Теория автоматов при создании корпоративных

УДК 004(06) Компьютерные системы и технологии
А.В. ЯРНЫХ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

ТЕОРИЯ АВТОМАТОВ ПРИ СОЗДАНИИ
КОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
В данной статье предлагается эффективный подход создания корпоративных
информационных систем, содержащих объекты, обладающие множеством
состояний, основанный на теории автоматов.

Для автоматизации бизнес-процессов предприятий, работающих в
разных сферах, в настоящее время создаются распределенные
многоуровневые
корпоративные
информационные
системы.
Корпоративная
информационная
система
представляет
собой
совокупность информационных ресурсов, процессов и технологий,
преобразующих и распространяющих корпоративную информацию. Такие
системы имеют в своей структуре программные объекты, моделирующие
объекты реального мира автоматизируемой предметной области. Для
моделирования и программирования поведения данных объектов
эффективно использовать теорию автоматов.
Конечные автоматы Мура и Мили используются в программах общего
назначения сравнительно давно. При этом наиболее разработанным вопросом
применения конечных автоматов является синтаксический анализ в различного
рода трансляторах алгоритмических языков. Однако, область корпоративных
информационных
систем
оставалась
неохваченной
значительными
возможностями автоматного подхода, о чем свидетельствует отсутствие данной
информации в какой-либо литературе по этому предмету. Предлагается
модификация модели программно реализуемых автоматов для обеспечения
универсальности их применения при создании корпоративных информационных
систем.
Работу управления по анализу ситуаций и управлению действиями
удобно описывать в терминах некоторого абстрактного объекта с
конечным числом состояний. Формальной математической моделью
такого объекта является модель конечного автомата. Абстрактный
конечный автомат – это кортеж, или вектор S=(Q,Z,W,,,q0), у которого:
1) Q = {q0, q1, … qk} – множество состояний;
2) Z = {z0, z1, … zk} – множество входных сигналов (символов);
3) W = {w0, w1, …wk} – множество выходных сигналов;
4) : QZQ – функция переходов;
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 12
164
УДК 004(06) Компьютерные системы и технологии
5) : QZY – функция выходов;
6) q0 – начальное состояние.
В зависимости от вида функций  и  выделяют два основных типа
(рода) автоматов: автоматы Мили и автоматы Мура. Закон
функционирования модели автомата Мили задается следующими
уравнениями:
Q(t+1) = (q(t),z(t)),
W(t)=(q(t),z(t)).
Для более подробного описания объекта моделирования (системы)
необходимо перейти от абстрактного автомата S к структурному автомату
G. В структурном автомате G должна учитываться структура входных и
выходных сигналов, определяемых уже как входные и выходные наборы
и объекты автомата. Предлагается расширить определение автомата и его
параметров применительно к предметной области корпоративных
информационных систем, а возможно и конкретной разработки.
Например:
1) Q = {q0, q1, … qk} – множество состояний;
2) Z = {z0, z1, … zk} – множество кодов перехода;
3) V = {v0, v1, … vk}- множество проверок, положительное
выполнение
которых
позволяет
осуществить
переход.
Отрицательное выполнение любой из проверок предотвращает его
выполнение;
4) : QZVQ – функция переходов;
5) B = (b1,b2, … bk) – множество действий, выполняемых во время
перехода, до момента изменения состояния;
6) F = (f1, f2, … fk) – множество действий, выполняемых во время
перехода, после момента изменения состояния;
и т.д. Графически, жизненный цикл объекта и выполнение операций на
переходах удобно представлять в виде нагруженного графа. При
технической реализации это решается набором настроечных таблиц.
Предложенный подход позволяет управлять поведением системы без
необходимости перепрограммирования, с одной стороны, и повторно
использовать существующие функции – с другой.
Данный механизм был внедрен при автоматизации брокерской
деятельности одного из ведущих российских инвестиционных банков и
зарекомендовал себя с лучшей стороны.
Список литературы
1.
Байцер Б. Архитектура вычислительных комплексов. Том I. – М.: Мир, 1974.
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 12
165
УДК 004(06) Компьютерные системы и технологии
2. Ахо А., Ульман Дж. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции.
Том 1. Синтаксический анализ. - М.: Мир, 1978.
3. Шалыто А.А. SWITCH-технология. Алгоритмизация и программирование задач
логического управления. – СПб.: Наука, 1998.
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 12
166