Дишель Ю.Г., Феоктистова Н.А.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

УПРАВЛЕНИЯ

Учебно-практическое пособие

для подготовки аспирантов и соискателей

по специальностям:

05.13.01 – «Системный анализ, управление и обработка информации»;

Моделирование, численные методы и

Комплексы программ»,

А также бакалавров и магистров, обучающихся по техническим,

технологическим и экономическим направлениям подготовки.

Москва – 2012

 

УДК 681.3.06

ББК 65.26с.я73

ã Краснов А.Е., Сагинов Ю.Л., Дишель Ю.Г., Феоктистова Н.А.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

УПРАВЛЕНИЯ

 

Учебно-практическое пособие для подготовки

аспирантов/ соискателей, бакалавров и магистров.

- М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2012. - 76 с.

 

 

Пособие предназначено для подготовки аспирантов и соискателей, обучающихся по специальностям 05.13.01 – «Системный анализ, управление и обработка информации» и 05.13.18 – «Моделирование, численные методы и комплексы программ», а также бакалавров и магистров, обучающихся по направлениям подготовки «Информатика и вычислительная техника», «Прикладная информатика», «Инноватика», «Автоматизация технологических процессов и производств», «Управление в технических системах», «Продукты питания из растительного сырья», «Товароведение», «Экономика», «Менеджмент», «Бухгалтерский учет, анализ и аудит».

Пособие написано в соответствии с Государственным образовательным стандартом 3-го поколения и позволяет обучающимся освоить теоретические основы автоматизированного управления, а также численные методы формального описания реальных объектов управления (экономических, технологических) на примере самых распространенных финансовых, производственных и коммерческих операций.

 

 

Рецензенты: Жиров М.В., д.т.н., профессор МГУТУ;

Бородин А.В., д.т.н., профессор МГУПП.

 

Редактор Феоктистова Н.А.

 

 

МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2012.

109004, Москва, Земляной вал, 73

 

© Краснов А.Е., Сагинов Ю.Л.,

Дишель Ю.Г., Феоктистова Н.А.

Содержание

Введение ………………………………………………. 4

Глава 1. Описание состояний объектов

Управления, основы

автоматизированного управления ……… 6

1.1. Описание динамики состояний объектов

управления.………………………………….. 6

1.2. Траектории состояний объектов

управления………………………………………… 10

1.3. Оптимальное и условно-оптимальное

управление состояниями объектов

управления ……………………………………….. 12

1.4. Подготовка принятия управленческих

решений, экспертный подход ситуационного

управления ………………………………………. 15

Вопросы для самопроверки к главе 1 ……………….. 22

Глава 2. Описание характерных

Неопределенностей состояний

объектов управления ……………………... 23

2.1. Вероятностное описание состояний объектов

управления ……………………………………….. 23

2.2. Вероятностное описание состояний объектов

управления при однократных опытах.

Формулы Байеса …………………………………. 37

2.3. Вероятностное описание состояний объектов

управления при повторении опытов …………… 41

2.4. Функции распределений вероятностей

непрерывных случайных величин ……………… 46

2.5. Несмещенность, эффективность и

состоятельность статистических оценок.

Расчет статистик ………………………………… 54

2.6. Описание неопределенности с помощью

нечетких функций принадлежности …………… 60

Вопросы для самопроверки к главе 2 ………………... 65

Тренировочные задания ……………………………… 66

Тесты по темам модуля ………………………………. 68

Список рекомендуемой литературы ………………… 72

Словарь основных понятий и сокращений…………... 73

Введение

Учебно-практическое пособие «Информационные технологии автоматизированного управления» является важнейшей составной частью многомодульного курса, предназначенного для подготовки аспирантов и соискателей, обучающихся по специальностям 05.13.01 – «Системный анализ, управление и обработка информации» и 05.13.18 – «Моделирование, численные методы и комплексы программ», а также бакалавров и магистров, обучающихся по техническим, технологическим и экономическим направлениям подготовки.

Целью изучения пособия является освоение практических методов формализации различных профессиональных экономических и технологических задач (финансовых, производственных и коммерческих), решаемых в условиях неопределенности на базе единого подхода теории систем и системного анализа, теории управления.

Изучение пособия предполагает, что аспиранты и соискатели уже освоили общеобразовательные дисциплины: «Математика», «Теория вероятностей», «Информатика».

Пособие предоставляет сконцентрированные знания, содержащиеся в многочисленных источниках отечественных и зарубежных авторов. При желании обучающиеся могут самостоятельно ознакомиться с литературой, рекомендуемой для дополнительного изучения. Однако, изложенный в пособии материал является самодостаточным для освоения информационных технологий описания состояний объектов управления в условиях неопределенности и рисков.

Пособие содержит большое количество математических выражений, которые полезны как справочные данные при решении задач на компьютере.

В связи с тем, что в пособии затронут широкий круг вопросов, а объем материала в целом выходит за рамки часов, отведенных для конкретных тем, специальные акценты будут сделаны преподавателями на лекциях и лабораторных занятиях.

В пособии в центре внимания находятся информационные технологии описания состояний и автоматизированного управление состояниями объектов в условиях неопределенности. Под неопределенностью понимается неполнота и неточность информации как об самом объекте управления, так и среде, в которой он действует.

С формальных позиций информационных технологий каждый объект управления (ОУ) будь то предприятие в целом, производственный, финансовый или коммерческий процесс, или отдельная операция обязательно имеет конкретную структуру, определяемую как внутренними свойствами самого объекта, так и его связями с внешним рынком. Важнейшим является выделение главных составляющих структуры и описание их связей с помощью совокупности различных параметров (констант и переменных). После описания структуры ОУ необходимо выделить основные переменные, которые при неизменной структуре объекта подвержены изменению в процессе его функционирования. Собственно, ради изменения этих переменных (например, количества продукции, прибыли) создается и поддерживается сама структура ОУ. Совокупность данных переменных полностью определяет динамическое состояние ОУ. Изменение динамического состояния в нужном направлении осуществляется с помощью управления - совокупности денежных, материальных и информационных средств. Замена начального состояния ОУ на требуемое его конечное состояние является целью управления. Однако в силу определенных ограничений, присущих конкретному ОУ, каждому управлению ставят в соответствие количественные критерии ограничения и критерии качества управления.

Пособие состоит из 2-х глав, заканчивающихся вопросами для самоконтроля. В конце пособия приводятся тесты по освещенным в нем темам. Правильные ответы на тесты студенты могут найти в соответствующих разделах пособия.

Глава 1 пособия содержит информационные технологии описания состояний и автоматизированного управления состояниями объектов в условиях неопределенности в виде формализованных математических моделей.

Глава 2 пособия содержит информационную технологию описания различных видов неопределенностей, встречающихся при описании состояний объектов управления.