20. Заключение

Дмитрий Медведев на заседании правительства 25.10.2013 особое внимание уделил вопросу развития информационных технологий. Председатель кабинета министров уверен в том, что от правильного вектора развития IT-технологий зависит будущее России и её конкурентоспособность на международном рынке.

Принято считать, что наш рынок информационных технологий отстает от зарубежного примерно лет на пять. Но и в отношении импортного софта учёные также делают вывод, что в настоящее время практически нет программных систем со свойствами самоорганизации. Таким образом, создание программных самоорганизующихся систем является делом далёкого будущего и, возможно, ознаменует собой третью революцию в области ПО.

Но оказывается, что третья революция в области ПО уже свершилась, и она ознаменовалась разработкой именно в екатеринбургской Фирме ИнформСистем инновационной самоорганизующейся системы Smart-MES «MES-T2 2020». Данная система уже сейчас с огромным успехом может быть использована для реализации технологии экономии топлива на любых ТЭЦ и ГРЭС и для осуществления абсолютно безаварийной эксплуатации АЭС.

Таким образом, в части создания самоорганизующихся производственных MES-Систем Россия не просто не отстаёт от зарубежных технологий, а значительно их опережает. Но этот факт пока не осознают в Генерирующих компаниях. А могли бы воспользоваться этим для увеличения своей прибыли и своего имиджа. Ведь то, что может Smart-MES, далеко не может ни одна другая система, ни в России, ни за рубежом.

Нас часто приглашают участвовать в конкурсах и интересуются о нашем положительном внедрении. Но в фиктивных конкурсах мы больше не участвуем и наш последний опыт пока не раскрываем. Мы будем сотрудничать только с теми, кто сделает ставку именно на нас, кто захочет получать дополнительную прибыль от экономии топлива, кто вместе с нами будет заинтересован в успехе.

Суть технологии создания самоорганизующегося ПО

Данная технология представляет собой многоступенчатое автоматическое преобразование фактически книжного инженерного текста формулирования технологической задачи в исполнительный программный код с одновременным формированием всех элементов большой Системы от базы данных до отчётов. В процессе данного преобразования легко читаемый текст задачи преобразуется сперва в язык интерпретатора для отладки задач, а затем в Паскаль с оптимизацией кода и, наконец, в DLL программу. И всё это происходит за несколько секунд без участия человека.

Другими словами Система обучается конкретным навыкам за несколько секунд. При этом объём закладываемых знаний ничем не ограничен. Все эти знания можно мгновенно удалить и загрузить новые. Такая динамичность даёт огромные возможности учёным в создании искусственного интеллекта для реализации эвристических функций. Данная технология может быть использована в любой промышленности, включая космическую и военную. Ведь все новые технологические задачи решаются быстро и без программирования.

В данном случае компьютерная платформа не имеет никакого значения. Разработанная же нами система Smart-MES или MES-Система (Manufacturing Execution System – система управления производственными процессами) является лишь опытным образцом и доказательством осуществимости принципов самоорганизации Систем.

Коротко о системе Smart-MES «MES-T2 2020»

Система внешне состоит из исполнительного модуля и набора текстовых описаний. Исполнительный модуль в части технологического функционала абсолютно пуст, т.е. для выполнения конкретной полезной работы его следует обучить. Процесс обучения происходит через Текст.

Таким образом, в философском плане наша Система в исходном положении состоит из двух логических элементов: базис (EXE) и надстройка (Текст). Базис представляет собой программный скелет или сущность информационной Системы. Надстройка – это совокупность алгоритмов на инженерном языке, порожденных базисом и активно влияющих на него. Другими словами, EXE подготавливает Текст, по этому Тексту он формирует базы данных и шаблоны экранных форм и отчётов, а также DLL для расчётов, и, используя это окружение, EXE функционирует для выполнения производственных задач.

Здесь исполнительный модуль является полностью прерогативой разработчика и к конкретному технологическому объекту не имеет отношения. Текст же наоборот является прерогативой пользователя, который на инженерном языке формулирует технологические задачи для конкретного объекта. Этим достигается независимое постоянное развитие системного и технологического функционала, что и обеспечивает высочайший уровень надёжности и эффективности Smart-MES.

Данная Система предоставляет наиболее приближенный к реальности язык формулирования технологических задач в табличном виде. Наша Система постоянно развивается путём выпуска новых версий. Поэтому, для приобретения нового системного функционала Пользователям достаточно просто заменить EXE. Текст же позволяет самим Пользователям без ограничений увеличивать технологический функционал.

Таким образом, Smart-MES позволяет создание большой работающей Системы от нажатия одной кнопки. В этом случае при компиляции Текста автоматически создаются все составляющие: базы данных, справочники, меню, экранные формы, отчёты, DLL для расчёта и Сервер приложений.

Smart-MES включает 4-е составляющие: Конструктор АРМов, SQL-Приложение, WEB-Приложение и Графический Редактор. Внесение любых изменений в алгоритмы расчёта осуществляется за 5 секунд. 20000 технико-экономических показателей рассчитываются меньше одной секунды.

Основные преимущества системы Smart-MES:

1) Описание набора технологических задач на простом человеческом МЕТА языке в текстовом редакторе в виде Проекта;

2) Автоматическая настройка всей cистемы с текстового описания, т.е. автоматическое создание Проводника задач, Информационных баз данных, Экранных таблиц и Отчетов;

3) Автоматическое создание скоростных расчетных DLL-программ;

4) Реализация оптимизационных задач: Симплекс-методом, ХОП-методом (Характеристика Относительных Приростов) и методом Динамического программирования;

5) Автоматическая настройка Приложения Клиент/Сервер с любым SQL-Сервером (MS SQL Server, Oracle, Interbase, MySQL, Informix и др) по 3-х звенной структуре;

6) Автоматическая настройка WEB-Приложения для расчетов в Интернете.

Реализация Системы Smart-MES возможна в 2-х модификациях: Клиент-Сервер с 3-х звенной структурой без SQL-Сервера и Клиент-Сервер с 3-х звенной структурой с SQL-Сервером. 3-х звенная структура означает, что в обоих случаях имеется сервер Приложений общих расчетов ТЭП, который выполнен на DLL-программе, формируемой автоматически.  Клиент-Сервер с SQL-Сервером работает с любым SQL-Сервером (Firebird, MS SQL-Server, Oracle, Interbase, MySQL, PostgreSQL и др.). Структура Клиент-Сервер с SQL-Сервером автоматически настраивается по настройкам Комплекса.

Основными инновациями в Smart-MES являются: адаптируемость и скорость. Легкая адаптация Smart-MES к любому предприятию достигается тем, что все технологические задачи оформляются в виде текстовых Проектов на очень простом МЕТА языке, а все составляющие системы Smart-MES (Базы Данных, Экранные Формы, Отчеты, Расчетные DLL-Программы) автоматически генерируются при компиляции этих Проектов. Высочайшая скорость выполнения общих расчетов, т.е. сразу всех задач по фактическим и нормативным ТЭП, обеспечивается одной DLL-программой, которая автоматически генерируется с оптимизацией кода. Другими словами, быстрее выполнить расчет просто невозможно.

Немаловажным конкурентным преимуществом является и то, что Smart-MES является единственной отечественной самоорганизующейся системой, предназначенной для электроэнергетики и иных любых непрерывных производств. Отличие её от зарубежных систем заключается в том, что она легко адаптируемая и высокоскоростная.

Практическое использование самоорганизующейся Smart-MES

Интеллектуальная самоорганизующаяся система Smart-MES, используя график поставки электроэнергии и тепла, с помощью базы знаний безошибочно будет подсказывать наилучшие решения в конкретных производственных ситуациях, а мониторинг текущего перерасхода топлива в реальном времени будет способствовать его экономии. А это уже наивысший уровень организации управления электростанцией.

В мультиагентной системе одно и тоже ПО Smart-MES может использоваться в качестве агентов для котлов, для турбин, для отпуска тепла и для отпуска электроэнергии, для учёта потерь и для учёта собственных нужд, для химводоподготовки, для станционных фактических ТЭП и для нормативных ТЭП. Эти агенты могут контролировать состояние трубопроводов и износ оборудования, и многое другое. Все агенты между собой связаны протоколами постоянного обмена. Все агенты работают параллельно в реальном времени и все в комплексе нацелены для достижения максимальной прибыли от производства электроэнергии и тепла.

Серьёзное восприятие нами созданной Теории аварий и возможности самоорганизующейся системы Smart-MES по предупреждению аварийных ситуаций позволит совершенно по-новому взглянуть на эти разрушительные процессы и сохранить миллиарды рублей, которые необходимы для созидательной деятельности общества. Согласно этой Теории для аварии необходимы несколько некорректных возмущений, которые появляются самопроизвольно в различные периоды. И если мы своевременно ликвидируем первое возмущение, то и спасём АЭС от аварии.

В современных расчётах ТЭП на всех электростанциях собраны самые негативные стороны. При этих условиях, говорить о повышении энергоэффективности тепловых электростанций вообще проблематично. Выход заключается только во внедрении беззатратной технологии экономии топлива на самоорганизующейся системе Smart-MES. Расчёт показателей по перерасходу топлива должен производиться только на каждом получасовом интервале. Все сменные, суточные, декадные, месячные, квартальные и годовые ТЭП (Технико-Экономические Показатели) должны получаться из получасовых значений методом накопления (суммированием, усреднением или взвешиванием), а не расчётом по формулам.  Существующие же повсеместно месячные расчёты ТЭП не верны, т.к. для вычисления нормативных ТЭП используются нелинейные энергетические характеристики оборудования.

Все эти и многие другие проблемы легко может решить Инновационная Самоорганизующаяся Система Smart-MES.


Библиографический список

1. Чернов В.Ф., Чернов И.В. Новая концепция самонастраиваемости MES-Системы «MES-T2 2020» для управления любым непрерывным производством и электростанциями // Сборник докладов «XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014: Труды». – М.: ИПУ РАН, 2014. – С. 8751-8761. – ISBN 978-5-91450-151-5

2. Чернов В.Ф., Чернов И.В. Автоматизированная система управления производством электростанции «MES-T2 2007» // Сборник материалов третьей международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем MLSD’2009». – М.: ИПУ РАН, 2009. – С. 290-292. – ISBN 978-5-91450-038-9

3. Чернов В.Ф., Чернов И.В. Опыт адаптации инновационной системы «MES-T2 2007» для ПТО электростанций // Автоматизация & IT в энергетике. – 2009. – № 1. – С. 55-57.

4. Чернов В.Ф., Чернов И.В. Инновационная MES-Система «MES-T2 2010» экономит топливо электростанций // Автоматизация & IT в энергетике. – 2011. – №10. – С. 22-28.

5. Мартынов С.А. Инновационная экономика (Дорожная карта 2040) // Московский педагогический государственный университет. – 2013.

6. Хаген Г. Синергетика // М.: Мир, 1980.

7. Черняк Л. Адаптируемость и адаптивность // Открытые системы. –  2004. – №9.

8. Городецкий В.И., Грушинский М.С., Хабалов А.В. Многоагентные системы (обзор) // Новости искусственного интеллекта. – 1998. – № 2. – С. 64-116.

9. Рассел Стюарт, Норвиг Питер. Искусственный интеллект: современный подход. – 2-е изд.: Пер. с англ. - М.: «Вильямс». – 2006. – 1408с. – ISBN 5-8459-08887-6 (рус.)

10. Рыгалов А.Ю., Кубарьков Ю.П. Применение мультиагентных систем в электроэнергетике // Труды Кольского научного центра РАН. – 2012. – №1. – Том 4.

11. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика, – М.: Высшее образование. 2005

12. Дрождин В.В., Зиченко Р.Е. Предпосылки создания и архитектура самоорганизующихся информационных систем. // Электронный журнал «Биокосмология – нео-Аристотелизм», ISSN: , том 1, выпуск 4 – осень 2011. – Великий Новгород. – с. 446–458.

13. Баканов А.Б., Дрождин В.В., Зинченко Р.Е., Кузнецов Р.Н. Методы адаптации и поколения развития программного обеспечения. // Известия Пензенского педагогического университета. – №17. – 2009

14. Лачинов В.М., Поляков А.О. Информодинамика или Путь к Миру открытых систем // Российская Академия наук, Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации. – 1999

15. Постон Т., Стюарт И. Теория катастроф и ее приложения // Мир. – 1980

16. Смутнев В.И. Практическая культура безопасности эксплуатации АЭС // Курсовая работа. - 2007