- •Ответы на государственный экзамен по анализу и проектированию информационных систем
- •1. Исследование операций. Основные понятия. Виды задач.
- •2. Теория игр. Основные понятия. Виды задач.
- •3. Понятие и назначение программной архитектуры. Виды программных структур.
- •4. Атрибутный метод разработки программной архитектуры. Атрибуты качества по. Сценарии и тактики реализации качества по.
- •5. Шаблоны архитектуры. Представление централизованных данных. Шаблоны «Общий репозиторий», «Активный репозиторий», «Классная доска».
- •6. Шаблоны проектирования. Структурные шаблоны. Шаблон «Адаптер», «Заместитель».
- •7. Принципы эргономического проектирования по.
Ответы на государственный экзамен по анализу и проектированию информационных систем
1. Исследование операций. Основные понятия. Виды задач.
Исследование операций — теория, позволяющая создать математические модели реальных процессов и находить оптимальное управление процессами.
Операция — любое управляющее мероприятие, направленное на достижение целей. Результат зависит от выбора параметров.
Решение математической модели — любой конкретный выбор параметров.
Оптимальное решение — решение, которое по каким-то соображениям предпочтительнее остальных.
Целевая функция — математическое выражение, используемое для количественной оценки критериев эффективности.
Чаще всего оптимальным считается максимальное или минимальное значение какого-то решения. Но бывают и исключения.
Виды задач:
Задачи линейного программирования
Линейное программирование – математическая дисциплина, посвященная теории и методологии решения экстремальных задач на множестве n-мерного векторного пространства, заданного системами линейных уравнений и неравенств
Задачи линейного программирования:
задача об использовании ресурсов (есть ограниченные ресурсы для производства продукции, определить максимальную прибыль)
задача о пищевом рационе (ищется минимальная целевая функция)
транспортная задача (распределить продукцию по складам так, чтобы транспортные расходы были минимальны)
задача о календарном планировании комплекса работ (найти минимальные сроки реализации)
Симплекс-метод — известный также под названием метода последовательного улучшения плана. Этот метод позволяет переходить от одного допустимого базисного решения к другому, причем так, что значения целевой функции непрерывно возрастают. В результате оптимальное решение находят за конечное число шагов. Алгоритмы симплекса-метода позволяют также установить, является ли задача ЛП разрешимой.
Сетевые задачи
Сеть — ориентированный граф, каждому ребру которого сопоставляется неотрицательное число l, называемое пропускной способностью, с двумя выделенными вершинами, называемыми сток t и исток s.
2. Теория игр. Основные понятия. Виды задач.
Теория игр — раздел теории и исследование операций, в котором рассматривается математическая модель принятия решений в условиях конфликта.
Каждая из сторон стремится воздействовать на развитие конфликта в собственных интересах.
Источники конфликтов:
различие целей, которые отражают несовпадающие интересы сторон
многосторонние цели одного и того же лица
состязательные ситуации проявляются в обычных играх
Математическая модель должна описывать:
множество заинтересованных сторон
интересы сторон
возможные действия каждой стороны
Допущения теории игр:
стороны и конфликты рациональны
функции выигрыша и множество стратегий каждой стороны известны
функция выигрыша – единственный показатель эффективности
Игра — описание конфликта, представляющее собой его математическую модель
Игроки — стороны, участвующие в конфликте
Выигрыш — исход конфликта
Ход игрока – выбор одного из вариантов действий. Ход может быть логичным (сознательный выбор действий) или случайным (случайный выбор).
Стратегия — совокупность правил, определяющая выбор варианта действия при каждом ходе в зависимости от сложившейся в игре ситуации.
Решение игры — выбор стратегии, удовлетворяющей условию оптимальности.
Оптимальная стратегия — стратегия, удовлетворяющая требованиям устойчивости, т.е. при ней каждому игроку не выгодно от нее отказываться.
Цель игры — определить оптимальную стратегию для каждого игрока.
Классификация игр
по числу игроков
по числу стратегий
конечные
бесконечные
по свойствам функции выигрыша
игры с нулевой суммой (выигрыш одного = проигрышу другого)
неантагонистические (игроки выигрывают и проигрывают одновременно)
по возможности договора между игроками
коалиционные
бескоалиционные
Матричные игры — антагонистические, в которых оба игрока имеют конечное множество решений