Conceptual and formal models of synthesis of cyber-physical systems and cyber-physical intellectual spaces

Abstract

Предложены концептуальная и формальная модели киберфизического интел-лектуального пространства, основанные на новом подходе к распределению сенсорных, сетевых, вычислительных, информационно-управляющих и сервис-ных задач между мобильными роботом, встроенными устройствами, мобиль-ными клиентскими устройствами, стационарным сервисным оборудованием, облачными вычислительными и информационными ресурсами. Формализована задача структурно-функционально-параметрического синтеза киберфизической системы и соответствующего киберфизического пространства; показана воз-можность решения задачи как методами теории управления сложными логико-динамическими объектами с перестраиваемой структурой, так и методами исследования операций. Ключевые слова: роботы, киберфизические системы, интеллектуальное про-странство, динамическая и статическая альтеративно-графовая формализацияВведение. Важную роль в успешной реализации современных информационных техно-логий в рамках той или иной предметной области играют и будут играть соответствующие единые информационные пространства. В общем случае эти пространства понимаются как совокупность данных и знаний, организованных специальным образом и построенных с ис-пользованием систем баз данных, файловых хранилищ и технологий их использования, а также информационно-телекоммуникационных систем и сетей, функционирующих по общим правилам и обеспечивающих информационное взаимодействие и доступ потребителей к тер-риториально-распределенным информационным ресурсам организаций и предприятий, уча-ствующих в совершенствовании системы информации. В связи с появлением и повсеместным внедрением на практике киберфизических и мобильных робототехнических систем, а также необходимостью организации индивидуального и группового управления ими особую акту-альность приобретают вопросы формирования единых информационных пространств, обес-печивающих эффективное взаимодействие указанных систем.Особенностью организации функционирования таких пространств, которые, следуя рабо-там [1][2][3][4][5], будем называть кибернетическими интеллектуальными пространствами, является синтез системы распределения задач по многомодальному взаимодействию пользователей