Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Системный анализ, управление и обработка информации

Диссертационная работа:

Аниконов Анатолий Валерьевич. Формирование мультиверсионных программных средств информационно-управляющих систем : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.01 / Аниконов Анатолий Валерьевич; [Место защиты: Сиб. аэрокосм. акад. им. акад. М.Ф. Решетнева]. - Красноярск, 2008. - 132 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/199

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы

Современный уровень развития систем управления и обработки информации привел к интеграции программного обеспечения в состав информационно-управляющих систем, в которых функции обработки данных и выдачи соответствующих управляющих воздействий обеспечиваются программными средствами. Объясняется это тем, что процесс управления может вовлекать сложные расчеты данных большого объема, выполнение которых только на аппаратной базе нецелесообразно.

Область применения информационно-управляющих систем (ИУС) определяет требования по надежности к данным системам. Существует ряд областей, где отказ системы управления может привести к значительным финансовым и материальным убыткам, а также нанести урон здоровью и жизни людей. Поскольку, обработка информации выполняется посредством программного обеспечения, то от его надежности непосредственно зависит надежность всей системы управления и обработки данных.

Одной из наиболее перспективных и уже положительно зарекомендовавших себя методологий обеспечения высокой надежности и отказоустойчивости программного обеспечения (ПО) является мультиверсионное проектирование. Данная методология основывается на принципе программной избыточности, введение которой позволяет существенно повысить уровень надежности программной составляющей информационно-управляющих систем.

Большое количество модулей программного обеспечения сложной информационно-управляющей системы, их дополнительные избыточные версии, а также ограничения реального мира такие, например, как стоимость, ставят перед проектировщиком задачу принятия решений по выбору оптимального состава мультиверсионного программного обеспечения с учетом, как правило, ряда критериев.

На данный момент в большинстве методологий, посвященных проблеме мультиверсионного программного обеспечения, принимается, что надежность того или иного модуля известна заранее, и задачей таких методов является выбор состава ПО из нескольких альтернатив по заданным параметрам.

Однако практика показывает, что в реальной ситуации предсказать надежность будущего ПО невозможно. Для того чтобы получить объективную оценку надежности программного модуля, нужно его протестировать, после того как он будет разработан. С другой стороны, выполнить полный цикл разработки всех рассматриваемых мультиверсии, и точно оценить надежность каждой - значит потратить огромное количество средств и полностью отказаться от задачи мультиверсионного выбора, так как если все мультиверсии уже разработаны и готовы к эксплуатации, то становится нецелесообразным выбирать из них какое-то определенное подмножество.

Поэтому, возникает научная проблема - разработать модели и методы принятия решений по выбору версий программных модулей, учитывающие оценку надежности элементов, начиная с самых ранних этапов их жизненного цикла (ЖЦ), и определяющую целесообразность продолжения разработки отдельных модулей в

соответствии с требованиями по надежности системы и с ограниченным набором ресурсов. Создание компьютерной системы поддержки принятия решений на основе разработанных методов позволит найти оптимальный вариант формирования мультиверсионного программного обеспечения с минимальными затратами на оценку их надежности.

Целью диссертационной работы является разработка новой технологии проектирования мультиверсионных информационно-управляющих систем, учитывающей оценки математического ожидания надежности и дисперсии надежности мультиверсий на всех итерациях жизненного цикла системы Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

анализ и формализация задач оценки надежности компонентов ПО ИУС;

формализация постановок задач формирования состава мультиверсий ПО

ИУС;

разработка метода формирования оптимального состава ПО ИУС,

учитывающего оценки дисперсии и квантильные оценки надежности;

разработка метода принятия решений о продолжении или прекращении

жизненного цикла мультиверсий;

реализация разработанных алгоритмов и программного обеспечения в рамках

системы поддержки принятия решений при формировании высоконадежных

информационно-управляющих систем.

Методы исследования. При выполнении работы использовались методы анализа данных, методы оптимизации, теории вероятностей и многоатрибутивные методы принятия решений.

Научная новизна работы:

Предложен новый метод получения квантильных оценок надежности ПО ИУС для различных вариантов системы на каждой итерации её жизненного цикла.

Предложена итеративная процедура принятия решений о продолжении жизненного цикла мультиверсий, основанная на оценке вероятности принятия варианта ПО, содержащего данную мультиверсию.

Разработана комплексная система принятия решений, предназначенная для формирования высоконадежных мультиверсионных программных средств информационно-управляющих систем.

Значение для теории. Данный подход к формированию отказоустойчивых ИУС и предложенные методы оценки качества ПО имеют существенное значения для развития методов и алгоритмов оценки эффективности, качества и надежности сложных систем.

Практическая ценность. Разработанная в диссертации система анализа надежности, принятия решений о сокращении рассматриваемого множества мультиверсий и выбора оптимального состава мультиверсий предоставляет

разработчикам инструментарий, обеспечивающий качественный состав мультиверсионной программной системы при множестве альтернатив мультиверсий с учетом индивидуальных особенностей проекта ИУС и его ограничений.

Достоверность полученных результатов подтверждается корректным использованием методологии мультиверсионного проектирования и теоретических методов многоатрибутивного принятия решений при обосновании полученных результатов, выводов, рекомендаций и успешной апробацией и демонстрацией возможностей разработанной системы поддержки многоатрибутивного принятия решений на модельных примерах.

Реализация результатов работы.

Диссертационная работа выполнялась по проектам межотраслевых программ Минобразования России и Минатома России по направлению «Научно-инновационное сотрудничество» (проект VII-12), а также в рамках тематического плана НИР НИИ СУВПТ (2004-2007 гг.), финансируемых из средств федерального бюджета.

Материалы диссертационной работы введены в учебные курсы и используются при чтении лекций для студентов кафедры ЮНЕСКО Сибирского федерального университета по дисциплинам «Многоатрибутивное принятие решений при формировании мультиверсионных программных средств» и «Методы принятия решений в сложных системах».

На основе математических методов и алгоритмов был разработан комплекс программ, предназначенных для поддержки многоатрибутивного принятия решений при проектировании мультиверсионного программного обеспечения информационно-управляющих систем. Программные системы прошли экспертизу и зарегистрированы в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (ОФАП), что делает их доступными широкому кругу специалистов по системному анализу и проектировщиков программного обеспечения систем управления и обработки информации. Перечень зарегистрированных программных разработок приведен в конце автореферата.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы прошли всестороннюю апробацию на международных и всероссийских конференциях, научных семинарах и научно-практических конференциях. В том числе:

на Международной научно-практической конференции «Решетневские чтения», г. Красноярск, 2005 г.;

на Всероссийской научно-технической конференции «Инновационное развитие регионов Сибири» г. Красноярск, 2006 г.;

на Международной научно-технической конференции «Новые информационные технологии в университетском образовании» г. Кемерово, 2006 г.;

на Международной научно-технической конференции «Информационные технологии и математическое моделирование», г. Анжеро-Судженск, 2006 г.;

на Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве», г. Орел, 2006 г.;

на Всероссийской научно-технической конференции «Молодежь и наука», г. Красноярск, 2006 г.;

на Всероссийской научно-технической конференции «Недра Кузбасса», г.

Кемерово, 2006 г.;

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них: 1 статья в журнале по Перечню ВАК РФ, 1 монография, 8 статей в межвузовских сборниках, 6 работ опубликованы в материалах всероссийских и международных конференций. Полный список публикаций представлен в конце автореферата.

Общая характеристика работы. Диссертация содержит основной текст на 127 с, 16 иллюстраций, приложения на 13 с, список использованной литературы из 122 наименований.

Подобные работы
Бабкин Андрей Николаевич
Формирование технико-эргономических требований к системе средств внекорабельной деятельности экипажа на поверхности Марса
Воякин Евгений Анатольевич
Программная среда визуальной разработки баз данных информационных систем и средств доступа к их ресурсам на платформе WEB
Чернов Петр Леонидович
Разработка инструментальных средств построения систем регламентированного диалога
Кториду Деспо
Методы и средства построения систем дистанционного обучения для детей дошкольного возраста
Заева Маргарита Анатольевна
Разработка методов создания структуры унифицированных средств обслуживания управляющих систем на этапах жизненного цикла
Мернитц Йорг
Разработка и промышленное применение методов, алгоритмов и инструментальных средств идентификации для системы компьютерной диагностики доменного процесса (Для условий завода ЕКО Stahl, ФРГ)
Клименко Владислав Валерьевич
Исследование методов и средств построения высокопроизводительных систем управления сетями цифровых автоматических телефонных станций
Бондаренко Алексей Дмитриевич
Методы и средства разработки интеллектуальных систем управления корпоративными компьютерными сетями
Хомсков Антон Евгеньевич
Обработка измерительной информации в системах координатометрии радиоэлектронных средств

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net