21≤45 – линия 5-6
x2+x5+x7+x14+x19+x20+x21≤30 – линия 4-5
Для того, чтобы построить симплекс-таблицу, необходимо перейти к основной задаче линейного программирования.
Целевая функция будет иметь вид:
Ограничения вида неравенства заменим на ограничения вида равенства:
где х1…х21 – свободные переменные;
y1…y12 – базисные переменные.
Симплекс-метод – табличный вариант перебора решений.
Изначально составляется таблица симплекс-метода (табл. 3)
Таблица 3
св.чл. |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
х9 |
х10 |
х11 |
х12 |
х13 |
х14 |
х15 |
х16 |
х17 |
х18 |
х19 |
х20 |
х21 | |
F’ |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
у1 |
40 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
у2 |
60 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
у3 |
86 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
у4 |
30 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
у5 |
35 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
у6 |
25 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
у7 |
30 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
у8 |
20 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
у9 |
20 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
у10 |
20 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
у11 |
45 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
у12 |
30 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Если в строке целевой функции, за исключением свободного члена, все коэффициенты не положительны, а в столбце свободных членов все коэффициенты неотрицательны, то оптимальное решение достигнуто.
В симплекс-таблице выделяется опорный элемент. Он стоит на пересечении разрешающих строки и столбца. Претендент на опорный столбец – тот, коэффициенты целевой функции которого положительны. В качестве опорной строки выбирается та, в которой отношение свободного члена к элементу опорного столбца минимальное.
Все коэффициенты опорного столбца умножаются на – λ.
Все элементы опорной строки умножаются на λ.
В каждой оставшейся клетке таблицы записываются произведения отчёркнутых элементов, стоящих на пересечении со строкой/столбцом этой клетки.
Затем симплекс-таблица перестраивается и алгоритм работает заново.
Предполагается, что bk ≥ 0, а среди коэффициентов целевой функции есть положительные, то
а) столбец ck>0 подозревается на то, что он опорный, если в нём все коэффициенты bkj≤0, то целевая функция не ограничена снизу.
б) если в этом опорном столбце есть хотя бы один коэффициент >0, требуется выделить опорной строкой ту, для которой отношение свободного члена, стоящего в этой строке, к элементу в опорном столбце минимально.
После выделения опорного элемента требуется перестроить таблицу.
а) если в строке целевой функции все коэффициенты ≤0, то следует выделить опорный столбец, в котором коэффициенты bkj≤0. После этого следует выделить опорную строку по сформулированному выше правилу и перестроить таблицу.
б) если все bkj>0, то область допустимых решений =0 – система несовместна, решений нет.
Решим данную задачу с помощью симплекс-метода на ЭВМ.
По таблице получим решение:
Раскрывая скобки, видим, что при увеличении любой из переменных функция F возрастает, что недопустимо.
Следовательно, решение найдено: F=- =110
Принимаем все свободные переменные равными нулю:
x1=х2=х4=х5=х7=х9=x10=х11=x13=
у8=у9=у10=y12=0,
тогда, по таблице симплекс-метода:
х6=5
х12=5
y3=31
х15=25
x8=15
x21=10
x3=30
y5=20
y1=5
y2=40
y11=25
x19=20
Построим вторичный граф СПИ.
Рис 6. Вторичный граф СПИ
По исходным данным построим матрицу надёжности:
1 |
0.993 |
0.995 |
0.994 |
0 |
0 |
0 | |
0.993 |
1 |
0.995 |
0 |
0.999 |
0.998 |
0 | |
0 |
0.995 |
1 |
0 |
0.996 |
0 |
0 | |
W= |
0.994 |
0 |
0 |
1 |
0.996 |
0 |
0.998 |
0 |
0.999 |
0.996 |
0.996 |
1 |
0.999 |
0.994 | |
0 |
0.998 |
0 |
0 |
0.999 |
1 |
0.999 | |
0 |
0 |
0 |
0.998 |
0.994 |
0.999 |
1 |
Перейдём к матрице ненадёжности по формуле:
0 |
7 |
5 |
6 |
∞ |
∞ |
∞ | |
7 |
0 |
5 |
∞ |
1 |
2 |
∞ | |
∞ |
5 |
0 |
∞ |
4 |
∞ |
∞ | |
|
6 |
∞ |
∞ |
0 |
4 |
∞ |
2 |
∞ |
1 |
4 |
4 |
0 |
1 |
6 | |
∞ |
2 |
∞ |
∞ |
1 |
0 |
1 | |
∞ |
∞ |
∞ |
2 |
6 |
1 |
0 |
Определим матрицу минимальной ненадёжности с помощью алгебры Шимбела – Оттермана:
0 |
7 |
5 |
6 |
8 |
9 |
8 | |
7 |
0 |
5 |
5 |
1 |
2 |
3 | |
12 |
5 |
0 |
8 |
4 |
5 |
10 | |
|
6 |
5 |
8 |
0 |
4 |
3 |
2 |
8 |
1 |
4 |
4 |
0 |
1 |
2 | |
9 |
2 |
5 |
3 |
1 |
0 |
1 | |
8 |
3 |
10 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
7 |
5 |
6 |
8 |
9 |
8 | |
7 |
0 |
5 |
5 |
1 |
2 |
3 | |
12 |
5 |
0 |
8 |
4 |
5 |
6 | |
|
6 |
5 |
8 |
0 |
4 |
3 |
2 |
8 |
1 |
4 |
4 |
0 |
1 |
2 | |
9 |
2 |
5 |
3 |
1 |
0 |
1 | |
8 |
3 |
6 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
7 |
5 |
6 |
8 |
9 |
8 |
||
7 |
0 |
5 |
5 |
1 |
2 |
3 |
||
12 |
5 |
0 |
8 |
4 |
5 |
6 |
||
|
6 |
5 |
8 |
0 |
4 |
3 |
2 |
= |
8 |
1 |
4 |
4 |
0 |
1 |
2 |
||
9 |
2 |
5 |
3 |
1 |
0 |
1 |
||
8 |
3 |
6 |
2 |
2 |
1 |
0 |
Информация о работе Управление коммутируемой сетью передачи информации (СПИ)