Skip to main content

Advanced Methods for Timed Systems

Article Category

Article available in the folowing languages:

W poszukiwaniu optymalnego harmonogramu

Opracowano model roboczy adaptujący się do zmian w harmonogramie prac przemysłowych w sytuacjach, gdy jednoczesne zapotrzebowanie na te same zasoby przewyższa ich dostępność. Umożliwia to lepsze monitorowanie, a także ułatwia interakcję z niemechanicznymi operatorami.

Gospodarka cyfrowa

Opracowanie sposobu efektywniejszego korzystania z ograniczonej liczby maszyn w zakładzie wytwarzającym różne produkty było przedmiotem badań podjętych w ramach projektu AMETIST. Wariant tego problemu stanowiło zagadnienie przydzielania kanałów w sieci telekomunikacyjnej lub procesora (CPU) i urządzeń peryferyjnych w wielozadaniowym systemie operacyjnym. Należało ustalić harmonogram, który rozstrzygałby konflikty między kilkoma zadaniami rywalizującymi o te same zasoby. Podobne problemy z planowaniem doprowadziły różne gremia naukowe i inżynierskie do opracowania metod doraźnych, do których wielokrotnie wracano; nie zdołano jednak opracować metodologii planowania przystosowanej do różnych zastosowań. Uczestnicy projektu AMETIST, zainspirowani formalną metodologią weryfikacji, zaproponowali unifikujący schemat budowania modeli matematycznych dla szerokiej klasy problemów i dziedzin zastosowań. Ich ostatecznym celem było wykazanie, że otwarte systemy reaktywne będą funkcjonować poprawnie we wszystkich kontekstach, w jakich mogą zostać użyte. Jako bazowy model dla systemów rozproszonych czasu rzeczywistego ustanowiono automat czasowy, w którym następny stan jest ustalany jako funkcja stanu bieżącego. Ponadto, z myślą o różnych możliwościach przyszłej ewolucji systemów, zarówno pod względem zapotrzebowania, jak i dostępnych zasobów, poszukiwano alternatywnego rozwiązania dla tzw. abstrakcji strefowych. Zamiast macierzy stałych, z którymi porównywane są wskazania zegarów automatu czasowego i które są zakorzenione w metodologii weryfikacji, użyto wektorów zmiennych zegarowych. Automat był traktowany jako odwzorowujący "grę" między programem harmonogramującym otwartego systemu reaktywnego a jego środowiskiem. Z drugiej strony program harmonogramujący sterował przydzielaniem zasobów na potrzeby rywalizujących zadań. Problem stanowiła niepewność co do czasu trwania każdego zadania. Zdefiniowano go jako ciągłą zmienną losową. Ustalenie optymalnego harmonogramu zadania zostało zredukowane do konieczności ustanowienia najkrótszej drogi w dyskretnym ważonym grafie gry, tak jak w sytuacji deterministycznej. Takie podejście nie zmienia złożoności obliczeniowej właściwej temu problemowi, niemniej jednak zapewnia swobodę w wyborze metody, która zapewniłaby najkorzystniejszy kompromis między złożonością obliczeniową a jakością rozwiązania.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania