Визуализация системы для исследования

 

Содержание

 

Введение 3

Глава 1. Общая  характеристика системы визуализации 6

1.1. Создание  системы визуализации 6

1.2. Системы  визуализации. SCADA-системы 13

Глава 2. Особенности  визуализации системы для исследования 17

2.1. Инновационная  технология визуализации с самым  большим разрешением 17

2.2. Инновационный  механизм анализа и визуализации  данных – семантический навигатор 19

2.3. Системы  визуализации SGI® – превращение информации в знания 23

Заключение 26

Список литературы 28

 

 

Введение

 

Мировой экономический опыт убеждает, что глубокие эффективные преобразования возможны лишь на инновационном пути развития экономики. Инновационная составляющая экономического развития давно находится в центре внимания ученых и практиков, в инновационную сферу осуществляются значительные инвестиции, вовлекаются людские ресурсы.

Ситуация, сложившаяся в российской инновационной сфере, определяется как кризисная. Выход из создавшегося положения, преодоление технологической отсталости производства возможны путем перевода экономики на инновационный тип развития, совершенствования управления инновационными процессами. В «Основах политики РФ в области науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» главной целью государственной политики провозглашен переход к инновационному развитию страны на основе установления приоритетов и формирования национальной инновационной системы.

Высокие уровни риска, сопровождающие инновационную деятельность производственных предприятий как основных хозяйствующих субъектов, отсутствие конкретных методов, средств, методик и технологий информационного обеспечения управления инновационными процессами в условиях риска и неопределенности, неготовность менеджеров к управлению в динамичной среде, – эти факторы во многом препятствуют распространению инноваций. Рисковый характер инновационной деятельности обусловливает важность принятия управленческих решений как на стадии разработки, так и на стадии реализации инновационных проектов.

Решающую роль при принятии инновационных  решений играет информационное обеспечение, от своевременности и надежности которого зависят экономические результаты инноваций. Необходимо располагать моделями и алгоритмами, обеспечивающими реальную оценку инвестиционных проектов как на стадии проектирования, так и на стадии реализации проекта, учитывающие вероятностный характер результатов инноваций, когда степень неопределенности тем выше, чем больше радикальность нововведений. В более широком плане необходимо значительно усилить научное и, прежде всего, методологическое и методическое обеспечение решения проблем, связанных с управлением развитием инновационной сферы. В этой связи разработка моделей и механизмов управления инновационными процессами в хозяйственных системах представляется актуальным направлением научного исследования и практического внедрения.

Вопросы инновационного менеджмента рассматривались рядом ученых. Значительный вклад в теорию инноваций внесли А.И. Анчишкин, J1.C. Барютин, Э.Г. Гейгер, А. Клайнкнехт, Н.Д. Кондратьев, Г. Менш, Н. Мончев, Э. Мэнсфилд, Ф. Никсон, И. Перлаки, Э. Роджерс, Б. Санто, Т. Твисс, А.Н. Фоломьев, В.Д. Хартман, И. Шумпетер, Ю.В. Яковец и ряд других зарубежных и отечественных ученых. Большую роль в теории инновационного управления занимают работы таких ученых, как А.А. Богданов, М. Вебер, А.К. Гастев, Г. Таун, А. Файоль, Г. Форд, Г. Эмерсон. Взгляд на менеджмент как систему социально-психологических факторов развивали Д. Карнеги, П.М. Керженцев, Д. Макрегор, А. Маслоу, Э. Мейо, Ф.У. Тейлор, Ф. Херцберг. Математические аспекты управления освещены в работах Р. Акоффа, Р. Беллмана, А.И. Берга, JI. Берталанфи, С. Бира, Н. Винера, Р. Кал-мана, J1.B. Кантаровича, Д. Форрестора.

Объектом в настоящем  исследовании является визуализация системы.

Предметом исследования являются особенности визуализации системы для исследования.

Цель исследования заключается  в анализе визуализации системы для исследования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• охарактеризовать создание системы визуализации;
• выделить системы визуализации и SCADA-системы;
• рассмотреть инновационную технологию визуализации с самым большим разрешением;
• проанализировать инновационный механизм анализа и визуализации данных – семантический навигатор;
• охарактеризоавать системы визуализации SGI® – превращение информации в знания.

В процессе исследования был применен метод теоретического исследования:

• теоретический анализ литературы для обоснования теоретических и практических направлений исследования;
• систематизацию, обобщение.

Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы.

 

 

Глава 1. Общая характеристика системы визуализации

1.1. Интеграция  средств визуализации и баз  данных для системного представления  объектов управления

 

Средства визуального  отображения. Современный инфор ационный менеджмент в составе МИС использует мощные средства визуального отображения объектов в процессах управления в сочетании с цифровыми и текстовыми данными.

Проблема интеграции средств  визуализации с общей информационной базой МИС и базами данных предметных областей – ключевая для информационного менеджмента.

Для решения таких задач  системный менеджер должен быть знаком с возможностями современных  систем визуализации баз данных на примере совместного использования традиционных инструентальных средств геоинфомационных систем (ГИС) и баз данных типа Оракл или Информикс. В системном менеджменте зачастую складываются распределенные структуры управления, действуют субъективные факторы в выборе информации для руководства, по-разному оцениваются приоритеты в информировании служб менеджера, поэтому, прежде чем приступать к внедрению программ визуализации на каком-либо объекте, необходимо разработать концепцию построения и развития визуальной информационной системы в службах информационного менеджмента в масштабе предприятия. Только после этого можно решать:

• какие согласованные функции отображения объектов целесообразно автоматизировать;
• какие программы покупать или разрабатывать;
• какие требования предъявлять к визуальным информационным системам (ВИС);
• как синхронизировать потоки визуальных образов.¹

Сегодня рынок ВИС представляет средства визуализации, обеспечивающие возможность интеграции с приложениями самых разных уровней – от поддержки стандартных форматов данных до использования протоколов обмена на уровне операционных систем (например, таких, как OLE, DDE, DLL, VEX и др.). Применение универсальной ВИС или специализированной прикладной программы визуализации должно обеспечить эффективную совместную работу ВИС с другими прикладными программами и сделать систему визуализации максимально открытой для расширения и развития, что обеспечит технологическую независимость пользователей от систем визуализации объектов управления.

С появлением нового поколения  вычислительных систем, основанных на сетевых технологиях и 64-разрядных  процессорах, количество и сложность  отображаемых объектов управления в  составе МИС растет. Соответственно растет и сложность проблемы их интеграции и эффективного использования ВИС. Вместе с тем появляется возможность  перехода от автоматизации отображения процессов решения отдельных задач менеджмента или групп задач к построению ВИС, ориентированных на повышение эффективности информационных обменов и системное управление в целом. Основа таких систем — единая база данных, обеспечивающая оперативный доступ средств визуализации ко всей информации в режиме клиент-сервер. Визуализация объектов и процессов управления сопровождается текстами и данными.

При построении информационной системы по технологии клиент-сервер функции работы с образами управляемых объектов на программном уровне могут быть отделены от других задач управления. Программные средства решения задач организуются в виде клиентских приложений, устанавливаемых на рабочих станциях. На каждой рабочей станции можно устанавливать несколько клиентских приложений для решения различных задач визуализации. Обмен информацией между ними осуществляется через сервер. Это позволяет нужным образом конфигурировать программы визуализации объектов управления для пользователей и делает систему открытой для расширения и изменений.

Для взаимодействия программ визуализации к программному обеспечению ВИС пред является требование хранения всех атрибутивных данных образов во внешней базе данных и работа с ними на языке запросов SQL. Ориентированный граф иерархической взаимосвязи образов управляемых объектов может создаваться средствами ВИС и передаваться в виде таблиц через ту же базу данных в другие приложения. Результаты запросов также предоставляются в виде образов объекта управления и могут быть помещены в таблицы баз данных и воспроизводиться средствами ВИС-приложений.

Примером могут служить  ВИС, используемые системными менеджерами  инженерных сетей, где средствами инструментальной ВИС WinPlan создают ВИС-приложения, образы, клиенты рабочих станций менеджеров. При этом системный менеджер действует в информационных технологиях клиент-сервер, карты и схемы образов управляемых объектов могут храниться в виде листов разных размеров и масштабов на сервере или в любых других доступных узлах компьютерной сети. Вся атрибутивная информация визуального образа хранится во внешней базе данных на SQL¹-сервере, на который могут быть загружены и базы данных (Oracle, Iriformix).²

Системный менеджер предприятий  городских инженерных коммуникаций, способный работать в технологии клиент-сервер, используя мнемосхемы и диалоговые окна баз данных, может  осуществлять на фоне визуализации объектов управления гидравлический и тепловой расчет сетей, ведение паспортов оборудования, учет потоков в сетях.

ВИС-технологии. Они широко используются системными менеджерами и для разработки прикладных программ управления теплоснабжением и электроснабжением, теплогидравлических расчетов систем теплоснабжения и решения таких задач в пакетном режиме. Топология тепловых сетей создавала целый ряд неудобств, связанных с поиском ошибок и со сложностью оценки результатов расчета из-за отсутствия наглядного представления инженерных сетей на карте объекта района или города. В связи с этим возникла необходимость визуализации расчетных схем тепловых и других коммуникационных сетей, а для исключения ошибок, связанных с заданием топологии сетей, разработаны алгоритмы анализа потоков через связанные узлы сети. В то же время системный менеджер видит сети привязанными к местности, плану квартала, города в виде растровой и векторной подложки (карты) с возможностью ее графического редактирования.

Используются ВИС-комплексы, позволяющие описать любую маркетинговую, производственную техническую систему со сложной топологической и иератической структурой, подключить математические модели расчета разных типов сетей и визуализировать результаты расчетов в виде графиков и текстов. За счет визуализации процесс системного управления процессами жизнеобеспечения существенно улучшается. С помощью ВИС решаются следующие задачи системного менеджера:

• теплоснабжения (наладка тепловой сети, проверочный расчет тепловой сети, расчет температурного графика, построение пьезометрического графика, конструкторский гидравлический расчет тепловой сети, расчет теплообменных аппаратов, расчет и подбор элеваторов, расчет и подбор шайб, определение объема воды при заполнении и опорожнении тепловой сети);
• водоснабжения (поверочный расчет водопроводной сети, построение пьезометрического графика);
• электроснабжения (коммутация оборудования, расчет токов короткого замыкания, определение потерь энергии в электрических сетях);
• газоснабжения (конструкторский расчет газопроводов низкого, среднего и высокого давления, поверочный расчет газопроводов низкого, среднего и высокого давления от одного и нескольких источников, построение пьезометрического графика, продольного профиля газопроводов, графика замера потенциала «земля-труба»).³

При решении такой задачи системного менеджера, как расчет с  потребителями тепловой энергии, ВИС отображает непосредственную связь с задачами, решаемыми в других отделах теплоснабжающего предприятия: диспетчерском, режимно-технологическом, плановом и других, работающих в единой среде и на единых базах данных.

Визуализация объектов и  процессов управления. При внедрении  системы визуализации необходимо согласовывать характеристики электронных карт и образов управляемых объектов, используемых разными менеджерами. Это особенно важно из-за больших объемов данных. Пользователи-менеджеры, не имеющие опыта работы с ВИС-приложениями, пытаются создать план-карты образов в малом масштабе. В то же время для решения задач информационного менеджмента, например наладки тепловой сети, и для визуализации других управляемых сетей необходимо для исключения систематической ошибки иметь образы большого масштаба.

В развитии новых прикладных задач визуализации объектов управления для информационного менеджмента взаимодействие различных программных систем на основе ВИС-приложений – образов объектов управления должно быть стандартизировано.