Розробка алгоритму та його програмна реалізація для комп’ютеризованої системи оптимального розподілу квазістохастичного ресурсу

На робочих місцях всі металеві та електропровідні неметалеві обладнання заземлені.

6.2.2 Захист від шуму та вібрації

Ефективне рішення проблеми захисту від впливу шуму досягається проведенням комплексу заходів, в які входить ослаблення інтенсивності цього шкідливого виробничого чинника в джерелах і на шляху розповсюдження звукових хвиль.

З метою зниження шуму в самих джерелах встановлюються віброгасячі і шумогасячі прокладки або амортизатори.

В якості засобів звукопоглинання застосовуються не горючі або тяжко горючі спеціальні перфоровані плити, панелі, мінеральна вата з максимальним коефіцієнтом поглинання в межах частот 31.5-8000 Гц.

6.2.3 Заходи щодо забезпечення чистого повітряного середовища

Для створення нормальних умов роботи програмістів і операторів ПЕОМ в машинному залі використовується система кондиціювання, що забезпечує необхідні оптимальні мікрокліматичні параметри і чистоту повітря.

В холодні періоди року температура повітря, швидкість його руху і відносна вологість повітря відповідно складають: 22-24 С; 0,1 м/с; 40-60%; в теплі періоди року температура повітря - 23-25 Сє; відносна вологість 40-60 %; швидкість руху повітря - 0,1 м/с.

6.2.4 Захист від рентгенівського випромінювання

Електронно-променеві трубки, магнетрони, тиратрони та інші електровакуумні прилади, що працюють при напрузі вище 6 кВ, є джерелами „м'якого” рентгенівського випромінювання.

При технічній експлуатації апаратури, в якій напруга вище 15 кВ, використовують засоби захисту для відвертання рентгенівського опромінення операторів і інженерно-технічних робітників, бо при такій напрузі рентгенівське випромінювання розсіюється в навколишньому просторі виробничого приміщення.

Засобами захисту від „м'якого” рентгенівського випромінювання є застосування поляризаційних екранів, а також використання в роботі моніторів, що мають біо-керамічне покриття і низький рівень радіації.

В якості засобів захисту від чинності м'яких рентгенівських променів застосовуються екрани з сталевого листа (0,5-1 мм) або алюмінію (3 мм), спеціальної гуми.

Для відвертання розсіювання рентгенівського випромінювання по виробничому приміщенню встановлюють захисні огорожі з різноманітних захисних матеріалів, наприклад, свинцю або бетону.

6.2.5 Забезпечення раціонального освітлення

При правильно розрахованому і виконаному освітленні очі працюючого за комп'ютером протягом тривалого часу зберігають здатність добре розрізняти предмети не втомлюючись. Це сприяє зниженню професійного захворювання очей, підвищується працездатність.

Штучне освітлення в приміщеннях експлуатації ПЕОМ реалізується системою загального рівномірного освітлення.

У виробничих і адміністративно-суспільних приміщеннях, у випадках переважної роботи з документами, допускається застосування системи комбінованого освітлення (до загального освітлення додатково встановлюються світильники місцевого освітлення, призначені для освітлення зони розташування документів).

Освітленість на поверхні стола в зоні розміщення робочого документа повинна бути 300 - 500 лк, також допускається установка світильників місцевого освітлення для підсвічування документів, але з такою умовою, щоб воно не створювало відблисків на поверхні екрана й не збільшувало освітленість екрана більш ніж на 300 лк.

Як джерела світла при штучному висвітленні повинні застосовуватися переважно люмінесцентні лампи типу ЛБ. Допускається застосування ламп накалювання у світильниках місцевого освітлення.

Для розрахунку штучного освітлення найчастіше використовують метод світлового потоку.

Розрахунок за даним способом зводитися до визначення необхідної кількості світильників N для установки в приміщеннях, що визначається по формулі:

Де: Ф - світловий потік лампи, люмен;

kз - коефіцієнт запасу (для люмінесцентних ламп kз = 1,1);

S - площа освітлювального приміщення, м2;

Z - коефіцієнт мінімальної освітленості (для люмінесцентних ламп

Z = 1,1);

N - кількість електричних ламп;

з - коефіцієнт використання світлового потоку.

Значення коефіцієнта використання освітлювальної установки з визначають залежно від типу світильника, коефіцієнтів відбиття стелі, стін і підлоги, а також від індексу приміщення і, що характеризує співвідношення розмірів освітлюваного приміщення. Показник приміщення обчислюють по формулі:

Де: L і b - довжина та ширина приміщення, м;

hn - висота підвісу світильника над робітничою поверхнею, м.

В приміщенні з розмірами L = 6 м, b = 4 м, h = 3 м робітнича поверхня знаходиться на рівні 0,8 м від полу, тому hn = 2,2 м.

Отже, показник приміщення рівний:

По довіднику визначаємо величину коефіцієнту використання світлового потоку з = 0,45 для і = 1,1 та коефіцієнтів відбивання світла - 70%, 50%, 30%.

Для освітлення використовується люмінесцентна лампа типу ЛБ, потужністю 40 Вт, світловий потік лампи 3000 лм. При загальному типі освітлення значення Е = 300 лк.

Підставимо всі отримані дані в формулу і визначимо необхідну кількість світильників:

За результатами проведених розрахунків можна зробити висновок про те, що небезпечні і шкідливі виробничі чинники, діючи в робочій зоні, знаходяться в межах допустимих норм і їх вплив на організм працюючих не приносить істотної шкоди здоров'ю.

6.3 Пожежна безпека

В системі заходів, направлених на охорону державної і особистої власності громадян, відвертання впливу на людей небезпечних чинників пожежі і вибуху, питання пожежної і вибухової безпеки займають важливе місце.

По класифікації по пожежній небезпеці приміщення з ПЕОМ відносяться до категорії В (відповідно до СНиП 2.09.02-85), що характеризуються наявністю твердих горючих і тяжко горючих речовин і матеріалів, а також легкозаймистих матеріалів.

Пожежі на обчислювальних центрах становлять особливу небезпеку, тому що сполучені з великими матеріальними втратами. Як відомо, пожежа може виникнути при взаємодії горючих речовин, окислювача й джерела запалювання. У приміщеннях обчислювальних центрів присутні всі три фактори, необхідні для виникнення пожежі.

Виникнення пожежі в розглянутому приміщенні найбільш ймовірно із причин несправності електроустаткування, до яких відносяться: іскріння в місцях з'єднання електропроводки, короткі замикання в мережі, перевантаження дротів і обмоток трансформаторів, перегрів джерел безперебійного харчування й інші фактори. Тому підключення комп'ютерів до мережі необхідно провадити через розподільні щити, що дозволяють провадити автоматичне відключення навантаження при аварії.

Особливістю сучасних ЕОМ є дуже висока щільність розташування елементів електронних схем, висока робоча температура процесора й мікросхем пам'яті. Отже, вентиляція й система охолодження, передбачені в системному блоці комп'ютера повинні бути постійно в справному стані, тому що в противному випадку можливий перегрів елементів, що не виключає їхнє запалення.

Надійна робота окремих елементів і електронних схем у цілому забезпечується тільки в певних інтервалах температури, вологості й при заданих електричних параметрах. При відхиленні реальних умов експлуатації від розрахункових, також можуть виникнути пожаронебезпечні ситуації.

Оскільки при займанні электропристрої можуть перебувати під напругою, то використовувати воду й піну для гасіння пожежі неприпустимо, оскільки це може привести до електричних травм. Іншою причиною, по якій небажане використання води, є те, що на деякі елементи ЕОМ неприпустиме потрапляння вологи. Тому для гасіння пожеж у розглянутому приміщенні можна використати або порошкові склади, або установки вуглекислотного гасіння. Але оскільки останні призначені тільки для гасіння невеликих вогнищ загоряння, то область їхнього застосування обмежена. Тому для гасіння пожеж у цьому випадку застосовуються порошкові склади, тому що вони мають наступні властивості: діелектрики, практично не токсичні, не роблять корозійного впливу на метали, не руйнують діелектричні лаки.

Установки порошкового пожежогасіння можуть бути як переносними, так і стаціонарними, причому стаціонарні можуть бути з ручним, дистанційним і автоматичним включенням.

Первинні засоби пожежегасіння: ручні вогнегасники в кількості 2 шт.

Засоби гасіння загорання й пожежі, які можуть бути ефективно використані в початковій стадії пожежі: внутрішні пожежні крани, кошми, пісок.

Для виявлення пожеж в приміщенні встановлені датчики, що спрацьовують при появі диму, підвищенні температури і відкритого вогню.

Для профілактики пожежної безпеки організується навчання виробничого персоналу (обов'язковий інструктаж із правил пожежної безпеки не рідше одного разу в рік), видання необхідних інструкцій з доведенням їх до кожного працівника установи, випуск і вивіска плакатів із правилами пожежної безпеки й правилами поведінки при пожежі. Також необхідна наявність планів, що інформують людей про розташування аварійних виходів з будинку у випадку виникнення пожежі, плану евакуації людей в аварійних ситуаціях.

ЗАКЛЮЧЕННЯ

В процесі виконання дипломного проекту був розроблений алгоритм оптимального розподілу квазістохастичного ресурсу.

Розроблений алгоритм є способом оптимального розподілу елементів ресурсу. При створенні відповідного інтерфейсу даний алгоритм можна використати для різних потреб. Наприклад, вирішувати транспортні задачі, завдання диспетчирізації, складання розкладів і т.д.

Використання алгоритму в програмних продуктах дозволяє:

· Підвищити оперативність обробки інформації;

· Поліпшити ефективність роботи;

· Зменшити обсяг паперових носіїв;

· Підвищити точність роботи.

Реалізація даного проекту була проведена із залученням такого потужного і в той же час простого середовища програмування як система Mathematica 5.0. Система завдяки своїм вбудованим функціям, таким як Cases, Join, Union, Complement дозволяє спростити алгоритм обробки даних, оперуючи не кожним окремим елементом, а сформованими кластерами. Кластер являє собою деяку множину елементів, відібраних з загального масиву за певною ознакою. Виявлення кластерів та подальше їх вико ристання в алгоритмі заощаджує ресурси пам'яті й час в процесі перебору варіантів розподілу.

В дипломному проекті реалізація алгоритму впроваджувалася на прикладі складання розкладу занять в учбових закладах. Залучення розробленого алгоритму до процесу формування розкладу дозволило скоротити до декількох хвилин час, витрачений на сам процес формування, враховуючи всі критерії та умови щодо розпділу аудиторій, дисциплін, груп і т.д. Крім того, у користувача залишається можливість відкорегувати отриманий розклад за власними побажаннями.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Айзерман М.А., Алескеров Ф.Т. Выбор вариантов: основы теории. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат.лит., 1990. С. 52-58

2. Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин С.В. Оптимальное управление. М., Наука, 1994.

3. Бахвалов Н.С., Н.П.Жидков, Г.М.Кобельков, Численные методы. Наука, 1990.

4. Белкин А.Р., Левин М.Ш. Принятие решений: комбинаторные методы аппроксимации информации. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. - 226 с.

5. Воеводин В.В., Вычислительные основы линейной алгебры. Наука, 1989.

6. Волошин Г.Я. Методы оптимизации в экономике: Питер, 2004.

7. Голуб Дж., Ван-Лоун Ч. Матричные вычисления - М.: Мир, 1999. - С. 223.

8. Дж.Форсайт, М.Малькольм, К.Моулер, Машинные методы математических вычислений. Мир, 1980.

9. Зайцев М.Г. Методы оптимизации управления : Компьютерно-ориентированный подход. Изд.2, испр. - М.: Киев, 2000.

10. Каханер Д., Моулер К., Нэш С. Численные методы и прграммное обеспечение. - М.: Мир, 1998, 575 стр.

11. Кормен, Лейзерсон, Ривест. Алгоритмы: построение и анализ. _ М.: МЦМО, 1999.

12. Краснощеков П.С., Петров А.А. Принципы построения моделей. Изд. 2-е, пересмотр. и дополнен. - М.: Фазис: ВЦ РАН, 2000. - С. 203.

13. Кульбак С. Теория информации и статистика. - М.: Наука, 1967, 404 стр.

14. Лебедев В.И. Функциональный анализ и вычислительная математика -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2000, 296 с.

15. Люстерник Л.А., Соболев В.И. Краткий курс функционального анализа. - М.: Высшая школа, 1989.

16. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1991.

17. Математическая логика и теория алгоритмов. Учебное пособие. Тверь: Изд-во ТГТУ. 2005

18. Математическое программирование. Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во СГУПС. 2005

19. Математическая статистика. Учебное пособие. М.: МЗ - Пресс. 2004. (Естеств.н. Мат. Информ.)

20. Натансон И.П. Конструктивная теория функций. М.-Л.: Гос. изд-во техн.-теор.лит., 1949.

21. Немнюгин С.А. Программирование - CПб.: Питер, 2000.

22. Принятие решений в многокритериальной среде: количественный подход. 2. испр., доп.изд. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2005

23. Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1991.

24. Стронгина Р.Г. Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах, Материалы второго Международного научно-практического семинара. - Нижний Новгород, 2002. - 351с.

25. Теория вероятностей и математическая статистика. Учебник для студентов высших педагогических учебных заведений. М.: Высш. шк. 2005.

26. Треногин В.А, Функциональный анализ. М., Наука, 1993.

27. Фурсиков А.В. Оптимальное управление распределёнными системами. Теория и приложения. Новосибирск, Научная книга, 1999.

28. Ширяев А.Н. Вероятность. М.: Наука, 1980.

29. Штоер P. Многокритериальная оптимизация. Теория, вычисления и приложения. М.: Радио и связь, 1992.

30. G.H.Golub, Ch. Van Loan, Matrix Computations, The Hopkins University Press, 1989.

Додаток А

Вихідний текст алгоритму

квазістохастичний алгоритм mathemetica

Додаток Б

Перелік змінних та функцій

М - масив, що містить значення вільних і зайнятих аудиторій на весь семестр;

d - розмірність масиву М;

d1 - кількість тижнів у семестрі;

d2 - кількість всіх аудиторій;

d3 - кількість навчальних днів у тиждень;

d4 - кількість пар у день;

free - кількість вільних аудиторій;

мм - масив, що містить елементи вільного ресурсу, представлених у вигляді змінної A{i, j, k, z} і зайнятого ресурсу, представлених у вигляді порожньої безлічі - {};

fм - масив, що складається тільки з елементів вільного ресурсу, представлених у вигляді змінних A{i, j, k, z};

resurs - масив, що містить загальний список вільного ресурсу;

spros - масив, що містить загальний список попиту;

аТ1 [p_, D_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, із заданою періодичністю (р_), починаючи з понеділка кожного тижня й до зазначеного дня (D_);

аТ2 [p_, D_, а_, para_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, із заданою періодичністю (р_), дня тижня до якого здійснювалася вибірка (D_), необхідного індексу аудиторії (а_) і порядкового номера пари для проведення заняття (para_);

аТ3 [p_, D_, а_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, із заданою періодичністю (р_), дня тижня до якого здійснювалася вибірка (D_), необхідного індексу аудиторії (а_);

arasp4 [p_, D_, k_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, із заданою періодичністю (р_), дня тижня до якого здійснювалася вибірка (D_), необхідної кількості пар для проведення заняття на тиждень;

Klaster1 [den_, kvo_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, для зазначеного дня тижня (den_) і необхідної кількості пар у тиждень (kvo_);

Rasp [dned_] - функція розподілу елементів попиту по ресурсу, починаючи із зазначеного дня (dned_). Функція не враховує необхідність певної аудиторії для проведення конкретного заняття;

gotovo - масив, що складається з розподілених елементів попиту по ресурсу;

kks[www_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, призначених для проведення занять з наявністю комп'ютерів;

el[www_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, призначених для проведення занять по дисципліні - Електроніка й мікросхемотехніка;

fiz[www_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, призначених для проведення лабораторних занять по фізиці;

him[www_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, призначених для проведення лабораторних занять по хімії;

leks[www_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, призначених для проведення лекційних занять;

prs[www_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, призначених для проведення практичних занять;

Klaster [masiv_, r_, kvo_] - функція формування кластера, що містить елементи вільного ресурсу, обирані з масиву-джерела (masiv_) для зазначеного дня тижня (den_) і необхідної кількості пар у тиждень (kvo_);

Rasp1 [dned_] - функція розподілу елементів попиту по ресурсі, починаючи із зазначеного дня (dned_);

Raspred [dned_] - функція розподілу елементів попиту по ресурсі, починаючи із зазначеного дня (dned_) із заданими параметрами;

class[ind_] - функція виводу розкладу для ладанної аудиторії (ind_).

Додаток В

Бази даних ресурсу й попиту

Список аудиторій:

Список викладачів та груп:

Список дисциплін:

Размещено на Allbest.ru