Утилиты оптимизирующие оперативную память. Оптимизация оперативной памяти для Windows XP. Работа без толку и автоматическое торможение

Для управления ходом выполнения комплекса операций, представленного сетевой моделью, ЛПР должен располагать информацией о количественных параметрах элементов сети, в том числе: о продолжительности выполнения всего комплекса операций, о сроках выполнения отдельных операций и их резервах времени.

Различают следующие виды путей: полный, предшествующий событию, следующий за событием.

Путь сетевого графика называется полным, если его начальная вершина совпадает с исходным событием, а конечная – с завершающим.

Предшествующий событию путь представляет собой путь от исходного события до данного.

Следующий за событием путь - путь от данного события до завершающего.

Важнейшим параметром сетевого графика является критический путь, представляющий собой полный путь, имеющий наибольшую продолжительность во времени. Операции и события, принадлежащие критическому пути, называются соответственно критическими операциями и критическими событиями. Суммарная продолжительность операций, принадлежащих критическому пути, равна критическому времени выполнения комплекса операций в целом (используется обозначение ). На графике критический путь, как правило, выделяется жирной линией.

Рассмотрим процедуру расчета параметров сетевого графика.

Пусть продолжительности выполнения операций известны (Рис. 3.5; продолжительности операций расположены у соответствующих дуг графика).

Определим сначала ожидаемые (ранние) сроки свершения событий сетевого графика. Исходное событие означает момент начала выполнения комплекса операций, следовательно, . Событие (2) свершится, очевидно, спустя 2 ед. времени после свершения события (1), так как время выполнения операции (1,2) равно 2. Следовательно, . Событию (3) предшествуют два пути: и
. Продолжительность первого пути равна 1 ед. времени, а второго – 2 ед. времени, так как . Продолжительность второго пути можно найти добавлением к ожидаемому сроку свершения события (2) времени выполнения операции (2,3), т. е.
. Поскольку событие (3) может свершиться не раньше момента окончания всех входящих в него операций, то

.

В событие (4) входят две дуги, исходящие из событий (1) и (3), для которых ожидаемые сроки свершения найдены. Следовательно, ожидаемый срок свершения события (4)

Аналогично находятся ожидаемые сроки свершения событий (5), (6) и (7). Значения , приписаны соответствующим событиям.

Общая формула нахождения ожидаемых сроков свершения событий имеет вид:

где – подмножество дуг сети, входящих в событие .

Ожидаемый срок свершения события (7) совпадает с критическим временем (суммарной продолжительностью операций, принадлежащих критическому пути). Возвращаясь теперь от завершающего события к исходному, выделим операции, принадлежащие критическому пути. Из трех операций, входящих в событие (7),
определила операция (5,7), выполнение которой начинается после свершения события (5) и продолжается 3 ед. времени . Момент свершения события (5) определила операция (3,5), так как . В свою очередь момент свершения события (3) определила операция (2,3), а события (2) – операция (1,2). Эти операции на рис. 8.6 выделены жирной линией. Таким образом, критический путь . Увеличение времени выполнения любой операции, принадлежащей критическому пути, ведет к увеличению времени выполнения всего комплекса операций.

Напротив, увеличение времени выполнения или задержка с выполнением некритических операций может не отразиться на сроке свершения завершающего события. Так, например, время выполнения операции (4,5) может быть увеличено, или начало ее выполнения может быть отсрочено на 1 ед. времени, и это не отразится на сроке свершения события (5), а, следовательно, и всего комплекса операций.

Начало выполнения операции (4,7) может быть отсрочено на 3 ед. времени. Отсюда следует, что для события (4), не лежащего на критическом пути, существует предельный (поздний) срок свершения. Обозначим предельный срок свершения любого события сетевого графика через . Примем, что ожидаемый и предельный сроки свершения завершающего события совпадают тогда предельный срок свершения любого события сетевого графика равен минимальной разности между предельными сроками окончания операций, исходящих из данного события, и временем выполнения соответствующих операций. Нахождение предельного срока осуществляется по формуле

где – подмножество дуг сети, исходящих из события .

В нашем примере
. Определим этот показатель для оставшихся событий. Из события (5) исходит одна операция, следовательно, . Аналогично . Из события (4) исходят три операции, поэтому

Аналогично
(на Рис. 3.4 предельные сроки свершения событий указаны в скобках). Для критических событий эти сроки совпадают с ожидаемыми.

Некритические события имеют резервы времени, которые показывают, на какой предельно допустимый срок может задержаться свершение событий без изменения срока свершения завершающего события. Резерв времени события равен разности между предельным и ожидаемым сроками его свершения:

Ожидаемые и предельные сроки свершения событий находятся в тесной взаимосвязи со сроками начала и окончания операций: ранний срок начала выполнения операции равен ожидаемому сроку свершения - го события поздний срок окончания операции совпадает с поздним сроком свершения ее конечного события поздний срок начала выполнения операции равен разности между предельным сроком свершения ее конечного события и продолжительностью ранний срок окончания операции равен сумме ожидаемого срока свершения ее начального события и продолжительности

Сроки выполнения операций находятся в границах, определяемых параметрами: Следовательно, операции, как и события, могут иметь некоторый резерв времени. Различают несколько разновидностей резервов времени операций, из которых наиболее важными являются полный и свободный резервы.

Полный резерв времени операции показывает, насколько можно сдвинуть начало выполнения операции или увеличить ее продолжительность, не изменяя ожидаемого срока свершения начального события, при условии, что конечное для данной операции событие свершится не позднее своего предельного срока. Величина полного резерва времени вычисляется по формуле

Свободный резерв времени операции показывает, насколько можно увеличить продолжительность или отсрочить начало выполнения операции , при условии, что начальное и конечное ее события свершаются в ожидаемое время:

Так резервы времени операции (4,6) сетевого графика составляют (Рис. 3.5).

Для управления ходом выполнения комплекса операций, представленного сетевой моделью , оперирующая сторона должна располагать количественными параметрами элементов сети. К таким параметрам относятся: продолжительность выполнения всего комплекса операций, сроки выполнения отдельных операций и их резервы времени. Важнейшим параметром сетевого графика является также критический путь. Различают такие виды путей: полный, предшествующий событию, следующий за событием.

Путь сетевого графика называется полным , если его начальная вершина совпадает с исходным событием, а конечная – с завершающим.

Предшествующий событию путь – это путь от исходного события до данного.

Следующий за событием путь есть путь от данного события до завершающего.

Критическим называется полный путь, имеющий наибольшую продолжительность по времени. Операции и события, принадлежащие критическому пути, называются соответственно критическими операциями и критическими событиями . Суммарная продолжительность операций, принадлежащих критическому пути, составляет критическое время t кр выполнения комплекса операций в целом. На графике критический путь, как правило, выполняется жирной линией.

Расчет параметров сетевого графика может осуществляться различными методами. Рассмотрим один из них.

Предположим, что продолжительности t ij , выполнения операций(i , j ) известны и обозначены у соответствующих дуг графика (рис. 6 ).

Определим, прежде всего, ожидаемые (ранние) сроки t i свершения событий (i ) сетевого графика.

Рис. 6.

Ожидаемый (ранний) срок совершения данного события (j ) сетевого графика равен продолжительности максимального пути, предшествующего этому событию. Расчет t j свершения j -го события ведется слева направо, начиная с исходного события и заканчивая событием j . Общая формула для нахождения ожидаемых сроков свершения событий:

;

где – подмножество дуг сети, входящих в событие(j ).

Исходное событие означает момент начала выполнения комплекса операций, следовательно, t 1 = 0. Событие (2) свершится спустя 2 единицы времени после свершения события (1), т.к. время выполнения операции (1,2) равно 2. Значит, Событию (3) предшествуют два пути
и
. Значит,

Расчеты приведены в табл. 4.2.

Значения t i ,
, приписаны соответствующим событиям нарис. 6 .

Ожидаемый срок свершения события (7) t 7 =11 совпадает с критическим временем (суммарной продолжительностью операций, принадлежащих критическому пути). Возвращаясь от завершающего события к исходному, можно выделить операции, принадлежащие критическому пути. Критический путь в нашем примере выделен жирной линией. Увеличение времени выполнения любой операции, принадлежащей критическому пути, ведет к увеличению выполнения комплекса операций. Для некритических операций есть резервы времени.

Для событий, не лежащих на критическом пути, существует предельный (поздний) срок свершения
. Примем, что ожидаемый и предельный сроки свершения завершающего события(n ) совпадают
. Тогда предельный срок свершения любого события сетевого графика равен минимальной разности между предельными сроками окончания операций, исходящих из данного события, и временем выполнения соответствующих операций

;

,

где – подмножество дуг сети, исходящих из события(i ).

В нашем примере
.

, т. к. из события (5) исходит одна операция.

.

Из события (4) исходят три операции, поэтому

и т. д. (см. табл. 4.2 ).

На рис. 6 предельные сроки свершения событий указаны в скобках. Для критических событий эти сроки совпадают с ожидаемыми.

Некритические события имеют резервы времени, которые показывают, на какой предельно допустимый срок может задержаться свершение событий без изменения срока свершения завершающего события. Резерв времени R i события (i ) равен разности между предельным и ожидаемым сроками его свершения

.

Ожидаемые и предельные сроки свершения событий находятся в диалектическом единстве со сроками начала и окончания операций: ранний срок начала выполнения операции (i , j ) равен ожидаемому сроку свершения события (i )
;поздний срок окончания операции совпадает с поздним сроком свершения ее конечного события
;поздний срок начала выполнения операции равен разности между предельным сроком свершения ее конечного события и продолжительностью
;ранний срок окончания операции равен сумме ожидаемого срока свершения ее начального события и продолжительности
.

Сроки выполнения операций находятся на границах, определяемых параметрами
. Следовательно, операции, как и события, могут иметь некоторый резерв времени. Различают четыре разновидности резервов времени операций: полный, свободный, частный первого вида и частный второго вида.

Полный резерв времени операции показывает, на сколько можно сдвинуть начало выполнения операции или увеличить ее продолжительность. не изменяя ожидаемого срока свершения начального события, при условии, что конечное для данной операции событие свершится не позднее своего предельного срока. Величина полного резерва времени вычисляется по формуле:

Свободный резерв времени операции R показывает, на сколько можно увеличить продолжительность или отсрочить начало выполнения операции (i , j ), при условии, что начальное и конечное события свершаются в ожидаемое время:

Частный резерв времени первого вида i , j ) в предположении, что начальное и конечное события свершаются в предельные сроки:

Частный резерв времени второго вида – это запас времени, которым можно располагать при выполнении операции (i , j ) в предположении, что ее начальное событие свершится в предельное, а конечное – в ожидаемое время. Для некоторых операций интервал времени между предельным сроком свершения начального события и ожидаемым сроком свершения конечного события может быть меньше их продолжительности. В этом случае принимается равным нулю. Определяется частный резерв времени второго вида по формуле:

.

Найдем резервы времени операции (4, 6) сетевого графика (рис. 6 ):

Перечисленные параметры сетевого графика служат для оценки его пригодности в качестве плана выполнения комплекса операций. В случае, когда критическое время выполнения комплекса операций превышает срок, заданный оперирующей стороной, необходим анализ сетевого графика и его оптимизация, под которой понимают любое улучшение структуры сети или ее параметров. Такого рода оптимизационные задачи могут быть решены методами линейной или нелинейной оптимизации.

Для примера определим ранний и предельный сроки свершения всех событий, их резервы времени, критический путь. Расчеты поместим в табл. 4.2 .

Таблица 4.2

	Сроки свершения событий		Резерв времени, R i
	Ранний, t i	Предельный,

Критический путь проходит через события с нулевыми резервами времени через следующие операции:
. Длина критического пути равна 11 ед. времени.

Основным параметром любого процесса является время. Сетевой график определяет положение каждой отдельной работы по отношению к началу или окончанию всего комплекса работ. Это дает возможность оптимизировать график по времени, трудовым и материально-техническим ресурсам. Чем большими ресурсами располагает участок производства, тем меньше на нём продолжительность работы.

При анализе сетевого графика рассматриваются:Путь – это последовательность работ в сетевом графике (в частном случае это одна работа), в которой конечное событие одной работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы. Полный путь – это путь от исходного до завершающего события. Критический путь – максимальный по продолжительности полный путь. Работы, лежащие на критическом пути, называют критическими .Критические работы имеют нулевые свободные и полные резервы. Подкритический путь – полный путь, ближайший по длительности к критическому пути.

Наиболее распространенными способами расчёта временных параметров сетевых моделей являются: аналитический, графический и матричный (табличный).

Аналитический и графический способы расчета временных параметров сетевых графиков

Для расчетов используются следующие математические обозначения, часть из которых для наглядности приведена на рис. 5:

Рис. 5. Математические обозначения для аналитического способа

h, i, j, k –номера событий соответственнопредшествующего, начального, конечного и последующего для работы (i-j) ;

(i-j) – работа, связывающая событие i с событием j (код работы); t(i-j) – продолжительность выполнения работы (i-j);

t(h-i) – продолжительность предшествующей работы (h-i); t(j-k) – продолжительность последующей работы (j-k);

t кр – продолжительность критического пути;

t рн (i-j) – раннее начало работы (i-j);

t ро (i-j) – раннее окончание работы (i-j);

t пн (i-j) – позднее начало работы (i-j);

t по (i-j) – позднее окончание работы (i-j);

R п (i-j) – полный резерв времени работы (i-j);

R c (i-j) – свободный (частный) резерв времени работы (i-j).

Расчет сетевой модели начинают с временных параметров событий

· t р (i) – ранний срок наступления события i , минимально необходимый для выполнения всех работ, которые предшествуют событию i ;

· t п (i) – поздний срок наступления события i, превышение которого вызовет аналогичную задержку наступления завершающего события сети;

· R(i)= t п (i) - t р (i) – резерв события i , т.е. время, на которое может быть отсрочено наступление события i без нарушения сроков завершения процесса в целом.

Ранние сроки свершения событий рассчитываются от исходного (И) к завершающему (З) событию следующим образом:

1) для исходного события t р (И)=0 ;

2) для всех остальных событий

где максимум берется по всем работам (h-i) , входящим в событие i .

Поздние сроки свершения событий t п (i) рассчитываются от завершающего к исходному событию:

1) для завершающего события t п (З) = t р (З) ;

2) для всех остальных событий

, (3) где минимум берется по всем работам (i-j) , выходящим из события i . Временные параметры работ определяются на основе ранних и поздних сроков событий:

· Ранний возможный срок начала каждой работы есть ранний срок совершения ее начального события:

t рн (i-j) = t р (i) – ранний срок начала работы;

· Поздний допустимый срок окончания каждой работы есть поздний срок свершения ее конечного события:

t по (i-j) = t п (j) – поздний срок окончания работы;

· Сроки раннего окончания и позднего начала каждой работы находятся следующим образом:

t р o (i-j) = t р (i)+ t(i-j) – ранний срок окончания работы;

t пн (i-j) = t п (j)- t(i-j) – поздний срок начала работы;

· R п (i-j)= t п (j) - t р (i) - t(i-j) – полный резерв работы показывает максимальное время, на которое можно увеличить длительность работы (i-j) или отсрочить ее начало, чтобы не нарушился срок завершения производственного процесса в целом. Если на работе использовать ее полный резерв, то у других работ, лежащих на максимальном пути, проходящем через эту работу, резервы исчезнут. У работ не лежащих на полном пути, проходящем через эту работу, резерв уменьшится на величину использованного полного резерва;

· R с (i-j)= t р (j) - t р (i) - t(i-j) – свободный резерв работы показывает максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность работы (i-j) или отсрочить ее начало, не меняя ранних сроков начала последующих работ.

При графическом способе расчет временных параметров сетевой выполняется непосредственно на графике. Результаты расчетов записываются внутри кружков, обозначающих события. Применяется для расчёта моделей с небольшим количеством событий.

Рис.6. Отображение временных параметров событий на сетевом графике

Сетевой график с временными параметрами событий приведен на рис.7.

Результаты расчета временных параметров работ приведены в табл.2

При поиске критических путей на сетевом графике будем использовать следующие условия его критичности:

Рис.7. Сетевой график с временными параметрами событий

· необходимое условие – нулевые резервы событий, лежащих на критическом пути;

· достаточное условие – нулевые полные и свободные резервы работ, лежащих на критическом пути.

Второму условию отвечает только полный путь 1-2-3-4-6-7 – он и является критическим длительностью 37 часов. . За выполнением работ этого пути необходим особый контроль, т.к. любое увеличение их длительности нарушит срок выполнения процесса в целом. Критический путь выделяется на сетевом графике жирной линией (рис.8).

Рис.8. Сетевой график с временными параметрами событий и выделенным критическим путем

Таблица 2.

Результаты расчета временных параметров сетевого графика

Наименование работы	Код работы (i–j)	Продолжительность работы t(i-j)	Ранний срок начала работы t рн (i-j)	Ранний срок окончания работы t ро (i-j)	Поздний срок начала работы t пн (i-j)	Поздний срок окончания работы t по (i-j)	Резерв времени работы
полный R п (i-j)	свободный R с (i-j)
А	1-2
B	1-3
K	2-3
D	2-5
C	3-4
F	5-6
E	4-6
G	6-7