Центр дистанционных автоматизированных учебных лабораторий Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева «Экспериментальное исследование. - презентация

1 Центр дистанционных автоматизированных учебных лабораторий Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева «Экспериментальное исследование динамики работы системы дистанционного управления в глобальной и локальной сетях» Доклад: Кирсанов А.Ю. [

2 Актуальность работы Современный уровень развития компьютерных, инфор- мационных и сетевых технологий позволяет с малыми материальными и временными затратами автоматизиро- вать существующие измерительные процессы, исключая использование классических, часто малофункциональных, морально и физически устаревших измерительных прибо- ров. Современный уровень развития компьютерных, инфор- мационных и сетевых технологий позволяет с малыми материальными и временными затратами автоматизиро- вать существующие измерительные процессы, исключая использование классических, часто малофункциональных, морально и физически устаревших измерительных прибо- ров. Появляется принципиальная возможность для организации дистанционного доступа к автоматизирован- ным измерительным системам. Появляется принципиальная возможность для организации дистанционного доступа к автоматизирован- ным измерительным системам. Создание систем дистанционного управления экспери- ментом является на сегодняшний день достаточно актуальной задачей, находящей востребованность в сфере инженерно-технического образования. Создание систем дистанционного управления экспери- ментом является на сегодняшний день достаточно актуальной задачей, находящей востребованность в сфере инженерно-технического образования. 1

3 Основные публикации по вопросам создания системы дистанционного управления экспериментом 1. Евдокимов Ю.К., Кирсанов А.Ю. Организация типовой дистанционной автоматизированной лаборатории с использованием LabVIEW- технологий в техническом вузе. Сборник трудов Международной научно- практической конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments». Москва, Россия ноября, – с. 2. Щербаков Г.И., Евдокимов Ю.К., Линдваль В.Р., Кирсанов А.Ю. Организация и построение типовой дистанционной автоматизированной лаборатории на основе LabVIEW-технологии для общетехнических инженерных дисциплин технического университета. Труды XI международной научно-методической конференции «Наукоемкие технологии образования». Таганрог: ТРТУ, 2003, с. 3. Кирсанов А.Ю., Трибунских А.В. Разработка системы передачи данных для инженерного дистанционного образования в техническом ВУЗе. Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии». Сочи, сентября 2004г.// Всерос. науч.-техн. конф.: Тез. докл. – М.: Издательство МЭИ, – с. 2

4 Основные публикации по вопросам создания системы дистанционного управления экспериментом 4. Кирсанов А.Ю. Разработка системы управления распределенными лабораторными ресурсами ВУЗа для организации дистанционного инженерного образования. Тезисы докладов Всероссийской научно- технической конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии». Сочи, сентября 2004г. // Всерос. науч.-техн. конф.: Тез. докл. – М.: Издательство МЭИ, – с. 5. Евдокимов Ю.К., Кирсанов А.Ю., Трибунских А.В. Автоматизированная дистанционная лаборатория по курсу «Электроника»: алгоритмическое и аппаратное обеспечение, методическая поддержка // В сборни ке данной конференции. 3

5 Постановка задачи Ставится задача экспериментального исследования системы дистанционного управления экспериментом с целью накопления экспериментальной статистики и определения динамики ее работы. Ставится задача экспериментального исследования системы дистанционного управления экспериментом с целью накопления экспериментальной статистики и определения динамики ее работы. При внедрении системы дистанционного управления в учебный процесс необходимо обеспечение многополь- зовательского режима работы в реальном масштабе времени. Должны быть известны такие параметры как максимальное количество удаленных пользователей N, одновременно обращающихся к системе и время реакции системы (ВРС) Т. Важным является знание зависимости Т от N, определяющей динамику работы системы. При внедрении системы дистанционного управления в учебный процесс необходимо обеспечение многополь- зовательского режима работы в реальном масштабе времени. Должны быть известны такие параметры как максимальное количество удаленных пользователей N, одновременно обращающихся к системе и время реакции системы (ВРС) Т. Важным является знание зависимости Т от N, определяющей динамику работы системы. 4

6 5 Структурная схема СДУ Основные компоненты системы, определяющие величину ВРС Т: 1) линия сервер-пользователь; 2) блок обработки запросов; 3) очередь запросов; 4) измерительный ресурс. T = t п + t o + t и, (1) T = t п + t o + t и, (1) где t п – длительность передачи данных (запроса на измере- данных (запроса на измере- ние либо результатов) по ние либо результатов) по линии сервер-пользователь; линии сервер-пользователь; t o – длительность обработки t o – длительность обработки данных на сервере; данных на сервере; t и – дли тельность процедуры t и – дли тельность процедуры измерений. измерений. СДУ – система дистанционного управления управления

7 6 Методика экспериментального исследования СДУ Рис. 2. Схема записи в запрос текущих значений времени при прохождении контрольных точек СДУ T = t 10 - t 1, (2) T = t 10 - t 1, (2) где t 1 – момент времени отправки запроса на измерение от УП; t 10 – момент времени получения результатов измерений. t 10 – момент времени получения результатов измерений.

8 Методика экспериментального исследования СДУ 7 Рис. 3. Предполагаемый характер динамики СДУ при фиксированном времени измерения = 0,1; 0,2; 0,4; 1; 2; 4 запр/с – интенсивность входного потока = 0,1; 0,2; 0,4; 1; 2; 4 запр/с – интенсивность входного потока запросов на измерения. запросов на измерения.

9 Методика экспериментального исследования СДУ 8 Ставится задача исследования зависимости динамики работы СДУ от следующих факторов: Ставится задача исследования зависимости динамики работы СДУ от следующих факторов: 1) быстродействия линии сервер-пользователь; 2) дней недели (рабочие дни с понедельника по пятницу); 3) времени суток. Типы линий сервер-пользователь: Типы линий сервер-пользователь: 1) модемное подключение через телефонную линию (максимальная скорость передачи данных 31 кбит/с) ; (максимальная скорость передачи данных 31 кбит/с) ; 2) выделенная Интернет-линия (максимальная скорость передачи данных 10 Мбит/с) ; передачи данных 10 Мбит/с) ; 3) ЛВС – 10 Мбит/с; 4) ЛВС – 100 Мбит/с. Интервалы времени суток: Интервалы времени суток: 1) 8.00 – 12.00; 3) – 18.00; 2) – 15.00; 4) –

10 Тестирующее приложение Пользовательский интерфейс тестирующего приложения

11 Результаты экспериментальных исследований 9 Рис. 4. Графики динамики работы СДУ при использовании различных типов линий сервер-пользователь а) модемное соединение; б) выделенная Интернет-линия; в) ЛВС – 10 Мбит/с; г) ЛВС – 100 Мбит/с;

12 Результаты экспериментальных исследований Значения интенсивности входного потока, запр/с 0,10,20,4124 Модемное соединение 7,3211,717,9446,71172,31431,26 Выделенная линия 1,0250,920,670,761,8248,79 ЛВС 10 Мбит/с0,280,270,24 0,30258,84 ЛВС 10 Мбит/с0,320,170,210,13 0,14 Таблица1. Численные значения Т, с для различного типа линий сервер-пользователь Рис. 5. Графики обобщенных динамических зависимостей зависимостей 10

13 Результаты экспериментальных исследований 11 Рис. 6. Графики функций плотности вероятности величины ВРС Т а) модемное соединение; б) выделенная Интернет-линия; в) ЛВС – 10 Мбит/с; г) ЛВС – 100 Мбит/с;

14 Заключение Полученные результаты исследования динамики работы СДУ позволяют оценить ее производитель- ность в многопользовательском режиме при различных условиях работы. Динамические зависимости в сочетании с полученными функциями р(Т), необходимы для построения математической модели, позволяющей в дальнейшем предсказать поведение реальной системы в зависимости от тех или иных условий, исключая необходимость проведения реальных экспериментов. Полученные результаты исследования динамики работы СДУ позволяют оценить ее производитель- ность в многопользовательском режиме при различных условиях работы. Динамические зависимости в сочетании с полученными функциями р(Т), необходимы для построения математической модели, позволяющей в дальнейшем предсказать поведение реальной системы в зависимости от тех или иных условий, исключая необходимость проведения реальных экспериментов. 12

15 Конец презентации