автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация процессов аттестационных испытаний средств информационного обмена

На правах рукописи

ПАРАМОХИНА ТАТЬЯНА МИХАЙЛОВНА

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ АТТЕСТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими

процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Орел 2007

003056808

Работа выполнена на кафедре «Информационные системы» в Орловском государственном техническом университете (ОрелГТУ)

Научный руководитель - доктор технических наук, доцент

Еременко Владимир Тарасович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Жиляков Евгений Георгиевич

кандидат технических наук, доцент Лобанова Валентина Андреевна

Ведущая организация: кафедра «Компьютерные технологии и

системы», Брянский государственный технический университет, г. Брянск

Защита состоится -»ШрелЯ ШУе, часов на заседании диссертационного совета Д212.182.01 при Орловском государственном техническом университете по адресу: 302020, РФ, г. Орел, Наугорское шоссе, д. 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета.

Автореферат разослан » 2007г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д212.182.01 доктор технических наук, профессор

_ А.И. Суздальцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный этап развития автоматизированных систем управления радиомашиностроительных предприятий (АСУП) характеризуется повышением функциональной насыщенности средств информационного обмена (СИО). Это серьезно усложняет процессы их аттестационных испытаний, проводимых в заводских условиях специализированными лабораториями. Основной задачей аттестационных испытаний СИО является определение их соответствия техническим условиям (ТУ) или стандартам. Если решение задач бухгалтерских, маркетинговых и прочих офисных приложений успешно решается при помощи стандартных протоколов локальных компьютерных сетей, то привнесение в АСУП задач автоматизированного управления технологическими процессами предъявляет новые требования к ее функционированию: возможность работы в режиме реального времени, максимальный приоритет при работе с объектом управления, надежность протоколов связи с объектами и самотестирование системы на предмет утери связи с контролируемым процессом.

Указанные обстоятельства вызывают необходимость исследования направлений совершенствования аттестационных испытаний СИО, включая протоколы информационного обмена (ПИО). Их представление, как совокупности формализованных синтаксических и семантических правил, определяет работу средств информационного обмена в процессе обработки данных, позволяет описать статические и динамические свойства взаимодействия протокольных объектов (функциональных модулей одного уровня) и может служить основой документирования. Выбор протоколов информационного обмена позволяет определить сигналы, форматы данных, способы проверки ошибок, а также алгоритмы для интерфейсов, включая принципы подготовки сообщений, передачи и анализа на различных уровнях детализации, обеспечить защиту от угрозы, вносимых средой обработки данных. В этом смысле рассмотрение протоколов с точки зрения соглашения между двумя протокольными объектами о формате и содержании служебной информации управления позволяет осуществлять наблюдение за состоянием области обработки, а также определить последовательность управляющих сигналов и процедуры обмена данными в среде АСУП. Таким образом, возникает научная задача аттестационных испытаний протоколов информационного обмена и анализа их спецификаций.

Анализ ретроспективы развития предметной области показывает, что исследованию вопросов протоколов информационного обмена посвящено большое количество работ. В рамках научного направления «Развитие и применение открытых систем в России» получен опыт по формированию среды открытых систем и предложена автоматизированная методика проектирования профилей протоколов информационного обмена (Ю.В. Гуляев, А.Я.Олейников - Институт радиотехники и электроники

РАН). Исследования, выполненные непосредственно и под руководством профессора В.А.Сухомлина (МГУ им. Ломоносова) и В.К. Щербо, В.К. Козлова (Международный центр научной и технической информации), обобщают опыт международной стандартизации в области построения современных информационных систем.

В основе настоящего исследования лежат результаты работ: в области теории конечных автоматов (А. Гилл, В.Б. Кудрявцев, И.Б. Куфарова, Б.И. Плоткин); разработки методов применения техники формального описания и тестирования протоколов (H.A. Анисимов, О.Б. Макаревич, В.А. Мизин, В.Б. Фунтиков); исследования механизмов повышения надежности информационного обмена (И.В. Алексеев, C.B. Антонов, Ю.С. Злотников, Д.И. Мельников).

В этих работах имеются достаточные научные предпосылки для решения поставленной задачи. Между тем, до настоящего времени существующие подходы к решению данной проблемы носят, как правило, локальный по областям применений и разрозненный по методам характер.

Основными характеристиками, определяющими выбор методов и средств аттестационных испытаний, являются время тестирования и полнота проверки свойств ПИО, при этом аттестационные испытания должны проводиться в максимально сжатые сроки и без потери качества.

В настоящее время активно проводятся исследования по использованию в разработке систем информационного обмена формальных методов описания и автоматизированной генерации аттестационных тестов на основе формальных моделей.

Поэтому научный аспект решения сформулированной задачи связан с использованием в разработав средств информационного обмена формальных методов описания и возможности автоматизированной генерации аттестационных тестов на основе формальных моделей. Практическая часть решаемой задачи включает в себя моделирование процессов информационных обмена и разработку алгоритмов и средств для аттестационных испытаний ПИО.

Объект исследования - средства информационного обмена.

Предмет исследования - процессы аттестационных испытаний протоколов информационного обмена.

Цель исследования - повышение эффективности аттестационных испытаний за счет автоматизации процессов генерации тестов протоколов информационного обмена.

Для достижения сформулированной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ принципов построения и тенденций развития средств информационного обмена.

2. Анализ процессов аттестационных испытаний ПИО.

3. Моделирование процессов информационного обмена.

4. Разработка алгоритмов генерации тестовых последовательностей на основе полученной модели и оценка вычислительной сложности полученных алгоритмов.

Методы и средства исследования. При решении указанных задач использовались методы математической логики, аппарат теории множеств, аппарат теории графов, теория конечных автоматов, методы математического программирования, методы анализа вычислительных алгоритмов.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в том, что: поставлена и решена задача анализа аттестационных испытаний средств информационного обмена и получены новые научные результаты:

1. Предложена математическая модель протокола информационного обмена на основе недетерминированного конечного автомата, отличающаяся использованием целочисленных линейных неравенств и позволяющая описать полное пространство состояний его объектов.

2. Разработана методика автоматизированной генерации тестов, базирующаяся на критерии псевдо-эквивалентности эталонной модели и тестируемого ПИО, отличающаяся возможностью выделения уникальной входной области для идентификации состояний и позволяющая выявить ошибки аттестационных испытаний.

3. Разработана методика аттестационных испытаний протоколов информационного обмена, позволяющая сократить временные затраты и определить рациональные пределы тестирования.

Практическая значимость заключается в применении теоретических положений методик и алгоритмов автоматизированной генерации тестов для программы аттестационных испытаний протоколов информационного обмена.

В частности, полученные результаты использованы:

в ОКР «Оса-БЕСТ», в процессе подготовки нормативно-методических документов и спецификаций протоколов информационного обмена, разрабатываемых в ФГУП НТЦ «Атлас» ФСБ России;

- в НИОКР «Система» ФГУ НИИ «Энергия» г. Ступино для уточнения и детализации процессов обработки результатов аттестационного тестирования и их сравнения с согласованными требованиями технического задания на средства информационного обмена;

в НИЦ ФСО России, для оценивания полноты выполнения технического задания на разработку программного обеспечения.

Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.

Для ФГУП НТЦ «Атлас» ФСБ России применение методики и алгоритмов автоматизированной генерации тестов позволило оптимизировать состав протоколов, сервисов, услуг, функций и сократить сроки интеграции и комплексной отладки специализированных средств информационного обмена. Представленные алгоритмы позволили генерировать тестовые последовательности для описания протоколов с тайм-аутами и определить рациональные пределы тестирования.

Кроме того, в НИИ «Энергия» применение методики и алгоритмов

автоматизированной генерации тестов позволило в 1,6 раза сократить время аттестационного тестирования протоколов информационного обмена и снизить время на оценку их соответствия на разных стадиях разработки.

Достоверность и обоснованность научных положений, результатов, выводов и рекомендаций, приведенных в диссертационной работе, достигнута: за счет корректного применения аппарата теории множеств, математической логики, конечных автоматов; непротиворечивости и воспроизводимости результатов, полученных теоретическим путем; сочетания формальных и неформальных методов исследования; использования методов, адекватных природе изучавшихся процессов и явлений; достаточно полного учета многократно проверенных, в том числе и на практике, исходных данных; верификации отдельных результатов в рамках известных теоретических конструкций, широко используемых в теории сложных технических систем.

Апробация и публикации. Материалы диссертации докладывались на:

1. IV-ой Международной электронной научно-технической конференции «Технологическая системотехника-2005»(г. Тула, 2005);

2. Х-ой конференции преподавателей и аспирантов ОрелГТУ «Неделя науки» (г. Орел, 2005),

3. Региональной научно-практической конференции «Проблемы правового регулирования в сфере информационных технологий» (г. Орел, 2005);

4. Межвузовской научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью» (г. Воронеж, 2005);

5. XI-ой конференции преподавателей и аспирантов ОрелГТУ «Неделя науки» (г. Орел, 2006);

6. Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП)» (г. Орел, 2006).

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель протокола информационного обмена на основе недетерминированного конечного автомата (НКА).

2. Методика автоматизированной генерации тестов для протоколов информационного обмена.

3. Методика аттестационных испытаний протоколов информационного обмена.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 статей. Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, включающего 26 рисунков, 2 таблицы, 1 приложение, список литературы из 176 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и задачи, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена вопросам описания процессов

информационного обмена.

В процессе функционирования СИО выполняют функции сбора, обработки и дифференцированного распределения информации, анализа полученной информации с использованием экономико-математических методов и выработки оптимальных решений, а также прогнозирование, составление перспективных планов развития.

С другой стороны основными факторами, определяющими их пути развития выступают информационные технологии и необходимость совершенствования методов и средств информационного обмена. В настоящее время появились средства информационного обмена, объединяющие нестандартные контроллеры и подсистемы, решающие проблемы резервирования и надежности, а так же имеющие полную совместимость с открытыми технологиями и международными стандартами. Обеспечение их аттестационных испытаний - это сложная комплексная задача, требующая проведения работ по совершенствованию информационного, нормативно-методического, научно-технического и организационного обеспечения.

С ростом потоков данных возрастает нагрузка на транспортную среду и возникает целый ряд проблем в области совместной работы средств информационного обмена.

Поэтому сделан вывод о необходимости нового подхода к решению проблемы совместимости средств информационного обмена и разработки эффективной методики автоматизации процессов их аттестационных испытаний.

Во второй главе представлена формальная постановка задачи анализа процессов аттестационных испытаний средств информационного обмена и разработана математическая модель протокола информационного обмена в виде недетерминированного конечного автомата с предикатами.

На основе анализа уточнены типы ошибок, выявляемых в процессе аттестационных испытаний. При проектировании средства информационного обмена определяется его соответствие техническим условиям (ТУ) или версиям стандартов. (Рис.1).

В описании ПИО выделены два основных аспекта: -логическая характеристика ПИО, как описание кодирования протокольных блоков данных, пересылаемых между логическими объектами;

-процедурная характеристика ПИО, как описание поведения логических объектов протокола.

В исследовании предлагается программа аттестационных испытаний средств информационного обмена (Рис.2). Необходимо отметить, что при аттестационных испытаниях рассматриваются только возможности СИО (ПИО), описанные техническими условиями или стандартами. Если стандарты не содержат правил обработки некорректных сигналов, решение о том, как их обрабатывать перекладывается на разработчика конкретной реализации

Рис.1. Ошибки, выявляемые аттестационными испытаниями.

В работе выделены два основных подхода к обработке некорректных сигналов по умолчанию:

- при получении некорректных сигналов протокол не меняет своего состояния, при этом они либо игнорируются, либо выдается сигнал об ошибке;

- при получении некорректных сигналов протокол переходит в состояние восстановления от ошибки.

Внешнее воздействие

Рис.2. Программа аттестационных испытаний средств информационного обмена.

При постановке задачи аттестационных испытаний СИО предполагается, что ПБД с ошибками кодирования отображаются в некорректные сигналы. Поэтому для составления тестов достаточно рассматривать только модель поведения протокола.

В работе рассматривается множество тестируемых объектов Р. Каждый объект I из множества I* можно представить конечным автоматом, при этом каждый объект I из множества I* обладает следующими свойствами:

- для каждого объекта I е I* можно выделить множество входных сигналов X и множество выходных сигналов У. Множество последовательностей входных сигналов (входных последовательностей) будем обозначать X*; множество входных последовательностей будем обозначать У*;

- на объекте I е I* может быть проведен эксперимент, заключающийся в установке J в начальное состояние (инициализации объекта), подаче входной последовательности а е X* и наблюдении выходной последовательности Р е У*.

При аттестационном испытании сравниваются эталонная модель и объект, представленные конечными автоматами Е, и Е,, на основе понятия их псевдо-эквивалентности. Процедура испытания заключается в применении к объекту тестовой последовательности у с целью выявления ошибок. Под тестовой последовательностью в исследовании понимается последовательность соответствующих пар входного и выходного сигналов: « у1 >,...,< х1/у1».

Тестовая последовательность должна быть построена таким образом, чтобы при тестировании выносился положительный вердикт, если эталонная модель Б, и автомат Е|, моделирующий объект, псевдо-эквиваленгны и отрицательный вердикт в противном случае, что отражается свойством:

К(Г,7) = 1« Б, =, Ег

Подтверждение псевдо-эквивалентности эталонной модели Еэ и модели объекта Е, заключается в проверке наличия в модели объекта всех переходов, представляемых в таблице переходов эталонной модели. Сравнение таблиц переходов двух автоматов осуществляется по внешнему поведению. При этом используемая входная последовательность должна покрывать все переходы эталонной модели, которая в свою очередь должна иметь фиксированное начальное состояние Бо Таким образом, задача анализа аттестационных испытаний может быть сведена к подзадаче достижения выбранного перехода эталонной модели из начального состояния эо. При этом, выполнение перехода НКА происходит при исчислении предиката перехода. В общем случае вид предиката перехода может быть произвольным. Однако трудоемкость перебора может быть сокращена за счет выбора предикатов специального вида, например линейных.

В исследовании разработана модель протокола в виде НКА с предикатами. Предлагаемая модель позволяет вводить переменные, в виде

множества входных и выходных сигналов и предполагает существование разбиений данных множеств по типу сигнала.

В диссертации НКА с предикатами представлен ориентированным графом, вершины которого соответствуют состояниям НКА, а дуги переходам НКА. Дуги помечены системой ограничений и системой присваиваний. Каждому пути в НКА с предикатами можно поставить в соответствие линейную функцию (систему присваиваний) + ' имеющую область входных значений,

описываемую системой линейных неравенств (системой ограничений) л | * (гДе ЗЮ _ столбец сравнений, состоящий из элементов

{>, <, <;, =}. а матрицы Ь^ и АР| состоят из ' элементов {0, 1, -1}. При этом система ограничений будет задавать область входных значений пути, а система присваиваний - зависимость значений параметров выходных сигналов от начальных условий и значений параметров входных сигналов.

Из общей теории автоматов известно, что НКА с предикатами может быть представлен в виде расширенного конечного автомата

X ={*} - множество входных сигналов; х =< хг ,--,ххтах >;

У ={у} -множество выходных сигналов; у =< У[,--,уутах >;

8 - множество состояний;

¿о - начальное обобщенное состояние ¿о = (50,Уо), s0eS>Vo еУ;

V-множество внутренних переменных у=< у,,..,у111)в >;

Т - функция поведения Т: (ЗхХхК) ->■ (5хГх7).

В исследовании функция поведения Т задается как кусочно-линейная функция на множестве Б х X х V. Области входных значений, в которых функция имеет линейный вид, задаются системами линейных неравенств (системами ограничений) Р(в х X х V), причем область линейности включает только одно значение б е Б. Вид функции в областях линейности задается линейными функциями Хх¥-+ХхТхЗ (системами присваиваний). Таким образом, НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств позволяет области значений каждой линейной функции поставить в соответствие множество текущих состояний автомата.

В исследовании представлена оценка вычислительной сложности алгоритма поиска входной последовательности, покрывающей заданный переход НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств. Вычислительная сложность поиска покрытия перехода в НКА с произвольными предикатами переходов составляет О (Дх ' № 1) ■ № -среднее количество переходов, исходящих из одного состояния; Ь - длина покрывающего пути; Их - мощность множества сигналов одного типа.

Вычислительная сложность поиска покрытия перехода в НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств составляет О (Ь'М ').

На основе оценки вычислительной сложности алгоритма генерации теста сделаны следующие выводы: для произвольного НКА с предикатами поиск тестовой последовательности требует полного перебора всех входных значений, что ведёт к недопустимо большой временной сложности решения задачи. Предложенный НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств позволяет значительно ограничить область перебора при генерации тестовой последовательности.

В третьей главе представлена методика генерации аттестационных тестов для НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств, включающая алгоритмы: поиска уникальных последовательностей в НКА; поиска уникальной входной области; построения тестового комплекта; оптимизации поиска покрытия перехода в НКА.

На основе оценки общей длины теста, а также количества сигналов « надежного сброса», включаемых в тест, выполнено обоснование выбора в качестве базового метода тестирования конечного автомата - метода уникальных последовательностей (УП).

В процессе Исследования подтвержден теоретический предел невозможности достижения 100%-го покрытия для автоматов без сигнала «надежный сброс» и наличие множественных ошибок в конечном состоянии переходов. Оценка покрытия теста на основе метода ШО последовательностей выполнялась с помощью вычислительного эксперимента, в процессе которого генерировались автомалы с внесенной по отношению к эквивалентной модели ошибкой.

Для детерминированного автомата оценка вычислительной сложности алгоритма генерации уникальных последовательностей ШО показала, что имеется степенная зависимость времени нахождения последовательностей ШО от количества сигналов р. Если длина последовательностей ШО не превышает Ь, то вычислительная сложность алгоритма генерации теста ШО составляет 0(ра*" • и • 1п( п)) • Поэтому не желательным является увеличение количества сигналов, в частности операция «разложения» сигнала с параметром на различные сигналы, при применении данного алгоритма к расширенному автомату.

Для идентификации состояний был введен аналог уникальной последовательности - уникальная входная область (УВО), которую можно интерпретировать следующим образом: не существует таких начальных состояний (во, уД (в,, V,) и входных последовательностей <х>1,<х>геЛ%° таких, что, подавая <*>,на НКА с предикатами в состоянии (во, уД а < х >2 на НКА с предикатами в состоянии (б,, у" ), будут получены одинаковые выходные последовательности При проведении эксперимента предполагалось, что тестовый сегмент задает одну входную последовательность с точностью до значений параметров и задает корректную выходную последовательность:

TS =<In,Out >;

In =< RST >< x >< RST >;Out =<y>

Доказано утверждение, что необходимым условием применимости разработанного алгоритма является выполнение свойства «корректности» НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств, представленного во второй главе.

При построении алгоритма поиска покрытия перехода для НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств, использовалась характеристика «глобальной достижимости» Lt. Под .глобальным состоянием НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств в исследовании понималась совокупность (i,v) - состояния (s) и значения вектора переменных (v) НКА с предикатами. Lg численно равна максимальной длине последовательности, переводящей НКА из одного глобального состояния (s^v,) в другое глобальное состояние (s„v,).

Для анализа эффективности поиска покрытия перехода в НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств использовался алгоритм поиска покрытия перехода, основанный на поиске в ширину и имеющий временную сложность, экспоненциально зависящую от длины пути (это связано с экспоненциальным ростом количества ветвей дерева поиска, отражающего количество рассматриваемых при поиске вариантов). Определено что, значительное количество рассматриваемых при поиске путей не изменяют глобальное состояние НКА, это позволяет предложить алгоритм обнаружения глобального цикла в графе, представляющего НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств.

Таким образом, представленная методика генерации аттестационных тестов для модели протокола информационного обмена в виде недетерминированного конечного автомата с предикатами, включающая набор алгоритмов генерации аттестационных тестов, основанный на использовании уникальных последовательностей, позволяет получать набор тестов, отвечающих критерию псевдо-эквивалентности и перейти к разработке методики аттестационных испытаний для протоколов информационного обмена.

В четвертой главе представлена методика аттестационных испытаний для протоколов информационного обмена.

Методика аттестационных испытаний показана на рис.3. Прямоугольниками обозначены основные функциональные блоки, соединительными линиями со стрелками - направление обмена данными между функциональными блоками.

В процессе проектирования разработано семейство классов, позволяющих реализовать следующие функции: синтаксический разбор описания на языке SDL; символьное выполнение НКА с предикатами, позволяющее получать системы ограничений и системы присваиваний для

путей НКА с предикатами; генерация УВО для НКА с предикатами; построение дерева поиска покрытия перехода; разрешение систем ограничений для переходов и путей НКА с предикатами с использованием симплекс-метода линейного программирования; построение тестовой последовательности.

Слецификжря ПИО на языке SDL

Рис.3. Методика аттестационных испытаний для протоколов информационного обмена.

Экспериментальное применение разработанных методик и моделей аттестационных испытаний осуществлялась для протокола TCP.

В диссертации разработана покрывающая модель TCP в виде недетерминированного конечного автомата. Для покрывающей модели сгенерированы последовательности UIO и получен частичный тест Выполнен вычислительный эксперимент по оценке покрытия частичного

теста. Разработанная методика автоматизированной генерации тестов и методика аттестационных испытаний позволяют на практике получать тестовые последовательности для протоколов информационного обмена с установлением соединения.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

1. Сформулирована задача анализа аттестационных испытаний средств информационного обмена, основанная на отношении псевдоэквивалентности стандартной эталонной модели и модели тестируемого объекта.

2. Предложена модель протокола информационного обмена в виде НКА с предикатами, позволяющая получить алгоритм генерации тестов, вычислительна! сложность которого не зависит от диапазонов значений параметров модели. Проведен анализ достаточности разработанной модели для описания свойств протоколов. Установлено, что свойства разработанной модели являются достаточными для описания большинства протоколов информационного обмена уровня звена данных, а также сетевого и транспортного уровней.

3. Разработана методика автоматизации процессов аттестационных испытаний средств информационного обмена, позволяющая осуществлять поиск уникальной входной последовательности и уникальной входной области; идентифицировать состояния автомата при тестировании и оценить максимальную длину покрытия перехода. Методика обеспечивает автоматизированную генерацию аттестационных тестов для протоколов информационного обмена с установлением соединения.

4. Предложен алгоритм отсечения глобальных циклов в дереве поиска, позволяющий снизить время генерации аттестационных тестов и повысить эффективность поиска покрытия перехода для НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств

5. Разработана методика аттестационных испытаний для протоколов информационного обмена, реализующая модель и методику генерации аттестационных тестов. Методика аттестационных испытаний ПИО позволяет сократить время разработки аттестационных тестов и повысить их качество. Созданная методика аттестационных испытаний может использоваться специализированными лабораториями предприятий для проведения аттестационных испытаний широкого класса протоколов информационного обмена.

6. С помощью методики аттестационных испытаний получен комплект аттестационных тестов для протокола транспортного уровня TCP.

7. Исследовано покрытие тестов, полученных методом уникальных последовательностей для автомата без сигнала «надежный сброс». Для автоматов, моделирующих ПИО, метод уникальных последовательностей

без использования сигнала «надежный сброс» позволяет достичь 99,9%-го

покрытия с доверительной вероятностью 0,99.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Парамохина Т.М., Еременко А.В. Автоматизированная генерация аттестационных тестов для реализаций протоколов информационного обмена [Текст] / Т.М. Парамохина, А.В. Еременко H Известия ТулГУ. Серия. Технологическая системотехника. Вып.7. Труды участников Четвертой Международной электронной научно-технической конференции «Технологическая системотехника-2005». - Тула: Издательство ТулГУ, 2006. - С.8-15.

2. Парамохина Т.М., Еременко В.Т. Методика оценки неопределенных данных при аттестационном тестировании реализации профилей протоколов информационного обмена [Текст] / Т.М. Парамохина, В.Т. Еременко // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2005. - №8. -М.: Машиностроение. - С.4548.

3. Парамохина Т.М., Еременко В.Т. Способы и приемы оценки неопределенности данных аттестационного тестирования компонентов распределенных управляющих систем [Текст] / Т.М. Парамохина,

B.Т. Еременко // Известия ОрелГТУ. Серия «Информационные системы и технологии».2005. - №1. - С.118-122.

4. Парамохина Т.М., Костин C.B. Повышение надежности процессов информационного обмена в распределенной управляющей системе [Текст] / Т.М. 'Парамохина, C.B. Костин // Наука и практика. №2 -Орел: Орловский ЮИ, 2005. - С.47-49.

5. Парамохина Т.М. Анализ процессов аттестационного тестирования протоколов передачи данных автоматизированных систем управления [Текст] / Т.М. Парамохина // Известия ОрелГТУ. Серия «Информационные системы и технологии».2005. - №2.- С. 150-154.

6. Парамохина Т.М., Костин C.B. Повышение надежности процессов информационного обмена в АСУП [Текст] / ТМ Парамохина,

C.B. Костин // Известия ОрелГТУ. Серия. «Информационные системы и технологии» 2005. - №2. - С.93-96.

7. Парамохина Т.М. Математическая модель тестируемой реализации протоколов информационного обмена [Текст] / Т.М. Парамохина II «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (ИТНОП). Материалы международной научно-технической конференции. Т1. - Орел: Издательство Орел-ГТУ, 2006. - С.161-164.

8. Парамохина Т.М., Еременко А.В. Методика генерации тестов для протоколов информационного обмена на основе недетерминированного конечного автомата с предикатами [Текст] / Т.М. Парамохина, А.В. Еременко // Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (ИТНОП). Материалы

международной научно-технической конференции. Т1. - Орел: Издательство ОрелГТУ, 2006. - С.165-171.

9. Парамохина Т.М., Еременко В.Т. Алгоритмы и процедуры генерации тестирования для протоколов информационного обмена [Текст] / Т.М. Парамохина, В.Т. Еременко // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2006. - №12. - М: Машиностроение. -

С.46-50.

ЛР ИД № 00670 от 05.01.2000 г. Подпис; ~ " 2007 г.

Полиграфический отдел ОрелГТУ 302005, г. Орел, ул Московская, 65

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ АТТЕСТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА.

1.1. Процедуры аттестационных испытаний средств информационного обмена.

1.2. Общесистемные вопросы организации аттестационных испытаний.

1.3. Современные требования к безопасности средств информационного обмена.

1.4. Концептуальная модель данных информационного обмена.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССОВ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА.

2.1. Формальная постановка задачи.

2.1.1. Ошибки, выявляемые аттестационным испытанием.

2.1.2. Программа аттестационных испытаний средств информационного обмена.

2.1.3. Описание возможностей протокола информационного обмена с помощью формальных языков.

2.2. Модель процессов информационного обмена.

2.2.1 Анализ процедуры генерации тестов на основе формального описания в виде недетерминированного конечного автомата с предикатами.

2.2.2. Свойства модели.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ТЕСТОВ ДЛЯ ПРОТОКОЛОВ

ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА.

3.1.Разработка алгоритма генерации тестов для математической модели процессов информационного обмена.

3.1.1. Оценка количества вхождения сигналов "надежный сброс" в тестовых последовательностях.

3.1.2. Алгоритм нахождения уникальной последовательности для недетерминированного автомата.

3.1.3. Оценка покрытия метода уникальной последовательности для протокола без сигнала «надежный сброс».

3.2.Формализация входной области тестовой последовательности.

3.2.1. Процедура нахождения уникальной последовательности для НКА с предикатами.

3.3. Разработка алгоритма построения тестового комплекта на основе метода уникальной последовательности.

3.3.1. Алгоритм построения тестового комплекта.

3.3.2. Оптимизация процедуры поиска покрытия перехода.

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА АТТЕСТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА.

4.1. Способы и приемы аттестационных испытаний, и общие подходы к генерации аттестационных тестов.

4.2. Пример разработки тестового комплекта для протокола TCP.

4.2.1. Характеристики протокола TCP.

Актуальность темы. Современный этап развития автоматизированных систем управления предприятиями характеризуется повышением функциональной насыщенности средств информационного обмена (СИО). Это требует постоянной проверки выполнения ими заданных функций, определения соответствия требованиям технического задания, количественных и качественных характеристик, выявления и устранения недостатков в функционировании, разработанной документации. Указанные обстоятельства предъявляют повышенные требования к процессам аттестационных испытаний, проводимых в заводских условиях специализированными лабораториями. Аттестационные испытания позволяют определить соответствие СИО техническому заданию, оценить качество опытной эксплуатации и решить вопрос о приемки СИО в постоянную эксплуатацию.

Аттестационные испытания включают в себя проверку полноты и качества реализаций функций СИО при штатных, предельных, критических значениях параметров в различных условиях функционирования СИО, указанных в техническом задании; выполнения требований, относящихся к их интерфейсу; средств и методов восстановления их работоспособности после отказов.

К числу недостатков современных аттестационных испытаний относится то, что они проводятся на специальном оборудовании и стендах путем сравнения эталонного образца с образцом из опытной партии. Постоянная перенастройка, а также разработка эксплуатационно-технической документации требуют значительных материально-технических и временных затрат и модификации алгоритмического обеспечения.

Указанные обстоятельства вызывают необходимость исследования направлений совершенствования аттестационных испытаний СИО, включая протоколы информационного обмена (ПИО). Представление ПИО, как совокупности формализованных синтаксических и семантических правил, определяет работу средств информационного обмена в процессе обработки данных, позволяет описать статические и динамические свойства взаимодействия протокольных объектов (функциональных модулей одного уровня) и может служить основой документирования. Выбор протоколов информационного обмена позволяет определить сигналы, форматы данных, способы проверки ошибок, а также алгоритмы для интерфейсов, включая принципы подготовки сообщений, передачи и анализа на различных уровнях детализации, обеспечить защиту от угрозы, вносимых средой обработки данных. В этом смысле рассмотрение протоколов с точки зрения соглашения между двумя протокольными объектами о формате и содержании служебной информации управления позволяет осуществлять наблюдение за состоянием области обработки, а также определить последовательность управляющих сигналов и процедуры обмена данными в среде АСУП. Таким образом, возникает научная задача аттестационных испытаний протоколов ■ информационного обмена и анализа их спецификаций.

Анализ ретроспективы развития предметной области показывает, что исследованию вопросов протоколов информационного обмена посвящено большое количество работ. В рамках научного направления «Развитие и применение открытых систем в России» получен опыт по формированию среды открытых систем и предложена автоматизированная методика проектирования профилей протоколов информационного обмена (Ю.В. Гуляев, А.Я.Олейников - Институт радиотехники и электроники РАН). Исследования, выполненные непосредственно и под руководством профессора В.А.Сухомлина (МГУ им. Ломоносова) и В.К. Щербо, В.К. Козлова (Международный центр научной и технической информации), обобщают опыт международной стандартизации в области построения современных информационных систем.

В основе настоящего исследования лежат результаты работ: в области теории конечных автоматов (А. Гилл, В.Б. Кудрявцев, И.Б. Куфарова, Б.И. Плоткин); разработки методов применения техники формального описания и тестирования протоколов (H.A. Анисимов, О.Б. Макаревич, В.А. Мизин, В.Б. Фунтиков); исследования механизмов повышения надежности информационного обмена (И.В. Алексеев, C.B. Антонов, Ю.С. Злотников, Д.И. Мельников).

В этих работах имеются достаточные научные предпосылки для решения поставленной задачи. Между тем, до настоящего времени существующие подходы к решению данной проблемы носят, как правило, локальный по областям применений и разрозненный по методам характер.

Основными характеристиками, определяющими выбор методов и средств аттестационных испытаний, являются время тестирования и полнота проверки свойств СИО, при этом аттестационные испытания должны проводиться в максимально сжатые сроки и без потери качества.

В настоящее время активно проводятся исследования по использованию в разработке систем информационного обмена формальных методов описания и автоматизированной генерации аттестационных тестов.

Поэтому научный аспект решения сформулированной задачи связан с использованием в разработке средств информационного обмена формальных методов описания и возможности автоматизированной генерации аттестационных тестов на основе формальных моделей. Практическая часть решаемой задачи включает в себя моделирование процессов информационных обмена и разработку алгоритмов и средств для аттестационных испытаний СИО.

Объект исследования - средства информационного обмена.

Предмет исследования - процессы аттестационных испытаний средств информационного обмена.

Цель исследования - повышение эффективности аттестационных испытаний за счет автоматизации процессов генерации тестов в средствах информационного обмена.

Для достижения сформулированной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ принципов построения и тенденций развития средств информационного обмена.

2. Анализ процессов аттестационных испытаний СИО.

3. Моделирование процессов информационного обмена.

4. Разработка алгоритмов генерации тестовых последовательностей на основе полученной модели и оценка вычислительной сложности полученных алгоритмов.

Методы и средства исследования. При решении указанных задач использовались методы математической логики, аппарат теории множеств, аппарат теории графов, теория конечных автоматов, методы математического программирования, методы анализа вычислительных алгоритмов.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в том, что: поставлена и решена задача анализа аттестационных испытаний средств информационного обмена и получены новые научные результаты:

1. Предложена математическая модель процессов информационного обмена на основе недетерминированного конечного автомата, с использованием целочисленных линейных неравенств для описания полного пространства состояний протокольных объектов.

2. Разработана методика подготовки тестов, основанная на эвристических методах анализа уникальных последовательностей и исправлении ошибок.

3. Разработана методика аттестационных испытаний средств информационного обмена, включающая математическую модель процессов информационного обмена и методику подготовки тестов.

Практическая значимость заключается в применении теоретических положений методик и алгоритмов автоматизированной генерации тестов для программы аттестационных испытаний средств информационного обмена.

В частности, полученные результаты использованы: - в ОКР «Оса-БЕСТ», в процессе подготовки нормативно-методических документов и спецификаций протоколов информационного обмена, разрабатываемых в ФГУП НТЦ «Атлас» ФСБ России; в НИОКР «Система» ФГУ НИИ «Энергия» г. Ступино для уточнения и детализации процессов обработки результатов аттестационного тестирования и их сравнения с согласованными требованиями технического задания на средства информационного обмена; в НИЦ ФСО России, для оценивания полноты выполнения технического задания на разработку программного обеспечения.

Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.

Для ФГУП НТЦ «Атлас» ФСБ России применение методики и алгоритмов автоматизированной генерации тестов позволило оптимизировать состав протоколов, сервисов, услуг, функций и сократить сроки интеграции и комплексной отладки специализированных средств информационного обмена. Представленные алгоритмы позволили генерировать тестовые последовательности для описания протоколов с тайм-аутами и определить рациональные пределы тестирования.

Кроме того, в НИИ «Энергия» применение методики и алгоритмов автоматизированной генерации тестов позволило в 1,6 раза сократить время аттестационного тестирования реализаций протоколов информационного обмена для АСУ и снизить время на оценку их соответствия на разных стадиях разработки.

Достоверность и обоснованность научных положений, результатов, выводов и рекомендаций, приведенных в диссертационной работе, достигнута: за счет корректного применения аппарата теории множеств, математической логики, конечных автоматов; непротиворечивости и воспроизводимости результатов, полученных теоретическим путем; сочетания формальных и неформальных методов исследования; использования методов, адекватных природе изучавшихся процессов и явлений; достаточно полного учета многократно проверенных, в том числе и на практике, исходных данных; верификации отдельных результатов в рамках известных теоретических конструкций, широко используемых в теории сложных технических систем.

Апробация и публикации. Материалы диссертации докладывались на:

1. 1У-ой Международной электронной научно-технической конференции «Технологическая системотехника-2005»(г. Тула, 2005);

2. Х-ой конференции преподавателей и аспирантов ОрелГТУ «Неделя науки» (г. Орел, 2005);

3. Региональной научно-практической конференции «Проблемы правового регулирования в сфере информационных технологий» (г. Орел, 2005);

4. Межвузовской научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью» (г. Воронеж, 2005);

5. Х1-ой конференции преподавателей и аспирантов ОрелГТУ «Неделя науки» (г. Орел, 2006);

6. Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП)» (г. Орел, 2006).

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель процессов информационного обмена на основе недетерминированного конечного автомата с предикатами.

2. Методика подготовки тестов для протоколов информационного обмена.

3. Методика аттестационных испытаний средств информационного обмена.

Данная работа состоит из четырех глав. Первая глава посвящена вопросам описания процессов информационного обмена. Во второй главе представлена формальная постановка задачи анализа аттестационных испытаний средств информационного обмена и разработана математическая модель процесса информационного обмена в виде недетерминированного конечного автомата (НКА) с предикатами. Исследованы свойства представленной модели. В третьей главе разработана методика подготовки тестов для НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств. На основе оценки общей длины теста, а также количества сигналов «сброса», включаемых в тест, выполнено обоснование выбора в качестве базового метода тестирования конечного автомата - метода уникальных последовательностей (УП). В четвертой главе представлена методика аттестационных испытаний средств информационного обмена и пример разработки тестового комплекта для протокола TCP.

Основные результаты проведенных исследований могут быть сформулированы следующим образом:

1. Сформулирована задача аттестационных испытаний средств информационного обмена, основанная на отношении псевдоэквивалентности стандартной эталонной модели и модели тестируемого объекта.

2. Предложена модель процессов информационного обмена в виде НКА с предикатами, позволяющая получить алгоритм генерации тестов, вычислительная сложность которого не зависит от диапазонов значений параметров модели. Проведен анализ достаточности разработанной модели для описания свойств протоколов. Установлено, что свойства разработанной модели являются достаточными для описания большинства протоколов информационного обмена уровня звена данных, а также сетевого и транспортного уровней.

3. Разработана методика подготовки тестов для протоколов информационного обмена, позволяющая осуществлять поиск уникальной входной последовательности и уникальной входной области; идентифицировать состояния автомата при тестировании и оценить максимальную длину покрытия перехода. Методика обеспечивает автоматизированную генерацию аттестационных тестов для протоколов информационного обмена с установлением соединения.

4. Предложен алгоритм отсечения глобальных циклов в дереве поиска, позволяющий снизить время генерации аттестационных тестов и повысить эффективность поиска покрытия перехода для НКА с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств

5. Разработана методика аттестационных испытаний для средств информационного обмена, реализующая модель процессов информационного обмена и методику подготовки тестов для протоколов информационного обмена. Методика аттестационных испытаний СИО позволяет сократить время разработки аттестационных тестов и повысить их качество. Созданная методика аттестационных испытаний может использоваться специализированными лабораториями предприятий для проведения аттестационных испытаний широкого класса протоколов информационного обмена.

6. С помощью методики аттестационных испытаний получен комплект аттестационных тестов для протокола транспортного уровня TCP.

7. Исследовано покрытие тестов, полученных методом уникальных последовательностей для автомата без сигнала «надежный сброс». Для автоматов, моделирующих ПИО, метод уникальных последовательностей без использования сигнала «надежный сброс» позволяет достичь 99,9%-го покрытия с доверительной вероятностью 0,99.

Заключение

Разработка эффективных методов аттестационных испытаний является необходимым условием обеспечения совместимости технических средств информационного обмена. Одним из перспективных направлений сокращения времени проведения аттестационных испытаний для протоколов информационного обмена является использование автоматизированной генерации тестов на основе формальной модели конечного автомата.

В связи с этим диссертационная работа посвящена автоматизации процессов аттестационных испытаний средств информационного обмена, на основе модели процессов информационного обмена, представляющей собой недетерминированный конечный автомат с предикатами в виде целочисленных линейных неравенств.

1. Агафонов В.Н. Спецификация программ: Понятийные средства и их организация. Новосибирск: Наука, 1987.

2. Алексеев И.В. Диссертация . кандидата физ.-мат. наук. Ярославль: ЯРГУ, 2000. - 141 с.

3. Антонов С. В. Диссертация . кандидата технических наук. М.: ИЛИ РАН, 1997.-154 с.

4. Анисимов Н. А. Диссертация . доктора технических наук. М.: Институт программных систем РАН, 1995. - 450 с.

5. Альбернтс М.Я., Калниньш А. А., Калныня Д. А. Автоматизированное тестирование телекоммуникационных систем. // Автоматика и вычислительная техника. № 5,1997. С. 29 - 39.

6. Архангельский Б.В., Черняховский В.В. Поиск устойчивых ошибок в программах. М.: Радио и связь, 1989.

7. Ахо А. Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М.: Мир, 1979. - 535 с.

8. Баженов Л.Б. Строение и функции естественнонаучной теории. -М.: Наука, 1978.-231 с.

9. Бейнер Р.Л. Программное обеспечение без ошибок. М.: Радио и связь, 1996.- 173 с.

10. Блау С.А., Позин Б.А. Анализ планов тестирования программных модулей с учетом нереализуемых маршрутов // Программирование. №4. 1988.-С. 26-34.

11. Борзов Ю.В. Тестирование программ с использованием символического выполнения. Программирование, № 1,1980. - С. 51 - 59.

12. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. М.: Мир, 1990.-510 с.

13. Боэм Б. Характеристики качества программного обеспечения М.: Мир, 1981.-316 с.

14. Бушуев С.Н. Организация распределенного преобразования информации в информационно-технических системах. СПб.: ВАС, 1994. - 226с.

15. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Высшая школа, 1998.-575с.

16. Волкова В.Н., Воронков В.А., Денисов A.A. и др. Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи. М.: Радио и связь, 1983.-248 с.

17. Галатенко В.А., Макстенек М.И., Трифаленков И.А. Сетевые протоколы нового поколения. Jet Info, 1998, № 7,8.

18. Гилула М.М. Множественная модель данных в информационных системах. М.: Наука, 1992. - 208 с.

19. Гилл А. Введение в теорию конечных автоматов. М.: Наука, 1966. - 272 с.

20. ГОСТ 34.201-89 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем. М.: Госстандарт СССР, 1989.

21. ГОСТ 34.603-92 Информационная технология. Виды испытаний автоматизированных систем. М.: Госстандарт России, 1992.

22. ГОСТ Р 34.90-93 Информационная технология. Передача данных' и обмен информацией между системами. Протокольные комбинации для обеспечения и поддержки услуг сетевого уровня ВОС. М.: Госстандарт России, 1993.

23. ГОСТ 51170 98. Качество служебной информации. Термины и определения. - М.: Госстандарт России, 1999.

24. ГОСТ РИСО'МЭК 9126-93 Информационная технология. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению. М.: Госстандарт России, 1993.

25. ГОСТ Р ИСО'МЭК 9646-1-93 Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Методология и основы аттестационного тестирования. Часть 1. Общие йоложения. М.: Госстандарт России, 1993.

26. ГОСТ Р ИСО'МЭК 9646-2-93 Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Методология и основы аттестационного тестирования. Часть 2. Спецификация комплекта абстрактных тестов. М.: Госстандарт России, 1993.

27. ГОСТ Р ИСО'МЭК 9646-4-93 Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Методология и основы аттестационного тестирования. Часть 4. Реализация тестов. М.: Госстандарт России, 1993.

28. ГОСТ Р 34.91-94. Информационные технологии. Взаимодействие открытых систем. Методология и основы аттестационного тестирования. Часть 6. Спецификация тестов протокольного профиля. М.: Госстандарт России,1994.

29. ГОСТ РИСО'МЭК 11570-94 Информационная технология. Передача данных и обмен информацией между системами. Взаимосвязь открытых систем. Механизм идентификации протоколов транспортного уровня. М.: Госстандарт России, 1994.

30. ГОСТ Р ИСО'МЭК 9594-7-98 Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Справочник. Часть 7. Выбранные классы объектов. М.: Госстандарт России, 1998.

31. ГОСТР ИСО'МЭК ТО 10172-99 Информационная технология. Передача данных и обмен информацией между системами. Спецификация взаимодействия между протоколами сетевого и транспортного уровней. -М.: Госстандарт России, 1999.

32. ГОСТР ИСО'МЭК 10031-1-2000 Информационная технология. Текстовые и учрежденческие системы. Модель приложений распределенного учреждения. Часть 1, Общая модель. М.: Госстандарт России, 2000.

33. ГОСТР ИСО'МЭК 10031-2-2000 Информационная технология. Текстовые и учрежденческие системы. Модель приложений распределенного учреждения. Часть 2. Отличающая объект ссылка и соответствующие процедуры. М.: Госстандарт России, 2000.

34. ГОСТ РИСО'МЭК 10746-1-2004 Информационная технология. Открытая распределенная обработка. Базовая модель. Часть 1. Основные положения. М.: Госстандарт России, 2004.

35. ГОСТ РИСО'МЭК 10746-2-2000 Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Управление данными и открытая распределенная обработка. Часть 2. Базовая модель. М.: Госстандарт России, 2000.

36. ГОСТ Р ИСО'МЭК 10746-3-2001 Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Управление данными и открытая распределенная обработка. Часть 3. Архитектура. М.: Госстандарт России, 2001.

37. ГОСТ РИСО'МЭК 10746-4-2004 Информационная технология. Открытая распределенная обработка. Базовая модель. Часть 4. Архитектурная семантика. М.: Госстандарт России, 2004.

38. Давыдов Е.Б., Злотников Ю.С. Тенденции процессов разработки и исследования протоколов сетей связи. Техника средств связи. Сер. ТПС, 1987, вып.2.-С. 79-88.

39. Джинчарадзе А.К. Методические подходы и тенденции развития стандартизации и систем качества в области информационных технологий // Информационное общество 2000. - № 3. - С. 37-43.

40. Евстигнеев В.А. Применение теории графов в программировании. -М.: Наука, 1985.

41. Еременко В.Т. Математическое моделирование процессов информационного обмена в распределенных управляющих системах. : Монография /Под общей редакций Константинова И.С. М.: Машиностроение - 1, 2004. - 224 с.

42. Еременко В.Т., Туякбасарова Н. А. Теоретические основы построения распределенных управляющих систем с использованием структурнофункционального подхода: Монография. Курск: Курский институт менеджмента, экономики и бизнеса, 2004. - 122 с.

43. Еременко В.Т. Методологический аспект построения теории функциональной стандартизации протоколов информационного обмена // Вестник компьютерных и информационных технологий № 1. - 2004. -С. 14-17.

44. Еременко В.Т. Мётодика анализа гарантированности реализаций профилей протоколов информационного обмена // Вестник компьютерных и информационных технологий № 2. - 2004. - С. 47 - 48.

45. Еременко В.Т. Основное содержание теории функциональной стандартизации протоколов безопасности и принципы ее разработки // Телекоммуникации 2003. - № 6. - С. 34 - 38.

46. Еременко В.Т. Концепция обнаружения и коррекции логических ошибок в реализациях профилей протоколов безопасности // Телекоммуникации 2003. - № 8. - С. 30 - 35.

47. Еременко В.Т., Трофименков А.К. Идентификация мультиплексированных цифровых потоков в условиях априорной неопределенности их структуры // Сборник научных трудов Академии ФАПСИ №12. Орел: Академия ФАПСИ, 2001. - С. 52 - 55.

48. Еременко В.Т. Безопасность информации в телекоммуникационном компоненте ИТКС специального назначения: Монография Екатеринбург: Уральский государственный технический университет, 2000. - 236 с.

49. Еременко В.Т., Чистяков М.В. Теоретические основы создания и применения профилей протоколов архитектур безопасности / Под общей редакцией Еременко В.Т.: Монография Екатеринбург: Уральский государственный технический университет, 2000. - 124 с.

50. Еременко В.Т., Кузьменко О.Г., Подчерняев Н.Г. Теоретические основы обслуживания сообщений в информационно-телекоммуникационных системах: Учебное пособие Орел: Орловский юридический институт, 1999.- 118 с.

51. Еременко В.Т., Подчерняев Н.Г., Орешин Н.А. Основы построения информационно-телекоммуникационных систем: Учебное пособие. Часть 1. Орел: Орловский юридический институт МВД России, 1999. -133 с.

52. Еременко В.Т. Основы построения информационно-телекоммуникационных систем: Учебное пособие. Часть 2. Орел: Орловский юридический институт МВД России, 1999. - 129 с.

53. Еременко В.Т., Парамохина Т.М. Методика оценки неопределенности данных при аттестационном тестировании и реализации профилейпротоколов информационного обмена. Вестник компьютерных и информационных технологий, №8, - Москва, 2005.

54. Еременко В.Т., Парамохина Т.М. Способы и приемы оценки неопределенности данных аттестационного тестирования компонентов распределенных управляющих систем. Известия Орел-ГТУ. Серия «Информационные системы и технологии» - №1. - 2005.

55. Зайцев С.С., Кравцунов М.И., Ротанов C.B. Сервис открытых информационно-вычислительных сетей. Справочник. М. Радио и связь, 1990. -236 с.

56. Злотников Ю.С. Построение протоколов цифровых сетей с интеграцией служб связи. М.: Институт повышения квалификации МПСС, 1987.-72 с.

57. Канер Сэм, Фолк Джек, Нгуен Енг Кек Тестирование программного обеспечения. (Вторая редакция). Киев: ДиаСофт, 2000, 544 с.

58. Касьянов В.Н. Оптимизирующие преобразования программ. М.: Наука, 1988.

59. Козлов В.А. Открытые информационные системы. М.: Финансы и статистика, 1999.-223 с.

60. Конард Д. Услуги й протоколы канального уровня. ТИИЭР, 1983, т.71,№ 12.-С. 34-42.

61. Костин C.B., Парамохина Т.М. Повышение надежности процессов информационного обмена в распределенной управляющей системе. Наука и практика №2 - Орел: Орловский ЮИ, 2005.

62. Костин C.B., Парамохина Т.М. Повышение надежности процессов информационного обмена в АСУП. Известия Орел-ГТУ. Серия «Информационные системы и технологии» - №2. - с.93-96, 2005.

63. Коул Д., Горэм Т., Дональд М.М., Спарджеон Р. Принципы тестирования программного обеспечения. // Открытые системы. 1998. - № 2. -С. 60-62.

64. Кудрявцев В.Б., Алешин С.В., Подколзин A.C. Введение в теорию автоматов М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1985. - 320 с.

65. Куракин Д. В. Диссертация . доктора технических наук. М.: МУИЭМ, 1997.-490 с.

66. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. М.: Мир, 1978.-429 с.

67. Кульгин М. Технология корпоративных сетей. Энциклопедия -СПб.: Издательство «Питер», 1999. 704 с.

68. Куфарова И.Б., Евтушенко Н.В., Петренко А.Ф. Синтез проверяющих тестов для недетерминированных автоматов относительно редукции. // Автоматика и вычислительная техника, № 3,1998. С. 10-20.

69. Липаев В.В. Отладка сложных программ. М.: Энергоатомиздат, 1993.-384 с.

70. Липаев В.В. Надежность программных средств. Серия «Информатизация России на пороге XXI века». М.: СИНТЕГ, 1998. - 232 с.

71. Липаев В.В. Документирование и управление конфигурацией программных средств. Методы и стандарты. Серия «Информатизация России на пороге XXI века». М.: СИНТЕГ, 1998. - 220 с.

72. Лонгботтом Р. Надежность вычислительных систем: Пер. с англ. / Под ред. П.П. Пархоменко. М.: Энергоатомиздат, 1985.

73. Нечепуренко М.И. Попков В.К., Майнагашев С.М. и др. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях. Новосибирск, Наука (Сибирское отделение), 1990. - 514 с.

74. Майерс Г. Надежность программного обеспечения. М.: Мир, 1980.

75. Майерс Г. Искусство тестирования программ: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1982.

76. Мельников Ю. Н., Мясников В.А., Абросимов Л.И. Методы автоматизированного проектирования систем телеобработки данных. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 287 с.

77. Мельников Д. А. Информационные процессы в компьютерных сетях. Протоколы, стандарты, интерфейсы, модели. М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 1999.-256 с.

78. Михайлов A.B. Дирсертация. .кандидата технических наук. Тула

79. Могилевский В.Д. Формализация динамических систем. М.: Вузовская книга, 1999. - 215 с.

80. Мушник Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений: Пер. с нем. М.: Мир, 1990. - 208 с.

81. Насыпный В. В. Развитие теории построения открытых систем на основе информационной технологии искусственного интеллекта. М.: Военное издательство, 1994. - 328 с.

82. Непомнящий В.А., Рякин О.М. Прикладные методы верификации программ. М.: Радио и связь, 1988.

83. Пальчун Б.П., Юсупов P.M. Оценка надежности программного обеспечения. СПб.: Наука, 1994.

84. Парамохина Т.М. Анализ процессов аттестационного тестирования протоколов передачи данных автоматизированных систем управления. -Известия Орел-ГТУ. Серия «Информационные системы и технологии» -№2.- с.150-154, 2005.

85. Парамохина Т.М. Программное средство автоматической генерации аттестационных тестов для протоколов информационного обмена // Известия ТулГУ. Серия «Бизнес-процессы и бизнес-системы». Вып.2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006

86. Плоткин Б.И., Гринглаз Л.Я., Гварамия A.A. Элементы алгебраической теории автоматов. М.: Высшая школа, 1994. - 191 с.

87. Применение имитационного моделирования для динамической отладки и испытания комплексов программ управления / П.Г. Гаганов, А.Н. Зубковский, A.M. Крылов, А.Б. Козлов // Управляющие системы и машины. №3. 1984.-С. 56-61.

88. Протоколы информационно-вычислительных сетей. Разработка, моделирование и анализ. / Под редакцией Мизина В.А. М.: Финансы и статистика, 1990. - 501 с.

89. Тейер Т., Липов М., Нельсон Э. Надежность программного обеспечения: Пер. с англ. М.: Мир, 1981. - 326 с.

90. Фунтиков В.Б. Диссертация . кандидата технических наук. М.: МТУСИ, 2000. - 167 с.

91. Халсалл Ф. Передача данных, сети компьютеров и взаимосвязь открытых систем. М: "Радио и связь", 1995. - 407 с.

92. Хомяков Д.М., Хомяков П.М. Основы системного анализа. М.: Издательство механико-математического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, 1996. - 107 с. .

93. Шаракшанэ A.C., Шахин В.П., Халецкий А.К. Испытания программ сложных автоматизированных систем. М.: Высшая школа, 1982.

94. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. Часть 1. Пер. с англ. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1992. - 272 с.

95. Шильняк Д.Д. Децентрализованное управление сложными системами: Пер. с англ. М.: Мир, 1994. - 576 с.

96. Щербо В.К., Козлов В.А. Функциональные стандарты в открытых системах. Часть 1. Концепция открытых систем. Справочное пособие. -М.: Международный центр научной и технической информации, 1997. -124 с.

97. Щербо В.К. Стандарты вычислительных сетей. Взаимосвязи сетей. Справочник М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2000. - 268 с.

98. Ю9.Якубайтис Э. А. Информационные сети и системы. М.: Финансы и статистика, 1996. - 289 с.

99. Application Portability Profile (АРР). The U.S. Government Open Systems Environment Profile Version 3.0. NIST Special Publication 500-XXX, 1995.

100. Anders Ek, Grabowski J., Hogrefe D. Towards the industrial use of validation techniques and automatic test generation methods for SDL specifications. -Technical report, 1998. 22 c.

101. Besse Cederic, Cavalli A., Lee D. Optimization techniques and automatic test generation for TCP/IP protocols, 1998. 16 c.

102. Bochmann G., Petrenko A., Yao M. Fault coverage of tests based on finite state models. Chapman & Hall, Proc. of IFIP WG 6.1 Protocol Test Systems, 1995 -c. 55-78.

103. Bochmann G., Petremko A., Belial O. Automating the process of test derivation from SDL specifications.- Universite de Montreal, 1996. 12 c.

104. Booch G., Object Oriented Design with Applications, Benja-min/Cummings, Redwood City, CA, 1991.

105. Bourhfir C., Dssouli R., Aboulhamid E.M. Automatic Test Generation for EFSM-based Systems. Canada, Universite de Montreal, DIRO, Publication # 1060, 1995.-60 c.

106. Gavin, Goldsmith M. H., Roscoe Bill, Ryan P. Y. A. Modeling and Analysis of Security Protocols, Addison Wesley. 2000. - 352 s.

107. Government Open Systems Interconnection Profile Version 2. NIST Special Publication 500-192. U.S. Government printing office, Washington, 1991.

108. Dubois D., Lang J., Prade H. Towards possibilistic logic programming. Proceedings of the 8-th Inter. Confer, on logic programming 91, Paris: The Mit Mress, 1991.

109. Draft ETGnn Development and Use of OSE Profiles. EMOS/EGOSE/95/10, 1995.

110. FIBS PUB 158-2: User Interface Component of Application Portability Profile (MIT X Window System) X library API specification. (X Window System, Version 11, Realease 5, MIT X Consortium).

111. Gaffney J. E., Cruickshank Jr. and R. D., "A Genera Economics Model of Software Reuse", Association for Computing Machinery, Australia (May 1992).

112. Gaffney J. E., Durek Jr. and T., Software Reuse Key to Enhanced Production; Some Quantitative Models, "Software Productivity Consortium, SPC-TR-88-015" George Mason University, Center for Software and System Engineering, Herndon, VA (April 1988).

113. Gilb T. Principles of software engineering managent. Wokingham, England: Addison-Wesley, 1988.

114. Howden W.E. Functional program testing and analysis. N.Y.: McGraw -Hill, 1987.

115. Inddustry Government Open Systems Specification (IGOSS). NIST Special Publication 500-217. May, 1994.

116. Internet Protocol (IP) RFC 791.

117. ISO/IEC TR 10000-1:1995(final text, June 1995), Information technology Framework and taxonomy of International Standardized Profiles - Part 1 : General Principles and Documentation Framework.

118. ISO/IEC TR 10000-2:1995(final text, June 1995), Information technology Framework and taxonomy of International Standardized Profiles - Part 2: Principles and Taxonomy for OSI Profiles.

119. ISO/IEC TR 10000-3:1995(final text, June 1995), Information technology Framework and taxonomy of International Standardized Profiles - Part 3: Principles and Taxonomy for Open System Environment Profiles.

120. ISO 7498:1984, Information processing systems Open Systems Interconnection - Basic Reference Model ITU-T Rec.X.200 (1994).

121. ISO/IEC DTR 14252, Portable Operating System Interface for Computer Environments POSIX. (IEEE, PI003.0 Draft 18, Draft Guide to the POSIX Open Systems Environments, February 1995).

122. ISO/IEC 9945/1:1990,(IEEE Std 1003.1 1990), Information technology - Portable Operating System Interface (POSIX) - Part 1 : System Application Program Interface (API) C Language.

123. ISO/IEC 9075:1992 (ANSI X3.135-1992), Information technology Database - Database Language).

124. ISO/IEC 10027: 1990, Information technology Information Resource Dictionary System (IRDS) framework.

125. ISO/IEC 9579: 1993, Information technology Open Systems Interconnection - Remote Database Access (RDA).

126. ISO 9040:1990, Information technology Open System Interconnection - Virtual terminal basic claSs service.

127. ISO/IEC 7942:85, Information processing system Computer graphics -Graphical Kernel System (GKS) function description.

128. ISO/IEC 8805:88, Information processing system Computer graphics -Graphical Kernel System for the dementions (GKS-3D) functional description.

129. ISO/IEC 9592/1:89, Information processing system Computer graphics- Programmer's Hierarchical Interactive Graphical System (PHIGS) Part 1. Functional description.

130. ISO/IEC 9636:91, Information technology- Computer graphics Interfacing techniques for dialogues with graphical devices (CGI) - Functional specification - Part 1 - 6.

131. ISO/JEC 8802:1990 (IEEE Std 802-1990), Information processing system Local area network.

132. ISO/IEC 10148, Information processing system Open Systems Interconnection - Basic Remote Procedure Call (RPC) using OSI Remote Operating.

133. ISO/IEC 9804:1994, Information processing system Open Systems Interconnection - Service definition for the Commitment, Concurrency and Recovery service element.

134. ISO/IEC 9075:1992, Information processing system Text communication - Reliable Transfer - Part 1 .Model and service definition.

135. ISO/IEC 10026:1992, Information technology Open Systems Interconnection - Distributed Transaction Processing - Part 1 : OSI TP Model.

136. ISO 8571/1:1998, Information processing system Open Systems Interconnection - File transfer, access and management - Part 1. General introduction.

137. ISO 10040:1992, Information technology Open Systems Interconnection - Systems management overview.

138. ISO/IEC 10021:1990, Information technology Text communication -Message-Oriented Text Interchange System (MOTIS) - Part 1: Systems and service overview.

139. ISO 9594:1990, Information technology Open Systems Interconnection- The Directory Part, 1 : Overview of concepts, models and service. Rec.X.500.

140. ISO/IEC 10031/1:1991, Information technology Text communication -Distributed - office - appliçation model - Part 1. General model.

141. ISO 8824:1990, Information processing system Open Systems Interconnection - Specification of Abstract Syntax Notation One (ASN.l).

142. ISO 8825:1990, Information processing system Open Systems Interconnection - Specification of Basic Encoding Abstract Syntax Notation One (ASN.l).

143. ISO/IEC 8632/1:87, Information technology Computer graphics -Metafile for the storage and transfer of picture description information - Part 1. Functional description.

144. ISO/IEC 10073:1992, Standard Music Description Languages (SMDL).

145. ISO/SCI/ WG8:1994, Standard Multimedia / Hypermedia Scripting Languages (SMSL).

146. ISO/IEC 10180:1994:., Information technology Text communica-tional - Standard Page Description Languages (SPDL).

147. ISO/IEC DP 9646-1 (N 2040 REV). Information Processing Systems -OSI Conformance Testing Methodology and Framework. Part 1 : General Concepts. ISO, 1988.

148. ISO/IEC DP 9646-2 (N 2041 REV). Information Processing Systems -OSI Conformance Testing Methodology and Framework. Part 2: Abstract Test Suite Specification. ISO, 1988.

149. ISO/IEC JTC1/SC21 N 517. Working Draft of OSI Conformance Testing Methodology and Framework. Part 3: Executable Test Derivation. ISO, 1988.

150. ISO/IEC JTC1/SC21 N 518. Working Draft of OSI Conformance Testing Methodology and Framework. Part 4: Requirements on Clients of Test Laboratories. ISO, 1988.

151. ISO/TC97/SC21 N 519. Working Draft of OSI Conformance Testing Methodology and Framework. Part 5: Test Laboratory Operations. -ISO, 1987.

152. ITU-T Ree. 902 / ISO/IEC 10746-2:1995, Reference Model for Open Distributed Processing.

153. Kit E. Software Testing in the Real World Improving the Process. Addison-Wesley. 1996.

154. Landwehr C.E. Formal models for computer security. ACM Com-put.Surv. 13.3 (Sept. 1981).

155. Levendel Y. Reliability analysis of large software systems: defect data modeling // IEEE transaction on SE. 1990, v. 16. N2. P. 141-152.

156. Lloyd D. K., Lipow M., Reliability: Management, Methods, and Mathematics, Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1962, pp. 224-229.

157. National Computer Security Center. Trusted Network Interpretation. -NCSC- TG- 005, 1987.

158. Neyman J., Outline of a Theory of Statistical Estimation Based on the Classical Theory o Probability, Phil. Trans. Royal Society, London, A., 236, 333,(1937).

159. OMG Document Number 91.12.1. The Common Object Request Broker: Architecture and Specification. R.1.1.

160. OSF/MOTIF, Open Software Foundation, MOTIF Release 1.2.

161. Open Look. Draphical User Interface. Application Style Guidelines. Sun Microsystems, Inc 1991.

162. Poulin J. S, Caruso J. M. and Hancock D. R The Business case for Software Reuse ., "IBM Syst. Journal", Vol. 32, No. 4, 1993. 567-594.

163. Robert K. Ackerman, Navy Doctrine, Systems Face Information Warfare Makeover// Signal. 1996. July. 1996.

164. Transmission Control Protocol (TCP) RFC 793.

165. User Datagram Protocol (UDP) RFC 768.