Контрольная работа: Моделирование процесса печати с использованием струйного принтера Hewlett Packard (термоструйная печать)

⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

1. Выбрать вычислительный процесс и на его примере:
- построить метамодель «асинхронный процесс» и определить свойства исходного процесса на основе анализа метамодели;
- выполнить операции над процессом: репозиция, редукция, композиция, и оценить полученные результаты с практической точки зрения;
- построить предметную интерпретацию метамодели на основе сети Петри и сделать вывод о динамических характеристиках исходного процесса.
1. Выделить компоненты рассматриваемого процесса.
2. Сформировать множество ситуаций рассматриваемого процесса.
3. Описать модель «асинхронный процесс».
4. Определить траектории выполнения процесса и классы эквивалентности ситуаций и сделать вывод о свойствах рассматриваемого процесса (эффективность, управляемость, простота).
5. Определить множество дополнительных ситуаций для возобновления процесса (если они есть) и построить полную или частичную репозицию процесса.
6. Выделить входные или выходные компоненты асинхронного процесса, выбрать требуемые и построить на их основе редукцию процесса.
7. Определить два подпроцесса на базе исследуемого, выбрать удобный вид композиции (последовательную или параллельную) и построить ее.
8. Описать составляющие модели «асинхронный процесс», используя понятия модели «сеть Петри».
9. Провести анализ свойств мест сети Петри на ограниченность и безопасность.
10. Провести анализ свойств переходов сети Петри на живость и устойчивость.
Рассмотреть процесс печати с использованием струйного принтера Hewlett Packard (термоструйная печать). Построить метамодель «асинхронный процесс» и модель «сеть Петри». Исследовать их свойства.
Струйные принтеры Hewlett Packard используют технологию термоструйной печати. В струйных принтерах имеется термоголовка, нижняя часть которой находится на небольшом расстоянии (около 1 мм и меньше) от листа бумаги. В нижней части головки на небольшом расстоянии друг от друга находятся несколько сопел (металлические пластинки, разделенных тончайшими щелями), объединенных в прямоугольную матрицу. Каждое сопло оборудовано одним или двумя нагревательными элементами (микроскопическими тонкопленочными резисторами). Сосуды с краской, сопла и нагревательные резисторы зачастую объединяются в один блок ─ картридж.
Специальные механизмы перемещают бумагу и каретку, в которой в специальных держателях установлены печатающие картриджи.
При подаче напряжения резистор за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500°, краска вскипает. В кипящих чернилах постепенно образуется пузырек воздуха, рост которого приводит к выдавливанию чернил из сопла. Спустя приблизительно 3 микросекунды пузырек лопается и происходит отрыв, и последующий выброс уже сформировавшейся капли. После разрушения пузырька и выброса капли силы поверхностного натяжения втягивают новую порцию чернил в камеру.
Т.к. расстояние между соплом и бумагой невелико, то капля краски попадает в строго определенное место на листе бумаги. Затем печатающая головка перемещается на некоторое расстояние и процесс повторяется.
Построение метамодели «асинхронный процесс».
K+ - контролирует работу печати и всех элементов принтера
4. V
– система валиков для подачи бумаги
5. C
– каретка с печатающими картриджами
6. R
– нагревательный элемент (тонкопленочный резистр)
Ситуации, возникшие в процессе печати

1. Принтер включен. Задание печати.
2. В начале печати – проверка на наличие бумаги. Ее подача. При повторении печати – прокрутка бумаги.
3. Отсутствие бумаги. Вывод сообщения об ошибке.
5. Пропускается ток. Резистр осуществляет быстрый нагрев чернил, находящихся в небольшой камере, до температуры их кипения.
6. Образуется пузырек воздуха, который постепенно растет. Из выходного отверстия сопла выдавливаются пузырем чернила. Ток отключается. Нагревательный элемент остывает.
7. Пузырек лопается. Происходит отрыв и последующий выброс уже оформившейся капли на бумагу. Силы поверхностного натяжения втягивают новую порцию чернил в камеру.
8. С помощью системы валиков бумага выходит из принтера. Память принтера освобождается.
Ситуации: S={s 1
, s 2
, s 3
, s 4
, s 5
, s 6
, s 7
, s 8
}
Ситуация s 1
описывает начальный этап процесса, то есть задание печати.
Ситуация s 2
описывает ситуацию, когда происходит проверка на наличие бумаги в лотке. Она инициирует два возможных результата – дальнейшее продолжение печати, либо ее прекращение после вывода сообщения об ошибке.
Ситуация s 4
инициирует непосредственно начало процесса печати (то есть процесса нанесения чернил на бумагу).
Ситуация s 3
описывает возможный результат в случае отсутствия бумаги.
Ситуация s 7
описывает непосредственно результат печати.
Ситуация s 8
описывает завершение работы принтера после печати.
Граф, отражающий отношение непосредственного следования

Траектории выполнения процесса, классы эквивалентности ситуаций и свойства рассматриваемого процесса

В данном случае имеем следующие траектории:
S 1
→ S 2
→ S 4
→ S 5
→ S 6
→ S 7
→ S 8
– полный процесс, включающий все этапы работы струйного принтера (от задания печати и вплоть до освобождения памяти принтера, при условии, что в лотке содержится бумага).
S 4
→ S 5
→ S 6
→ S 7
– процесс, включающий основные этапы работы струйного принтера, а именно сам механизм печати.
S 2
→ S 3
– процесс, осуществляемый в случае отсутствия бумаги в лотке.
Пусть задан асинхронный процесс, у которого:
1. для любой ситуации s
, не являющейся инициатором, найдется такой инициатор i
, что ( i
M
s
),
2. для любой ситуации s
, не являющейся результантом, найдется такой результант r
, что ( s
M
r
),
3. не найдется двух ситуаций s i

и s j

, таких что: (s i

Ï
R) & (
s j

Ï
R
) & (
s i

M
s j

) & (
s j

M
s i

)
.
Такой асинхронный процесс называется эффективным

. То есть все ситуации эффективного процесса ведут из инициаторов в результанты, а также не должно быть ориентированных циклов, за исключением циклов, состоящих только из результантов.
Бинарное отношение эквивалентности

ситуаций, обозначаемое буквой E означает, что либо s i
= s j
, либо (s i
Fs j
) и (s j
Fs i
). Отношение эквивалентности позволяет построить разбиение множество ситуаций на непересекающиеся классы эквивалентности

, такие, что любые две ситуации из одного класса эквивалентны, а любые две ситуации из разных классов не эквивалентны. Для классов эквивалентности определено отношение непосредственного следования F. В допустимых последовательностях классов можно выделить начальные и конечные элементы, которые будем называть соответственно начальными
и заключительными классами эквивалентности
. Для эффективного АП начальные классы могут состоять только из инициаторов, заключительные - только из результантов.
Для эффективного АП любой класс эквивалентности ситуаций, не принадлежащий результантам, состоит из одной ситуации.
Если в эффективном асинхронном процессе каждая допустимая последовательность классов эквивалентности ведет из каждого начального класса в один и только один заключительный класс, то такой процесс называется управляемым

.
В процессе печати струйного принтера все ситуации лежат на пути из инициаторов в результанты, то есть выполняются 1 и 2 свойства; и нет циклов, то есть выполняется свойство 3. Следовательно, можно сделать вывод о том, что данный процесс является эффективным.
В данном процессе начальный класс эквивалентности содержит одну ситуацию s 1
, а конечных класса два и они содержат соответственно две ситуации s 7
и s 8
и одну ситуацию s 3
, все остальные классы эквивалентности содержат по одному элементу.
Так как некоторые допустимые последовательности классов эквивалентности ведут из начальных классов не в один, а в два заключительных класса, то данный процесс не является управляемым.
Пусть в эффективном асинхронном процессе выполнены следующие условия:
1) для" i Î I и" s Î S: (i F s) Þ (s Ï I);
2) для" r Î R и" s Î S: (s F r) Þ (s Ï R);
т.е. из инициатора (результанта) нельзя попасть в другой инициатор (результант). Иными словами каждая траектория содержит в точности один инициатор и один результант.
Асинхронный процесс, удовлетворяющий свойствам 1, 2 называется простым

.
Данный процесс не удовлетворяет первому и второму свойствам, поэтому не является простым.
Вывод
: рассматриваемый процесс печати струйного принтера является эффективным, но не является ни управляемым, ни простым.
Репозиция - это возобновление процесса, механизм перехода от результантов к инициаторам.
В данном случае множество дополнительных ситуаций репозиции S D
вводить не нужно.
Репозицией данного процесса можно считать:
1.
возобновление печати на новом листе.

2.
Циклическое повторение нагрева чернил, образования пузыря и выброс капли на бумагу

3.
Возобновление печати после вывода сообщения об отсутствии бумаги

Таким образом, репозиция данного процесса имеет вид , где
= {(s 8
, s 1
), (s 7
, s 4
), (s 3
, s 1
)}
Объединение процесса и его репозиции:
Вывод
: репозиция позволяет повторить процесс после его выполнения. Для данной модели это означает, что печать может происходить не один раз, а столько, сколько необходимо в рамках поставленной задачи.
Репозиция рассматриваемого процесса является частичной, так как I
'
совпадает с R
, но R
'
несовпадает с I
.
Редукция процесса состоит в сведении данного асинхронного процесса к более простому.
Составим редукцию репозиции нашего процесса.
Пусть процесс задан диаграммой переходов:
Три первых элемента вектора выберем в качестве входной компоненты.
Образуем p-блочное разбиение множества S
, p
= 4:
Образуем множество, содержащее ситуации, входящие в те блоки разбиения, которые соответствуют выбранным значениям входной компоненты:
S
*

= {111100010, 111010010, 111001010, 111000011, 111000110}
Для каждого инициатора построим множество ситуаций встречающихся на траекториях процесса , ведущих из указанного инициатора. Образуем множество как объединение тех множеств , для которых справедливо :
1: 110000010→111100010→ 111010010→111001010→111000011→
3: 111010010→111001010→111000001→111000110
S
(
X
*

)
= {111010010, 111001010, 111000011, 111000110}
Вывод
: редукция позволяет из полного описания процесса выделить некоторую его часть, рассмотрение которой интересно по тем или иным причинам.
В данном случае, в результате редукции была выделена ветвь, которая соответствует механизму печати струйного принтера (перемещение каретки, нагрев чернил, образование пузыря, выброс капли на бумагу и наполнение камеры чернилами).
Рассмотрим последовательную композицию двух процессов с ситуациями, структурированными по второму способу: в ситуациях p
1

выделена выходная компонента; в ситуациях p
2

выделена входная компонента.
p
1

– подготовки к печати, состоит из двух ситуаций;
K+ - контролирует работу печати и всех элементов принтера
1. Принтер включен. Задание печати.
Выделим в процессе первую (контроллер) и вторую (бумага) компоненты в качестве выходных. Выбираем контроллер, так как он является основным показателем работоспособности устройства, и бумагу (вспомогательную компоненту), так как процесс подготовки к печати основывается на подготовку бумаги.
K+ - контролирует работу печати и всех элементов принтера
3. V
– система валиков для подачи бумаги
4. C
– каретка с печатающими картриджами
5. R
– нагревательный элемент (тонкопленочный резистр)
1. Проверка на наличие бумаги. Ее подача.
3. Пропускается ток. Резистр осуществляет быстрый нагрев чернил, находящихся в небольшой камере, до температуры их кипения.
4. Образуется пузырек воздуха, который постепенно растет. Из выходного отверстия сопла выдавливаются пузырем чернила. Ток отключается. Нагревательный элемент остывает.
5. Пузырек лопается. Происходит отрыв и последующий выброс уже оформившейся капли на бумагу. Силы поверхностного натяжения втягивают новую порцию чернил в камеру.
6. С помощью системы валиков бумага выходит из принтера.
Результант: R
={
s
2

5

,
s
2

6

}

Выделим в процессе первую (контроллер) и вторую (бумага) компоненты в качестве входных.
Редуцированные процессы P
1

(
X
*)
и P
2

(
X
*)
, где X
*
= {11,10}.
Композиция двух процессов выглядит следующим образом:
Вывод:
композиция необходима для объединения нескольких процессов в один. В данном случае использовалась последовательная композиция, чтобы смоделировать процесс печати в целом, состоящий из полготовки к печати и непосредственно самой печати. Получившийся процесс представляет собой несколько упрощенный исходный процесс.
Предметная интерпретация асинхронного процесса.
Сеть Петри для данного процесса – пятерка N
= <
P
,
T
,
H
,
F
,
M
0

>,
где
P
= { K
,
M
,
P
,
V
,
C
,
R
,
S
,
H
,
B
} – множество условий;
T
= {t 1
, t 2
, t 3
, t 4
, t 5
, t 6
, t 7
} – множество событий;
M
0

= (1,1,0,0,0,0,0,1,0) – начальная разметка;
F
и H
– функции инцидентности, описывающие наличие дуги
Покрывающее дерево выглядит аналогичным образом.
- сеть ограничена, так как все ее условия ограничены (ни одна вершина покрывающего дерева не содержит символа ω);
- сеть является безопасной, т.к. все ее условия безопасны (любая достижимая в сети разметка представляет собой вектор из 0 и 1).
- сеть не является живой, т.к. все её переходы живы при , но не являются живыми при любой другой достижимой в сети разметке;
- сеть не является устойчивой, т.к. переход t
2

не является устойчивым.
Вывод
: построенная сеть Петри дает представление о функционировании компонент процесса. Она является ограниченной и безопасной, но не является устойчивой и живой.
В данном РГЗ была построена модель «асинхронный процесс» печати струйного принтера. Полученный асинхронный процесс является эффективным, неуправляемым и непростым.
Над процессом были произведены операции: редукции, репозиции и параллельной композиции.
Репозиция исходного процесса показывает, что нет необходимости использовать дополнительные ситуации для повторного возобновления процесса работы принтера в ситуациях:
- возобновление печати на новом листе;
- циклическое повторение нагрева чернил, образования пузыря и выброс капли на бумагу;
- возобновление печати после вывода сообщения об отсутствии бумаги.
Редукция позволяет существенно упростить рассматриваемый процесс, сведя его к механизму печати струйного принтера (перемещение каретки, нагрев чернил, образование пузыря, выброс капли на бумагу и наполнение камеры чернилами).
Композиция необходима для объединения нескольких процессов в один, для дальнейшего рассмотрения поведения этих процессов в системе. В данном случае использовалась параллельная композиция.
Для данного процесса была построена сеть Петри. Она является ограниченной и безопасной, но не является устойчивой и живой.
1. Лазарева И.М. Конспект лекции по теории вычислительных процессов.

Название: Моделирование процесса печати с использованием струйного принтера Hewlett Packard (термоструйная печать)
Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: контрольная работа
Добавлен 12:39:23 14 апреля 2011 Похожие работы
Просмотров: 97
Комментариев: 15
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Контрольная работа: Моделирование процесса печати с использованием струйного принтера Hewlett Packard (термоструйная печать)
Реферат: Краткие биографии философов
Дипломная Работа На Тему Теоретичні Моделі Економічного Зростання (Economic Growth Models) Та Їхня Роль Для Країн, Що Розвиваються І Країн З Перехідною Економікою
Курсовая работа по теме Взаимосвязь типов учебно-познавательной мотивации и тревожности старшеклассников
Дипломная работа по теме Психологические особенности молодых людей, склонных к самоповреждающему поведению
Курсовая Специальная Операция
Реферат: Психологическая готовность к школьному обучению детей с задержкой психического развития
Дипломная Работа На Тему Методические Особенности Изучения Темы "Подобные Треугольники" В Средней Общеобразовательной Школе
Контрольная работа: Задача снижения издержек производства
Контрольная работа по теме Маркетинг в сфере производственных услуг
Дипломная работа по теме Адаптивная физическая культура как средство реабилитации инвалидов
Реферат На Тему "Жизнеописание Марии Стюарт" С. Цвейга
Курсовая работа по теме Правонарушение и юридическая ответственность
Время Перемен Кластер Итоговое Сочинение
Реферат: Формы (источники права)
Платонов Собрание Сочинений В 8 Томах Купить
Контрольная Работа Номер 6 Решение
Дипломная работа по теме Автоматизация сметных работ и составления технологической карты производства пластиковых окон на платформе 1С: Предприятие
Контрольную Работу Номер 10
Контрольная работа по теме Організація звітності за касовими операціями банку
Курсовая работа: Педагогічна взаємодія і механізм співробітництва педагога й учнів
Контрольная работа: Организация производства на буровом предприятии
Реферат: Классификации опасных грузов на железнодорожном транспорте
Реферат: Ведение беременности и родов