5.2.2. Инструментальный комплекс моделирования G2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 

 

G2 – инструментальный комплекс для создания динамических интеллектуальных систем в управлении и моделировании. Комплекс разработан фирмой Gensym (США), которой сегодня принадлежит 50% мирового рынка интеллектуальных систем, используемых в системах управления. Все 25 самых крупных индустриальных мировых корпораций используют G2 [3].

Классы задач, для которых предназначена система G2: системы моделирования; составление расписаний и планирование; диагностика; мониторинг в реальном масштабе времени; системы проектирования и др.

Основное достоинство G2 – возможность применения ее, как интегрирующей компоненты, позволяющей за счет открытости архитектуры легко объединять разрозненные средства автоматизации в единую комплексную систему управления, охватывающую все аспекты производственной деятельности – от формирования портфеля заказов до отгрузки готовой продукции.

Система G2 базируется на объектно-ориентированной технологии, которая в настоящее время является главной тенденцией в области новых информационных технологий.

Все компоненты G2 можно разделить на три основные группы (см. рис. 5.3): база знаний (знания и данные), управляющие подсистемы, интерфейс [3].

 

База знаний. Все знания в системе G2 хранятся в двух типах файлов: базы знаний, где хранятся знания о приложениях, и библиотеки знаний, где хранятся общие знания, используемые более, чем в одном приложении.

Глобально сущности  в базе знаний (БЗ) можно разделить на структуры данных и исполняемые утверждения (см. рис. 5.3).

Структуры данных.  Основой представления знаний в G2 является понятие класса. Все, что хранится в БЗ и чем оперирует система, является экземпляром того или иного класса. Опишем наиболее важные классы:

объекты – представляют собой объекты реального мира в приложении. С каждым объектом ассоциируется таблица атрибутов, элементами которой является пары «атрибут-значение»;

связи – предназначены для отображения путей между объектами. Можно создать классы связей для указания различных типов потоков между объектами. Например, объекты могут быть соединены водопроводными трубами и/или проводами;

рабочие пространства – отображаются, как ограниченные рабочие области, в которые можно помещать объекты и объединять их в схемы. Каждый экземпляр объекта может обладать своим рабочим пространством, представляющим его внутреннюю структуру.

Все классы G2 обладают по крайней мере одним общим свойством – их экземпляры имеют графическую форму представления. С помощью графических образов можно строить схемы систем для любого уровня сложности.

Исполняемые утверждения. Основные виды утверждений – правила, процедуры, формулы, функции. Правила имеют условия и заключения и представляются в виде:  if <логическое выражение> then <действия>. В набор действий входят: присвоение значения атрибуту или переменной; создание или удаление экземпляра объекта; изменение положения пиктограммы объекта; запуск процедуры и т.д.

 

Управляющие подсистемы. Основными управляющими модулями G2 являются машина вывода, планировщик и подсистема моделирования.

Машина вывода выполняет рассуждения на основании знаний, содержащихся в БЗ, и данных, поступающих от подсистемы моделирования или от внешних источников. Машина вывода проверяет и исполняет правила.

Планировщик координирует одновременное выполнение множества задач. Он определяет порядок обработки задач, взаимодействует с источниками данных и пользователями, запускает процессы и осуществляет коммуникацию с другими процессами в сети.

Подсистема моделирования используется для имитационного моделирования реальных объектов и устройств, например, для имитации показаний датчиков. В подсистеме моделирования предусмотрены средства для вычисления алгебраических и дифференциальных уравнений, возможность задания формул и т.д.

 

Интерфейс. Поскольку G2 является средством для разработки конкретных приложений реального времени, он располагает мощной средой разработчика, автоматизирующей создание приложений, а также средствами, обеспечивающими интерфейс с внешним окружением

Среда разработчика включает в себя:

естественно-языковой текстовый редактор, управляемый процедурой грамматического разбора;

средства создания графического интерфейса с пользователем, позволяющие создавать и редактировать пиктограммы объектов, создавать различные типы графиков, формировать интерфейс конечного пользователя с приложением (создавать меню, управляющие элементы и т.д.);

средства инспекции и отладки, позволяющие осуществлять поиск элементов в БЗ, трассировку, обнаружение ошибок и др.

Интерфейс с внешним окружением обеспечивает групповую работу с приложением на принципах архитектуры распределенной обработки «клиент-сервер». Кроме того, специальные средства позволяют легко интегрировать G2-приложение в существующие системы управления.

 

На базе инструментального комплекса G2 разработано множество проблемно-ориентированных расширений для быстрой реализации сложных динамических систем. Одно из таких расширений – комплекс

 

Rethink – было разработано специально для проведения реинжиниринга. Основные возможности системы Rethink [3]:

Формирование моделей бизнес-процессов в виде диаграмм, состоящих из блоков и соединений. Блоки представляют собой задачи в бизнес-процессах, а соединения - потоки сущностей (информации, предметов). Свойства и поведение блоков могут описываться как точными, так и случайными величинами. Поддерживается создание иерархических моделей, позволяющих описывать процессы с различной степенью детализации.

Определение различных параметров процессов, таких, как время, стоимость и др. Специальные инструменты позволяют получать  отображать в числовой и графической форме параметры моделируемых процессов в заданных точках модели.

«Проигрывание» моделей, проверка гипотез «Что, если». Для этих целей в системе реализован механизм сценариев, которые позволяют исследовать зависимость поведения модели от поведения внешнего мира и каких-либо параметров модели. При этом все изменения параметров сразу отражаются на графическом изображении модели, что обеспечивает наглядность и понятность процессов. По результатам «прогона» модели автоматически формируется отчет.

Как и комплекс G2, система Rethink функционирует на большинстве типов компьютеров в различных операционных  средах, а также поддерживает коллективную работу на основе архитектуры «клиент-сервер».

 

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие основные возможности предоставляют инструментальные средства поддержки реинжиниринга?

2. По каким параметрам отличаются существующие на современном рынке инструментальные CASE-средства?

3. Каковы основные группы инструментариев, используемых в BPR? Для каждой группы средств опишите назначение и основные функции.

4. Приведите краткую характеристику пакета Design/IDEF.

5. Приведите краткую характеристику инструментального комплекса G2 и системы Rethink.