Распределенные системы определения работоспособности информационных комплексов управления тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, доктор технических наук Говорский, Александр Эдуардович

  • Говорский, Александр Эдуардович
  • доктор технических наукдоктор технических наук
  • 2005, Санкт-Петербург
  • Специальность ВАК РФ05.13.06
  • Количество страниц 402
Говорский, Александр Эдуардович. Распределенные системы определения работоспособности информационных комплексов управления: дис. доктор технических наук: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям). Санкт-Петербург. 2005. 402 с.

Оглавление диссертации доктор технических наук Говорский, Александр Эдуардович

Введение.5.

Глава 1. Распределенные корпоративные информационные • системы территориального уровня.

1.1. Анализ распределенных корпоративных систем.

1.2. Корпоративная вычислительная, сеть построения по технологии VLAN.;.;.

1.3. Анализ распределенных систем, на основе аппарата стохастических сетей.

1.4. Обеспечение качества сервиса в информационных распределенных системах.

Основные результаты.

Глава 2. Проектирование информационных систем контроля и .управления- распределенными организационно - производствен- '' ными комплексами.

2:1. Предпроекгаое обследование предметной области при построении корпоративных ИСКУ.

2.2. Структуризация распределенной системы управления базами данных на стадии проектирования по критерию работоспособности.;.'.

2.3. Корпоративные информационные системы управления производством.;.

2.4. Пространственно - распределенные динамические системы. 116 Основные результаты .:.

Глава 3; Моделирование распределенных систем.

3.1. Технология распределенного моделирования.

3.2. Анализ состояния геотехнических объектов на основе геоинформационного моделирования.

3.3. Дискретное моделирование информационных сетей.

3.4. Геоинформационное моделирование распределенных коммуникаций.

Основные результаты.

Глава 4. Техническое обеспечение эксплуатации распределенных систем.

4.1. Управление эксплуатацией территориалыю-распределенных систем.

4.2. Оценка состояния распределенных месторождений.

4.3. Построение информационно-управляющих комплексов для распределенных энергообъектов и производств.

4.4. Извлечение распределенной информации для корпоративных вычислительных сетей.

4.5. Перераспределение информации в распределенной информационно-вычислительной системе.

4.6. Обеспечение процессов маршрутизации в распределенных сетях.

Основные результаты.

Глава 5. Обеспечение работоспособности информационно-вычислительных систем контроля и управления в распределенных комплексах.

5.1. Многофункциональные распределенные системы контроля работоспособности и управления.

5.2. Повышение надежности функционирования информационно-управляющих систем на основе моделирования.

5.3. Функционирование распределенных вычислительных систем в режиме синхронизации и контроля.

5.4. Модели надежности программных средств.

5:5. Алгоритмы практической реализации моделей.

Основные результаты.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», 05.13.06 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Распределенные системы определения работоспособности информационных комплексов управления»

Корпоративная, деятельность в распределенных производственно-технологических, организационно-административных и технико-экономических комплексах уже не в состоянии осуществляться без поддержки информационных систем. Очевидно, что корпоративные распределенные информационные системы (КРИС) должны быть, прежде всего, сетевого типа. При этом необходимо решать в проблемно-ориентированной области комплекс задач системного характера, охватывающие стадии проектирования (предпроектное исследование предметной области, структуризация и многофункциональность распределенной системы, адаптируемость и динамичность корпоративных сетей); технологического создания (анализ принципов построения, информационная технологичность и формализуемость методологии создания КРИС, учет стохастичности при обеспечении качества создаваемых систем) и эксплуатации (техническое обеспечение использования сетей, оценивание состояния отдельных звеньев сетей, извлечение и перераспределение информации).

Основными вопросами при применении КРИС являются контроль качества функционирования и управление по тому или иному критерию оптимальности состояния сети. Причем создание алгоритмических основ контроля и управления корректируется и модифицируется на основе моделирования КРИС с использованием распределенного моделирования, геоинформационного моделирования, дискретного моделирования и моделирования коммуникационных структур. Для чего необходимо создание основных предпосылок - математического описания предметной области, алгоритмического обеспечения всех моделирующих процедур и программного продукта.

Поскольку КРИС представляет собой сложную систему с ответственными функциями, то особую важность приобретают вопросы ее функциональной надежности с обеспечением надежности вычислительного процесса и программного обеспечения в том числе.

При этом следует отметить, что необходимость системных исследований наиболее ярко проявляется на начальном этапе создания информационных систем контроля и управления (ИСКУ) этапе предпроектного обследования. Технологические приемы предпроектного обследования в настоящее время остаются настолько уникальными, что их до сих пор можно отнести скорее к области искусства, нежели рассматривать как результат научного или инженерного исследования.

Вместе с тем, предпроектное обследование различных предметных областей (ПрО) обладает рядом общих черт, которые при соответствующей математической, информационной, алгоритмической и программной проработке также МОГУТ быть автоматезированны, что позволяет значительно повысить качество предпроектного обследования (ППО) при создании ИСКУ распределенных организационно - производственных комплектов

В настоящее время на всех этапах создания ИСКУ используется САЗЕ-средства, охватывающие обширную область поддержки многочисленных технологий разработки ИСКУ: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл ИСКУ. САБЕ-средства снимают часть технологических проблем, возникающих при-построении ИСКУ и представляют собой инструмент облегчения взаимодействия разработчиков различных квалификаций.

До последнего времени уровень понимания того, как должна функционировать будущая ИСКУ, чтобы удовлетворять предъявляемым к ней требованиям, полностью зависел от индивидуальных способностей руководителей разработки проектов. Нечеткость и неполнота системных требований, нерешенные вопросы и ошибки, допущенные при анализе и проектировании, порождают на последующих этапах трудные, часто неразрешимые проблемы. И в итоге приводят как к значительным затратам на создание и эксплуатацию, так и к неэффективному функционированию всей системы в дальнейшем.

Как известно, в настоящее время все большую значимость приобретают задачи разработки систем связи, контроля работоспособности и управления для распределенных на большой площади технических и технологических объектов. К таким объектам молено отнести магистральные и распределительные электрические и тепловые сети, комплексы насосных и компрессорных подстанций нефти- и газопроводов, автоматизированные комплексы экологического мониторинга параметров окружающей среды, многостадийные пространственно распределенные перерабатывающие производства и т.п.

Пространственная распределенность технических и технологических объектов накладывает дополнительные требования к структуре системы управления. Дополнительные требования к системе управления обусловлены возрастающими затратами на передачу сигналов контроля и управления в зависимости от расстояния. Можно утверждать, что при увеличении расстоянии между объектами автоматизации, затраты на систему связи, а значит и на всю систему управления, возрастают.

Другим фактором, требующим рассмотрения пространственно распределенной системы управления и связи как единого комплекса, является вид сигналов контроля и управления и требования к временным и качественным параметрам сигналов при прохождении в системе связи. Так, например, задержка сигнала или его искажение может привести к вычислению ошибочных или вовсе недопустимых управляющих воздействий и, как следствие, к экономическим потерям.

Современные распределенные системы управления, реализованные на принципах иерархической подчиненности, должны надежно и своевременно обмениваться информацией между уровнями иерархии. Поэтому от способа технической реализации каналов обмена данными между управляющими центрами зависят качественные и количественные характеристики всей системы управления.

Информационная емкость систем управления растет с каждым годом и при проектировании системы управления необходимо предусматривать перспективы развития. Для решения этих задач структура системы управления должна удовлетворять модульному принципу построения, а .также иметь необходимый запас по вычислительной емкости управляющих центров и информационной емкости каналов связи для обеспечения функций резервирования и быстродействия всего комплекса в целом.

Как правило, создавая распределенные системы управления и диагностирования, одновременно решают задачи создания корпоративной производственной системы связи. Это оказывается экономически эффективным решением, позволяющим уменьшить суммарные затраты на создание и эксплуатацию систем управления и корпоративной связи. Для формализации пространственно - распределенных динамических систем и, соответственно, улучшения эффективности их функционирования, как правило, требуется вывод достаточно общих закономерностей, которые при математической формулировке задачи должны быть сведены к известным зависимостям. Для большинства систем, например, социально-экономических и производственных, в силу их специфики, многофакторности и чувствительности к изменению внешних условий, вывод постоянно действующих закономерностей весьма затруднителен. Более того, такие системы взаимосвязаны с другими системами того же, более низкого или более высокого уровня. Поэтому важна разработка и создание достаточно общих методик применения современных информационных технологий и математического обеспечения, и разработка программных средств моделирования, анализа и прогнозирования для проектирования подобных пространственно-распределенных динамических многофакторных систем. Методы и средства моделирования, анализа, прогнозирования и проектирования, как правило, подразделяются на классические и имитационные. Из классических чаще используются методы статистического и регрессионного анализа, методы линейного программирования, а имитационные модели традиционно на базе современных подходов структурного проектирования. Весьма эффективно их совместное использование в рамках существующих процедур.

Таким образом автоматизированные информационные системы распределенного типа являются неотъемлемой и часто основной частью различных систем управления и диагностирования, хранимая в них информация необходима для принятия решений о состоянии контролируемых объектов, наведения справок, формирования отчетов и для решения многих других прикладных задач.

Построение информационной системы требует решения ряда специфических задач, связанных с особенностями ее функционирования, размерностью системы и объемом обрабатываемых данных, требованиями к качеству и скорости обработки, к защите хранимой информации и т.д.

Отличительными особенностями крупных современных информационных систем являются:

- интеграция в рамках одной системы разнородных подсистем;

- применение сетевых технологий Internet, Intranet для построения сети передачи данных;

- применение распределенной обработки данных;

- применение различных технологий передачи данных;

- необходимость обработки разнородной информации;

- необходимость обслуживания большого количества разнородных пользователей.

Следует констатировать, что актуальность темы диссертационного исследования очевидна и она требует разработки крупной научной проблемы. При этом целью диссертационной работы является, разработка комплекса методологически единых методов и моделей проектирования, анализа, моделирования в рамках информационных систем контроля и управления территориально - распределенными пространственными структурами корпоративного типа.

Для достижения сформулированной цели решаются следующие задачи:

- методологическое обоснование процедуры предпроектного обследования предметной области распределенных корпоративных информационных систем контроля и управления с использованием приемов структурной оптимизации с учетом изменения их состояния во времени;

- осуществить анализ корпоративных информационных систем территориального уровня концептуально с использованием вероятностных моделей стохастической сети и обеспечением требуемого уровня сервиса;

- организовать технологию распределенного моделирования с основным перечнем задач и схемой информационного обмена между пользователями моделирования с формулировкой основных этапов создания событийно-ориентированных систем имитационного моделирования;

- на основе математических моделей и методов решить задачи определения оптимального количества мобильных средств обслуживания, оптимального их размещения и наилучших маршрутов перемещения, что с применением многопараметрических моделей прогнозирования обеспечивает оптимальные параметры распределенных мероприятий по эксплуатации объектов;

- осуществить декомпозицию информационных систем контроля и управления территориально-распределенных энергообъектов на несколько подсистем с целью определения работоспособности системы на основе диагностической вероятностной математической модели;

- разработать систему поиска распределенной информации в корпоративных вычислительных системах и алгоритмы ее перераспределения с выделением классов маршрутизации;

- создать математическое обеспечение описания функционирования многомашинного вычислительного комплекса, работающего в режиме синхронизации и контроля с разработкой математической модели, статистического метода и методического обеспечения;

- разработка метода получения оценок неизвестных параметров моделей надежности программных средств распределенных комплексов на основе моделирования функционирования технических средств комплексов.

Методы исследования диссертационной работы включает в себя основные положения теории построения моделей сложных систем, принципы системного анализа, теории массового обслуживания, теории вероятности и математической статистики, теории множеств, комбинаторские теории графов, теории распределенных и корпоративных систем, теории информационных систем поддержки принятия решения, теории технической диагностики и теории надежности.

Научная новизна работы. В диссертации предложен комплекс методов и моделей решающих множество задач контроля работоспособности и управления в выбранной предметной области, связанно с созданием и эксплуатацией распределенных информационных систем производственного типа,

1. На основе анализа корпоративных информационных систем для производственного уровня выбраны с использованием вероятностных моделей необходимые структурные типы территориально распределенных комплексов с обеспечением необходимого уровня сервиса.

2. Предложена процедура предпроектного обследования предметной области распределенных корпоративных информационных систем контроля и управления с учетом изменения их работоспособности во времени.

3. Организованна технология распределенного моделирования с основной схемой информационного обмена между пользователями с идентификацией основных этапов создания событийно - ориентированных систем имитационного моделирования.

4. Решены задачи оптимизации количества мобильных средств обслуживания и их размещения, а также рациональных маршрутов перемещения, что обеспечивает на основе многопараметрических моделей прогнозирования оптимальные параметры распределенные мероприятия по эксплуатации производственных о бъектов.

5. Разработана диагностическая вероятностная математическая модель для определения работоспособности территориально - распределенных производственных энергообъектов на основе декомпозиции информационной системы контроля и управления.

6. Предложена система поиска распределенной информации в корпоративных вычислительных системах и алгоритмы ее перераспределения с выделением классов маршрутизации.

7. Создано математическое обеспечение, описывающее функционирование многомасштабного вычислительного комплекса в транспортной системе, работающего в режиме синхронизации и контроля с разработкой математической модели,' статистических приемов и методического обеспечения.

8. Реализован метод определения параметров моделей надежности программных средств распределенных комплексов на основе моделирования функционирования технических средств комплексов.

Предмет исследования. Методы и модели исследования предметной области с целью построения корпоративных информационных систем контроля и управления в транспортной отрасли путем структурного и функционального анализа ИСКУ, предпроектного обследования, моделирования распределенных систем, исследования принципов технического обеспечения территориально-рассредоточенных комплексов и оценивания их работоспособности.

Объект исследования. Распределенные системы контроля и управления в транспортной отрасли, позволяющие решать задачи обеспечения и поддержки работоспособности и функциональных способностей объектов контроля и управления широкого профиля.

Практическая значимость. Результаты диссертационного исследования позволяют теоретически обосновать и обеспечить практическую реализацию совершенствования контроля состояния работоспособности распределенных систем и управления их функционированием на основе информационной поддержки, позволяющей повысить обоснованность, оперативность и эффективность принимаемых решений на основе компьютерных технологий. Одно из важнейших прикладных значений полученных результатов состоит в том, что они позволяют облегчить автоматизации процедур разработки и принятия решений при создании информационных систем контроля и управления, используемых в корпоративных распределенных системах, с повышенной работоспособностью и надежностью.

Предложенные методические рекомендации методы и модели апр оби-рованы и внедрены в практическую деятельность управленческих структур: центра управления полетами, НИИ Машиностроения, НПФ «Меридиан», холдинговую компанию «Ленинец», Канонерский судоремонтный завод, учебный процесс Санкт-Петербургского государственного университета водных коммуникаций и др.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих Международных и Всероссийских научно-технических конференциях и семинарах: Всероссийская научно-техническая и методическая конференция (март 1996, Санкт-Петербург, СПГУВК); Международные научно-технические конференции «Региональная информатика -96, 98,2000,2002,2004» (Санкг-Пегербург, СПИИРАН),

Международные научно-технические конференции «ТРАНСКОМ-96, 98, 2000, 2002, 2004» (Санкт-Петербург), научно-технические семинары Центра управления комитетами (1995-2004 гг., Москва); научно-технические семинары профессорско-преподавательского состава СПГУВК (1995-2004 гг. Санкт-Петербург); Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, технике и образовании» (ИНФОРМ-2004) (май 2004, Турция).

Публикации. По теме диссертации опубликованы две монографии, во-сем статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ в общей сложности более тридцати печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы включает в себя 401 страницу текста, 59 рисунков и 12 таблиц.

Похожие диссертационные работы по специальности «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», 05.13.06 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Говорский, Александр Эдуардович

Основные результаты. Гл. 5

1. Построена математическая модель функционирования трехмашин-ного вычислительного комплекса, работающего в режиме синхронизации и контроля. Обоснованна возможность организации работы вычислительного

4 . комплекса, состоящего из трех ЭВМ (одной основой и двух резервных), таким образом, что потери, связанны с организацией точек контроля, запаздыванием при получении результата или отсутствием последнего, будут сведены к минимуму.

2. Разработан статистический метод для оценки интенсивности откаI зов программного обеспечения, основанный на анализе групп ошибок тестируемого ПС. Обоснован выбор групп состоящей из пяти отказов (к = 5) в качестве оптимального варианта.

Преимущество. нового метода по сравнению с известными состоит в I I его относительной универсальности (он не требует четкой ориентации на какую либо конкретную модель надежности ПС).

3. Определены точечные и интервальные оценки неизвестных параметров модели надежности ПС Шумана, характеризующих уровень эффек тивцости тестирования и предполагаемое количество ошибок содержащихся в ПС в начале испытаний, в случае прогона двух и трех тестовых наборов данных. Получено уравнение для определения значений неизвестных параметров при прогоне к тестовых наборов. На основании полученных оценок параметров установлено, что при подборе равноэффективных тестов определить значение параметров не возможно.

4. На основании разработанного метода группировки отказов и метода наименьших квадратов получены точечные и интервальные оценки для параметров моделей надежности ПС Мусы и Гоэла. Результаты обработки на боров данных об отказах программного обеспечения моделирования функ-; ционирования технических средств летательных аппаратов показывают, что эмпирические данные об отказах лежат в девяностопроцентных доверительных интервалах, т.е. предложенные методы для определения значений оце

•I" нок неизвестных параметров позволяют получить модели, описывающие реальный процесс возникновения отказов ПС с уровнем достоверности не менее 0,9.

5. Сформулирован критерий завершенности испытаний, позволяющий ! определять момент окончания испытаний с уровнем риска а.

1 Показано что испытание ПС на надежность должны прекращаться не ранее момента времени Т0 (Гц --Ьтга! А) и при таком ? что

0 + 3-у/М[(Л(0 - Е1 (О)2 ] < А, I = 1,2 , где - оценка функции интенсивности отказов;

А - приемлемый уровень интенсивности отказов; I - время испытаний.

Применение данного критерия позволяет эффективно планировать | процесс создания ПС, тем самым уменьшая временные и материальные ¡за-I траты.

6. Разработаны алгоритмы практической реализации моделей надежности Мусы, Гоэла, Шумана, а так же критерии завершенности испытаний в виде ПС, автоматизирующего процесс исследования программного обеспечения на надежность. Описаны входные и выходные данные каждого из алгоритмов и предложена общая схема для создания ПС, исследующего надежность программного обеспечения, которая позволяет объединить различные модели и с помощью критерия Сйрнова - Колмагорова осуществлять выбор модели зависимости от особенности того или иного реального процесса возI

I никновения отказов. Такой подход позволяет строить модели реальных про» цессов с уровнем достоверности не менее 90 процентов.

7. Разработано методическое обеспечение показателей качества программного обеспечения и определения оптимальных режимов резервирования вычислительных комплексах повышенной надежности. I

Заключение 1. Осуществлен анализ распределенных информационных систем с рас' смотрением основных их свойств, особенностей функционирования, концепции корпоративной сети, как совокупности подсетей и предложена процедура предпроектного обследования предметной области для построения информационных систем контроля и управления, предполагающая. исследование синтеза ИСКУ с четким перечнем автоматизировано решаемых задач и представлением структуры распределенного комплекса. Для чего введена система определений, порядок построения терминологической модели и тех: нологическая информационная схема предпроектного исследования. I

При этом обобщены принципы построения корпоративных информа ' ' ционно-вычислительных сетей, построенные по технологии виртуальных локальных сетей с формальным описанием ее структуры. Приводятся математические модели для анализа и оценки характеристик взаимодействия клиентов и серверов в корпоративной сети.

2. Осуществлена структуризация распределенной системы управления на стадии проектирования по критерию работоспособности с введением математической модели для определения и анализа вероятностно-временных ха-: рактеристик оценки состояния сети с ее графовой интерпретацией. , I

Структурная декомпозиция распределенной системы позволила интерпретировать элементы модели сети в виде открытых стохастических сетей и описать ее состояние в виде матричной вероятностной модели.

Решена задача оптимизации структуры многофункциональной распределенной системы по критерию затрат транспортировки с изложением алгоритма решения и определением комплекса ограничений налагаемых на целевую функцию.

Сформулированы основные особенности обеспечения качества сервиса в открытых распределенных информационных системах и определены ос-| новные показатели и задачи обеспечения качества сервиса. Предложен адаптивный алгоритм для управляющего модуля сервера сети.

3. Рассмотрены основные управленческие методики в корпоративных информационных системах управлениях определением ключевых процессов и главных контуров управления с рекомендуемой конфигурацией сети с множественным доступом, а также формальным описанием процесса ее функционирования. Исследованы пространственно-распределенные динамические системы с позиции оценки и прогнозирования изменения их состояния во | времени. Для чего вводится критерии качества, учитывающие экспертные : оценки, и осуществляется разбиение сети на домены. Рассматриваемая мате: матическая модель для оценки качества объекта управления позволяет решать как задачи прогнозирования, так и задачи имитационного моделирования.

4. Показано преимущество технологии распределенного моделирования и выбрана базовая архитектура моделирования с основным перечнем и уровнем решаемых задач. Предложена схема организации информационного об; мена между пользователями распределенного моделирования и схема син

1 I хроНизации участников-пользователеи.

Предложены основные этапы создания событийно-ориентированных ! систем дискретного имитационного моделирования с использованием строго последовательных цепочек событий и последующей синхронизацией событий. Введены для формального описания процессы дискретно-имитационного моделирования стохастические матрицы переходных вероятностей и используются алгоритмы генерации случайных графов. ,

5. Осуществлен анализ состояния распределенных объектов на основе геоинформационного моделирования с применением параметрической и не-| ! | параметрической моделей с использованием обобщенного алгоритма, оцени

I вающего эмпирические функции распределения параметров состояния. При 1 этом предлагается обобщенная схема решения задачи классификации с построением системы математико-геоинформационного моделирования.

Предложены элементы геоинформационного моделирования распределенных подземных коммуникаций с разработкой: а) структуры геоинформационной модели; б) функциональной схемы информационной системы; в) общей структуры базы данных; г) структуры классификатора цифровой топографической и инженерно-технической информации и др.

6. На основе математических моделей, методов и информационных тех1 нологий, используемых для эффективного управления эксплуатацией терри-ториально-распределенных систем с применением мобильных средств обслуживания исследованы следующие задачи: определение оптимального количества мобильных средств обслуживания; оптимальное размещение компонентов распределенных средств обслуживания в системном пространстве, планирование процессов обслуживания; построение оптимальных маршрутов перемещения мобильных средств обслуживания и др.

При этом предложено алгоритмическое построение многопараметрине-| ских нелинейных математических моделей прогнозирования на основе стати! стической классификации и определение оптимальных параметров распределенных геотехнологических мероприятий, обеспечивающие максимальный технико-экономический эффект эксплуатации распределенных природных месторождений, с соответствующим программным обеспечением.

7. Обосновано разбиение информационных систем контроля и управления для энергообъектов территориально-распределенных систем на три под, системы: автоматизированные системы диспетчерского управления; автома-! газированные системы для коммерческого учета потребления электроэнер-| гии; регистраторы аварийной информации. Для оценивания работоспособно-| сти ИСКУ предложена диагностическая вероятностная математическая модель, позволяющая идентифицировать появляющиеся неисправности и определять работоспособность системы.

8. Предложена система, выполняющая поиск распределенной информации в корпоративных вычислительных системах с применением аппарата кластерного анализа и разработанным алгоритмом кластеризации документов, состоящий из двух этапов и восьми шагов, и использующий два типа за просов: краткие (предметные заголовки) и длинные (текстовые запросы). I

I .

Кроме, того дано решение задачи перераспределения информации в РИВС с помощью алгоритма размещения информации по узлам РИВС с учетом изменения рабочей нагрузки (пропорциональных изменениях, периодических изменениях, прогнозировании изменений).

При этом определены условия для реализации процесса маршрутизации передачи информации с выделение классов маршрутизации (статистическая, квазистатическая, централизованная, распределенная адаптивная).

I Представлена модель маршрутизации с выделением тривиальной, опереI жающей, быстрой и некорректной маршрутизацией. 9. Создано математическое обеспечение функционирования трехмашин-ного вычислительного комплекса, работающего в режиме синхронизации и контроля, включающие в себя: математическую модель функционирования комплекса; статистический метод для оценки интенсивности отказов программного обеспечения, основанный на анализе групп ошибок тестируемого программного средства; критерий завершенности испытаний, позволяющий определить момент окончания испытаний и планировать процесс создания программных средств.

Предложено методическое обеспечение определения показателей качеI ства программного обеспечения и определения оптимальных режимов резервирования.

10. На основании предложенного метода группировки отказов и метода наименьших квадратов получены точечные и интервальные оценки неизвестных параметров моделей надежности программных средств распределенных комплексов Шумана, Мусы и Гоэла. Результаты обработки наборов данных об отказах программного обеспечения моделирования функциониро вания технических средств, входящих в вычислительные комплексы, показывают, что эмпирические данные об отказах лежат в девяностопроцентных доI верительных интервалах.

Разработаны алгоритмы практической реализации моделей надежности Мусы, Гоэла, Шумана, а также вычисления критерия завершенности испытаний в виде программных средств, автоматизирующего процесс исследования программного обеспечения. Описаны входные и выходные данные каждого из алгоритмов и предложена общая схема для создания программных средств, которая позволяет объединить различные модели и с помощью критерия Смирнова-Колмогорова осуществлять выбор модели в зависимости от 1 особенностей того или иного реального процесса возникновения отказов.

V'M- I' ■ ¡M- i

I|> I ; i1 i !' i- Ii i íl ji • i ¡ I í

Iii: Si-Sí-, ill

Sh1 i -ii,

-f jj: ' N ((¡Iii ■Ii

I .) ¡r . í l;

• i i

I' f

I ! *' i1 : I; I I . :> I' i i 1 И- 1 «. I i.i' ií.l

I i í ! 11jt , I, I ' i i¡ > 'I

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Говорский, Александр Эдуардович, 2005 год

1. Чижова E.B. Проектирование прикладных информационных систем. // Телекоммуникации и новые информационные технологии. — Сб. ст.; М.: Тех-нич. Машиностроение, 1998. - С. 11-19

2. Прохоров И.В., Шелястина Е.В. Практические рекомендации по сбору первичной информации при проетировании АСУ // Промышленность АСУ и контроллеры, №10, 2000.

3. Дедекаев В.Е. Аналитическое описание обобщенной графовой модели телекоммуникационной системы связи // Сб. научн. трудов аспирантов СКГТУ: Владикавказ, 1999. С. 86-89.

4. Дедекаев В.Е. Аналитическая модель оценки вероятностно-временных характеристик телекоммуникационной сети // Сб. научн. трудов аспирантов СКГТУ: Владикавказ, 2000.

5. Володин В.М., Марьясин О.Ю., Листов В;А. Задачи управления двухуровневой динамической системой. // Труды МГУИЭ. Сб. статей аспирантов и студентов, Т. IV. М.: 1999.

6. Афанасьев В.Н., Постников А.И. Информационные технологии в управлении производством. М.: МИЭМ, 2003. 130 с.

7. Постников А.И. Концепция ERP и стандарты управления производством. М.: Изд-во ИМАШ РАН, 2000. 52 с.

8. Арекелян С.М., Демидов -КJB., Духанов A.B. и др. Моделирование телекоммуникационной системы с применением ГИС-технологий / Монография // Под редакцией Коровина А.Н. М.: MAC, 2001. - 112 с.

9. Духанов A.B. и др. Разработка системы прогноза мониторинга и анализа объектов недвижимости вузов Министерства образования // Индустрия образования: Сб. статей. Вып. 5,2002: — С. 155-160.

10. Демин И.В. Расчет загрузки оборудования корпоративной сети на базе VLAN. «Информационные, сетевые и телекоммуникационные технологии» Сб. научн. трудов. М.: МИЭМ, 2001. С. 193-196.

11. Волков Д.А. Доступ к базам данных посредством технологии WWW. Сб. «Имитационное моделирование и автоматизация программирования». -М.: Изд-во МГУ, 1997. С. 41-45.

12. Волков Д.А. Универсальный сервер Unis. «Открытые системы», № 11 -12,1999.-С. 17-20.

13. Крылов C.B. Язык HTML для написания WWW страниц. Нижний Новгород: Изд-во НГТУ, 1996. 88 с. 1

14. Григорьев Р.Н. Разработка методов минимизации сетевого трафика в ходе распределенного моделирования по стандартам HLA // Тезисы докладов

15. НТК студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ М. : МГИЭМ,2002.-С. 123-124.

16. Хамитов Р.З., Павлов C.B., Гвоздев В.Е. Система информационнойподдержки управления состоянием окружающей природной среды в Республике Башкорстан // Медицина труда и промышленная экология. 1997. №8. -С. 1-5.

17. Подходы к комплексной оценке загрязнения территории г. Уфы по данным дистанционного и контактного экологического мониторинга / Павлов C.B., Гвоздев В.Е., Курамшина Н.Г., Богманов В.Х. // Башкирский экологический вестник. 1999. №1(4).-С. 3-10.

18. Родионов A.C. Управление событиями в системах дискретного имитаiционного моделирования // Тр. ИВМ и МГ СО РАН. Сер. Системное моделиiрование. Новосибирск, 1998. - Вып. (5)23. - С. 143-160.

19. Родионов A.C. К вопросу автоматизации имитации сетей интегрального обслуживания // Тр. ВЦ СО РАН. Сер. Информатика. Новосибирск, 1995.4'-Вып 2. — С. 13-19.

20. Молчан С.Н. Об одном подходе к моделированию случайных процессов с заданными характеристиками // Моделирование вычислительных сис1.тем и процессов. Пермь, 1986. — С. 59-66.i I

21. Моисеев B.C., Комаров Ю.Л., Зайдуллин С.С., Рахматуллин А.И; Выбор уровня специализации машины ремонта и технического обслеживания электронного оборудования, -т Казань: Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева, 2000, №3.-С. 36-39.

22. Моисеев B.C., Зайдуллин С.С. Задачи автоматизации проектирования мобильных комплексов, предназначенных для испытаний и технического обслуживания изделий авиационной техники // Изв. вузов. Авиационная техника, 2000, №3 С. 52-56.

23. Белозеров А.Е. Геоинформационная система ПЛАСТ. // Материалы Второго Международного симпозиума «Наука и технология углеводородных дисперсных систем». Уфа: Изд; «Реактив», 2000. — С. 229-231.

24. Портнов Е.М, Методика оценки качества информационно-вычислительных комплексов для АСУ распределенными энергообъектами // Оборонный комплекс научно-техническому прогрессу России: Междунар. научн.-технич. журнал / ВИМИ. - М.: 2002. - №3. - С. 81-85.

25. Портнов Е.М. Интегрированный информационно-вычислительный комплекс с кластерной архитектурой для АСУ сложных производств // Оборонный комплекс научно-техническому прогрессу России: Межотраслевой научн.-технич. журнал / В ИМИ- М.: 2001. - №3 - С. 41-44.

26. Морохин Д.В., Костромина Н.В. Структура системы подготовки документов // Труды V Международной конференции по информационным сетям и системам. ГУТ - Санкт-Петербург, 1998. - С. 375-379.

27. Морохин Д.В., Костромина Н.В: Организация локальной системы поиска документов // Тезисы докладов ежегодной НТК студентов и асприантов вузов России.-М.: МЭИ, 1999.— С. 311-312.

28. Соломатин Н.М., Сонин Ä.H., Гудзенко Д.Ю. Семантические аспекты технологий баз данных и знаний //Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. -2000.-№1.-С. 29-36.

29. Королев Д.Г. Методы ускорения процедуры маршрутизации пакетов сообщений в телекоммуникационных сетях // Вестник Рязанской государственной радиотехнической академии. 2000. - вып. 7.

30. Королев Д.Г. Вычислительные сети: типы, топология, сетевые устройства: Учебное пособие. — Рязань: Рязанский фак-т Московского института МВД России: 2000.- 112 с. 1

31. Марко Д.Ю., МакГоен К. Методология структурного анализа и проектирования. М.: Метатехнология, 1992. - 239с.

32. Методология IDEF0. Функциональное моделирование. М.: Метатехнология, 1993. - 117с.4'

33. Рыков A.C. Методы системного анализа: многокритериальная и нечеткая оптимизация, моделирование и экспертные оценки. — М.: Экономика, 1999.-191с.

34. Вихров Н.М., Гаскаров Д.В., Грищенко A.A., Шнуренко A.A. Управление и оптимизация производственно-технологических процессов. СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение, 1995 .-301с.

35. Транспортные системы: моделирование и управление// Бутов A.C.,i

36. Гаскаров В.Д., Шнуренко A.A. Информационное обеспечение управления судоремнотным производством. СПб.: Судостроение, 2000. - 340с.

37. Францев Р.Э., Гаскаров,В.Д. Автоматизированные системы управления. Учебное пособие. СПб.: СПГУВК, 2003. - 136с.

38. Бендерская E.H., Колесников Д.Н., Пахомова В.И. Функциональная диагностика систем управления. Учебное пособие. — СПб.: СПГТУ, 2000. — 143 с.

39. Варжапетян А.Г., Глущенко В.В. Системы управления: исследование и компьютерное проектирование. Учебное пособие. — М.: Вузовская книга, 2000.-143с.

40. Зубарев Ю.Я., Гаскаров В.Д., Удалой В.А., Зубарев В.Ю. Планировацие вычислительного эксперимента в электроэнергетике. СПб.: Энкршатомиз-дат. СанктОПетербургское отделение, 2000. — 328с.

41. Бендерская E.H., Колесников Д.Н., Пахомова В.Н., Сиднев А.Г., Тихонов Н. Д. Системный анализ и принятие решений. Учебное пособие. Под ред. д.т.н. Д.Н. Колесникова. СПб;: СПГТУ, 1999. - 205с.

42. Маликов А.Г. Теоретические основы автоматизированного управления. М.: Высшая школа, 1994. — 169с.

43. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 1985.-271с.

44. Авижиенис А. ТИИЭР. - 1978. - т.66. - №10.

45. Бондарь Ю.В., Карась В.М. Организация оптимального поиска и устранения пропущенных ошибок в условиях сбоев ЭВМ // Автоматика и телемеханика. -1982 .-№3.-с.135 140.

46. Бондарь Ю.В., Сафонов И.В. Об одном методе оптимального использования алгоритмической избыточности // Автоматика и вычислительная техника. 1975.-№3.-с.26-29.

47. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьёв А.Д. Математические методы вJтеории надёжности.- М. :Наука, 1965.

48. Гнеденко Б.В., Ушаков И.А. Современная теория надёжности: состояние, проблемы, перспективы. Надёжность и контроль качества. - 1989.- №1.л'с.6-22.

49. Заренин Ю.Г. и др. Надёжность и эффективность АСУ.- К.» Техника. -1975.- 368 с.

50. Зубов В.И. Математическая теория надежности систем массового обслуживания. М.: Энергия, 1966.

51. Ихара X. Отказоустойчивая вычислительная система с тремя вычислительными машинами. ТИИЭР.- 1978. - №10.- с.66-68.

52. Карась В.М. О повышении устойчивости вычислительных процессов к сбоям ЭВМ,- К.: Знание, УССР, 1980.

53. Климов Г.П. Стохастические системы обслуживания. М.: Наука, 1966.

54. Коваленко И.Н., Стойкова Л.С. О производительности системы и времени решения задачи при случайных отказах и периодическом запоминанииj результатов. Кибернетика. - 1974.-№5.- с.73-75.г j i

55. Козлик Г.А, Бондарь Ю.В., Кириллов И.А. Оптимизация обработкиIинформации в системах управления. Киев.: Техника, 1989.

56. Козлик Г.А, Карась В.М., Кириллов И.А. Определение оптимального числа контрольных точек программы. УСиМ. 1990- №2.- с.45-49.

57. Техническая кибирнетика. -197Г.-№4.

58. Креденцер Б.П, Яценко В.П. Математическая модель для оценки характера отказов приборов и систедо управления. В сб.: Надёжность промышленной автоматики. Киев. Знание. 1971.

59. Креденцер Б.П. Прогнозирование надёжности систем с временной избыточностью. Киев.: Наукова думка, 1978, 237с.j 86. Левин А.А, Пасько Н.Н. Расчёт производительности автоматическихt ¡ линий. Станки и инструменты. - 1969.- №8.и'

60. Леонтьев Л.П. Надёжность технических систем. Рига: Зинатне, 1969. ' 88. Лонгботтом Р. Надёжность вычислительных систем. - М.: Энергоиздат, ' 1985.

61. Макаров Ю.М. Некоторые оценки надежности систем с временной избыточностью.- Надёжность и контроль качества. 1987.- №2.

62. Мамзелев И.А., Русаков М.Ю. и др. Отказоустойчевые вычислительные системы. Зарубежная радиоэлектроника. -1983,- №11. с.3-28.

63. Назаров C.B., Квасов А.И. Организация взаимодействия ЕС ЭВМ в двухмашинном комплексе с резервированием основных функций. АиВТ.ii I 1989.-№ 1 .-с.80-89.i, ! ' •

64. Панфилов И.В., Половко А.И. Вычислительные системы. М.: Сов. радио, 1980, С.304.

65. Пославский О.Ф. Методические вопросы разработки и оценки ЗИП.-М.: Знание, 1969.

66. Рудешсо Ю.Н., Ушаков И.А. Надёжность систем энергетики. М.: Нау-: ; ка, 1986.-1. ■ i; ¡il1

67. Селезнёв И.П. Принципы построения трёхканальных резервированных микропроцессорных управляющих систем. Электрон, техн. - Сер. 10.- 1990.-№6. с.3-8.

68. Черкесов Г.Н. Влияние резерва времени на работоспособность восстанавливаемых систем. Вып. 1,- М.- Энергия, 1967.

69. Черкесов Г.Н. Надёжность технических систем с временной избыточностью. М. 1974.98: Черкесов Г.Н. Работоспособность восстанавливаемых систем. Известия ЛЭТИ им. В.И. Ульянова (Ленина).-1966.- вып. 56.- ч.1.

70. Широков A.M. Надёжность радиоэлектронных устройств. М.: Высшая школа.

71. ЮО.Шишонок Н.А., Репкин В.Ф., Барвинский Л.Л. Основы теории надёж4'ности. -М.: Сов. радио, 1964.

72. Щербаков О.В. К оценке количества потерянных требований из-за ненадёжности обслуживающих приборов. Автоматика и телемеханика. -1965.- Т.26.- №10.

73. Хетагуров Я. А. Мультипроцессорные вычислительные системы. Под ред.-М.:1971.

74. Avizienis А. IEEE Trans.- 1980.- v.C-29.-№l 1.

75. Barlow R., Hunter L. Mathematical model for system reliab, The Sylvanic Technologist- 1960. v. -13. -№ 1-2105.Bedry M.D.- Idid.

76. Borgesson B.R., Freitas R.F.- IEEE Trans.- 1975. v. C-24.- №5.

77. Bouricius W.G.- in: Proc. 24th ACM National Conf.- N. Y. 1969.

78. Draper N.R., Smith H. Applied Regression Analysis. New York: Wiley, 1981, p.70.

79. Gerhart S., Yelowitz L. Observations of fallibility in applications of modern programming methodologies. IEEE, Trans. Software Eng.- vol.SE-2.- p.p. 195-207.-May, 1976.

80. Glass R. ACM Software Eng. Notices.- 1980. vol. 5. - №2.

81. Goel A.L. A Guidebook for Software Reliability Assessment. Rep. RADC.- TR-83-176.-Aug., 1983.

82. Goel A.L. A Markoivian Model for Reliability and other Performance Measures of Software Systems. Proc. Nat. Сотр. Conf.- New York. - vol.48.- 1979.

83. Goel A.L., Okumoto K. An Analysis of Recurrent Software failures in a Real-Time Control System. Proc. ACM Annu. Tech. Conf. ACM. - Washington,DC.- 1978.-p.p.496-500.

84. Jelinski Z., Moranda P.B. Applications of a Probably-Based Model to a Code Reading Experiment. Proc. IEEE Symp. on Computer Software Reliability. April 30-May 2. -1973. p.78.

85. Kawada Yasuhiro Компьютерная система управления ориентацией космического корабля. J. Inst. Electron., Inform, and Commun. Eng.- 1990. - v.-73.-Nel l.-p.p.l215-1221.

86. Littlewood B. Theories of Software Reliability. How Good are They and How Can They be improved. IEEE Trans, on Software Eng.- v.SE-6.- p.p.489-500.- 1980.

87. Littlewood B. A Bayesian Reliability Growth Model for Computer Software.- Appl. Statist.-v.22.- 1973.

88. Littlewood B. Software Reliability Growth: A Model for Fault-Removal in Computer Programs and Hardware Design. IEEE Trans. Reliab.- v.R-30.-p.p.313-320.-0ct. 1981.j"

89. Losq J. IEEE Trans.- 1976.- v.C-25.- N>6.

90. Mathur P.P., Avizienis A. AFIPS Conf. Proc., SJCC, 1970, v.36.

91. Mills H.D. On the Statistical Validation of the Computer Programs. IBM Federal Syst. Div.- Rep.72-6015. 1972.

92. Moranda P.B. Predictions of Software Reliability During Debugging, ini

93. Proc. Annu. Rel. Maintain. Symp. Washington DC-Jan. 1975. -p.p.327-332. 125. Musa J.D. A Theory of Software Reliability and Its Application. IEEE

94. Reynolds J. The Craft of Programming. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.-1981.

95. Schick G.I., Wolverton R.W. An Analysis of Computing Software Reliability Models. IEEE Trans. Software Eng.-v.SE-4.-p.p. 104-120.- 1978.

96. Schlichting R.D., Schneider F.B.- TR 80-446. Cornell Univ. 1980. 132.Shen K., Xie M. On the Increase of System Reliability by Parallel Redunt1 dancy. IEEE Trans, on Reliab.- v.39.- 1990.- JV°5.

97. Shooman M.L. Probabilistic Models for Software Reliability Prediction. Staitistical Computer Performance Evaluation, W. Freiberger, Ed. New York: Academic, 1972,p.p.485-502.

98. Smith W.L. Regenerative Stochastic Processes. Proc. Roy. Soc., Ser. A,i1 1955, v.232.i 7

99. Takacs L. Occupation time problems in the Theory of Quenes.- Operation | Res.- 1964.-v.l,2.-№5.• I 136. Takacs L. On Certain Sojourn Time Problems in the Theory of Stochastici Processes. Acta Mathem. Acad. Sci. Hungar.- 1957.- v.8 - JVM-2.1.;

100. Von Neumann J. In: Automata Studies/Ed, by C.E. Shannon and J. Me!1.larty, Princeton, New Jersey. 1956.

101. Липаев В.В. Качество программного обеспечения М.: «Финансы и статистика», 1983. - 263 с.

102. Липаев В.В. Надежность программного обеспечения АСУ, «Энерго-атомиздат», 1981,- 240 с.

103. МО.Липаев В.В. Проектирование программных средств. Уч. пособие для вузов.-М.: «Высшая школа», 1990. 303 с.

104. Липаев В.В. Тестирование программ. М : «Радио и связь», 1986. -295с.

105. Бурков В.Н., Новиков Д А. Как управлять проектами; М.: СИНТЕГ ГЕО, 1997.

106. Бурков В.Н: и др. Теория активных систем и совершенствование хозяйственного механизма. М;: Наука, 1984.

107. Бурков В.Н:, Ириков В.А. Модели и методы управления организационными системами. М.: Наука, 1994.

108. Бурков В.Н., Грацианский Е.В., Дзюбко С.И., Щепкин A.B. Методы и механизмы управления безопасностью. Изд. СИНТЕГ-ГЕО, Москва, 2001г.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.