MODELING PROCESSES IN A CYBER-PHYSICAL SYSTEM USING A SIMULATION APPROACH
Abstract
Background. Cyber-physical systems are currently actively spreading in various fields. In order to carry out their effective management, it is necessary to use approaches based on simulation modeling. The corresponding task is considered in the paper.
Materials and methods. The paper discusses the problem of modeling processes in the cyberphysical system. A set of stages that are used in the course of choosing characteristics related to its management is given. In the first step, the variables are selected. At the second stage, the methods to be used in the simulation are selected, taking into account that the processes taking place in the cyber-physical system, as well as external influences, are accidental. In the third stage, homogeneous components in the cyberphysical system are selected. At the fourth stage, based on the average values of the amount of transmitted data in the cyber-physical system, the value of its efficiency is determined. The structure of an algorithm that makes it possible to distinguish homogeneous modules in a cyber-physical system taking into account the influence of external factors is given. The features of a simulation experiment for a cyber-physical system using an optimization model are indicated. The stages on the basis of which the choice of the quasi-optimal option for the placement of modules in the cyberphysical system based on simulation methods is carried out are noted.
Results. Simulation of a cyber-physical system with specified characteristics is carried out. It is shown that using the proposed approach it was possible to increase the efficiency of the system.
Conclusion. The results of the work can be used to simulate a wide class of cyber-physical systems. The presented modeling algorithm is universal.
EDN: ASADBA
Downloads
References
Список литературы
Perry L. Internet of Things for architects. Birmingham, UK: Packt Publishing, 2018.
Петрова И.А. Выявление основных критериев для применения гибкого и каскадного метода управления проектом // Современная экономика: актуальные вопросы, достижения и инновации. Сборник статей XXVIII Международной научно-практической конференции. 2019. С. 229-231.
Ингланд Р. Овладевая ITIL. М.: Лайвбук, 2011. 200 c.
Muhammad Ali Babar, Brown A. W., Mistrik I. Agile software architecture aligning agile processes and software architectures. MA, USA: Morgan Kaufmann, 2014.
Лысанов Д.М., Амиров Д.Н., Еремина И.И. Анализ работы механизмов узлов автоматики в производственных системах // International Journal of Advanced Studies. 2023. Т. 13. № 3-2. С. 14-20.
Бакулин А.Ю., Львович Я.Е. Анализ и оптимизация эффективности функционирования организационной системы с автоматизированными устройствами обслуживания на основе имитационного моделирования // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2024. Т. 12. № 2 (45). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2024.45.2.030
Львович Я.Е., Пупыкин А.Н. Интеллектуализация управления в организационных системах с цифровым концентратором результатов деятельности на основе оптимизационного моделирования // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2024. Т. 12. № 2 (45). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2024.45.2.018
Лысанов Д.М., Амиров Д.Н., Еремина И.И. Разработка программы для анализа работы узлов автоматизированной линии // International Journal of Advanced Studies. 2023. Т. 13. № 3-2. С. 7-13.
Бухольцев И.М., Львович Я.Е. Оптимизация моделирования процессов балансировки и ребалансировки инвестиций для реализации программы развития многообъектной организационной системы // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2024. Т. 12. № 1 (44). С. 7. https://doi.org/10.26102/2310-6018/2024.44.1.015
Аветисян Т.В., Преображенский А.П. Проблемы мониторинга киберфизических систем // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2023. № 3 (46). С. 4-5.
Аветисян Т.В., Меняйлов Д.В., Преображенский А.П. Особенности формирования современных диалоговых систем // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2023. № 1 (44). С. 31-33.
Аветисян Т.В., Козлова Д.Н., Шунулина В.В., Преображенский А.П. О возможностях тестирования информационно-телекоммуникационных систем // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2023. № 4 (47). С. 6-7.
Гусев П.Ю., Львович Я.Е. Структуризация многофункциональной цифровизированной системы и управление ею на основе оптимизационных моделей дезагрегации ресурсов и объемов деятельности // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2023. Т. 11. № 4 (43). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2023.43.4.004
Львович И.Я., Воронов А.А. Применение методологического анализа в исследовании безопасности // Информация и безопасность. 2011. Т. 14. № 3. С. 469-470.
Гоян В.И., Никонова Е.З. Реинжиниринг и его место в жизненном цикле информационной системы // International Journal of Advanced Studies. 2019. Т. 9. № 1-2. С. 45-51.
Аветисян Т.В., Преображенский А.П. Некоторые особенности рекомендательных систем // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2023. № 1 (44). С. 34-37.
Львович Я.Е., Преображенский Ю.П., Ружицкий Е. Особенности оптимизации беспроводных систем связи // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2022. № 1 (40). С. 68-71.
Львович Я.Е., Преображенский Ю.П., Ружицкий Е. Анализ некоторых направлений повышения пропускной способности ip-сетей связи // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2022. № 1 (40). С. 42-45.
Хамитов Р.М. Схемы развертываний баз данных для обеспечения высокой доступности // International Journal of Advanced Studies. 2023. Т. 13. № 4. С. 159-174. https://doi.org/10.12731/2227-930X-2023-13-4-159-174
References
Perry L. Internet of Things for architects. Birmingham, UK: Packt Publish-ing, 2018.
Petrova I.A. Vyyavlenie osnovnyh kriteriev dlya primeneniya gibkogo i kaskadnogo metoda upravleniya proektom [Identification of the main criteria for the application of flexible and cascade project management methods]. Modern Economy: Current Issues, Achievements and Innovations. Collection of articles of the XXVIII International Scientific and Practical Conference, 2019, pp. 229-231.
England R. Mastering ITIL. Moscow: Livebook, 2011, 200 p.
Muhammad Ali Babar, Brown A. W., Mistrik I. Agile software architecture aligning agile processes and software architectures. MA, USA: Morgan Kaufmann, 2014.
Lysanov D.M., Amirov D.N., Eremina I.I. Analiz raboty mekhanizmov uzlov avtomatiki v proizvodstvennyh sistemah [Analysis of the operation of automation units in production systems]. International Journal of Advanced Studies, 2023, vol. 13, no. 3-2, pp. 14-20.
Bakulin A.Yu., Lvovich Ya.E. Analiz i optimizaciya effektivnosti funkcionirovaniya organizacionnoj sistemy s avtomatizirovannymi ustrojstvami obsluzhivaniya na osnove imitacionnogo modelirovaniya [Analysis and optimization of the efficiency of an organizational system with automated service devices based on simulation modeling]. Modeling, optimization and information technology, 2024, vol. 12, no. 2 (45). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2024.45.2.030
Lvovich Ya.E., Pupykin A.N. Intellektualizaciya upravleniya v organizacionnyh sistemah s cifrovym koncentratorom rezul'tatov deyatel'nosti na osnove optimizacionnogo modelirovaniya [Intellectualization of management in organizational systems with a digital hub of performance results based on optimization modeling]. Modeling, optimization and information technology, 2024, vol. 12, no. 2 (45). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2024.45.2.018
Lysanov D.M., Amirov D.N., Eremina I.I. Razrabotka programmy dlya analiza raboty uzlov avtomatizirovannoj linii [Development of a program for analyzing the operation of automated line units]. International Journal of Advanced Studies, 2023, vol. 13, no. 3-2, pp. 7-13.
Bukholtsev I.M., Lvovich Ya.E. Optimizaciya modelirovaniya processov balansirovki i rebalansirovki investicij dlya realizacii programmy razvitiya mnogoob"ektnoj organizacionnoj sistemy [Optimization of modeling of investment balancing and rebalancing processes for the implementation of a multi-object organizational system development program]. Modeling, optimization and information technology, 2024, vol. 12, no. 1 (44), p. 7. https://doi.org/10.26102/2310-6018/2024.44.1.015
Avetisyan T.V., Preobrazhensky A.P. Problemy monitoringa kiberfizicheskih sistem [Problems of monitoring cyber-physical systems]. Bulletin of the Voronezh Institute of High Technologies, 2023, no. 3 (46), pp. 4-5.
Avetisyan T.V., Menyailov D.V., Preobrazhensky A.P. Osobennosti formirovaniya sovremennyh dialogovyh siste [Features of the formation of modern dialogue systems]. Bulletin of the Voronezh Institute of High Technologies, 2023, no. 1 (44), pp. 31-33.
Avetisyan T.V., Kozlova D.N., Shunulina V.V., Preobrazhensky A.P. O vozmozhnostyah testirovaniya informacionno-telekommunikacionnyh sistem [On the possibilities of testing information and telecommunication systems]. Bulletin of the Voronezh Institute of High Technologies, 2023, no. 4 (47), pp. 6-7.
Gusev P.Yu., Lvovich Ya.E. Strukturizaciya mnogofunkcional'noj cifrovizirovannoj sistemy i upravlenie eyu na osnove optimizacionnyh modelej dezagregacii resursov i ob"emov deyatel'nosti [Structuring of a multifunctional digitalized system and its management based on optimization models of disaggregation of resources and activity volumes]. Modeling, optimization and information technology, 2023, vol. 11, no. 4 (43). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2023.43.4.004
Lvovich I.Ya., Voronov A.A. Primenenie metodologicheskogo analiza v issledovanii bezopasnosti [Application of methodological analysis in security research]. Information and security, 2011, vol. 14, no. 3, pp. 469-470.
Goyan V.I., Nikonova E.Z. Reinzhiniring i ego mesto v zhiznennom cikle informacionnoj sistemy [Reengineering and its place in the life cycle of an information system]. International Journal of Advanced Studies, 2019, vol. 9, no. 1-2, pp. 45-51.
Avetisyan T.V., Preobrazhensky A.P. Nekotorye osobennosti rekomendatel'nyh sistem [Some features of recommender systems]. Bulletin of the Voronezh Institute of High Technologies, 2023, no. 1 (44), pp. 34-37.
Lvovich Ya.E., Preobrazhensky Yu.P., Ruzhitsky E. Osobennosti optimizacii besprovodnyh sistem svyazi [Features of optimization of wireless communication systems]. Bulletin of the Voronezh Institute of High Technologies, 2022, no. 1 (40), pp. 68-71.
Lvovich Ya.E., Preobrazhensky Yu.P., Ruzhitsky E. Analiz nekotoryh napravlenij povysheniya propusknoj sposobnosti ip-setej svyazi [Analysis of some directions for increasing the throughput of IP communication networks]. Bulletin of the Voronezh Institute of High Technologies, 2022, no. 1 (40), pp. 42-45.
Khamitov R.M. Skhemy razvertyvanij baz dannyh dlya obespecheniya vysokoj dostupnosti [Database deployment schemes to ensure high availability]. International Journal of Advanced Studies, 2023, vol. 13, no. 4, pp. 159-174. https://doi.org/10.12731/2227-930X-2023-13-4-159-174
Abstract views: 112
Copyright (c) 2024 Andrey P. Preobrazhenskiy, Tatiana V. Avetisyan, Yuri P. Preobrazhensky
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
