Реферати українською » Коммуникации и связь » Мережа з урахуванням нейрочипа


Реферат Мережа з урахуванням нейрочипа

Страница 1 из 5 | Следующая страница

Міністерство спільного освітнього і професійної освіти

Московський Енергетичний Інститут

філія у місті Смоленську

Кафедра обчислювальної техніки

                    

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

до курсової роботу з курсу

"Мережі ЕОМ і кошти комунікації"

на задану тему

«Мережа з урахуванням нейрочипа»

грн. ВМ1-97

студент: Вальков К.Г.

викладач: Аверченков О.Е.

                             

                                                                      

р. Смоленськ 2000 р.

Анотація

Автор: Вальков Костянтин Георгійович, Група ВМ1-97, Смоленський філія Московського Енергетичного Інституту, кафедра Обчислювальною техніки.

Ця робота включає у собі : 20 сторінок теоретичного запровадження, 4 сторінки описи розробки системи та 6 сторінки аналізу розробки. У пункт докладання входять три модуля : документований текст програми, схема принципова - електрична , технічне завдання.

Назва роботи : «Обробка інформації котра надходить з аеродинамічних датчиків (датчики аналізу швидкості вітру) і передачі котра надходить інформації з мережі в ЕОМ, мережу реалізувати з урахуванням нейрочипа».

Кількість сторінок: 47

                      малюнків: 7

                      додатків: 3

Зміст: Ця расчетно-пояснительная записка є наслідком проведеного аналізу роботи нейрочипа із наступною реалізацією мережі його основі і висновками результативності його застосування у разі. Результатом є схема і програмна реалізація роботи мережі з урахуванням нейрочипа для підрахунку швидкості вітру у разі перевищення деякого порога (швидкість вітру 50м/с ) передача сигналу на центральну ЕОМ. 

1. Запровадження

1.1. Причини і наслідки об'єднання комп'ютерів до мережі

А, щоб з найбільшим ефектом використовувати обчислювальні ресурси комп'ютерів, їх слід поєднати у мережу. Задовго доти, як з'явився мікропроцесор, великі обчислювальні системи об'єднували з допомогою телеграфних ліній зв'язку. Проте бурхливий розвиток комп'ютерних мереж почалося тільки з появою LAN (Local Area Network), коли використання комп'ютера невеликими фірмами стало економічно обгрунтованим. З появою можливості об'єднувати LAN в WAN (Wide Area Network) фахівці почали думати над про проведення ідеї повної автоматизації виробництва - CIM (Computer Integrated Manufacturing). Проте попри зниження цін на мікропроцесори і оперативну пам'ять, ідея повністю автоматизованого підприємства у той час не здійснилася.

LON (Local Operating Network) призначена саме з автоматизації виробництва.

До XVIII століття створювали лише механічні верстати і застосовували відчутні види енергії. Однією з найважливіших передумов промислової революції з'явилися відкриття галузі фізики, наприклад перетворення енергії вже з виду на другий, що дозволило запустити ткацький верстат з допомогою пара і змусило рухатися автомобіль. Отже, з'явилася можливість обмежити використання людей ролі робочої сили й дедалі більше заміняти їхню самовіддану працю машинами. Внаслідок цього стало розвиток великих підприємств.

Наш час - час інформаційних технологій. Ми більше і більше вчимося обробляти інформацію з допомогою машин, зберігати, передавати і розподіляти її. Телефонна мережу, персонального комп'ютера, радіо, Інтернет - приклади того, як змінився світ завдяки інформаційних технологій.

Комп'ютер і комп'ютерні мережі дедалі більше застосовуються для автоматизації виробничих процесів. Fieldbus-системы, які є також LON, можуть бути істотною складовою майбутніх мереж, базисом для розробок, які у недалекому майбутньому набудуть велике значення. Ідея СIМ стала особливо привабливою зараз, коли всі відомо, як можна поєднати датчики і виконавчі механізми «на полі» (від анг. «in the field», мають на увазі термін Fieldbus - польова шина), не вдаючись до великим затратам. Ще кілька років тому вони автомобілі мали від 20 до 50 датчиків і виконавчих механізмів; кілька років, за нашими оцінками, їх кількість має значно зрости -до 500 і більше. Це ж відбуватиметься у сфері автоматизації систем будинків, домашнього господарства, в промисловості й т. буд.

Отже, об'єднання комп'ютерних системам управління до мережі то, можливо економічно ефективно з урахуванням Fieldbus-технологии.

До цього часу погляд особи на одне організацію навколишнього його світу має яскраво виражений центристський характер. Багатьом фірм, партій та т.д. характерна жорстка ієрархічна структура. Такий підхід привноситься й у область управління технікою. Про те, що ієрархічна структура вона є найоптимальнішою, відомо здавна. Це має наштовхнути нас стало на думку, що треба прагнути до децентралізації технологічних процесів.

LON створюється без використання PLC (Programmable Logic Controller) -контролерів з запрограмованої логікою. Основна ідея LON залежить від найбільш децентралізованому розподілі інтелекту з урахуванням нових концепцій.

1.2. Управління технічними процесами

1.2.1. Класичний підхід

Для управляючих систем традиційна централізована структура . З централизованноcти системи, котра управляє обчислювальне пристрій затребувана дані датчиків чи приладів та після обробки повертає їх. Датчики, як і виконавчі механізми, що немає інтелектом. Більше сучасна структура включає у собі концентратори , які замінили довгі паралельні лінії передачі. Переваги такий підхід відомі: поліпшена електрична сумісність, простіше формування сполук, низька вартість ліній передачі, економія на клемах тощо. буд. Проте виникають труднощі, пов'язані переходити від самих принципів передачі решти, оскільки у часто відсутня сумісність низки параметрів. Результатом цього, стає ускладнення керуючої станції. З появою інтегральних мікроелементів широкого розповсюдження набули контролери з запрограмованої пам'яттю, минулі стандартизацію за умов експлуатації. Причому з недостатнім розвитком мікропроцесорної техніки ціни на всі апаратне забезпечення різко знизилися.

Тим часом окреслилася нова тенденція - заміна контролерів з запрограмованої пам'яттю промисловими персональними комп'ютерами, які мають також низку переваг. По-перше, вказують застосовувати більш доступне за ціною апаратне забезпечення; по-друге, можна розробити просте у використанні та недороге програмне забезпечення, яке поставляють різні фірми, постійно удосконалюючи його. Значно рідше виникла потреба самостійного опрацювання і обслуговування. Єдиною проблемою то, можливо вибір підхожих програм реального часу, запропонованих ринком достатньої кількості.

1.2.2. Децентрализованный підхід

З певного часу отримали стала вельми поширеною шинні системи, зокрема Fieldbus-системы, які порівняно з концентраторами даних економічно вигідніші. Fieldbus-системы є нову технологію, що пропонує нового образу мислення при системному проектуванні. Вузли Fieldbus-системы можуть децентрализованно використовувати інтелект керувати, регулювання і функцію контролю. У граничному разі це то, можливо система із повною відсутністю центрального управління (функції контролерів з запрограмованої пам'яттю, очевидно, розподіляють між різними вузлами мережі, такі як датчики, виконавчі механізми та внутрішнього облаштування індикації). Те, що це підхід дає змогу мислити цілком інакше, зрозумілим такому прикладі.

Уявімо зграю качок, летять у формі трикутника . Якщо вони самі управляються централізовано, то «центральний комп'ютер» постійно повинен розраховувати траєкторію польоту кожної качки. Коли б одне з без них буде застрелена мисливцем, то комп'ютер з допомогою відповідного алгоритму, має знову заповнити утворене порожній простір, змінивши траєкторію польоту інших качок. Природно, на таку складної системи, як комп'ютер. такий алгоритм реалізувати непросто.

Припустимо тепер, що качки об'єднують у мережу у вигляді певної Fieldbus-системы. Тепер залишається лише поставити кожної качці кут, під яким вона летіти стосовно попереду летючою, й відстанню досяжна. Коли якась з качок буде застрелена, то система щодо швидко відновиться сама й у заповнення порожнього простору не знадобиться будь-яких додаткових витрат. Інтелект кожної качки у разі може бути відносно невисоким.

Звісно ж, що у центрально-ориентированную систему може бути вмонтовані прості паралельні процеси, як це робиться в Fieldbus-системах. Але такий рішення 'розробки центрально-ориентированной системи не напрошується. Центрально-ориентированная система «примушує» розробника думати централізовано, ладу складні алгоритми. До того ж у центрально-ориентированной системі завжди використовуються дорогі многозадачные користувальні системи, потребують великих витрат за розробку й обслуговування. Устройства Fieldbus-систем, навпаки, застосовують у багато, тому собівартість їх виробництва дуже мала.

1.3. Інформаційний обмін в якості основи розподілених систем

1.3.1.  Ієрархія системи

Об'єднання систем комп'ютерів до мережі набуває настільки складний характер, що пласка архітектура мережі втрачає будь-який сенс. У всіх галузях автоматизації перевагу надають мереж із вертикальною ієрархією систем, у яких кожному рівні можна реалізувати логічно окремий набір функцій. Розглянемо пятиуровневую модель якогось автоматизованого виробництва [рис.1-4]. Зліва від неї лежить мережу, з допомогою яких можна впорядкувати рівні. Зрозуміло, що його рівнів та його вид залежить від набору параметрів, визначальних конкретну систему. При автоматизації систем будинків цю схему виглядає зовсім по-іншому, як у системи управління технологічними процесами. Зрозуміло, від початкових умов (набору функцій конкретної рівня) залежить, яка мережу і якою рівні буде використано, - практика примушує думати гнучкіше.

У основі термінології, ухваленій у цій книжці, лежить таке правило: з узвичаєного визначення LAN (наприклад, IEEE 802.3), все мережі, які перебувають ієрархічно нижче, повинні називатися FAN (Fieldbus Area Networks). He проводиться поділу на «шини датчиків і виконавчих механізмів», «мультиплексные шини» тощо. буд., оскільки основним визначенню нього служать маркетингові інтереси. Иерархически вищестоящими стосовно LAN можна вважати WAN, котрі пов'язують LAN між собою, а окремих випадках і FAN (наприклад, з прямою поєднанні LonWorks мереж ISDN). Для повноти картини назвемо GAN - звані глобальні супутникові мережі, які перебувають ієрархічно вище WAN.

1.3.2.  Семиуровневая модель ISO/OSI

Для описи мережного взаємодії Міжнародна організація по стандартизації ISO (International Organization for Standardisation) розробила модель мережного об'єднання комп'ютерів (тоді йшлося насамперед про поєднанні з допомогою WAN і LAN), що була названа OSI (Open System Interconnection, у російській термінології - модель взаємодії відкритих систем). Трапляється й такий повна його назва - модель ISO/OSI. Принцип, який у її основу, був щодо простий. Усі необхідні комунікаційні функції було зібрано і упорядковані у межах семиуровневой ієрархічної моделі. При меншої кількості рівнів розбивка на модулі це не дає переваг. Велика кількість рівнів небажано, оскільки існуючий з-поміж них інтерфейс призводить до так званим вертикальним недоліків - непродуктивною затратам системних ресурсів. За таких міркувань і це вибрано магічне число сім.

Коли розробляли стандарт ISO/OSI, найменше думали про функції реального часу й не передбачали появи Fieldbus-систем. Попри це, пізніше модель ISO вважали підходить специфікації й описи. Оскільки вона покладено основою більшості існуючих систем, виробляється загальний спосіб мислення, можливо, почасти сглаживающий її вади.

Усі фізичні і механічні параметри моделі визначаються на нижньому рівні, що є передавальним. На вищих рівнях визначається спосіб доступу до шині, описується складання кадрів даних, і здійснення його захисту під час передачі (зв'язок абонентів типу «точка-точка»). Якщо між двома пристроями встановлено з'єднання, то утворюються як дві зв'язку типу «точка-точка», які можна цілком різними.

На рівні 3 виконується маршрутизація, тобто вибір шляху. У телефонної мережі в таких межах здійснюють зв'язок шляху з номером телефону, тому його часто називають комутаційним. Рівень 4 управляє зв'язком «точка-точка»: він відпо-відає те що пакети даних, послані відправником, сягнули одержувача у властивому порядку, тобто управляє потоком інформації.

На рівні 5 організуються сеанси - одночасний обмін даними між різними абонентами. У певних ситуаціях завданням цього гатунку є ідентифікація його учасників і синхронізація сесій після їх переривання. На рівні 6 відбувається узгодження загального набору символів (мови).

Рівень 7, як і культурний рівень 1, посідає особливе місце: він належить до інтерфейс з зовнішнім світом, і навіть служби прикладного рівня - або сама, або вимагаючи цього рівнів, лежачих нижче нього, які у своє чергу також можуть звернутися до нижче лежачим рівням (ієрархічна система).

Розглянемо різні предметні області (набори параметрів, що описують систему), наприклад, системи автоматизації будинків та технологічних процесів. Вимоги, які пред'являються продуктивності цих двох управляючих систем, зовсім різні. Із міркувань безпеки при автоматизації технологічних процесів будь-коли виробляють підключення великої кількості вузлів одного сегменту. Вочевидь, із цієї причини у Fieldbus-системах, що застосовуються у цій галузі, намагаються використовувати трохи більше 1000 і навіть 100 вузлів. Але якщо обмежити кількість вузлів і відмовитися від маршрутизаторів (комутаційних вузлів), то рівень 3 непотрібен, може відпасти необхідність, і в рівні 4. Виграш величезний: з комунікаційної колони випадає кілька інтерфейсів, система стає дешевше, підвищується її швидкодія.

При автоматизації будинків хочуть, навпаки, мати наскільки можна якнайбільше вузлів. Поза тим користувальницька мережу, що об'єднує системи висвітлення, обігріву і регулювання клімату, повинна з'єднуватися з системами сигналізації і охорони. У цьому важливо, щоб вузли могли обмінюватися даними різними шляхами. Отже, рівні 3 і 4 виявляються необхідні.

Наведені приклади показують, що модель ISO/OSI не вимагає інтеграції всіх семи рівнів на реальну систему.

Функції нереалізованих рівнів можна перенести інші рівні. Майже всі Fieldbus-системы, використовувані для автоматизації процесів, мають всього рівні, тоді як, що застосовуються для автоматизації будинків, мають по крайнього заходу п'ять рівнів. LonWorks - одне з небагатьох Fieldbus-систем, у якій наявні всі сім рівнів. Це з двох причин. Перша зазначена майже переважають у всіх виданнях корпорації ECHELON: при універсальності застосування LonWorks повністю забезпечує об'єднання мереж комп'ютерів.

Друга причина згадується нечасто. Вже тепер очевидно, що LonWorks зрештою значно перевершить продуктивність усіх існуючих Fieldbus-систем. Коли сьогодні ми ще можемо автоматизувати всіх можливих процеси з допомогою LonWorks, то вже у майбутньому таку можливість випаде.

Ще кілька зауважень щодо моделі ISO/OSI. Розрізняють два напрями комунікації [рис.1-6]. Комунікація між деяким рівнем п і низькому рівні вище (n +1) здійснюється з допомогою інтерфейсу, побудованого з урахуванням специфікацій служб. Верхній рівень «користувачем служб» (SU, Service User), а нижній - їх «постачальником» (SP, Service Provider). Обмін інформацією між рівнем ввозяться точках доступу до служби (Service Access Points, SAP), причому елемент вищого рівня може звертатися до елементу нижчого рівня. Це важливо, якщо, наприклад,

Страница 1 из 5 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація