maszyny
w o ^ l e g
■m zastosowania
w gospodarce
technice
i nauce
i
19 69
S P IS T R E Ś C I CO flEPJKA H H E CO N TENTS S tr.
Romuald M arczyński —
„ In fo rm a ty k a czyli m a szy ny m a te m a ty c z n e i p rz e tw a rz a n ie in fo rm a c ji” . . 1 M ieczysław Lesz — „ M a te m a ty c z n e m eto d y m a rs z r u - ty z a c ji w tra n s p o rc ie sa
m ochodow ym ” . . . . 5
Ryszard Łukaszewicz —
„Z a sto so w a n ie ZAM-41 w p o lig ra fii” ... 9 W aldem ar Romaniuk —
„M eto d a sy m u la c ji a s y n ch ronicznych obw odów lo gicznych za pom ocą m a szyny c y fro w e j” . . . 13 Leopold K ędzierski — „E le
m e n ty sy stem u z a rz ą d z a n ia w p rz e d się b io rstw ie w św ie tle te c h n ik i p rz e tw a rz a n ia d a n y c h ” . . . 14 Adam Jeżow ski — „ K la sy fik a c ja i ty p iz a c ja — M aszyny c y fro w e w te c h n iczn y m p rzy g o to w a n iu p ro d u k c ji części z a m ie n n y c h ” ... 17 Ryszard Frydrychow ski — ,,0 cy fro w y m m o d e lo w a
n iu g ra fó w " . . . . 20 D Y SK U SJE
Z y g m u n t R y z n a r — „K o m p le k so w e a in te g ra ln e za
sto so w a n ie E T O ”
A ndrzej T argow ski — „C zy
o to chodzi” . . . . 23
Z K R A JU i ze Ś W IA T A . 24 W y b ra n e p a te n ty k ra jo w e i zag ran ic zn e . . . . I I I okł.
PR Z E G L Ą D W YDAW NICTW B ib lio g rafia k sią że k p o l
skich z d ziedziny m aszyn m a tem aty c zn y c h . IV okl.
K A LEN D A RZ
P. ’MapHiiHŁCKii — „MucłłopMa- THKa” — im a n e BbiHHCJiMTejibHbie MauniHbl M o6pa6oTKa HHCjwp- MaiJUH
M. Jle m — M a T e M a T H H e c K i i e w e - T O f lb l i\ i a p i l i p y T H 3 a L ( H M B 3 B T 0 - M O S H Jlb H O M T p a H C I I O p T e
P. JlyKauiemi'i — IIpHMCHeuHe 3Ü B M f l j i H n 3 f l a T e j i b c i i o r o f l e ; i a
B. PoMainoic — M cto/í MOflejin- pOBatll-IH aCWHXpOHHbIX JIOrHHCC-
K H X éxeM c n O M O L q b K ) 3 IIB M
J I . K e i i « 3 e p c K i i — Sj i o m c h t i, ! c h - C T e M b i y n p a B J i e H M H H a n p e a - n p w n T H H B C B e T e T e X H M K H o 6 p a - S o T K H f la H H b I X
A. E j k o h c k u — K jia c c i- K i) M K a n M 5 i M TMnH3amiH. n,HCbpOBbie Bbl- HHCJIHTejIbHbie MailMHbl B T e x - HHHecKoii noflroTOBKe np0W3B0fl- CTBa 3 a n a c n b ix nacTei-i
P. tIł pbiflpbixoncitii — O m-icfc-
P O B O M M O A e jIH p O B a H M M r p a ( J ) O B
«MCKYCCMM XPO H M K A
0 B 3 0 P M3AAHHDI
R. M arczyński — „C o m p u te r S cie n ce or c o m p u ters an d d ata p ro c e ssin g ”
M .Lesz — „ M a th e m a tic a l m e t
hods of ro u te disp o sitio n for m o to r-c a r tr a n s p o rta tio n ” R. Łukaszew icz „ZAM -41 a p p li
cation to p r in tin g te c h n iq u e ”
W. Rom aniuk — „A m eth o d of asy n ch ro n o u s logical c irc u it si
m u la tio n by m ean s of d ig ital co m p u te rs”
L. K ędzierski — „ E lem e n ts of m a n a g e m e n t sy stem in an e n te r
p rise fro m th e v ie w p o in t of d a
ta p rocessing te c h n iq u e ”
A. Jeżow ski — „C lassification an d types. D ig ita l co m p u te rs in te c h n ic a l p re p a ra tio n of sa p re p a r t p ro d u c tio n ”
R. F rydrychow ski — „O n g rap h d ig ita l sim u la tio n ”
D ISC U SSIO N S C H R O N IC LE E D IT IO N REVUE
KOLEGIUM REDAK CYJN E
R e d a k to r naczeln y p ro f. d r L eon ŁUKA SZEW ICZ
M gr inż J a c e k K a rp iń sk i W ładysław K LEPACZ, d r A n to n i M AZURKIEW ICZ, inż. D orota PRA W D ZIC (zast. re d a k to ra n aczelnego), m g r inż. A n d rzej TARGO W SKI
S e k re ta rz R ed ak cji m g r W anda KACER R e d a k to r tec h n icz n y A licja BIL RADA PROGRAMOWA
P ro f. d r inż. J e rz y B ro m irsk i (przew odniczący), m g r inż. J a n B u rsch e, doc. S te fa n C zarnecki, m gr M ichał D oroszew icz, m g r A dam B. E m p a ch e r (sek retarz), m g r inż. B olesław G liksm an, m g r inż. Jó z e f K nysz, m g r inż. L u d w ik M ebel, doc. d r T ad eu sz P ech e, inż. Z dzisław P u z d ra - kiew icz, doc. m gr inż. Jó z e f T h ie rry (w iceprzew odniczący), d r T ad eu sz W alczak, m g r S te fan
W ojciechow ski, d r inż. H e n ry k W ożniacki, m g r inż. J a n Z. Zydow o R ed ak c ja : W arszaw a, ul. E m ilii P la te r 20 m . 15, tel. 21-13-31. Z astę p ca re d a k to ra n aczelnego tel. 28-37-29
Z ak ład K o lp o rtażu WCT NOT, W arszaw a, ul. M azow iecka 12
Z akt. G raf. „T a m k a ". Z. 2. Zam . 919. P a p ie r d ru k . p o w lek an y V kl. 80 g. A -l. Obj. 3 a rk . d ru k . N ak ład 2200. N-58.
W YD AW N IC TW A CZASOPISM T E C H N IC Z N Y C H
NOT W arszawa Czackiego 3 /5
C ena eg zem p larza zł 8.— P r e n u m e r a ta ro czn a zł 96.00
maszyny
matematyczne
z a s t o s o w a n i a w g o s p o d a r c e , i e c h n i c e i n a u c e
O r g a n P e ł n o m o c n i ka R z ą d u do S p r a w E l e k t r o n i c z n e j T e c h n i k i O b l i c z e n i o w e j i N a c z e l n e j O r g a n i z a c j i T e c h n i c z n e j
ROMUALD MARCZYŃSKI 681.3.001
C e n tru m O bliczeniow e PA N W arszaw a
Informatyka czyli maszyny matematyczne i przetw arzanie inform acji’5
A u to r w sk a zu je na p o w sta n ie o d rę b n e j d z ie d zin y n a u k i o b e jm u ją c e j m a s z y n y m a te m a ty c zn e , m a szyn o w ą te c h n ik ę ob liczen io w ą i p rze tw a rza n ie in fo r m a c ji. P ro p o n u je nadanie te j d zie d zin ie n a z w y w j ę z y k u p o lsk im „ in fo r m a ty k a ”. P ro p o n u je ró w n ież, a b y robocze ro zw in ięcie d e fin ic ji p rzy ją ć na p o d sta w ie a r ty k u łu „ C u rric u lu m OS — R eco m m en d atio n s fo r A cadem ic P ro g ra m s in C o m p u te r S c ie n ce ”. A u to r poru sza p ro b le m kszta łce n ia w P olsce k a d ry o g ru n to w n e j w ied zy w te j dzied zin ie o raz p ro b lem b a d ań p o d sta w o w y ch .
Nr 1
M I E S I Ę C Z N I K 1 9 6 9
R O K V
S ł y c z e ń
H istoria m a szy n m a te m a ty c z n y c h je s t p rzy k ła d e m , ja k n ie w y o d rę b n ie n ie się ja k ie jś n a u k i ja k o sa m o d z ie ln e j d y s c y p lin y m o że h a m o w a ć je j ro zw ó j.
Za p o cz ątek b u rzliw e g o ro zw o ju m a szy n m a te m a ty c z n ych m ożna u w aż ać ro k 1946. W itym r o k u oddana zo stała do u ż y tk u p ie rw sz a e le k tro n ic z n a m aszy n a c y fro w a EN IA C. T ow arzyszący tem u o lb rzy m i rozgłos zw ró cił u w ag ę w ielu lu d z i i m ięd zy in n y m i spow odo
w a ł w P olsce, zo rg a n izo w an ie się g ru p k i osób, k tó re c h c ia ły się z a ją ć m a sz y n a m i m a te m a ty c z n y m i 2).
P ra c e w t e j dziedzinie, zaró w n o za g ra n ic ą , ja k i w P olsce sk u p ia ły się p rz y m a te m a ty c e , elek tro n ic e, au to m aty ce . In n e dzied zin y w iedzy, ja k np. m e c h a n i
k a , n ie b ra ły u d ziału w je j ro zw o ju , m im o że w p o p rz e d n im o k re sie ta k ie u rz ą d z e n ia liczące, ja k a r y t
m o m e try e le k tro m e c h a n ic z n e b y ły d om eną m e ch a n ik i p re c y z y jn e j.
R ozw ój m a szy n m a te m a ty c z n y c h b y ł ta k dynam iczny, że po k ilk u la ta c h pion „m aszy n o w y ” zazw yczaj prze'- r a s ta ł in s ty tu c ję m a c ie rz y stą i o d d ziela ł się w p ostaci n ie za leż n ej in s ty tu c ji. P o w s ta w a n ie n ow ych in sty tu c ji w ta k i sposób o d byw ało się w w ie lu k r a ja c h , w ty m ró w n ież i w Polsce.
1) R e fe ra t w ygłoszony na I O g ó ln o k rajo w y m Sym pozjum
„N au k o w e P ro b le m y M aszyn M a tem aty c zn y c h ” , Z akopane, 20—2G.X.1968 r.
2) D zień 23 g ru d n ia 1948 ro k u m ożna u w ażać za d a tę z o rg a nizo w an ia zespołu ludzi, k tó rz y pośw ięcili się tem u z ag a d n ie niu . J e s t to d a ta pierw szeg o posiedzenia s e m in a ry jn e g o w lo
k a lu p rz y ul. H ożej, gdżie m ieściło się w te d y „ S e m in a riu m M a tem aty c zn e ” U n iw e rsy te tu W arszaw skiego.
J e d n a k w ie le la t u p ły n ę ło od p o w sta n ia t e j dziedziny, z an im zaczęła się ona p rz e ra d z a ć w sa m o d zieln ą n a u k ę. W raz z u p ły w em czasu i ro z ra s ta n ie m się p ra c — c o ra z to in n e n az w y t e j dziedziny, zarów no w Polsce, ja k i n a św iecie foyły u ży w a n e do o p isan ia tego z ja w isk a . W P olsce początkow o u żyw ano nazw y: pom oce obliczeniow e, n a s tę p n ie — a p a r a ty m a te m a ty c z n e , m ózgi e lek tro n o w e, m a sz y n y m a te m a ty c z n e , e le k tro n o w a te c h n ik a obliczen io w a, p rz e tw a rz a n ie in fo rm a c ji i sz ereg in n y c h nazw . Do t e j p o r y uży w a się u n as ikilku z n ic h , ró ż n ie ro z u m ia n y c h p rz e z ró żn e ś ro d o w i
ska. N p. p rz e tw a rz a n ie in fo rm a c ji je s t (rozum iane p rze z n ie k tó ry c h lu d z i ty lk o ja k o z a sto so w a n ie m a szy n m a te m a ty c z n y c h do z a g a d n ie ń a d m in is tra c y jn y c h ( = p rz e tw a rz a n ie danych), a w ięc b a rd z o w ąsko, n a to m ia st przez in n y c h ro z u m ia n e je s t znacznie sz e
rz e j — ja k o w sz e lk ie p rz e k sz ta łc a n ie in fo rm a c ji, d o k o n y w a n e n ie ty lk o p rze z m a szy n y cyfrow e.
P o d o b n e z a jw isk a m o żn a było o b se rw o w ać n a całym św iecie. J e d n a k w k ra ja c h a n g lo sask ich stopniow o k ry sta liz o w a ła się i u fo rm o w a ła n a u k a pod nazw ą
„ C om puter S c ie n c e ”, k tó ra sto p iła w je d n o ro d n ą c a łość p ro b le m a ty k ę w y ro słą n a g ru n c ie p o w sta n ia m a szy n m a te m a ty c z n y c h . W in n y c h k r a ja c h proces ten tr w a n a d a l i jeszcze się n ie zakończył.
P ro fe s o r G. E. F o rs y th e z U n iw e rs y te tu S ta n fo rd , w y g ła sz a ją c in a u g u ra c y jn y w y k ła d n a K o n g re sie IF IP w E d y n b u rg u w ty m ro k u — w y ra z ił opinię, że n a j
b a rd z ie j k o n s e rw a ty w n e po g ląd y , dotyczące „ C om pu
te r S c ie n c e ’’ p o k u tu ją w śro d k o w ej i w sch o d n iej E u ro p ie, gdzie uw aż a się, że n ie m a p rz e d m io tu „Com-
1
p u te r S cien ce”, k tó ry b y łb y ró żn y od m a te m a ty k i.
N a p o p a rc ie te j tezy p o w ied ział on d a le j, że nie is tn ie je w ję zy k a ch n ie m ie ck im i ro sy jsk im osobna n az w a n a o k re śle n ie te j dziedziny. „ W y czislitieln a ja m a tie m a tik a ” w y d a je się ju ż oznaczać coś w ięcej, n iż an a liz a m a te m a ty c z n a i m e to d y num eryczne.
N a Z ach o d zie p o d e jm u je się w iele ró żn y ch p ró b d e fi
n ic ji n a u k i zw a n ej po an g ie lsk u „ C om puter S c ie n c e ”.
P ro f. F o rsy th e o k re śla 'ją ja k o „sztu k ę i n a u k ę p rz e d s ta w ia n ia i p rz e k sz ta łc a n ia in fo rm a c ji”. N ew ell, P e rlis i S im o n [1] u w a ż a ją , że podobnie, ja k ch em ia z a jm u je się b a d a n ie m zw iązk ó w ch em iczn y ch (n a tu ra ln y c h lu b sztucznych), a b io lo g ia — b a d a n ie m żyw ych o r g a nizm ów , ta k „ C om puter S cien c e” z a jm u je się b a d a n ie m m a sz y n liczących (istn ie ją c y c h lu b h ip o te ty c z nych).
W k r a ja c h an g lo sask ich , oprócz n az w y „C om puter S cie n c e ”, k tó ra je s t n a jb a rd z ie j rozpow szechniona, is tn ie ją lic zn e g ru p y zw o len n ik ó w ta k ic h nazw , ja k
„ In fo rm a tio n S cie n c e ”, „ C om puting an d In fo rm a tio n S cien c e s”, „ In fo r m a tio n a n d C o m p u te r S cien c e”. R ów n ież w n ie k tó ry c h in n y c h k r a ja c h is tn ie ją te rm in y d la o k re śle n ia te j n a u k i, np. w e F ra n c ji te rm in „in
fo r m a tiq u e ”, a w D an ii — „ datalogi”.
Z n ac ze n ie m aszy n m a te m a ty c z n y c h i p rz e tw a rz a n ia in fo rm a c ji w now oczesnym sp o łeczeń stw ie je s t b ez
sp o rn e. O czyw iście k to ś m óg łb y pow iedzieć, że nie s ta ć n a s n a ro z w ija n ie p ro d u k c ji m a sz y n m a te m a ty c z n y c h i że inie w a rto się n im i zajm ow ać. J e d n a k — w e d łu g m n ie — ta k ie p o sta w ie n ie sp ra w y m oże m ieć zn a cz n ie gorsze sk u tk i, niż n ie d o c e n ia n ie m o to ry z acji, k tó re j ro zw ó j ła m ie w sz e lk ie p la n y i p rze w id y w a n ia, a f a k t, że w ta rg n ę ła ona w nasze życie codzienne je st oczyw isty. Z n aczen ie maszyin m a te m a ty c z n y c h je st o w ie le w ięk sze. R e w o lu cja te ch n o lo g icz n a, k tó r ą n io s ą z so b ą t e u rz ą d z e n ia , je s t 'n ieu c h ro n n a i b ęd z ie ona m ia ła sw ój w p ły w n a p ra w ie k a ż d y o b ja w naszego życia.
N iew y o d rę b n ie n ie o m a w ian e j w ied z y w sa m o d zieln ą n a u k ę p o w o d u je: ro zp ro sze n ie k a d ry , n ie w y k o rz y sta n ie p o sia d a n e g o sp rz ę tu , n ie d o c e n ia n ie b a d a ń p o d staw o w y ch , fa łsz y w e prognozy p la n o w a n ia i n ie w ła ś
ciw e p ro g ra m y szkoleniow e. S y tu a c ja p a n u ją c a u nas m oże o ty m n a jle p ie j św iadczyć. N ie m o żn a ch y b a po d ać lepszego p rz y k ła d u n a p o tw ie rd z e n ie ty c h słów , niż f a k t, że obecne S y m p o zju m je s t p ie rw sz y m ogól
n o k ra jo w y m sp o tk a n ie m , pośw ięconym w całości tej dziedzinie, co m o żn a in te rp re to w a ć ty lk o w te n sp o sób, że n ik t w P o lsce n ie u w a ż a ł te j n a u k i za o d rę b n ą d ziedzinę ł n ie ro z u m ia ł je j p o trzeb . In n y m d o b ry m p rz y k ła d e m k o n se k w e n cji tego s ta n u rzeczy są opory, n a k tó re n a p o ty k a ją in ic ja ty w y w y k o rz y sta n ia w yco
fanego sp rz ę tu do p o d sta w o w y c h p ra c n au k o w y ch . M ożna t u p o d ać n a m a rg in e sie , że n a jc ie k a w sz e p rac e ro zw o jo w e w U SA b y ły p ro w a d zo n e w p ierw szym e ta p ie n a p rz e sta rz a ły m sp rzęcie: p r o je k t MAC na m aszy n a ch IBM 709 (m aszyna k la sy U R A L ’a 2), pióro św ie tln e i g ra fik a m a sz y n o w a n a m a sz y n ie TX2, m aszy n o w e n a u c z a n ie — na m a sz y n ie IL L IA C 1.
W św ie tle tego, co było pow ied zian e poprzednio, u św ia d o m ie n ie sobie istn ie n ia o d rę b n e j n a u k i o b e jm u ją c e j m a szy n y m a tem aty c zn e , m aszy n o w ą te c h n ik ę ob liczen io w ą i p rz e tw a rz a n ie in fo rm a c ji, o k re śle n ie je j o bszaru i p o w iązań z in n y m i n a u k a m i, a ta k ż e p o trze b a k ró tk ie j i ja s n e j n a z w y — je s t d zisiaj' w P olsce n ak a ze m społecznym .
W y d a je m i się, że n a jo d p o w ie d n ie jsz ą n az w ą d la te j dziedziny w ję zy k u polsk im je s t INFO R M A TY K A i n azw y te j b ęd ę u ży w a ł w d alszej części a rty k u łu d la o k re śle n ia te j n au k i.
M im o, że w cześniej c y to w a n e o k reśle n ia i d efin icje in fo rm a ty k i m ogą słu ż y ć ja k o p o d sta w a do dalszych ro zw aż ań , to je d n a k u w ażam , że w c h a r a k te rz e r o boczej d e fin ic ji te j n a u k i m ożna p rz y ją ć p ropozycję z a w a rtą w sp e c ja ln y m a r ty k u le p t. „ C u rricu lu m 68 — R ec o m m e n d a tio n s fo r A ca d e m ic P ro g ra m s in C o m p u te r S cien c e” zam ieszczonym w m iesięczn ik u „C om m u n ic a tio n s of th e A C M ” [3],
W o p ra c o w a n iu te g o d o k u m e n tu b ra ło u d z ia ł 76 w y b itn y c h sp e c ja listó w a m e ry k a ń sk ic h . O czyw iście m oż
n a m ie ć ró ż n e z d a n ia n a te m a t tego o p rac o w a n ia.
W iele d y sk u to w a łe m n a d ty m d o k u m e n tem z m oim i k olegam i. Je d n i p rz y jm o w a li o k re ś le n ia z a w a rte w n im bez za strze że ń , in n i w id zieli p ew n e b ra k i, k tó re chcieli u zu p e łn ić . Z n ie k tó ry m i u zu p e łn ie n ia m i m ó g ł
b y m się zgodzić, je d n a k uw ażam , że n a dziś m ożna ja k o d e fin ic ję in fo rm a ty k i i ja k o szczegółow e je j ro zw in ię cie p rz y ją ć sta n o w isk o p o d an e w ty m o p ra co w an iu . P e łn e tłu m a c z e n ie , p o d a ją c e k la sy fik a c ję te g o p rz e d m io tu je s t załączone w d o d a tk u n a k ońcu a rty k u łu . W edług te g o o p rac o w a n ia, in fo rm a ty k a s k ła d a się z trz e c h dużych działów :
1. Struktura inform acji I przekształcania inform acji, k tó ra o b e jm u je p rz e d sta w ie n ia i p rz e k szta łc en ia s tr u k tu r in fo rm a c ji w ra z z te o re ty cz n y m i m odelam i ty c h p rz e d sta w ie ń i p rze k szta łc eń .
2. System przekształcania inform acji, k tó r y o b e jm u je sy stem y , m ogące p rz e k sz ta łc a ć in fo rm a c ję . S y stem y te z a w ie ra ją zw y k le w z a je m n e p o w ią z a n ia sp rzę tu i o p ro g ra m o w an ia .
3. M etodologia w ykorzystan ia m aszyn — o b e jm u je m etodologie, w y w o d zące się z szerokiego o b szaru zastosow ań te c h n ik i obliczeniow ej o w sp ó ln y c h s tr u k tu ra c h , p ro c e sa c h , technologii.
C h ciałb y m te ra z zw rócić u w ag ę n a filo zo fię tego p o d ziału . P o d z ia ł p rze p ro w ad z o n o ze w zględu n a h a sła : „co”, „n a czy m ” i „w ja k i sp o só b ”, m a ją c n a m y śli n a rz ę d z ie u ży w a n e p rze z czło w iek a. „C o”
o znacza tu m e d iu m , k tó re je s t u ży w a n e w in fo rm a ty ce. „N a czym ” oznacza n arz ęd zie, zaró w n o sprzętow e, ja k i p ro g ra m o w e, słu ż ąc e do p rz e tw a rz a n ia i p rz e ch o w y w an ia m e d iu m . „W ja k i sposób” — oznacza m e tologię tego n arzęd zia.
T rz ec i z ty c h d ziałów z a jm u je się m e to d o lo g ią w y k o rz y s ta n ia m a szy n , a n ie w y k o rz y sty w a n ie m m aszyn, co ju ż n a le ż y do p oszczególnych u ż y tk o w n ik ó w . I n f o rm a ty k a z a jm u je się b a d a n ie m n a rz ę d z ia p r z e tw a rz a n ia , a n ie jego p ro d u k c ją , k tó r ą p o w in ie n z a jm o w ać się p rzem y sł. M aszy n a in fo rm a c y jn a je s t ta k sk o m p lik o w a n y m u rzą d z e n ie m , że w iększość lu d zi nie d o strze g a ró żn ic jak o ścio w y ch m ięd zy m etodologią a z a sto so w a n iam i i k la s y fik u je za sto so w a n ia w z a leżności od poszczególnych dziedzin zasto so w ań (co b yło słu szn e ty lk o w p o czątk o w y m o k resie rozw oju m aszyn), z a m ia st o p rac o w y w a ć ogólną technologię w y k o rz y sty w a n ia . D la zn aczn ie p ro stsz y ch n arz ęd zi ta k ich , ja k np. m a sz y n a do p isa n ia , ta k a k la sy fik a c ja w y d a w a ła b y się w p ro s t śm iesz n a — n ie dzieli się z a
sto so w a ń m a sz y n y do p is a n ia n a m a szy n y w b iu ra c h , fa b ry k a c h czy w g o sp o d a rstw a c h ro ln y ch . P rz y ję ło
się m ów ić p rz y w ielu o k az ja ch o zasto so w a n iu m a szyn m a te m a ty c z n y c h w ekonom ii, p la n o w a n iu , te c h n ic e itd., ja k o czym ś różnym , gdy ty m czasem ro z w ią zy w an ie np. u k ła d u ró w n a ń lin io w y c h n a m aszy n ie c y fro w e j n ie zależy od n a tu ry z ja w isk opisyw anych p rz e z te n u k ła d .
M etodologia sto s o w a n ia m a szy n je s t d zied zin ą jeszcze m ało o p ra c o w a n ą i w y m ag a dalszego ro zw o ju , k tó ry p rzy czy n i się zaró w n o do lepszego zro zu m ien ia p r o cesów p rz e tw a rz a n ia in fo rm a c ji, ja k i lepszego w y k o rz y sta n ia d an y c h m aszy n , nie m ów iąc ju ż o w p ły w ie n a d o sk o n a len ie s tr u k tu r sy stem ó w m aszynow ych.
S zczególna s y tu a c ja dziedzin, o k tó re j m ow a, p o w sta ła n a s k u te k tego, że głów nym p rze d m io te m z a in te re so w a n ia b y ły p rz e z w iele la t p ra c e p r a k tyczn e, a m ia n o w icie o p rac o w y w a n ie i p ro d u k o w a n ie co raz to n o w y ch i d o skonalszych ty p ó w m aszy n m a te m aty cz n y ch . Z u p ełn ie o d w ro tn ie w y g lą d a ją p o cz ątk i n ie k tó ry c h innych- n a u k , np. a to m isty k i czy a s tro n a u ty k i, w k tó ry c h p ie rw sz e o siąg n ięcia p ra k ty c z n e p o ja w iły się zn aczn ie później, niż o d k ry cia n au k o w e , u m o ż liw ia ją c e ic h d o k o n an ie i w k tó ry c h bez tych p ra c "teoretycznych o siągnięcia p ra k ty c z n e b y ły b y n ie do p o m y ślen ia.
T a długo trw a ją c a szczególna s y tu a c ja w d ziedzinie m a szy n m a tem a ty c z n y c h p rzy c zy n iła się do u k s z ta ł
to w a n ia określo n eg o sposobu m y śle n ia , k tó ry je s t w y r a ź n ie w idoczny, np. a v szeroko ro zpow szechnionym pod ziale istn ie ją c y c h m aszy n cy fro w y c h n a tzw . g e
n e ra c je , ze w zg lę d u n a ro d z a j ele m e n tó w u ż y ty ch do ich bu d o w y . W edług tego p odziału, m a sz y n y m e c h a niczne i e lek tro m e ch a n icz n e, zb u d o w a n e p rze d ro k ie m 1946, n ależ y zaliczyć do g e n e ra c ji zerow ej. P ierw sza g e n e ra c ja m aszy n cy fro w y c h — to m a szy n y lam p o w e, d ru g a g e n e ra c ja — m a szy n y tra n z y sto ro w e , trz e c ia — m a szy n y zb u d o w a n e z ele m e n tó w sc alo n y c h i w re s z cie c z w a rta , o b ec n ie o p ra c o w y w a n a g e n e ra c ja w ie l
k ie j in te g r a c ji (L S I — L a rg e Scalę In teg ra tio n ).
P o d a n y p o d ział o d zw ie rcie d la sposób m y śle n ia ty p o w y dla p o czątkow ego o k re su ro zw o ju m a szy n c y fro w ych.
O becnie s ta je się ja sn e, że isto tn y m k ry te riu m p o działu je s t s tr u k tu r a m a szy n y c y fro w e j — je j w e w n ę trz n a a r c h ite k tu ra i s tr u k tu r a w y k o rz y sta n ia . G ra nic am i p o d ziału są tu p ew n e is to tn e cechy, k tó re z m ien iają w łaściw ości u ży tk o w e i tw o rz ą jakościow o now e n arzęd zie.
P ie rw sz e m a szy n y sk o n stru o w a n e b y ły w te n sposób, że cały alg o ry tm p ra c y b y ł z a b u d o w an y w u rz ą d z e nie, a u ż y tk o w n ik m ógł ty lk o zm ien iać p a ra m e tr y tego u rz ą d z e n ia i ro zw iązy w ać je d y n ie ;te p ro b lem y , dla k tó ry c h u rz ą d z e n ie :to było p rzeznaczone.
Z asa d n ic zą re w o lu c ję w s tr u k tu r z e m a szy n y spow o
d o w ała 'koncepcja m a sz y n y z p a m ię ta n y m p ro g ra m em — p rze c h o w y w a n ie w je d n y m m a g a z y n ie raz em d an y c h i ro zk a zó w . M aszyny o p a rte n a te j k o ncepcji tw o rz ą p ie rw sz ą g e n e ra c ję s tr u k tu r a ln ą . M aszyny te pozw oliły n a ro z w ią z y w a n ie sz ereg u sk o m p lik o w an y c h p ro b lem ó w , lecz w y m ag a ły b ard z o szczegółow ego p i
sa n ia p ro g ra m ó w do re a liz a c ji p o sta w io n y ch zadań.
M im o, ż e m a szy n a tego ty p u um o żliw ia ro z w ią z y w a n ie p ra w ie w szy stk ich zadań, je d n a k je s t ona n ie d o p aso w a n a do człow ieka.
W p ro w ad z en ie języ k ó w a lg o ry tm icz n y ch i sp e c ja li
stycznych ję z y k ó w p ro g ra m o w a n ia stw o rzy ło d ru g ą
g e n e ra c ję s tr u k tu r a ln ą . W p ro w ad z en ie ję zy k ó w sp e c
ja listy c z n y c h p rzy b liży ło m aszy n ę do u ży tk o w n ik a , um ożliw iło sp e cja listo m z w ielu dziedzin w y k o rz y sty w a n ie m a szy n y b ez żm udnego i u ciążliw ego p ro g ra m o w a n ia . W ażny sk o k jak o ścio w y sta n o w ią g r a ficzne u rz ą d z e n ia dla k o m u n ik a c ji czło w iek a z m a szyną. R odzi się trze cia , now a g e n e ra c ja s tr u k tu r a l
na. M aszyna zm ien ia się, s ta je się n arz ęd ziem , k tó re m oże u ży tk o w a ć in ż y n ie r i biolog, ek o n o m ista czy h u m a n ista .
P ro w ad z ąc d alej nasze ro z w a ż a n ia w a rto się te ra z zastan o w ić, co je s t n ie zb ę d n e do p raw id ło w e g o ro z w oju te j dziedziny. U w ażam , ż e p o d s t a w o w y m w a r u n k i e m j e s t p o s i a d a n i e k a d r y . P o w in n a to b y ć k a d ra różn eg o ro d z a ju i n a ró żn y ch poziom ach, w ła ś c iw ie p rze szk o lo n a , a le sp ra w ą k lu czow ą je s t p o sia d a n ie k a d ry k ie ro w n ic ze j o g ru n to w nej i ro zle g łej w ied zy w te j dziedzinie. W a ru n k ie m d ru g im je s t w łaściw e w y k o rz y sta n ie ta k ie j k a d ry . D la ilu s tra c ji ja k w aż n e i sk o m p lik o w an e je st to z a g ad nie n ie, p rzy to c z ę z d a n ie ju ż cy to w a n e prof. F o rs y th e ’a, k tó ry u w aża, że w U SA „ je st ty lk o k ilk a osób n a j
w yższej k la sy i je s t p o w aż n y m p ro b le m e m w ag i p a ń stw o w ej, ja k ie sta n o w isk a p o w in n y te osoby z a jm o w a ć ”.
T ak sam o w ażn y m za g ad n ien ie m , ja k p o sia d an ie d o b rej i w ysoko k w a lifik o w a n e j k a d ry , je s t ogólne zro z u m ien ie p rze z społeczeństw o sp e c y fik i i po trzeb te j n au k i.
O becnie w P o lsce p ra w ie n ie p o sia d am y w ysoko k w a lifik o w a n e j k a d r y in fo rm a ty k ó w . W ielu naszy ch f a chow ców — to sam o u cy , k tó rz y są n a w e t zn ak o m ici w w ąsk o w y sp ec ja lizo w a n y ch dziedzinach, a le k tó ry m b r a k ogólnych p o d sta w in fo rm a ty k i. S tw ie rd z e n ie to dotyczy n ie ty lk o p rac o w n ik ó w ró żn y c h in s ty tu tó w , a le ró w n ie ż w y k ład o w có w w szkołach w yższych i n a ró żn y c h k u rsa c h . W iedza, k tó rą m usi o p an o w ać p ra w id ło w o w yszkolony in fo rm a ty k , w y m ag a 3—4 la t stu d ió w . R zad k o k to m oże pośw ięcić w o ln y czas n a d o d atk o w e d o sz k ala n ie się w ta k im w y m ia rze, p r z y czym n a le ż y zw rócić uw agę, że szybkość ro zw o ju t e j d ziedziny je s t ta k w ie lk a , że sam odzielne, in d y w id u a ln e śle d ze n ie i p rz y sw a ja n ie so b ie now ych fa k tó w z ca łe j dziedziny je st niem ożliw e.
Ze sp ra w ą sz k o len ia k a d ry o rg an ic zn ie łączą się b a d a n ia p o d sta w o w e . O sobliw ością je st, że w P olsce n ie is tn ie je o śro d ek p ośw ięcony p rac o m p o d sta w o w y m w te j dziedzinie. P o w o łan a w ro k u 1950 p la ców ka, p rz e k sz ta łc o n a później w I n s ty tu t M aszyn M a tem aty c zn y c h , o d b ie g ła w ła śc iw ie od p ra c y p o d sta w o w e j i p rz e s ta w iła się g łó w n ie n a p rac e p r o je k tow e, co b y ło b y w łaściw e , gd y b y istn ia ła in n a p la ców ka p ro w a d z ą c a b a d a n ia p o d sta w o w e w o d p o w ied nio szero k im z a k resie . N iestety , ta k ie j p la có w k i nie było i n ie m a , gdyż C e n tru m O b liczeniow e P A N było sk ie ro w a n e g łó w n e n a n u m e ry c z n ą d ziałaność u s łu gow ą. N a jb a rd z ie j szk o d liw y m . e fe k te m te j p o lity k i
je s t ro z p ro sz e n ie k a d ry n au k o w e j. P ra w ie zu p ełn y b r a k p ra c p o d sta w o w y c h w dzied zin ie in fo rm a ty k i p o w o d u je n ie d o sta te k w y k ład o w c ó w n a w yższych u cz eln iac h i z u p e łn y b r a k ro z e z n a n ia w te j dziedzinie, w śró d n aszy c h lu d z i n a u k i. L iczni, n a w e t spośród w y b itn y c h p o lsk ich n au k o w c ó w , w sposób nie słu sz n x u to ż sa m ia ją z a sto so w a n ia m a szy n y z r a c h u n k a m i n u m e ry c zn y m i, m im o że dzisiaj ta dziedzina zastosow ań je s t ju ż b a rd z o m a ła w p o ró w n a n iu z in n y m i.
N a stę p n ą k o n se k w e n c ją d ez in fo rm a c ji n au k o w c ó w z in n y c h dziedzin je s t u to ż sa m ia n ie in fo rm a ty k i z m a te m a ty k ą , e le k tro n ik ą czy też a u to m a ty k ą . T ak w ięc w obecnej ch w ili o p rac o w a n ie i z re aliz o w an ie p la n u s tw o rz e n ia i szk o len ia k a d ry in fo rm a ty k ó w je s t s p r a w ą p aląc ą.
O becnie n a naszy ch u cz eln iac h szkoli się n ie in fo r
m a ty k ó w , a m a te m a ty k ó w z encyklo p ed y czn ą w iedzą z d zied zin y m a szy n m a te m a ty c z n y c h , in ż y n ie ró w e le k tro n ik ó w , w y sp ec ja liz o w a n y c h w w y b ra n y c h elem e n ta rn y c h gałęziach in fo rm a ty k i. B ra k n a m ab s o lw e n tó w w s z e c h stro n n ie i głęboko w yszkolonych i b r a k zro z u m ien ia p o trz e b y tak ieg o szkolenia.
R e a su m u ją c to, co u p rze d n io pow ied ziałem , m u sim y zdać sobie sp ra w ę , że w y o d rę b n ie n ie in fo rm a ty k i, ja k o sam odzielnej n a u k i, je s t n ie zb ę d n y m cz y n n ik ie m o rg a n iz u ją c y m i w a ru n k ie m rozpoczęcia p ra w id ło w e j n a szej działaln o ści, zaró w n o w z a k re sie k sz ta łc e n ia k a d r, ja k i u s ta le n ia w łaściw e j p o lity k i w z a k resie p ro w a d zo n y c h w k r a ju p ra c n au k o w y ch .
Z e s t a w i e n i e
P rz e d sta w io n e ze sta w ien ie dotyczy d e fin ic ji „C o m - p u t e r S c i e n c e ” i je s t dosłow nym tłu m ac ze n iem d e fin ic ji z „ C o m m u n i c a t i o n s of t he A C M ” vol. 11, n r 3, m a rz ec 1968 r.
I. STRUKTURA I PRZEKSZTAŁCANIE INFORMACJI
1. S T R U K T U R Y DANYCH
Opis, r e p re z e n ta c ja i o p ero w an ie liczbam i, u k ła d a m i liczbow ym i, lis ta m i, d rze w a m i, p lik a m i itp . O rg a n i
zacja, rozm ieszczen ie i d o stęp do pam ięci. N u m era cja , p o sz u k iw a n ie i so rto w a n ie . T ec h n ik a g en e ro w a n ia, m o d y fik a c ji, tra n s fo rm a c ji, u su w a n ia . S ta ty c z n e i d y nam icz n e w łaściw o śc i s tr u k tu r . A lg o ry tm y o p ero w an ia zbioram i, g ra fa m i i in n y m i s tr u k tu r a m i k o m b in a - to rycznym i.
2. JĘ Z Y K I P R O G R A M O W A N IA
P rz e d s ta w ia n ie alg o ry tm ó w , s y n ta k ty c z n e i se m aty cz- n e o k re śle n ie języków . A n aliza w y ra że ń , zdań, d e k la ra c ji, s tr u k tu r ste ru ją c y c h i in n y c h cech języ k ó w p ro g ra m o w a n ia . S tr u k tu r y dyn am iczn e, p o w sta ją c e w czasie w y k o n y w a n ia p ro g ra m ó w . P ro je k to w a n ie , ro z w ija n ie i ocena języków . E fe k ty w n o ść i u p ra sz c z a n ie p ro g ra m ó w . S e k w e n c y jn e p rz e k sz ta łc a n ie s tr u k tu r p ro g ra m o w y ch . Ję zy k i do sp e c ja ln y c h zastosow ań.
R e la cje m ię d z y ję zy k a m i p ro g ra m o w a n ia a języ k a m i fo rm a ln y m i i lin g w is ty k ą .
3. MODELE O B LIC ZEŃ
A n aliza b e h a w io ra ln a i s tr u k tu r a ln a o b w odów p rz e łą c z a ją c y c h i m a szy n se k w e n cy jn y ch . W łasności i k la sy fik a c ja au to m ató w . A lg eb ra ic z n a te o ria au to m ató w i' te o ria m odeli. Ję z y k i fo rm a ln e i g r a m a ty k i f o rm a l
ne. K la s y fik a c ja języków n a p o d sta w ie u rz ą d z e ń ro z p o zn a ją cy c h . A naliza sy n ta k ty c z n a , fo rm a ln y opis se m a n ty k i. P rz e tw a rz a n ie ste ro w a n ia sk ła d n ią . P ro b le m y ro zstrz y g aln o śc i dla g ra m a ty k , podejściie do ję zyków p ro g ra m o w a n ia ja k o do au to m ató w . In n e f o r m a ln e te o rie ję zy k ó w p ro g ra m o w a n ia i obliczeń.
II. SYSTEMY PRZETW ARZANIA INFORMACJI 1. O R G A N IZ A C JA I P R O JE K T O W A N IE M ASZYN R odzaje s tr u k tu r m aszy n cy fro w y ch — m aszy n a von N eu m a n n a, u k ła d y m aszyn, m a szy n y z w y p rz e d z e niem . H ie ra rc h ie pam ięci, r e je s tr y p rze rz u tn ik o w e ,
rd z e n ie , d yski, b ę b n y , ta śm y i te c h n ik i d o stęp u do nich. M ik ro p ro g ra m o w a n ie i re a liz a c ja f u n k c ji s te ro w a n ia , obw o d y a ry tm e ty c z n e , ko d y rozk azo w e. T ec h n ik i w e jś c ia i w y jśc ia. S tr u k tu ry w ieloczynnościow e i w ielo p ro g ram o w e .
2. TR A N SLA TO R Y i IN T E R P R E T A T O R Y
T eo ria i te c h n ik a bud o w y p ro g ra m ó w z e sta w iają cy c h , k o m p ilu ją c y c h , ła d u ją c y c h i w y d aw n ic zy c h o ra z p ro
g ra m y k o n w e rsji (nośniki, fo rm a ty itp.)
3. (MASZYNY i SYSTEM Y O PE R A C Y JN E
M o n ito w an ie p ro g ra m ó w i g o sp o d a rk a d an y m i. P r o g ra m y b ila n s u ją c e i użytkow e. P ro g ra m y i d a n e b i
blio teczn e. O rg a n iz a c je m o d u la rn e sy stem ó w p r o g ra m o w an ia. Ł ąc zn ik i i k o m u n ik a c je m iędzy m odułam i.
W y m ag an ia dla zew n ętrzn e g o sy stem u w ie lo d o stę p nego, w ielo p ro g ram o w e g o i w ielom aszynow ego. O pisy i d o k u m e n ta c ja w ielk ich system ów . T ec h n ik a u r u c h a m ia n ia i d ia g n o sty k i. P o m ia ry w y d ajn o ści.
4. SYSTEM Y S P E C JA L N E G O Z A STO SO W A N IA M aszyny h y b ry d o w e i analogow e. S p e c ja ln e u rz ą d z e n ie do p rz e sy ła n ia i w y św ie tla n ia danych. U rz ąd z en ia p e ry fe ry jn e i łącza do sp e c ja ln y c h zasto so w ań . S p ec
ja ln e o p ro g ra m o w a n ie w sp o m ag ające.
III. METODOLOGIA WYKORZYSTANIA MASZYN
1. M ETODY NUM ERYCZNE
A lg o ry tm y n u m e ry c z n e i ich w łasn o ści te o re ty c z n e i obliczeniow e. A n aliza b łę d ó w o bliczeniow ych (za
o k rą g le n ie i obcięcie). A u to m a ty cz n e szaco w an ie b łę dów i z a g ad n ien ia zbieżności.
2. P R Z E TW A R Z A N IE DANYCH d G O SPO D A R K A P L IK A M I
T ec h n ik a sto so w a n a w b ib lio tek a ch , b iom edycynie, sy stem a ch g o sp o d a rk i in fo m a c ja m i. Ję z y k i do p rz e tw a rz a n ia plików .
3. M A N IP U L A C JA SYM BO LA M I
F o rm u ły o p e ra c ji tego ty p u , ja k s k ra c a n ie i ró ż n ic z k o w an ie . Ję z y k i m a n ip u la c ji sym bolam i.
4. P R Z E T W A R Z A N IA TEKSTÓ W
W y d aw an ie, p o p ra w ia n ie , a d iu sto w a n ie te k stó w . P r o je k to w a n ie sk o ro w id zó w . S to so w an a a n a liz a lin g w i
styczna. J ę z y k i p r z e tw a rz a ją c e ¡teksty.
5. G R A F IK A M A SZY N O W A
D y sk re ty z a c ja i p rz e c h o w y w a n ie cyfrow e. U rz ąd z en ia g e n e ru ją c e i w y św ie tla ją c e , k o n d e n s a c ja i u w y d a tn ia n ie obrazów . G e o m e tria i to pologia obrazów . P e r sp e k ty w a i obro ty , a n a liz a i ję zy k i graficzn e.
6. SY M U LA C JA
M odele o p e ra c y jn e i n a tu ra ln e . D y sk re tn e m o d ele sy m u la c y jn e . M odele o ciągłej zm ianie. Ję z y k i sy m u la cy jn e .
7. W Y SZ U K IW A N IE IN F O R M A C JI
In d e k so w a n ie i k la sy fik a c ja , te c h n ik i sta ty sty c z n e . A u to m a ty cz n a k la sy fik a c ja . S tra te g ie sp ra w d z a n ia i p o szu k iw an ia. W ejścia d o d atk o w e ta k ie , ja k a b s tr a k ty i in d e k sy . S y stem y se lek ty w n e g o p rze p ro w a d z a n ia . A u to m a ty cz n e sy stem y p y ta ń i odpow iedzi.
8. SZTU CZN A IN T E L IG E N C JA B IB L IO G R A F IA H e u ry sty k a . M odele m ózgu. R o zp o zn aw an ie postaci.
U d o w a d n ia n ie tw ie rd z e ń , ro zw ią z y w a n ie pro b lem ó w . G ry. S y stem y a d a p ta c y jn e i rozp o zn ające. S y stem y cz lo w ie k -m a sz y n a.
9. S TER O W A N IE P R O C E SA M I
S te ro w a n ie p ro ce sam i i u rzą d zen iam i. S te ro w a n ie e k s p e ry m e n ta m i. S y stem y dow odzenia i ste ro w a n ia . 10. SY STEM Y IN STR U K TA ŻO W E
M aszynow e u d z ie la n ie w skazów ek.
[1] A. N ew ell, A. J. P e rlis i H. A. Sim on — W h at Is C om p u te r Science, S cien ce — vol. 157 (1987) s tr. 1373—1974.
[2] G. A. F o rs y th e — C o m p u ter S cience an d E d u catio n , IF IP C ongress 68 — E d in b u rg h .
[3] C u rricu lu m 68-R ecom m endations fo r A cadem ic P ro g ra m s in C o m p u ter S cience. C o m m u n icatio n s of th e ACM, V. 11, n r 3, 1968 s tr. 151—197.
[4] W. T u rs k i — „ K ilk a u w a g w sp ra w ie z as ad n icz e j” —
„M aszyny M atem aty c zn e ” — w p rzy g o to w an iu .
MIECZYSŁAW LESZ 65.012.122:656.135
I n s ty tu t C hem ii O gólnej . Wa rsza wa
M atem atyczne metody marszrutyzacji w transporcie samochodowym
A u to r p rzed sta w ia m e to d ą o p e ra tyw n e g o o p ra c o w y w a n ia p la n u p rzew o zó w z m in im a liza cją p u sty c h (b e zla d u n ko w y ch ) p rzeb ie g ó w sam o ch o d ó w (m eto d a w y b o ru w a ria n tó w ). O dpow ied
nie m a r s z r u ty m o żn a o trz y m y w a ć a u to m a ty c z n ie , za pom ocą p ro g ra m ó w na m a s zy n y G IE R i IC T.
P rz ew o zy ta b o re m sa m ochodow ym w y n io sły w 1966 ro k u 9 263 m in to n o -k ilo m e tró w , ła d u n e k zaś — 622 m in ton. T em po w z ro stu przew o zó w sam o ch o d o w y ch ro śn ie zn aczn ie szybciej niż przew o zó w k o le jo w ych. Je że li przew o zy w 1955 r. p rz y ją ć za 100 — to dla tra n s p o rtu ko lejo w eg o w sk a ź n ik te n w yn o si 163,6 w ro k u 1966, zaś d la sam ochodow ego — 303,8. W a rto ść p ro d u k c ji g lo b a ln e j tr a n s p o r tu sam ochodow ego ła d u n k ó w p rz e k ro c z y ła 11 m ld zł. D lateg o szczególnie w a ż n ą sp ra w ą je s t p o p ra w a g o sp o d a rk i ta b o re m s a m ochodow ym , a p rz e d e w szy stk im zw ięk szen ie w y k o rz y sta n ia p o sia d an e g o ta b o ru .
P o d sta w o w y m w sk a ź n ik ie m w y k o rz y sta n ia je st sto su n e k p rze b ieg ó w z ła d u n k ie m do przeb ieg ó w ogółem . T en u k sz ta łto w a n y w o sta tn ic h la ta c h sto su n ek p o
d a je w p ro c e n ta c h ta b lic a I.
J a k w id a ć , m a t u m ie jsc e sta ła , p o w o ln a p o p raw a.
J e s t o n a głó w n ie r e z u lta te m tego, że sam ochód, k tó ry p rze w o z ił ła d u n e k w zd łu ż o k re ślo n e j tra s y w je d n y m k ie ru n k u w coraz w ięk szy m sto p n iu w y k o rz y s tu je się w czasie d ro g i p o w ro tn e j do p rzew o zó w na te j sa m ej tra sie , w k ie ru n k u o d w ro tn y m . M ożliw ości ta k ie g o w y k o rz y sta n ia są je d n a k dość ograniczone.
R zad k o się 'bow iem zd arza, ab y poto k i ła d u n k ó w w obie stro n y b y ły je d n a k o w e ; p rze w a żn ie ró ż n ią się one, n ie ra z b a rd z o znacznie.
D latego za p ew n e p o p ra w a w sk a ź n ik a w y k o rz y sta n ia w o sta tn ic h la ta c h sła b n ie ; ok. 30°/o przeb ieg ó w je s t pustych.
T ab lica I
1961 1962 1963 1964 1965 1966
64,7 64,8 65,3 66,3 68,9 69,1
N a jb a rd z ie j e fe k ty w n ą m e to d ą zm n iejszen ia p rz e b ie gów b ezład u n k o w y ch , p u sty c h — je s t m a rsz ru ty z a c ja . M a rsz ru ty z a c ja p olega n a ty m , że sam ochód po w y ła d o w an iu n ie k o n ie c z n ie w ra c a do sw ego p ie rw o tn e g o m ie jsc a z a ła d u n k u , a le m oże być sk ie ro w a n y do in n e go m ie jsc a, sk ą d z k o le i z a ła d o w a n y m oże odbyć k u rs do innego, n a stęp n e g o m ie jsc a w y ła d u n k u itd . C elem m a rs z ru ty z a c ji je s t m in im a liz a c ja przeb ieg ó w p u sty ch . W ZSR R , w In s ty tu c ie E k o n o m ic zn o -M atem a ty cz n y m A k ad em ii N au k o p raco w an o m e to d ę, k tó r a p o zw ala n a ro z w ią z a n ie z a d a n ia m in im a liz a c ji p rze b ieg ó w p u sty ch .
M eto d a ta p olega n a w y k o n a n iu n a s tę p u ją c y c h dw óch etapów :
1. O p ra co w a n ie elem e n tó w p la n u przew ozów , tj. u s ta le n ie za p o trz e b o w a n ia n a w ozy p u ste w poszczegól
n ych p u n k ta c h n a ła d u n k u oraz o p ra c o w a n ie p la n u przew ozów , tj. u sta le n ie , ile w ozów ła d o w n y c h , sk ą d i d o k ąd p o w in n o b y ć p rze rz u co n y ch . Z a d a n ie to ro z w ią z u je się m e to d ą p ro g ra m o w a n ia liniow ego. J e s t ono o p isa n e w p ra c y „ P o sta n o w k a d r e s z e n je zad acz n a EW M w o b ła sti a w to m o b iln o w o tr a n s p o r ta ”, W y
d aw n ic tw o O p tip rib o r, M oskw a, 1966.
2. Z e sta w ie n ie z o d cin k ó w p rze b ieg ó w z ła d u n k ie m i p u sty c h m a rs z ru t m in im a liz u ją c y c h p rze b ie g i p u ste . S posób ta k ie g o z e sta w ie n ia o pisano w p ra c y — B O - B A R Y K IN B.: „ M a tiem a tic zie sk o je rie sz e n je k o m - p le k sn o j zadaczi n a m in im u m n u le w y c h i chołostych p ro b ie g o w ”, „A w to m o b iln y j tr a n s p o r t”, n r 1/64. M e to da ta — choć je s t ła tw a do z ro z u m ien ia i dosyć p r o sta — m a isto tn y m a n k a m e n t. Po pie rw sz e w y m ag a o k reślonego, logicznego ro zu m o w a n ia, n a ty le sk o m pliko w an eg o , że ch y b a n ie ła tw o b y ło b y om ów ione tu ra c h u n k i o p rac o w a ć ta k , ab y m ogły być w y k o n a n e na
m a szy n ie cy fro w e j. Po d ru g ie — je s t dość p ra c o c h ło n na, choćby d la teg o , że ro zw ią zy w an ie z a d a n ia je s t
dw u etap o w e.
B ra k ó w ty c h n ie posiad a now a, z a p ro p o n o w a n a n iżej m e to d a, p rz y pom ocy k tó r e j w je d n y m ra c h u n k u (je- dnoetapow o) ro z w ią z u je się cały p ro b le m , o trz y m u ją c ro z w ią z a n ie o p ty m a ln e . R a c h u n e k m oże być ła tw o w y k o n a n y za pom ocą EMC. Ze w zg lę d u n a c h a r a k te r m e to d y p ro p o n u ję n azw ać ją m e to d ą w y b o ru w a r ia n tów .
W tra n s p o rc ie sam o ch o d o w y m w y s tę p u ją n a s tę p u ją c e w aż n e p u n k ty :
1. B azy sam ochodow e, gdzie sam ochody są p o z o sta w ia n e n a noc, s k ą d w y ru s z a ją do p ra c y r a n o i dokąd w ra c a ją po p ra c y . B azy te b ęd ziem y oznaczali:
G j G s G 3 \ . G k ',. . . A ...G p
2. P u n k ty z a ła d u n k u to w aró w . S ą ito p u n k ty , do k tó ry c h p o sy ła n e są p ró ż n e sam o ch o d y i gdzie s ą ła d o w a n e w celu w y sła n ia do o d biorcy. Mogą to być np.
h u rto w n ie , fa b ry k i, h a łd y itp . P u n k ty z a ła d u n k u b ę d ziem y o zn a cz ali:
A i Aa A3...A j ...A m
3. P u n k ty w y ła d u n k u to w aró w . S ą to p u n k ty , w k tó r y c h w y ła d o w u je się to w a r, a zarazem „ro d zą się ” w nich po w y ła d u n k u p u s te sam ochody. Mogą to być sk le p y d etalicz n e, p la ce budow y, ra m p y k o lejo w e itd . P u n k ty w y ła d u n k u b ęd z ie m y oznaczali:
B t B a B3 ...B j ...B„
W ¡trakcie w y k o n y w a n ia p ra c y p rzew ozow ej z ja w ia ją się co ’dzień w p u n k ta c h B j po w y ła d u n k u p u ste s a m ochody. S am ochody p u s te trz e b a sk ie ro w a ć do p u n k tó w z a ła d u n k u Aj.
Ł a d u n e k m oże być w y ra ż o n y w to n a c h ład o w n o ści lu b w sz tu k a c h ty p o w eg o sam o ch o d u (np. sam ochodu STAR). D la u p ro szczen ia p rz y jm ie m y o bliczenie w sz tu k ac h , g dyż z ła tw o śc ią m o ż n a p rz e jść n a ra c h u n e k w to n a c h , m n o ż ąc lic z b ę sam ochodów p rze z ich ła d o w ność.
O dległości od Bj i od Ai są zn a n e d la w szy stk ich „ i”
o ra z „ j” . W ielkości te m u sz ą b y ć w y m ie rz o n e n a p la n a c h m ia s t lu b o k ręg ó w o b słu g iw a n y ch p rze z nasze bazy sam o ch o d o w e z u w zg lę d n ie n ie m ta k ic h szczegó
łów , ja k ru c h je d n o k ie ru n k o w y p o p rz e z n ie k tó re u li
ce, o b ja z d y itp .
W z a je z d n ia c h co r a n o z n a jd u ją się sam o ch o d y w ilo ściach
R i Rj . . . R k ...R p
Z n a n e są odległości od z a je zd n i do p u n k tó w z a ła d u n k u o raz do p u n k tó w w y ła d u n k u . W szystkie odległości p o d a je się w k ilo m e tra c h .
Z n an e są iteż liczby sam ochodów , k tó re w y sy ła się r a no z poszczególnych b a z G* do poszczególnych p u n k tó w z a ła d u n k u Aj. L iczby te p o w in n y być w zasadzie p ro p o rc jo n a ln e do ła d u n k u zn a jd u ją c e g o się w k a ż d ym z p u n k tó w Ai. Czasem je d n a k m ogą tu zachodzić o d ch y len ia , np. n a s k u te k w ąskiego f ro n tu z a ła d u n k u w ja k im ś p u n k c ie Aj m ożem y k ie ro w a ć doń z r a n a m n ie j sam ochodów , niż by to w y n ik ało z d zien n y ch z a d a ń załadow czych.
M iędzy p u n k ta m i Gr o ra z Aj, a ta ‘kże m ię d zy p u n k ta m i Gk o ra z Bj k aż d y sam ochód k u r s u je ty lk o je d e n ra z , ¡rano w zg lę d n ie w ieczorem . N ie b y ło b y b ow iem celu k ie ro w a n ia sam ochodu n a bazę w ciągu dn ia p ra c y p o to, ab y go znów s ta m tą d posyłać do p ra c y (chyba, że trz e b a sam ochód nap raw ić).
N a to m ia s t m ię d zy p u n k ta m i Ai o raz B j je d e n i iten sam sam ochód m oże odbyć d rogę w ciąg u jednego
■dnia k ilk a k ro tn ie . D latego Z z o d p o w ied n im in d e k sem b ęd z ie oznaczać liczbę jazd sam ochodow ych m iędzy p u n k ta m i Ai o ra z Bj, n ie za leż n ie od tego, czy w y k o n u ją je coraz to in n e sam ochody, czy te ż n ie k ie d y s a m ochody, k tó r e ju ż tę d rogę o dbyw ały.
Z m ien n e Z w p ro g ra m a c h m ogą p rz y jm o w a ć ty lk o w a rto śc i d o d atn ie, ca łk o w ite , p o n ie w a ż k aż d a z m ie n n a sy m b o lizu je liczbę ja z d sam o ch o d ó w m ięd zy o k re ślo n y m i p u n k ta m i.
A żeby za d e m o n stro w a ć k o le jn o ść ra c h u n k ó w — ro z w iąż m y szczegółow y p rz y k ła d .
M am y d w ie z a je z d n ie Gj i G 2, w k tó ry c h g a ra ż u je 40 o ra z 60 sam ochodów . W edług n aszy c h oznaczeń:
R i == 40 R2 —- 60
T ab lica II
S kąd D okąd Ł a d u n e k Ilość jaz d
A i B 4 W yr. m etalo w e 100
A 2 B , B aw ełna 46
A 2
B2
>1 50A 2 B 3 „ 26
A 2 B 4 ,, 76
A 3 B i F a rb y 52
A 3 B 3 ,, 24
A 3 B 4 » 24
T ab lica II in fo rm u je o to w arz e, p rze zn ac zo n y m do w y w iez ien ia, jego m ie jsc u z a ła d u n k u o ra z m ie jsc u prze zn ac ze n ia. W idać z n ie j, że m a m y trz y m ie jsc a z a ła d u n k u A o raz c z te ry m ie jsc a w y ła d u n k u (p rz e
znaczenia) B. Ł a d u n e k w m ie jsc ac h z a ła d u n k u je st ró w n o w a ż n y łą cz n ie 400 ła d o w n y m sam ochodom , w tym :
w Ai — .100 sam ochodów w A2 — 200
w A 3 — 100
W edług n aszy c h oznaczeń
Aj = 100 A 2 = 200 A3 = 100
Je ż e li m a m y p rze w ieźć e k w iw a le n t 400 sam ochodów , a d y sp o n u je m y to n a że m o łączn ej ła d o w n o ści 40 + + 60 = 100 sam o ch o d ó w , w ów czas ra n o p o w in n iśm y n a k aż d y z trz e c h p u n k tó w z a ła d u n k u Ai sk ie ro w a ć to n a ż ró w n y je d n e j c z w a rte j cięż aru z n a jd u ją c e g o się w k a ż d y m p u n k c ie Ai to w a r u do w y w iez ien ia. N a le ża ło b y w ięc w y sła ć do p u n k tu A x — 25 sam ochodów , do A2 — 50 sam ochodów , zaś do p u n k tu A 3 — 25 s a m ochodów .
W y o b raźm y sobie je d n a k , że p u n k t A3 m oże p rz y ją ć n a r a z ty lk o 24 sam ochody, w ięc w k o ń cu p o d zieliliś
m y z r a n a ta b o r, ja k n a s tę p u je : A, = 26 A2 = 50 A j = 24
O dległości p o m ię d zy poszczególnym i p u n k ta m i o ra z z a d a n ia p rzew ozow e p o d a n e są w 'tab licy I II . U sta la m y w sz y stk ie te o re ty c z n ie m ożliw e w a ria n ty obiegów .
N iew iad o m y m i z a d a n ia b ę d ą ilo ści k ażdego z ty c h obiegów , p o s tu lo w a n e w p la n ie o p ty m a ln y m . F u n k c ją celu je s t m in im a liz a c ja p rze b ieg ó w p u sty c h .
Z ac zn ijm y od p rz e ja z d u 100 ła d o w n y c h sam ochodów z Aj do B 4. S am ochody te po w y ła d u n k u m o g ą te o re ty c zn ie w ra c a ć do A lf do A 2 w zg lę d n ie do A 3, lu b — po zak o ń czen iu p ra c y pod koniec d n ia — do G! lu b do G 2. L iczbę ty c h obiegów — n a ra z ie n ie w iad o m ą
— oznaczm y Z u Z 2, Z 3, Z 4, Z5. A by w y w ieź ć łączn ie z A j cały ła d u n e k , m u si być ty c h obiegów 100.
T ab lica III
G, G2 A, Aj A3
G, — — © © 40
g2 — — © © ® BO
3, © © ® ä ® M @
b2 © © © 5JŁ ® ®
b3 © ■ © © a © M ©
8< © W0 0
= ® M ®
40 60
N ie są to je d n a k jeszcze w szy stk ie ró w n a n ia b ila n sow e. Z jazd ó w do za je zd n i m u si być tyle, ile w k a ż dej zajezd n i g a ra ż u je sam ochodów . W a ria n ty obiegów kończące się zjazd em do za je zd n i G! k ończą się w z a pisie n a G ^ J e s t ich łączn ie 8; su m a ry c z n a lic zb a ty c h obiegów m u si być ró w n a 40, p o n ie w a ż ty le sa m o ch o dów g a ra ż u je w G ^
Z 4 -J- Zg -f- Zl4 -|- Zla -J- Z21 -f- Z20 -f- Z31 Z38 == 40 A nalogicznie d la G 2
Z5 -f- Zjo Z15 -|- Z20 -)- Z25 -f- Z30 -|- Z35 -(- Z40 — 60 M ożem y w ięc zapisać zarów no obiegi, ja k ró w n ież od
n o śn e ró w n a n ie b ila n so w e w n a s tę p u ją c y sposób:
1/ A j — B i — A i
2 /A i — B i — A . Z i + Z s + Z3 + Z i + Z s = 100 3 /A x B4 A3
4 /A i — B4 — G i 5/A i — B4 — Ga
N astę p n ie p rze ch o d zim y do w yw ózki ła d u n k ó w z p u n k tu A2. P ie rw sz y m n aszy m zad an iem je s t p rz e
w iez ie n ie z A j do Bj — 48 ła d o w n y c h sam ochodów . M ogą one w ró c ić do w y ła d u n k u do A lt do A 2, do A 3 w zględnie pod koniec d n ia do Gj lu b G2. Z ap isu jem y w a ria n ty obiegów oraz ró w n a n ie b ila n so w e an a lo g ic z
nie:
Z , + Z7 + Z , + Z , + Zi„ = 4 8 6/ Ag B i A i
7 /A 2 — B i — A , 8/ Ag B i A 3 9/ A 2 — B i — Gi 10/A2 — B i — Go
P o d o b n ie z a p isu jem y in n e h ip o te ty c zn e obiegi:
11/A i — B2 — A i 12/A2 — Ra — A 3 13/A 2 — B2— A3
14/Aa — B2 — G i 15/Aa — B2 — Ga
Z n -J- Zia -f- Z i3 -f- Z14 -f- Z15 —- 50
16/Aa — B a
n / A a — B3 - 18/Aa — B a - 19/Aa — B 3-
2O/A2 — B3 - -A i
■ A s
■ a 3
- Gi -Ga
Z i o 4 " Z17 - j - Z i s - f - Z i s - j - Z 20 — 2 6
2I / A2 — B 4— A i 22/ A2 — B4 — A2
23/A2 B4 Aa 24/Aa — B j — Gi 25/A 2 — B4 — G2
26/A 3 B i A i 27/A 3 — B i Aa 28/A 3 — B i A3
29/A 3 — B i — G i 30/A 3 — B i — G2
31/A 3 B3 A i 32/A 3 B3 A2
33/ A3 B3 A3
34/A3 — B 3— G i 3 5 /A3 — B3 — G2
36/A 3 — B4 A i 37/A3 — B i — A2
38/A 3 — B i — A3
39/A3 — B4 — G i 40/A 3 — B i — Ga
Zai -f- Z 2a -|- Za3 -f- Z24 -f- Z25 — 76
Z2e -f- Z37 -f- Zas ~f" Zao -f- Z30 — 52
Z3i + Z 3a + Z33 -f- Z34 -j- Z36 — 2 4
Z 30 + Z37- f - Z38- f - Z 3„ + Z40 — 2 4
D alszym i ró w n a n ia m i b ila n so w y m i są ró w n a n ia p rz y ja zd ó w do A i i o d ja zd ó w z p u n k tó w A ^ In n y m i sło w y ty lk o te sam o ch o d y m o g ą z Aj w y jec h ać z ła d u n kiem , k tó re p rze d ty m ta m p rz y b y ły p ró żn e .
P rz y b y w a ją do A! sam ochody b ąd ź ra n k ie m z za je zd n i w ilości w iad o m ej, b ą d ź z p u n k tó w B j . J e ś li chodzi o tę o sta tn ią ilość — to z n a n a je s t liczb a g lo b a ln a sam ochodów p rzy b y ły c h , lecz n ie znane są k ie ru n k i, z ja k ic h one p rz y b y ły . T ak np. w iadom o, że z A[ w y jeżdża 100 ła d o w n y c h sam ochodów . R a n k ie m p rz y b y w a z za je zd n i 26, b r a k u ją c e w ięc 74 m u si w ciągu dn ia p rzy b y ć z p u n k tó w B j. W a ria n ty obiegów k o ń czące się w A! m a ją tę lite r ę ja k o o sta tn ią w o zn a
czeniach. S ą to w ięc w a r ia n ty Z,, Z 6, Z u , Z iS, Z21, Z26, Z3I, Z 36. R ó w n a n ie b ila n so w e p rz y ja z d ó w i o djazdów dla p u n k tu A, p rz y jm ie w ięc k sz ta łt:
100 — 26 = 74 = Z i-f- Z 6 Zn-|-Zie-4-Z2i-l-Z26~f-Z3i-J-Z 3o A nalogicznie d la p u n k tó w Aj i A 3:
48 + 50 + 26 + 76 — 50 = 150 = Z™ + Z , - f Z n + Z „ + -|- Z22 -f* Z27 “l- Z3a -j- Z37
52 + 24 + 24 — 24 = 76 = Z 3 + Z 8 + Z J3 + Z u + Z23 + -+■ Z 2g Z33 -j- z 38 S ą to w sz y s tk ie ró w n a n ia b ila n so w e naszego p r o g ra m u.
C elem naszy m je s t m in im a liz a c ja p rze b ieg ó w p ró ż nych, tj. m in im a liz a c ja k ilo m e tró w p rze b y ty ch bez ł a d u n k u . W fu n k c ji celu w y stą p ią w ięc w szy stk ie n ie w iadom e, a ja k o w sp ó łc zy n n ik i p rzy n ich p o w in n y się znaleźć długości o d pow iednich p rze b ieg ó w p ró ż n y ch w k ilo m e tra c h . T ak np. w obiegu n r 1 o dcinek A t — B 4 długości 17 k m (liczba w k ó łk u w ta b lic y I II n a sk rzy ż o w a n iu k o lu m n y A! i w ie rsz a B 4) — je s t j a zdą ła d o w n ą , zaś od cin ek B 4 — Aj, ró w n ież długości 17 km , p rze b ieg ie m p u sty m . T a w ła śn ie liczb a b ęd z ie w ięc naszy m w sp ó łc zy n n ik iem p rz y z m ien n e j Z x.
O bieg n r 2 s k ła d a się z o d cin k a A l — B 4 długości 17 k m o raz p rze b ieg u p u steg o B* — A 2 długości 3 km itd .
F u n k c ja celu p rz y jm ie w ięc p o sta ć:
F = 17 Z i -f- 3 Z2 16 Z3 6 Z4 -)- 9 Z5 -f- 4 Z„ - | - 19 Z7 -f- + 23 Za + 1 2 Z ,- l- 1 3 Z 1o + 3 Z ii + 6Z li + 2 0 Z i3 + 1 0 Z 14 +
—}—1 1 Z15 -f- 2 Zie -j- 2 Z17 -|- 16 Zis “i- 7 Z i9 -f- 8 Z20 1^ Z21 -f- -{- 3 Z22 — 16 Z23 6 Z24 9 Z25 -f- 4 Z20 - f-19 Z27 ~"ł~ 23 Z28 -I-"
12 Z20 -j-- 13 Z30 "4" 2 Z31 -[- 2 Z 3a -f- 16 Z33 -)- 7 Z34-f* 8 Z 3s “t- - f- 17 Z30 + 3 Z37 + 1 6 Z3S + 6 Zn, - f 9 Z40 (m inim um )
Ja k o ro z w ią z a n ie p ro g ra m u o trz y m u je m y w a r to ści: ')
Za == 60 Zis = 34
Z i == 40 Z17= 26
z , == 2 2 Z23= 76
Z10 r= 26 Zao = 52
Zia == 16 Z 3j = 24
Z37= 24
7
