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
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Горюшко Иван Александрович. Методы обеспечения надежности при передаче и аналитической обработке информации в системах мониторинга с использованием моделей нечетких множеств : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 : Москва, 2004 172 c. РГБ ОД, 61:04-5/2632

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ЗАДАЧ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ
ТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА
10

1.1. Основные направления развития информационных технологий в сфере
управления работой пассажирского автотранспорта 10

1.1.1. Модернизация информационно-телекоммуникационных подсистем
грузовых и пассажирских перевозок при создании информационной
системы транспортного комплекса 11

1.1.2. Направление развития информационно-вычислительных систем
предприятий ТК 12

1.2. Анализ состояния развития вопросов обеспечения надежности передачи
данных 14

1.2.1. Международные требования по защите информации и их
стандартизация 14

1.2.2. Исследования и классификация информационных угроз 17

1.2.3. Основные принципы противодействия угрозам информационной
безопасности 21

  1. Методы повышения надежности в Intranet 24

  2. Управление рисками 42

  3. Фрактальные методы кодирования информации 50

  4. Модели построения надежных систем обработки и передачи данных ....54 Выводы по главе 1 58

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ И РАСЧЕТА
НАДЕЖНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ
МОНИТОРИНГА
59

2.1. Обеспечение информационной надежности с учетом анализа риска 59

2.1.1. Модель оценки и выбора схем обеспечения надежности 61

2.1.2. Нечеткий метод оценки схемы обеспечения информационной
надежности 64

2.1.3. Модель анализа риска на основе сравнения экспертных оценок 71

2.2. Методика оценки и выбора организационно-технических мер при
построении комплексной системы обеспечения надежности 75

2.3. Модель системы мониторинга нерегистрируемых событий 83

  1. Описание системы мониторинга 83

  2. Определение характеристик системы мониторинга 87

  3. Синтез системы мониторинга 91

2.4. Расчет параметров системы мониторинга регистрируемых событий 93

  1. Основные расчетные характеристики системы 93

  2. Математическая модель расчета характеристик системы 95

2.4.3. Синтез системы управления мониторингом 99

Выводы по главе 2 100

3. РАЗРАБОТКА ФРАКТАЛЬНОГО МЕТОДА КОДИРОВАНИЯ
ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ МОНИТОРИНГА
102

3.1. Разработка метода вычисления фрактальной размерности 102

  1. Аппроксимация методом наименьших квадратов 104

  2. Включение метода блуждающего делителя 105

  3. Включение метода подсчета кубов 106

  4. Включение метода призм 107

  5. Разработка гибридных методов вычисления фрактальной размерности 107

3.2. Случайные масштабные фракталы 115

  1. Использование стохастических дифференциальных уравнений дробного порядка 116

  2. Обратное решение 119

  3. Фрактальные изображения 120

  1. Обобщение случайной масштабной фрактальной модели 123

  2. Разработка метода случайного фрактального кодирования 129

Выводы по главе 3 137

4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
НАДЕЖНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ
МОНИТОРИНГА
138

  1. Разработка алгоритмов и структуры программного комплекса 138

  2. Организация структуры и ограничения прав доступа 145

  3. Интерфейс пользователя программно-моделирующего комплекса

обеспечения надежности передачи данных 149

Выводы по главе 4 156

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 157

ЛИТЕРАТУРА 158

ПРИЛОЖЕНИЕ Документы о внедрении и использовании результатов
работы 169

Введение к работе:

В настоящее время на предприятиях транспортного комплекса установлены и активно используются нормативно-правовые и информационно-справочные базы данных, реестры лицензиатов и лицензий, базы данных транспортных средств и субъектов транспортной деятельности и другие программные комплексы. Вместе с тем, прошедший этап можно охарактеризовать только как этап первоначального создания и внедрения разрозненных информационных и телекоммуникационных технологий. Компьютерное оборудование и программные средства распределенных информационных систем морально и физически устарели. Связь с региональными транспортными структурами также не отвечает современным требованиям. На уровне предприятий различной форм собственности программные разработки выполняются изолированно, единая техническая политика не проводится.

Сложность задачи построения распределенных информационных систем в Министерстве транспорта РФ, как верхнего звена управления транспортного комплекса России, обусловлена комплексным характером взаимосвязей как внутри объекта, так и с нижестоящими звеньями и параллельными структурами управления. Как отмечено в программе развития предприятий транспортного комплекса, решению указанной проблемы будут способствовать:

внедрение автоматизированных баз данных с непосредственным доступом пользователей с каждого рабочего места к любой из баз данных (при соблюдении принципа конфиденциальности и регламентированного доступа),

совершенствование структуры документооборота с переводом на реализацию по принципам электронного документооборота,

разработка унифицированных технологий сбора и обработки информации при модернизации существующих технологий,

внедрение отказоустойчивых технологий хранения отраслевой, коммерческой и ведомственной информации,

разработка унифицированной системы обеспечения надежности передачи информации,

обеспечение доступа удаленных пользователей на основе современных телекоммуникационных технологий (типа Intranet),

реализация алгоритмов научного анализа показателей.

Таким образом, проведенный анализ задач перспективного развития предприятий транспортного комплекса показал, что в настоящее время значительное внимание должно уделяется обеспечению надежности передачи данных.

Предметом исследования являются технологии сбора и передачи данных технико-экономических и финансовых показателей функционирования транспортных предприятий в системе мониторинга.

Целью работы является автоматизация процесса обеспечения надежности передачи и аналитической обработки данных в системе мониторинга технико-экономических и финансовых показателей предприятий транспортного комплекса.

Для достижения данной цели в работе решаются следующие задачи:

системный анализ проблем обеспечения надежности передачи данных;

разработка методики оценки уровня надежности информационной системы на основе теории нечетких множеств;

разработка системы мониторинга отказов каналов передачи данных;

разработка методов сжатия и кодирования данных системы мониторинга;

разработка программного комплекса оценки уровня надежности распределенной системы мониторинга.

При разработке формальных моделей компонентов системы мониторинга в диссертации использовались методы общей теории систем и

классический теоретико-множественный аппарат. Системный анализ вопросов политики безопасности проводился на основе реальных статистических данных, собранных на предприятиях «Мосгортранс». При разработке метода оценивания уровня безопасности использовался аппарат теории нечетких множеств, фрактального кодирования, теории случайных процессов с привлечением математических и статистических пакетов (Statistica, MathCad, MatLab и др).

Структура работы соответствует списку перечисленных задач, содержит описание разработанных методов, методик и алгоритмов.

В первой главе диссертации проведен системный анализ основных направлений развития информационных технологий на транспорте. Показана острая необходимость повышения работ по обеспечению надежности передачи данных. Рассмотрены основные модели организации системы обеспечения надежности, в том числе и в Intranet. Рассмотрены проблемы анализа рисков. Показано, что к основным принципам противодействия угрозам относятся принципы системности, комплексности, непрерывности защиты, разумной достаточности, гибкости управления и применения, открытости алгоритмов и механизмов защиты, простоты применения защитных мер и средств.

Отмечено, что при создании системы защиты необходимо учитывать все слабые, уязвимые места в автоматизированной системе обработки информации и управления, а также характер, возможные объекты и направления атак на систему со стороны нарушителей, пути проникновения в распределенные системы и не санкционированного доступа (НСД) к информации. Система защиты должна строиться с учетом не только всех известных каналов проникновения и НСД к информации, но и с учетом возможности появления принципиально новых путей реализации угроз.

Во второй главе диссертации построена модель политики обеспечения надежности, разрабатываемой информационным подразделением на предприятиях транспортного комплекса, которая обеспечивает основу для

внедрения средств и мер по обеспечению надежности в автоматизированной системе путем уменьшения числа уязвимых мест и направлена на уменьшение остаточных рисков. Показано, что для разработки эффективной и адекватной возможному ущербу при реализации угроз политики безопасности необходимо провести анализ риска, определить необходимые затраты на обеспечение надежности. Для проведения такого анализа необходимо классифицировать угрозы, которым подвергаются объекты защиты, и оценить следующие параметры схемы защиты:

уровень возможного ущерба при реализации угроз информационной безопасности;

стоимость средств и мер, направленных на перекрытие угроз;

уровень уязвимости при реализации этих средств и мер.

Каждая из возможных схем реализации требований имеет свои положительные и отрицательные стороны. Результатом работы по оценке возможности применения этих схем должно стать некоторое общее мнение групп экспертов, учитывающее как плюсы, так и минусы разных подходов.

В третьей главе диссертации разрабатываются формальные методы и модели преобразования данных с целью обеспечения безопасности передачи. Основная идея разработанного метода состоит в том, чтобы маскировать передачу битового потока, создавая вид фонового шума, который не распознается спектральными методами. Таким образом, вместо передачи частотного модулированного сигнала, в котором 0 и 1 имеют различные частоты, передается фрактальный сигнал, в котором 0 и 1 распределены как различные случайные величины. Предлагаемая методика основана на преобразовании разрядных потоков в последовательности случайных фрактальных сигналов с целью создания сообщений, неразличимых от фонового шума.

В работе рассмотрен подход, который основан на энергетическом законе и может использоваться для описания диапазона функции мощности

спектральной плотности шума. Он не противоречит сигналу, являющемуся статистически самоподобным.

В четвертой главе диссертации рассматриваются вопросы построения программного комплекса обеспечения надежности передачи иобработки данных в системе мониторинга технико-экономических показателей функционирования предприятий транспортного комплекса. Программное обеспечение было разработано с использованием Delphi 7, что позволило максимально использовать все графические возможности для анализа ситуаций.

В заключении представлены основные результаты работы.

В приложении приводятся акты внедрения результатов диссертационной работы.

Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов определяется корректным использованием современных математических методов и моделей, согласованностью результатов аналитических и имитационных моделей процессов передачи данных по открытым каналам связи. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения основных результатов.

Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования. Они представляют непосредственный интерес в области автоматизации предприятий транспортного комплекса, направленной на обеспечение надежности системы мониторинга технико-экономических и финансовых показателей.

Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в системе «Мосгортранс», в ООО «НОВАЦИЯ ТД», в ООО «Интегратор Про», а также используются при организации учебного процесса на кафедре «АСУ» МАДИ(ГТУ).

Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено и получило одобрение:

на Российских, межрегиональных и международных научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах (1996-2003 г.г.);

на заседании кафедры АСУ МАДИ(ГТУ).

Совокупность научных положений, идей и практических результатов исследований в области обеспечения надежности аналитической обработки и передачи основных технико-экономических показателей развития предприятий транспортного комплекса.

По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, опубликованных на 145 страницах машинописного текста, содержит 37 рисунков, 15 таблиц, список литературы из 126 наименований и приложения.

Подобные работы
Давыдова Елена Николаевна
Модели и исследование обработки информации в системах безопасности сетей передачи данных
Воронин Алексей Александрович
Модели и алгоритмы повышения производительности распределенных систем обработки информации АСУП
Соколова Лина Викторовна
Автоматизированная система обработки информации и управления предприятием по сервисному обслуживанию дорожно-строительной техники
Корчашкин Николай Алексеевич
Повышение эффективности оперативного управления мелкосерийным и единичным производством путем разработки и внедрения автоматизированной системы сбора и обработки производственной информации
Чичерин Иван Владимирович
Сплайн-алгоритмы обработки сигналов измерительной информации в системах автоматизации технологических процессов : На примере объектов черной металлургии
Новикова Нелля Михайловна
Математическое и алгоритмическое обеспечение интеллектуальной поддержки принятия решений в автоматизированных системах сбора и обработки стохастической информации
Белов Сергей Валерьевич
Автоматизированная система анализа физической защищенности объектов обработки информации
Долгий Александр Игоревич
Интеллектуальные модели и комплексы программ обработки темпоральной информации в базах данных геодиагностических систем на железнодорожном транспорте
Вахания Дмитрий Валерянович
Алгоритмы классификации и принятия решений в условиях нечеткой информации в системах экологического мониторинга
Ворыпаев Алексей Николаевич
Мониторинг качества процесса шлифования с использованием нейросетевых моделей

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