PECULIARITIES OF DESIGN SOFTWARE ARCHITECTURE OF ADAPTIVE INFORMATION PROCESSING, MODELING AND CONTROL SYSTEMS : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

PECULIARITIES OF DESIGN SOFTWARE ARCHITECTURE OF ADAPTIVE INFORMATION PROCESSING, MODELING AND CONTROL SYSTEMS : научное издание

Перевод названия: ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОГРАММНОЙ АРХИТЕКТУРЫ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ, МОДЕЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Идентификатор DOI: 10.31772/2587-6066-2020-21-1-21-27

Ключевые слова: сервис-ориентированная архитектура, разработка программного обеспечения, проектирование систем управления технологическими процессами, service-oriented architecture, software development, design of process control systems

Аннотация: The article proposes an approach to developing the architecture of a service-oriented information processing system, modeling and process control. The system, which is being developed, is a tool for identifying, predicting and controlling discrete-continuous processes. Its mathematical apparatus is based on nonparametric algorithms of identification and control. The software architecture includes the following main modules: the module for processing data, modeling and forecasting output process variables and the process control module. The first module includes data preprocessing algorithms: normalization, centering and analysis of outliers and omissions. The modeling module is an algorithm for research and recovery dependencies between process variables, process identification using nonparametric estimation of the regression function from observations. The last module is an implementation of nonparametric dual control algorithms. Control devices built on the basis of these algorithms perform functions of both object control and its study. The article discusses the application of architectural solutions based on two proven approaches in the field of software development: the composite approach and the service-oriented approach.. The main principles of composite architecture as a set of software systems with many characteristics that perform a specific task and service-oriented architecture as a modular approach to software development are described. The advantages of the applied composite service-oriented architecture over other variants of software architecture for control systems are shown, in particular, monolithic software architecture is compared with composite service-oriented architecture. This means that a researcher can use a single operation, which is a logically isolated, repeated task related to the production process of the enterprise. At the same time, it is necessary to ensure positive results when integrating with existing software products of enterprises which greatly complicates and requires the development of new components, as well as support for the "inherited" parts of the system. В статье предложен подход к разработке архитектуры сервис-ориентированной системы обработки информации, моделирования и управления технологическими процессами. Разрабатываемая система представляет собой инструментарий для идентификации, прогнозирования и управления дискретно-непрерывными процессами, математический аппарат которой основан на непараметрических алгоритмах идентификации и управления. Программная архитектура состоит из нескольких основных модулей: модуль обработки данных, моделирования и прогноза выходных переменных процесса, модуль управления технологическим процессом. Первый модуль включает в себя алгоритмы предобработки данных: нормализация, центрирование и анализ выбросов и пропусков. Модуль моделирования представлен алгоритмическим функционалом для исследования и восстановления зависимостей между переменными процесса, идентификации процесса с использованием непараметрической оценки функции регрессии по наблюдениям. Последний модуль - это реализация непараметрических алгоритмов дуального управления. Управляющие устройства, построенные на основании данных алгоритмов, выполняют функции как управления объектом, так и его изучения. В статье обсуждаются вопросы применения архитектурных решений, основанных на двух зарекомендовавших себя в области разработки программного обеспечения подходах - композитном и сервис-ориентированном. Описываются основные принципы композитной архитектуры как набора программных систем с множеством характеристик, которые выполняют определенную задачу, и сервис-ориентированной архитектуры как модульного подхода к разработке программного обеспечения. Показаны преимущества примененной композитной сервис-ориентированной архитектуры перед другими вариантами архитектур программного обеспечения для систем управления, в частности, в работе сравнивается монолитная программная архитектура с композитной сервис-ориентированной архитектурой. Выбранное архитектурное решение предоставляет возможность выстроить систему из набора независимых модулей, каждый из которых реализует отдельную операцию, которая является логически обособленной, повторяющейся задачей, являющейся составной частью производственного процесса предприятия. Использование описанного в работе подхода позволило достичь положительных результатов при интеграции с существующими программными продуктами предприятий, значительно сократить сложность и стоимость разработки новых компонентов, а также поддержки «унаследованных» частей системы.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Сибирский журнал науки и технологий

Выпуск журнала: Т. 21, 1

Номера страниц: 21-27

ISSN журнала: 25876066

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева

Авторы

Вхождение в базы данных

  • РИНЦ (eLIBRARY.RU)

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.