Алгоритм описания процессов. Алгоритмизация - это процесс построения алгоритма решения задачи

FCFS по первым буквам его английского названия – First-Come, First-Served (первым пришел, первым обслужен). Представим себе, что процессы, находящиеся в состоянии готовность, выстроены в очередь. Когда процесс переходит в состояние готовность, он, а точнее, ссылка на его PCB помещается в конец этой очереди. Выбор нового процесса для исполнения осуществляется из начала очереди с удалением оттуда ссылки на его PCB . Очередь подобного типа имеет в программировании специальное наименование – FIFO 1Надо отметить, что аббревиатура FCFS используется для этого алгоритма планирования вместо стандартной аббревиатуры FIFO для механизмов подобного типа для того, чтобы подчеркнуть, что организация готовых процессов в очередь FIFO возможна и при других алгоритмах планирования (например, для Round Robin – см. раздел " Round Robin (RR )"). , сокращение от First In, First Out (первым вошел, первым вышел).

Такой алгоритм выбора процесса осуществляет невытесняющее планирование . Процесс, получивший в свое распоряжение процессор, занимает его до истечения текущего CPU burst . После этого для выполнения выбирается новый процесс из начала очереди.

Преимуществом алгоритма FCFS является легкость его реализации, но в то же время он имеет и много недостатков. Рассмотрим следующий пример. Пусть в состоянии готовность находятся три процесса p 0 , p 1 и p 2 , для которых известны времена их очередных CPU burst . Эти времена приведены в таблице 3.1. в некоторых условных единицах. Для простоты будем полагать, что вся деятельность процессов ограничивается использованием только одного промежутка CPU burst , что процессы не совершают операций ввода-вывода и что время переключения контекста так мало, что им можно пренебречь.

Если процессы расположены в очереди процессов, готовых к исполнению, в порядке p 0 , p 1 , p 2 , то картина их выполнения выглядит так, как показано на рисунке 3.2 . Первым для выполнения выбирается процесс p 0 , который получает процессор на все время своего CPU burst , т. е. на 13 единиц времени. После его окончания в состояние исполнение переводится процесс p 1 , он занимает процессор на 4 единицы времени. И, наконец, возможность работать получает процесс p 2 . Время ожидания для процесса p 0 составляет 0 единиц времени, для процесса p 1 – 13 единиц, для процесса p 2 – 13 + 4 = 17 единиц. Таким образом, среднее время ожидания в этом случае – (0 + 13 + 17)/3 = 10 единиц времени. Полное время выполнения для процесса p 0 составляет 13 единиц времени, для процесса p 1 – 13 + 4 = 17 единиц, для процесса p 2 – 13 + 4 + 1 = 18 единиц. Среднее полное время выполнения оказывается равным (13 + 17 + 18)/3 = 16 единицам времени.

Рис. 3.2.

Если те же самые процессы расположены в порядке p 2 , p 1 , p 0 , то картина их выполнения будет соответствовать рисунку 3.3 . Время ожидания для процесса p 0 равняется 5 единицам времени, для процесса p 1 – 1 единице, для процесса p 2 – 0 единиц. Среднее время ожидания составит (5 + 1 + 0)/3 = 2 единицы времени. Это в 5 (!) раз меньше, чем в предыдущем случае. Полное время выполнения для процесса p 0 получается равным 18 единицам времени, для процесса p 1 – 5 единицам, для процесса p 2 – 1 единице. Среднее полное время выполнения составляет (18 + 5 + 1)/3 = 8 единиц времени, что почти в 2 раза меньше, чем при первой расстановке процессов.

Рис. 3.3.

Как мы видим, среднее время ожидания и среднее полное время выполнения для этого алгоритма существенно зависят от порядка расположения процессов в очереди. Если у нас есть процесс с длительным CPU burst , то короткие процессы, перешедшие в состояние готовность после длительного процесса, будут очень долго ждать начала выполнения. Поэтому алгоритм FCFS практически неприменим для систем разделения времени – слишком большим получается среднее время отклика в интерактивных процессах .

Round Robin (RR)

Модификацией алгоритма FCFS является алгоритм, получивший название Round Robin ( Round Robin – это вид детской карусели в США) или сокращенно RR . По сути дела, это тот же самый алгоритм, только реализованный в режиме вытесняющего планирования . Можно представить себе все множество готовых процессов организованным циклически – процессы сидят на карусели. Карусель вращается так, что каждый процесс находится около процессора небольшой фиксированный квант времени , обычно 10 – 100 миллисекунд (см. рис. 3.4.). Пока процесс находится рядом с процессором, он получает процессор в свое распоряжение и может исполняться.

Рис. 3.4.

Реализуется такой алгоритм так же, как и предыдущий, с помощью организации процессов, находящихся в состоянии готовность, в очередь FIFO. Планировщик выбирает для очередного исполнения процесс, расположенный в начале очереди, и устанавливает таймер для генерации прерывания по истечении определенного кванта времени . При выполнении процесса возможны два варианта.

• Время непрерывного использования процессора, необходимое процессу (остаток текущего CPU burst ), меньше или равно продолжительности кванта времени . Тогда процесс по своей воле освобождает процессор до истечения кванта времени , на исполнение поступает новый процесс из начала очереди, и таймер начинает отсчет кванта заново.
• Продолжительность остатка текущего CPU burst процесса больше, чем квант времени . Тогда по истечении этого кванта процесс прерывается таймером и помещается в конец очереди процессов, готовых к исполнению, а процессор выделяется для использования процессу, находящемуся в ее начале.

Рассмотрим предыдущий пример с порядком процессов p 0 , p 1 , p 2 и величиной кванта времени равной 4 . Выполнение этих процессов иллюстрируется таблицей 3.2 . Обозначение "И" используется в ней для процесса, находящегося в состоянии исполнение, обозначение "Г" – для процессов в состоянии готовность, пустые ячейки соответствуют завершившимся процессам. Состояния процессов показаны на протяжении соответствующей единицы времени, т. е. колонка с номером 1 соответствует промежутку времени от 0 до 1 .

Таблица 3.2.

Время	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
p 0	И	И	И	И	Г	Г	Г	Г	Г	И	И	И	И	И	И	И	И	И
p 1	Г	Г	Г	Г	И	И	И	И
p 2	Г	Г	Г	Г	Г	Г	Г	Г	И

Первым для исполнения выбирается процесс p 0 . Продолжительность его CPU burst больше, чем величина кванта времени , и поэтому процесс исполняется до истечения кванта , т. е. в течение 4 единиц времени. После этого он помещается в конец очереди готовых к исполнению процессов, которая принимает вид p 1 , p 2 , p 0 . Следующим начинает выполняться процесс p 1 . Время его исполнения совпадает с величиной выделенного кванта , поэтому процесс работает до своего завершения. Теперь очередь процессов в состоянии готовность состоит из двух процессов, p 2 и p 0 . Процессор выделяется процессу p 2 . Он завершается до истечения отпущенного ему процессорного времени, и очередные кванты отмеряются процессу p 0 – единственному не закончившему к этому моменту свою работу. Время ожидания для процесса p 0 (количество символов "Г" в соответствующей строке) составляет 5 единиц времени, для процесса p 1 – 4 единицы времени, для процесса p 2 – 8 единиц времени. Таким образом, среднее время ожидания для этого алгоритма получается равным (5 + 4 + 8)/3 = 5,6(6) единицы времени. Полное время выполнения для процесса p 0 (количество непустых столбцов в соответствующей строке) составляет 18 единиц времени, для процесса p 1 – 8 единиц, для процесса p 2 – 9 единиц. Среднее полное время выполнения оказывается равным (18 + 8 + 9)/3 = 11,6(6) единицы времени.

Легко увидеть, что среднее время ожидания и среднее полное время выполнения для обратного порядка процессов не отличаются от соответствующих времен для алгоритма FCFS и составляют 2 и 8 единиц времени соответственно.

1. Заявка заказчика в правительство Москвы или префектуру (выпуск ос­новного распорядительного документа)

2. Исходно-разрешительная документация и предпроектные проработки (утверждение задания на проектирование)

Москомархитектура, Мосгосэкспертиза, Москомзем и др.

3. Проектирование (проектные организации)

4. Согласование и экспертиза (Москомархитектура, Мосгосэкспертиза, Москомприрода, Госсанэпиднадзор, УГПН)

5. Утверждение (инвестор, заказчик)

6. Разрешение строительства (МВК (ИГАСН))

7. Договор аренды земельного участка или свидетельство собственности (Москомзем)

8. Рабочее проектирование (проектные организации)

9. Строительство (подрядные организации)

10. Ввод объекта в эксплуатацию.

Первым этапом проектно-строительно-монтажного процесса является получение Заказчиком основного распорядительного документа (ОРД). ОРД - это распоряжение первого заместителя премьера правительства г. Москвы, либо распоряжение префекта административного округа. ОРД может быть получен на основе заявки Заказчика и дает ему право подго­товки полного пакета исходно-разрешительной документации (ИРД) для на­чала проектирования.

Состав ИРД зависит от категории (значимости) объекта и стадии про­ектирования.

Объекты реконструкции и многие объекты нового строительства могут быть отнесены по 2-й или 3-й категории сложности, для которых предусмат­ривается проектирование в одну стадию - разработка рабочего проекта с утверждаемой частью. Однако в зависимости от ситуации может понадо­биться разработка эскизного проекта или предпроектных предложений.

Пакет ИРД включает документы:

ОРД о предоставлении права проектирования и строительства; задание на разработку проектной документации; ситуационный план (М 1:2000); геоподоснова (М 1:500); градостроительное заключение (задание); технологическое задание;

технические условия (ТУ) присоединения электросетей; ТУ присоединения тепловых сетей; ТУ присоединения водопроводных сетей; ТУ присоединения канализационных сетей; ТУ присоединения стока условно чистой воды; ТУ присоединения телефонной сети; инженерно-геологическое заключение о грунтах;

инженерное заключение о несущей способности фундаментов и конструк­ций.

На основе ИРД, предоставленной Заказчиком, Генпроектировщик раз­рабатывает пакет проектной документации, основываясь на требованиях: строительные нормы и правила (СНиП 10-01-94, 21-01-97, 2.04.01-85 и др.); нормы пожарной безопасности (НПБ 104-95); санитарные правила и нормы (СанПиН 2.3.5.021-94); московские городские строительные нормы (МГСН 4.13-97 и др.).

Архитектурно-строительная документация согласуется в инстанциях:

Госпожнадзор;

Мосэкспертиза;

АПУ административного округа или Москомархитектуры;

жилищная инспекция;

отдел подземных сооружений;

межведомственная комиссия или ИГАСН;

Москомприрода;

Мослесопарк (в случае вырубки зеленых насаждений);

согласование с Москомимуществом (в случае аренды).

Для согласования, экспертизы и утверждения дополнительно к ИРД пре­доставляются документы: архитектурно-строительная документация;

планы БТИ (не более чем 3 месячной давности) с экспликациями; правоустанавливающие документы:

Документы землепользования, оформленные в Москомземе; -свидетельство о собственности или договора аренды на все помещения, включая подвал;

Согласование отдела потребительского рынка соответствующей префек­туры;

Согласование балансодержателя помещения.

Технические разделы проекта должны согласовываться с заинтере­сованными органами тепло, водо- и электроснабжения. Согласованный па­кет документов направляется для выдачи разрешения на проведение строительных и монтажных работ установленным порядком.

Приведённый порядок подготовки и согласования документов может испугать неискушённого сотрудника. Однако при должном упорстве и целе­устремлённости этот путь может быть успешно пройден. Поэтому рекомен­дуется правильно и своевременно оформлять необходимые документы в соответствии с существующим порядком, государственными стандартами и СНиП. Отступление от правил неизбежно повлечёт финансовые и мораль­ные потери.

Литература

Основная литература

1. Монтаж электрооборудования и средств автоматизации/А.П. Коломиец, Н.П. Кондратьева, И.Р. Владыкин и др. М.: "КолосС", 2007. 352 с. (базовый).

Дополнительная литература

1. Водянников В.Т. Организационно-экономические основы сельской электро­энергетики: Учебное пособие для вузов по агроинженерным спе­циальностям. Издание второе, переработанное и дополненное. М.: ИКФ "ЭКМОС", 2003. 352 с.

2. Электротехнические чертежи и схемы: Производственно-практическое пособие: Сб. документов/К.К. Александров, Е.Г. Кузьмина. 2-е изд. доп. М.: Изд-во МЭИ, 2004. 584с.

Митин Г.П. Условные обозначения в отечественных и зарубежных электрических схемах. М.: Изумруд, 2003. 224 с.

4. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Лабораторный практикум на базе Electronics Workbench и MATLAB. 5-е изд. М.: СОЛОН-Пресс, 2004. 800 с.

5. Инструкция о порядке допуска в эксплуатацию новых и реконструированных энергоустановок. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. 24 с.

6. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. 7-е изд. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. 176 с.

7. Правила безопасности при работе с инструментом и приспособлениями. М.: Изд-во ЭНАС, 2004. 176 с.

8. Межотраслевые типовые инструкции по охране труда при эксплуатации электроустановок, проведении электрических из­мерений и испытаний. ТИ Р М-(062-074)-2002. М.: Изд-во НЦЭНАС, 2003. 184 с.

10. Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. 5-й выпуск (с изм. и доп., по состоянию на 1 июля 2006 г.). Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2006. 854 с.

11. Квалификационный справочник должностей руководителей, специалистов и других служащих. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. 319 с.

12. Справочник инженера-электрика сельскохозяйственного производства: Учеб. пособие. М.: Информагротех, 1999. 536 с.

13. Электротехнический справочник: В 4-т. / Под ред. В.Г. Герасимова и др. 9-е изд., стер. М.: Изд-во МЭИ: т. 1: Общие вопросы. Электротехнические материалы, 2003. 440 с.; т. 2: Электротехнические изделия и устройства, 2003. 518 с.; т. 3: Производство, передача и распределение электрической энергии, 2004. 964 с.; т. 4: Использование электрической энергии, 2004. 696 с.

14. Создание и использование компьютерных информационных систем в сельском хозяйстве: Метод. рекомендации / Под ред. В.В. Альта; РАСХН. Сиб. отд-ние. СибФТИ. Новосибирск, 2005. 126 с.

15. Справочник по проектированию электрических сетей. Под ред. Д.Л. Файбисовича. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. 320 с.

16. Технология конструкционных электротехнических материалов: учеб. пособие: в 2-кн./С.В. Горелов и др.; под общ. ред. В.П. Горелова, М.Н. Иванова. 2-е изд. дополн. Новосибирск: Новосиб. гос. акад. вод. трансп., 2005: Кн. 1. 354 с.; Кн. 2. 239 с.

17. Правила проектирования и монтажа электроустановок. М.: Изд-во Омега-Л, 2006. 104 с.

18. Нестеренко В.М. Технология электромонтажных работ: Учеб. пособие для нач. проф. образования/В.М. Нестеренко, А.М. Мысьянов. 2-е изд., стер. М.: Изд. центр "Академия", 2005. 592 с.

Монтаж электрооборудования и средств автоматизации Задания и методические указания по выполнению контрольных работ

Составители: Ляпин Виктор Григорьевич

Савченко Олег Федорович

Фотьев Андрей Викторович

Самохвалов Максим Владимирович

Редактор В. В. Попова

Лицензия №020426 от 7 мая 1997г. Подписано к печати 30 января 2001 г. Объем 0,7 уч.-изд. л. Формат 84x108 1/32. Тираж 100 экз. Цена договорная.

– система правил, сформулированная на понятном исполнителю языке, которая определяет процесс перехода от допустимых исходных данных к некоторому результату и обладает свойствами массовости, конечности, определенности, детерминированности.

Слово «алгоритм» происходит от имени великого среднеазиатского ученого 8–9 вв. Аль-Хорезми (Хорезм – историческая область на территории современного Узбекистана). Из математических работ Аль-Хорезми до нас дошли только две – алгебраическая (от названия этой книги родилось слово алгебра) и арифметическая. Вторая книга долгое время считалась потерянной, но в 1857 в библиотеке Кембриджского университета был найден ее перевод на латинский язык. В ней описаны четыре правила арифметических действий, практически те же, что используются и сейчас. Первые строки этой книги были переведены так: «Сказал Алгоритми. Воздадим должную хвалу Богу, нашему вождю и защитнику». Так имя Аль-Хорезми перешло в Алгоритми, откуда и появилось слово алгоритм. Термин алгоритм употреблялся для обозначения четырех арифметических операций, именно в таком значении он и вошел в некоторые европейские языки. Например, в авторитетном словаре английского языка Webster"s New World Dictionary , изданном в 1957, слово алгоритм снабжено пометкой «устаревшее» и объясняется как выполнение арифметических действий с помощью арабских цифр.

Слово «алгоритм» вновь стало употребительным с появлением электронных вычислительных машин для обозначения совокупности действий, составляющих некоторый процесс. Здесь подразумевается не только процесс решения некоторой математической задачи, но и кулинарный рецепт и инструкция по использованию стиральной машины, и многие другие последовательные правила, не имеющие отношения к математике, – все эти правила являются алгоритмами. Слово «алгоритм» в наши дни известно каждому, оно настолько уверенно шагнуло в разговорную речь, что сейчас нередко на страницах газет, в выступлениях политиков встречаются выражения «алгоритм поведения», «алгоритм успеха» и т.д.

Тьюринг А. Может ли машина мыслить ? М., Мир, 1960
Успенский В. Машина Поста. Наука, 1988
Кормен Т., Лейзерсон, Ривес Р. Алгоритмы. Построение и анализ . М., МЦНМО, 1999

Найти "АЛГОРИТМ " на

Для начала как уже известно существуют ГОСТы, которые строго описывают сами блок-схемы и их построение, соединения (ГОСТ 19.701–90, ГОСТ 19.002–80, ГОСТ 19.003–80 ). Основные элементы схем алгоритма представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Основные элементы схем алгоритмов

Продолжения таблицы 1.1.

Отображает решение или функцию переключательного типа с одним входом и двумя или более альтерна­тивными выходами, из которых только один может быть выбран после вычисления условий, определенных внутри этого элемента. Вход в элемент обозначается линией, входя­щей обычно в верхнюю вершину эле­мента. Если выходов два или три, то обычно каждый выход обозначается линией, выходящей из оставшихся вершин (боковых и нижней). Если выходов больше трех, то их следует показывать одной линией, выходящей из вершины (чаще нижней) элемента, которая затем разветвляется. Соотве­тствующие результаты вычислений могут записываться рядом с линиями, отображающими эти пути. Примеры решения: в общем случае − сравнение (три выхода: >, <, =); в программиро­вании − условные операторы if (два выхода: true, false) и case (множество выходов).

Продолжения таблицы 1.1.

Продолжения таблицы 1.1.

Продолжения таблицы 1.1.

Данные элементы удобно создавать и соединять в специализированных программах, которых существует множество, в том числе бесплатных. Как это сделать в Visio?

Если вкратце, то Visio позволяет рисовать различные схемы (бизнес процессы, алгоритмы, планы зданий и т.д.) при помощи готовых и созда­ваемых фигур. В нашем случае в качестве фигур выступают основ­ные элементы схемы алгоритма.

В качестве примера нарисуем алгоритм для простой программы – нахождению вещественных корней квадратного уравнения для заданных значений коэффициентов a, b и с.

Напомним, что решение осуществляется через дискриминант

При корней два, и они вычисляются по формуле

При корень один (в некоторых контекстах говорят также о двух равных или совпадающих корнях), кратности 2:

При вещественных корней нет.

Особенностью данного алгоритма будет разветвляющийся процесс при проверке дискриминанта квадратного уравнения на условие D<0.

Алгоритм процессов, проходящих при сварке электродами с покрытием, представлен в виде схемы на рис. 1.27. Так, при сварке электродами с покрытием А создается газовая защита из СО и Н2 при распаде крахмала. Кроме того, в результате распада при нагревании гематита Fe2O3 выделяется кислород, связывающий водород в нерастворимое соединение ОН. Кислород также окисляет металл. Одновременно с раскислением идет процесс рафинирования марганцем, происходят ошлаковка продуктов раскисления и их вытеснение из шва.  

Алгоритм процесса прослеживания за траекториями молекул достаточно прост.  

Алгоритм процесса вытеснения при моделировании III метода состоит из следующих основных процедур.  

Алгоритм процесса загрузки и обслуживания заявки на каждом элементе ТК следующий. В результате прерывания обслуживания или в результате поступления заявки согласно заданному алгоритму приоритетного обслуживания (первым пришел - первым обслужен) определяется заявка, подлежащая обслуживанию.  

Алгоритм процесса смешивания состоит из следующих этапов: наполнить резервуар первой краской; наполнить резервуар второй краской; закончить подачу, если замкнут переключатель Резервуар полный; оставить насос включенным, если пусковой переключатель открыт; начать цикл нагревания и смешивания; включить двигатель смесителя и вентиль пара; выпустить готовую краску из резервуара; подсчитать циклы включения смесителя.  

Алгоритм процесса согласования исходных данных ЭК (рис. 7 - 2) включает в себя модельное мысленное построение структуры ЭК и оценку возможностей данной структуры при достижении поставленной цели.  

Алгоритм процесса оптимизации значений определяющих параметров и выбора оптимальных управлений в системе построен на основании направленного изменения ограничивающего множества Q. Действительно, изменяя Q, можно изменять множество возможных управлений, вводя в него новые, более эффективные управления или исключая управления, использование которых нецелесообразно из-за низкой эффективности.  

Поясним алгоритм процесса вычислений.  

Разработка алгоритма процессов, для которых требуется знание соответствующих уравнений, начальных и ограничительных условий, характеристик и постоянных материалов, представляет большой объем работы и охватывает широкое поле деятельности. Однако использование - математических машин возможно при условии, что существует замкнутая система уравнений, точно отражающих реальность. Если, например, ппед-положить, что процесс линейный, а в действительности он нелинейный, пли если не учитываются второстепенные явления, как-то: неравномерность температуры воздуха и звукопоглощающих - материалов, когда имеются потоки теплого воздуха, то только эксперименты непосредственно на исследуемом объекте, или хотя бы на физической модели, могут обеспечить получение физических данных, необходимых для познания процесса. Есть основание полагать, что в ближайшее время начнется использование математических машин для моделирования акустических процессов.  

В соответствии с алгоритмом процесса, выбранным критерием оптимизации и технологическими ограничениями машина рассчитывает оптимальные значения управляющих воздействий, которые поступают в виде сигналов на исполнительные механизмы.  

На рис. 6.3 представлен алгоритм процесса одномерной оптимизации методом золотого сечения. В результате выполнения алгоритма выдается оптимальное значение проектного параметра х, в качестве которого принимается середина последнего интервала неопределенности.  

На рис. 61 приведен алгоритм процесса отработки долот в зоне сопоставимости. В качестве примера рассматривается наиболее употребляемое в настоящее время на практике трехшаро-шечное долото с симметричным расположением шарошек.