автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка интеллектуальной системы административного управления процессами настройки операционных систем АСУП

На правахрукописи

ВОРОБЬЕВ АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ АДМИНИСТРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ НАСТРОЙКИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ АСУП

Специальность: 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Орел, 2005

Работа выполнена в Академии ФСО России

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Пирогов Владимир Витальевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Константинов Игорь Сергеевич

кандидат технических наук, доцент Тараканов Олег Викторович

Ведущая организация:

Орловский филиал ИПИ РАН

Защита состоится 19 апреля 2005 г. в 12 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.182.01 при Орловском государственном техническом университете по адресу: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29. Факс: (0862) -41-98-18; (0862) - 41 -66-84

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета.

Автореферат разослан 18 марта 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного сов доктор технических н профессор

Ч

А. И. Суздальцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современная промышленность все больше переходит на выпуск продукции индивидуально под конкретную группу потребителей. Стремление к индивидуальному удовлетворению конкретного клиента требует производств, имеющих гибкую структуру бизнес-процессов, что вызывает к жизни новые подходы, концепции и методологии. Одна из таких концепций, превратилась

сегодня в целое направление информационных технологий.

Первая составляющая - Continuous Acqusition (непрерывные поставки) означает непрерывность информационного взаимодействия с заказчиком в ходе формализации его потребностей, формирования заказа, процесса поставки и т.д. Вторая составляющая - Life Cycle Support (поддержка жизненного цикла изделия) - означает системность подхода к информационной поддержке всех процессов жизненного цикла изделия, в том числе процессов обслуживания, ремонта, утилизации и т.д.

Таким образом, современные гибкие автоматизированные производства (ГАП) - это сложные системы (имеющие иерархически-модульную организацию) преобразования потоков заказов в потоки изделий. Под группу заказов в ГАП организуются виртуальные предприятия, и их работа обеспечивает выполнение этих заказов с определенным качеством. В рыночных условиях, при нестационарных потоках заказов и производственных ситуаций, эффективность ГАП может падать. В связи с этим, необходимо проводить совершенствование составляющих ГАП, в том числе корпоративной автоматизированной системы управления предприятием (КАСУП) путем обнаружения и устранения в ней узких мест. Такое совершенствование КАСУП выполняется в направлении интеллектуализации систем административного управления (ИСАУ), содержащих распределенные экспертно-моделирующие системы (РЭМС) с порождающими распределенными гибридными комплексами моделирования (РГКМ). Далее такие системы моделирования будем называть распределенными гибкими инструментальными комплексами (РГИК). Для разработки ИСАУ с РГИК важны комплексы CASE (Computer Aided Software Engineering) - средств, ориентированных на распределенные объектно-ориентированные технологии

Объектом исследования в работе является интеллектуальная система административного управления процессами настройки операционных систем КАСУП (ИСАУос).

Предметом исследования - распределенный гибкий инструментальный комплекс в ИСАУос.

Целью работы является повышение эффективности процессов генерации, настройки и модернизации операционных систем КАСУП за счет разработки комплекса моделей организации и прототипа распределенного гибкого инструментального комплекса в ИСАУос.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие основные задачи:

- поиск фуьжциональных моделей организации КАСУП, ОС, ИСАУос с РЭМС и комплекса CASE - средств;

- выбор конкретного варианта комплекса CASE - средств;

- выбор архитектуры РГИК и разработка его прототипа, в том числе его базовых компонентов: распределенных систем управления запросами (РСУЗ) и сопровождением (РСУС), базы моделей (РБМ);

- проверка гипотез о работоспособности и производительности РСУЗ со средой взаимодействия приложений (СВП) ISAPI-CORBA в сравнении с предыдущими версиями РСУЗ с СВП типа Baikonur и ISAPI-DCOM, с применением теории массового обслуживания и статистических экспериментов.

Методы и средства исследований. При решении диссертационных задач использовались: методы представления данных и знаний; методы логического и объектно-ориентированного программирования; теория эффективности целенаправленных процессов; методы планирования статистических экспериментов; методы статистического имитационного моделирования; теория массового обслуживания; методы организации и административного управления информационных (локальных) вычислительных сетей.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Функциональные модели организации ИСАУос с РГИК для настройки серверных операционных систем путем их гибридного моделирования.

2. Комплекс CASE - средств для модернизации программного обеспечения РГИК, содержащий базу знаний и систему автоматизированного программирования типа UML, Rational Rose, Rose Delphi Link и Delphi.

3.Архитектура и прототип РГИКос с РСУЗ (включающий СВП типа ISAPI, DCOM, CORBA),, РСУС и РБМ первой очереди развития (включающая имитационные, аналитические, натурные/полунатурные и гибридные комплексы моделей).

4. Научно технические предложения по созданию ИСАУос с РГИК.

Научная новизна работы заключается в следующем, впервые:

1. На основе методов административного управления в информационно-вычислительных сетях и операционных системах получены функциональные модели организации ИСАУос и РГИК как ее основной составляющей (подгверждено свидетельством на полезную модель).

2. Предложен комплекс - средств для модернизации программного обеспечения РГИК, реализующий методики логико-экспертного вывода функциональных моделей организации с использованием базы знаний первой очереди развития и эволюционного прототипирования с процедурами реинжиниринга.

3. Разработаны прототипы РСУЗ с СВП типа ISAPI, DCOM, CORBA и произведена экспериментальная оценка их качества.

Практическая ценность работы составляют:

- прототипы РСУЗ с СВП типа ISAPI - DCOM и IS API - CORBA для АСУ отделов КАСУП с возможностью дальнейшего развития;

- система автоматизированного программирования, включающая UML, Rational Rose, Rose Delphi Link и Delphi.

Реализация результатов работы. На основе теоретических и экспериментальных исследований спроектированы и реализованы ряд прототипов РГИК для настройки серверных ОС в КАСУП, получены методики и средства совершенствования РГИК, которые приняты и используются в ряде предприятий: для разработки проектов создания перспективной автоматизированной системы управления документооборотом (АСУД) ОКБ «Протон»; в системе административного управления КИВС ДМУП «Орелгорэлектротранс»; при разработке типовых проектных компонентов технологического назначения для создания окружных и региональных информационно-аналитических центров в НИИ «Контур», г. Москва; в практической деятельности ООО предприятий «Берег» г. Нижний Новгород и ОАО «Ливны-сахар».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на Международных конференциях "Информатизация правоохранительных систем (г. Москва, Академия управления МВД России, 1998-2000 г.), Всероссийской научно-технической конференции "Проблемы создания и развития ИТКС специального назначения" (г. Орел, ВИПС, 1997, 1999,2001,2003 гг.), X военно-научной конференции (г. Санкт-Петербург, Академия Связи, 1998 г.), Научно-технической конференции «Защита информации в сетях и системах связи» (г. Пенза, 2000 г.), X Международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации» (г. Воронеж, ГТУ, 2005 г.).

Публикации. По результатам исследований по теме диссертации опубликованы 25 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 96 наименований и 9 приложений. Основная часть работы изложена на 157 страницах машинописного текста, включая 63 рисунка и 6 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследований, указаны научная новизна и практическая ценность работы, представлены основные положения, выносимые на защиту, а также сведения об апробации и реализации результатов работы.

В первой главе диссертации приведены результаты анализа развития информационных технологий, применяемых в производственных задачах, и определена возможность повышения эффективности современных ГАП, за счет интеллектуализации систем административного управления операционными системами, входящих в состав КАСУПгап.

Первоначально информационные технологии применялись в задачах производства изделий, а затем и при разработке, проектировании, изготовлении и материально -техническом обеспечении. На современном этапе поддерживаются задачи взаимодействия с заказчиком и партнерами-поставщиками, послепродажного сопровождения изделий и многие другие в рамках концепции CALS.

Современные ГАП с организацией имеют в своем составе:

компьютеризированное интегрированное производство (КИП) и систему ло-

гистической поддержки изделия. Основной составляющей в КИП принято считать АСУП, так как последняя выполняет большинство функций (отличающихся сложностью) предприятия и связана с его производственно - хозяйственной деятельностью. Поэтому в диссертационной работе, автором, в качестве объекта совершенствования выбрана АСУП.

АСУП имеет иерархически-модульную организацию, базовыми модулями которой являются сеть функциональных подсистем управления (S®ny) и информационно-вычислительныесети (Shbc)

В SíDny выделяются компоненты автоматизации: общехозяйственной деятельности предприятия (бухгалтерский учет, управление персоналом, сбыт/снабжение и т.д.); основных технологических процессов предприятия; собственно управленческих процессов, анализ и стратегическое планирование. В качестве платформы для Sony выступают информационно-вычислительные сети. Shbc могут быть представлены кортежем вида:

где Shbc* - сети масштаба рабочих групп, отделов или корпорации; SBC - совокупность вычислительных систем (ВС), включающих аппаратное,

TJ/r

системное и прикладное программное обеспечения; S - совокупность телекоммуникационных средств; SCAV- совокупность служб административного управления; R - взаимосвязи между отдельными компонентами ИВС.

В ИВС масштаба отдела или корпорации имеется множество типов ВС: рабочие станции, серверы баз данных и электронной почты, Web - серверы и др., использующие различную аппаратуру (например, ПЭВМ, кластеры). На каждой из них функционируют различные типы операционных систем. Среди них выделяется особый класс - серверные ОС, которые поддерживают прикладные службы АСУП и обеспечивают эффективность использования вычислительных систем, путем рационального управления их ресурсами. Для этого в ОС имеется комплекс систем управления различными типами ресурсов (устройствами ввода/вывода и приема/передачи, оперативной (виртуальной) памятью, файлами, процессорами), координация которых осуществляется посредством подсистемы прерываний.

При выборе типа, настройке или модернизации серверных ОС в корпоративных ИВС важную роль играет множество алгоритмов диспетчеризации ресурсов и их конкретных реализаций, имеющих различные характеристики. Используя внешние или встроенные в ОС средства администрирования (СУадм), администраторы могут осуществлять структурную (например, замена) и/или параметрическую настройку алгоритмов, которая может существенно повлиять на общую эффективность функционирования ВС в КАСУП. Однако процессы установки, настройки или модернизации серверных ОС являются довольно сложными и могут потребовать больших затрат времени. Так, например, при установке и настройке Windows 2000 Server важно конфигурировать файловую систему и входящие в состав дистрибутива ОС сетевые службы (например, '.DHCP, WINS, IIS, Terminal Server и многие другие), и в том числе СУадм, которая имеет более 400 датчиков о состоянии подсистем ОС и ВС. При этом важно выбрать из них актуальные и определить

время их опроса; с использованием полученных данных выделить узкое место в ОС/ВС и принять решение по его устранению. Для поддержки администраторов, в ходе вышеназванных процессов настройки ОС, необходимы более совершенные системы административного управления (САУос), которые позволяли бы решать сложные задачи качественно (например, безошибочно) и в короткиесроки.

Для этого автор предлагает провести исследование и разработку:

- ИСАУ, включающей РЭМС и РГИК, отличающейся актуальными свойствами: очной/заочной экспертизы, а также гибридности и развиваемое-мости систем моделирования

- комплекса CASE - средств для разработки программного обеспечения РГИК.

Во второй главе рассматривается методика логико-экспертного вывода головных (исходных) функциональных моделей организации ИСАУос, РЭМСос и РГИКос с использованием базы знаний первой очереди развития, включающей нормативные материалы (стандарты, типовые решения и др.) и предложенные автором процедурные (в виде продукций) и декларативные представления (в текстовых, графических и алгебраических форматах). Предложенная база знаний входит в состав комплекса CASE - средств.

Основными результатами, полученными в ходе логико-экспертного вывода, являются головные функциональные модели организации (схемы) ИСАУ ос (рис. 1), РЭМСос (рис. 2) и РГИКос (рис. 3) (полезная модель).

Рисунок 1. ГФС ИСАУос Рисунок 2. ГФС РЭМСос

Пояснения к рисунку 2: 8 - подсистема сопровождения, 9 - подсистема управления запросами, 10 - универсальная подсистема математического и имитационного моделирования, И - подсистема поддержки экспертизы, 12 -специализированная подсистема полунатурного и натурного моделирования, 13 - распределенная база спецификаций, данных, математических, имитационных, полунатурных и натурных моделей и процедур их выбора, 14 - виртуальный стенд моделирования.

Рисунок 3. ГФС РГИКос Далее важно, используя ГФС РГИКос, получить конкретные типы представлений РГИКос, в том числе прототипы РСУЗ (блок 9 на рис.2), систему прикладного взаимодействия различных моделирующих и управляющих приложений в РГИК (СВП), РСУС (блок 8 на рис.2) и РБМ (блоки 10,12,13,14 на рис.2) первой очереди развития для проверки качества РСУЗ и первоначальной поддержки администраторов в ходе процессов инсталляции, настройки и модернизации современных серверных ОС в КАСУП.

В третьей главе рассматривается методика эволюционного прототи-пирования с процедурами реинжиниринга для программирования РСУЗ и описывается РБМ первой очереди развития. Рассмотрим кратко этапы методики и основные результаты, полученные в ходе ее исполнения (рисунок 4).

1. Анализ требований

независимость от языка

1.Наличие стандартных спецификаций

2.Поддержка гетерогенных сред и программирования

3.Функционирование в многодоменных сетях масштаба корпорации

2. Анализ моделей организации РСУЗ-Н (Поиск узких мест)

_±_СВП DCOM_

3. Выбор технологии взаимодействия в РСУЗ-Ш J СВП CORBA

| 4. Проектирование системы (способом реинжиниринга) [

1. Разработка моделей существующего программного продукта с использованием современных CASE — средств

2. Внесение изменений в модели разработанные в предыдущей процедуре с учетом требований этапа 1

3. Генерация кода новой версии программного продукта с использованием сред программирования

_'1 4. Документирование_

Г 5. Тестирование программ

Формирование стендов и планов проведения экспериментальных исследований на них с целью проверки работоспособности прототипа РСУЗ-Ш и сравнения его производительности с предыдущими г версиями РСУЗ по времени отклика на запрос моделирования

6. Формирование научно технических предложений по _использованию разработанных прототипов_

Рисунок 4. Макроструктура методики эволюционного прототипирования На начальных этапах формировались требования, и проводился с их учетом анализ предыдущих версий неформализованных моделей организации

РСУЗ-1 с СВП типа ВаАсопиг и РСУЗ-П с СВП типа БАРМОСОМ, с целью определения модулей, которые важно совершенствовать. Такими были выбраны модули, использующие СВП типа БСОМ (рисунок 5) и обоснована их замена на СВП типа С01ША (рисунок 6).

Рисунок 5. Модель организации РСУЗ с СВП типа ISAPI-DCOM

Рисунок 6. Модель организации РСУЗ с СВП типа ISAPI-CORBA

Для этапа проектирования были выбраны и обоснованы язык моделирования UML, система автоматизированного программирования (САП), включающая средство разработки приложений Borland Delphi 7.0, CASE-средство Rational Rose и мост Rose Delphi Link. Для модернизации РСУЗ с использованием САП (входящая в состав комплекса CASE-средств) использовался особый подход, предлагаемый компанией Ensemble Systems (использование обратного проектирования: все изменения, сделанные на уровне программного кода в Delphi, отображаются в объектной модели, построенной в Rose, и, наоборот, при изменении классов, методов в объектной модели Rose, соответственно, корректируется программный код). В рамках 4-го этапа были разработаны следующие диаграммы: вариантов использования, последовательности сообщений, применения, компонентная, классов (для РСУЗ-Н и III) и получен прототип РСУЗ-Ш. На этапе тестирования осуществлялась проверка работоспособности и оценивание производительности прототипов всех версий РСУЗ с РБМ первой очереди развития на экспериментальных стендах (результаты представлены в главе 4).

Для РБМ автором разработаны модели организации (МОР) и модели процессов функционирования (МПФ) первой очереди развития. К МОР относятся формализованные представления процесса начальной загрузки ЭВМ в

виде композиции продукций и многофазовый процесс установки ОС в виде выражений, использующих математический аппарат булевой алгебры. Эти формализованные представления позволят АДМос сократить время на настройку ЭВМ и установку ОС, а также уменьшить количество ошибок, которые могут возникать в ходе этих процессов. В будущем эти спецификации, например, процесс загрузки можно реализовать в виде базы знаний, а процесс установки ОС представить в виде сетей Петри.

Ниже представлена спецификация процесса установки в виде выражений, использующих Булеву алгебру. При этом в модели имеются следующие обозначения: цифрами (1,2,3...) обозначаются шаги; символами (А,В,С.) обозначаются события; л обозначается обязательное выполнение событий; V обозначается выборочное выполнение событий; обозначается переход между шагами; - отрицание.

Определим события: О - ошибка; Ъ - завершение инсталляции; А -вызов МОНА; В - вызов МНФС; С - вызов МНС; Б - вызов МССД; Е - загрузка драйверов устройств ввода/вывода; Б - возможность ввода данных администратором; в - начало процесса идентификации оборудования; Н -окончание процесса идентификации оборудования и вывод информации об автоматически определенных конфигурациях оборудования; I - изменение конфигураций «вручную»; I - проверка наличия файловой системы; К - обнаружение файловой системы поддерживаемой операционной системы; Ь - обнаружение файловой системы, не поддерживаемой операционной системой; М - выбор администратором файловой системы; N - форматирование файловой системы; Р - выбор директории для операционной системы; Я - вариант установки операционной системы; Я1 - типичная установка; Я2 - минимальная установка; Я3 - выборочная установка; 8 - проверка объема свободного пространства; Т1 - пространства достаточно; Т2 - пространства не достаточно, выбор другого дискового накопителя; и - ввод информации администратором о сетевых компонентах; р - создание системной дискеты; V - копирование выбранных системных файлов и пометка в начальном секторе диска метки о наличии операционной системы; W - перегрузка компьютера; У - первый запуск операционной системы.

11 ИэР

Р эСЫУМУКЗ)

14 ((5 эТ1)эС)у((5зТ2)эС)

15 Сэи

16 иэБ

17 БэС?

18 <3;ЛГ

19

20

Для поддержки АДМос в ходе настройки и мониторинга при функционировании ОС, автором предлагается описание схемы взаимодействия подсистем мониторинга, планирования и исполнения проектов устранения узких мест с РГИК и конкретная реализация подсистемы мониторинга (на базе

Microsoft SMS и Performance Monitor). Кроме того, автором разработаны следующие МПФ: модели алгоритмов диспетчера управления процессов RR (циклическое планирование) и MOOS (многоуровневые очереди с обратными связями), реализованные в пакете GPSS PC; модель диспетчера современных файловых системах FAT16, FAT32 и NTFS, имитирующая часть его функций: чтения/записи и поиска файлов, реализованные в пакете Labview; аналитическая модель (в виде алгебраических соотношений) алгоритма диспетчера управления виртуальной памятью (оперативной памятью и файловой системы) представленная в формате среды MathCad 7.0 PRO.

Обоснован и включен в РБМ ряд тестовых программ (например, Sisoft Sandra, Winbench, WinTune, Hwinfo32) и программные системы на основе виртуальных машин (Vmware, Virtual PC), которые автор предлагает использовать для полунатурного моделирования. В рамках работы отрабатывались и включены в РБМ следующие гибридные модели: из моделей GPPSS PC в модель использующую MathCad - время работы процессора (время моделирования); из моделей MathCad в модели GPSS PC - время передачи данных из памяти в процессор; из модели MathCad в модели использующие LabView -размер файла подкачки; из натурной модели в модель, использующую MathCad - размер оперативной памяти.

Таким образом, предлагаемый автором прототип РСУЗ-Ш и комплекс моделей позволит осуществить первоначальную поддержку АДМос в ходе сложных процессов установки, настройки и модернизации ОС.

В четвертой главе рассматривается моделирование с использованием теории массового обслуживания и экспериментальное исследование РСУЗ (для проверки гипотезы о более высокой производительности СВП типа CORBA).

В рамках моделирования МПФ РСУЗ сводилась к некоторому типу СМО с использованием классификации Кендалла-Башарина. В результате получен тип СМО, сокращенная запись которого, имеет вид M/M/v/r=oo/FF/R. Данная модель СМО позволяет прогнозировать время отклика на запрос моделирования при различных нагрузках, которые не возможно получить путем экспериментальных исследований. Для возможности ее использования проводилась проверка ее адекватности, результаты которой приводятся на стр. 15.

С учетом известных методов планирования и проведения экспериментов осуществлялось исследование с целью проверки работоспособности и оценивания производительности существующих прототипов РСУЗ. Для этого были сформулированы факторы эксперимента и его уровни; определены совокупность откликов по каждому фактору и числа реплик эксперимента; обеспечена рандомизированность эксперимента; выбрана методика обработки результатов; разработан план проведения эксперимента.

В соответствии с целями эксперимента наиболее значимым является способность РСУЗ РГИК вырабатывать требуемый результат за время, не превышающее допустимое (оперативность). Для оценки оперативности, в качестве частного показателя эффективности (ЧПЭФ), использована вероятность того, что время выполнения запроса на моделирование (время реакции РСУЗ на запрос) не превысит допустимое, тогда данный ЧПЭФ можно записать

где ^ - время реакции РСУЗ на запрос, а

в следующем виде: ру^ <(ду ,

- допустимое время. Исходя из теоремы Ляпунова (центральная предельная теорема), предполагается, что ^ распределено по нормальному закону. Тогда оперативность оценивается как вероятность того, что * принимает

значения из интервала

1 Р -{1-М1 в)2 !(2-а2)

<Й

После преобразования с использованием функции Лапласа:

Д-М „ а-М1 „

Р(а<1р</}) = Ф(--Р)-Ф(----ру

у а а

Тогда, для оценки оперативности необходимо определить: (X - нижнюю границу интервала, - верхнюю границу интервала,

математическое ожидание времени реакции системы на запрос.

На основании сформулированного ЧПЭФ, с учетом литературы, выработана система оперативно-технических требований (СОТТ) к РСУЗ:

Оценка прототипов РСУЗ по ЧПЭФ должны быть произведена по критериям пригодности в соответствии СОТТ и превосходства прототипа РСУЗ на базе технологии CORBA по отношению к предыдущим версиям.

Для оценки оперативности критерий будет иметь следующий вид:

где - оцениваемая вероятность прототипа на базе техно-

логии CORBA, Р3^р - заданная в СОТТ вероятность, £

оцениваемая вероятность прототипов предыдущих версий.

В ходе эксперимента будет учитываться только один качественный фактор - абстрактный тип запроса пользователя на моделирование. В качестве уровней фактора выбирается количество пользователей (клиентов РСУЗ) равное 10. Это количество выбрано с учетом максимальных возможностей экспериментального стенда (рисунок 7) используемого автором в исследовании. Отклик - время реакции РСУЗ на запрос { . При этом в качестве варьируемой нагрузки предлагается постепенно возрастающее количество клиентов, одновременно осуществляющих запрос на моделирование к РСУЗ (рабочие места от 1 до 10). Такая нагрузка позволит оценить работоспособность прототипов в наиболее сложных условиях функционирования.

С учетом рекомендаций были выбраны допустимые значения вероятности ошибки I и II рода: а<0,05, у? < 0,01 и проведены автором 10 серий экспериментов для каждого уровня фактора. Поэтому для доказательства достаточности числа реплик после проведения эксперимента необходимо было определить его мощность.

В качестве обеспечения рандомизированности эксперимента, из множества поддерживаемых систем моделирования, был случайно выбран конкретный тип запроса на моделирование с использованием пакета Ма&саё.

В качестве методики обработки результатов эксперимента выбран дисперсионный анализ, так как фактор является качественным.

Рисунок 7. Экспериментальный стенд для исследования прототипов РСУЗ.

Для ускорения расчетов, используемых при однофакторном дисперсионном анализе, использовался пакет анализа данных, входящий в состав программного продукта Microsoft Excel.

Результаты дисперсионного анализа показали: достаточность числа реплик эксперимента; для каждого уровня фактора получены ^ - математическое ожидание времени реакции системы на запрос; для каждого уровня

фактора получены дисперсии (ст2); для каждого уровня фактора определены нижние и верхние границы интервала.

Для определения принадлежности случайной величины (экспериментального данного) к рассматриваемой генеральной совокупности применялся критерий Диксона, который показал отсутствие аномальных значений.

Для проверки соответствия распределения случайной величины предполагаемому теоретическому закону распределения использовалось правило трех сигм, которое показало, что с вероятностью близкой к единице можно считать, что исследуемая случайная величина распределена по нормальному закону. В соответствии с доказанной гипотезой о нормальном распределении времени реакции РСУЗ на запрос рассчитано значение < /?) дпя

каждого уровня фактора.

Уровень 1. Верхняя граница интервала равна 60 секундам и это связано с тем, что в современных браузерах клиентов это время является стандартным таймаугом ожидания ответа. Нижняя гоанищ получена в ходе эксперимента: 1,51 сек. Тогда АА = 1,71 = 0,146,

Результаты для других уровней фактора представлены в таблице 1.

Таблица 1 Результаты экспериментов для РСУЗ с СВП CORBA

Уромкь фактора Математическое ожидание Среднее кеадратическое отклонение .Я к 11 Ф(1) Ф(2) Вероятность

2 1,92 0,092 1,76 0,5 0,4532 0,9582

3 1,97 0,12$ 1,82 0,5 0,4207 0,9207

4 2,18 0,096 2,07 0,5 0,4292 0,9292

5 2,32 0,155 2,19 0,5 0,4429 0,9429

6 2,60 0,102 2,46 0,5 0,4147 0,9147

7 3,00 0,034 2,7 9 0,5 0,4933 0,9938

8 3,21 0,093 3,07 0,5 0,4332 0,9332

9 3,69 0,124 3,52 0,5 0,4147 0,9147

10 4,05 0,091 3,92 0,5 0,4222 0,92 22

Минимальное значение из полученных: Р(а к 1 р < Р) ~ 0,9147 , Для оценки эффективности РСУЗ сравниваем расчетные вероятности с указанными в СОТТ (Р('р ^ * 0,9). Так как, минимальное значение удовлетворяет требованиям к оперативности:

то РСУЗ РГИК на базе технологии CORBA пригоден.

Для оценки второго условия, а именно сравнения по критерию превосходства прототипа РСУЗ на базе технологии СОЯВА с прототипами предыдущих версий используется таблица 2. Важно учесть, что такое сравнение возможно лишь при нахождении сравниваемых прототипов в состояниях оптимальности или квазиоптимальности. Последнее означает, что оба прототипа должны находиться в штатных условиях функционирования, что и подтверждается экспериментом.

Таблица 2

Вероятности Р\ (t„ ^ ) для каждого уровня фактора (РСУЗ на базе DCOM)

Уровень фактора 1 2 3 4 S в 7 8 9 10

Вероятность Pi 0,9207 0,9272 0,9017 0,91 S2 0,9291 0,9074 0,923« 0,9123 0,9071 0,9132

Таким образом, полученные результаты (столбец 7 в таблице 1 и строка 2 в таблице 2) подтверждают гипотезу о превосходстве по времени отклика прототипа РСУЗ РГИК на базе СВП CORBA по сравнению с прототипами предыдущих версий.

Для сравнения результатов аналитического моделирования и экспериментальной оценки процессов функционирования РСУЗ РГИК использовались исходные данные: N =1...10- число источников нагрузки; Zj - удельная нагрузка от одного источника, Эрл. т - ср. продолжительность занятия канала обслуживания (т = 1,71 секунды равное математическому ожиданию для первого уровня фактора, полученного для прототипа РСУЗ на базе CORBA, 1,84 для РСУЗ (DCOM) и т = 2,1 для РСУЗ (Baikonur)), сек; Т=60 секунд - допустимое время ожидания в очереди (определено таймаутом ожидания браузеров в современных ОС). Подставив в СМО модель вышеназванные исходные данные при Zj = 0,08 Эрланга,К=10; т =1,71 (РСУЗ с СВП CORBA); Т = 60, были получены результаты, которые представлены совместно результатами экспериментальных исследований в таблице 3.

Таблица 3. Сравнение результатов СМО моделирования с экспериментальными исследованиями

Количество РМ

1 г 3 4 5 в 7 8 » 10

Результаты СМО моделирования, с 1,71 1,М 1,99 2,17 2,38 2,62 2,91 3,24 3,63 4,1

Результаты экспериментов, с 1,71 1,92 1,97 2,1В 2,32 2,в 3,0 3,21 3,69 4,06

Расхождение, с 0 -0,06 ♦0,02 -0,01 +0,06 +0,02 -0,0» +0,03 -0,06 +0,05

Расхождение, % 0 3,1 1 0,5 2,6 0,8 3 1 1,6 1,2

Таким образом, при нагрузке от одного клиента 0,08 Эрланга РСУЗ РГИК на базе СОЯВА обеспечит время отклика не больше значений, полученных в ходе экспериментальных исследований. Кроме того, вычисленное расхождение между результатами СМО моделирования и экспериментами менее 5 процентов позволяет судить об адекватности выбранной модели и использования ее для приближенной оценки.

В заключении формулируются основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен анализ развития информационных технологий в производстве. В настоящее время актуально применение концепции CALS в гибком автоматизированном производстве. Обоснована необходимость разработки интеллектуальной автоматизированной системы администрирования (ИСАУос) с РГИК для генерации, настройки и модернизации серверных операционных систем в корпоративных АСУП.

2. Получены функциональные модели организации КАСУП, ОС, ИСАУос с РЭМС (полезная модель № 25616 Приоритет от 6.12.01).

3. Предложен комплекс CASE-средств для модернизации программного обеспечения РГИК, реализующий методики логико-экспертного вывода функциональных моделей организации с использованием базы знаний первой очереди развития и эволюционного прототипирования с процедурами реинжиниринга.

4. Разработаны архитектура и прототип РГИКос с РСУЗ, РСУС и РБМ первой очереди развития (включающая в себя аналитические, имитационные, полунатурные/натурные, гибридные комплексы моделей).

5. Проведено моделирование с использованием теории массового обслуживания и экспериментальное исследование РСУЗ, в результате которого подтвердилась гипотеза о более высокой производительности РСУЗ с СВП ISAPI-CORBA по сравнению с предыдущими версиями. Сравнение результатов СМО моделирования с экспериментальными, показывает, что при нагрузке от одного клиента 0,08 Эрланга РСУЗ на базе CORBA обеспечит время отклика не больше значений, полученных в ходе экспериментальных исследований. Расхождение между результатами СМО моделирования и экспериментами менее 5 процентов позволяет судить об адекватности выбранной модели и использования ее для приближенной оценки.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Пирогов В.В., Воробьев А.А., Лебеденко Е.В. Архитектура гибкого инструментального комплекса для подготовки сетевых администраторов ИТКС // Материалы VII Международной конференции "Информатизация правоохранительных систем - 98". - Москва, Академия управления МВД России, 1998.-С.195-199.

2. Пирогов В.В., Воробьев А.А., Лебеденко Е.В., Христенко Д.В. Функционально-логическая модель организации гибкого инструментального комплекса // Материалы VIII Международной конференции "Информатизация правоохранительных систем - 99". - Москва, Академия управления МВД России, 1999.-С. 232-233.

3. Воробьев А.А., Лебеденко Е.В., Христенко Д.В. Гибридное моделирование объектов ИТКС при подготовке специалистов САУ // Материалы всероссийской научно-технической конференции "Проблемы создания и развития ИТКС СН. Часть 1. ВИПС, -Орел, 1997.- Зс.

4. Пирогов В.В., Воробьев А.А., Лебеденко Е.В., Баранов И.Ю., Христенко Д. В. Разработка методики формирования и актуализации базы моделей оценки производительности для службы административного управления развитием информационно - телекоммуникационного центра // Депонированная в ВИНИТИ №515-В99,1999. - 43с.

5. Воробьев А.А., Пирогов В.В. Моделирование распределенной системы управления ГИК с помощью гибридных комплексов моделей // Материалы всероссийской научно - технической конференции "Проблемы создания и развития ИТКС СН." ВИПС, - Орел, 1999. - 2с.

6. Воробьев А.А., Лебеденко Е.В. Методика распределенного моделирования сети планировщиков // Материалы всероссийской научно - технической конференции "Проблемы создания и развития ИТКС СН." ВИПС, -Орел, 1999.-2с.

7. Пирогов В.В., Воробьев А.А., Лебеденко Е.В. Гибкий инструментальный комплекс для подготовки сетевых администраторов ИТКС //Материалы X военно-научной конференции. Санкт-Петербург. Академия связи. 1998.-С. 122-123.

8. Воробьев А.А., Лебеденко Е.В. Распределенная система управления гибкого инструментального комплекса // Сборник докладов IX Международной конференции "Информатизация правоохранительных систем". - Москва, Академия управления МВД России 2000.- 6с.

9. Воробьев А.А., Лебеденко Е.В. Оценка возможности применения РГИК при тестировании производительности сетевых операционных систем // Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции "Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании". Рязань: ГРТА, 2000. - С.73-74

10. Воробьев А.А., Киселев Д.А. Разработка автоматизированной среды обучения сетевым операционным системам на базе гибридного моделирования // Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции "Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании". Рязань: ГРТА, 2000.- С.75-76.

11. Пирогов В.В, Фисун А.П., Воробьев А.А., Джевага КА. Задачи обеспечения информационной безопасности сети ГИК // Материалы научно-технической конференции «Защита информации в сетях и системах связи». НИЭИ.- Пенза, 2000. -С.ЗЗ.

12. Воробьев А.А., Пирогов В.В. Архитектура распределенной системы администрирования сетевых операционных систем // Материалы научно-технической конференции "Проблемы развития ИТКС СН. Академия ФАПСИ. - Орел, 2001. - С.254-256.

13. Воробьев А.А., Киселев Д.А., Степанов А.Ю. Архитектура распределенной системы моделирования сетевых операционных систем // Сборник научных докладов. - Орел, ОрЮИ МВД РФ, 2001.- 2с.

14. Воробьев А.А., Баранов И.Ю. Сравнительный анализ объектно-ориентированных технологий DCOM и CORBA // Сборник материалов 3-й Всероссийской научной конференции «Проблемы создания и развития ИТКС СН». - Орбл: Академия ФАПСИ, 2003. Часть 2. - С. 83-85.

15. Пирогов В.В., Воробьев А.А., Баранов И.Ю. Методика сравнительного анализа распределенных систем управления гибридным моделированием объектов корпоративных информационно-вычислительных сетей // Академия ФАПСИ при президенте РФ. - Орел, 2002. Рус. Деп. в ВИНИТИ 04.04.02 № 621 - В2002. -17с.

16. Пирогов В.В., Воробьев А.А., Лебеденко Е.В. Сравнение альтернатив распределенных систем управления гибридным моделированием объектов корпоративных информационно-вычислительных сетей // Журнал Датчики и системы. - Москва, 2002 г. № 4. - С.7-10.

17. Воробьев А.А., Пирогов В.В. Интеллектуальная система административного управления процессами настройки сетевых операционных систем // Свидетельство на полезную модель № 25616 Приоритет от 6.12.01 Выдано 10.10.02

18. Воробьев А.А. Методика планирования и проведения экспериментов по оцениванию производительности основных компонент сетевых операционных систем, НИР «Регион», Орел, НИИП, вх. № 801 от 29.12.2001. -18с.

19. Воробьев А.А. Суворов Д.В. Разработка практических предложений по использованию терминальных служб операционных систем семейства Windows // Сборник трудов X Международной открытой научной конференции "Современные проблемы информатизации - Воронеж, 2005г. - 1с.

Воробьев Андрей Анатольевич Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н.

Подписано в печать 11.03.2005 г. Формат 30x42/4. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,03. Тираж 100 экз. Заказ № 154 Отпечатано в типографии Академии ФСО России 302034, г. Орел, ул. Приборостроительная 35.

05. iZ - OS. /3

£82

Список сокращений, условных обозначений и терминов.

Введение.

Глава 1. Анализ современных корпоративных АСУП и роль операционных систем в них.

1.1. Гибкие производственные системы и компьютеризированные интегрированные производства.

1.2. Возникновение, эволюция и основное содержание концепции CALS.

1.3. Серверные операционные системы в корпоративной АСУП.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Структура методики логико-экспертного вывода функциональных моделей организации распределенного гибкого инструментального комплекса для настройки операционных систем с использованием баз знаний.

2.1. База знаний для методики логико-экспертного вывода головных функциональных моделей организации интеллектуальных систем настройки в корпоративной АСУП.

2.2. База актуальных декларативных и процедурных представлений для вывода функциональных моделей организации системы управления конфигурациями.

2.3. Модернизация автоматизированной системы настройки в направлении интеллектуализации ее составляющих и база знаний для методики логико-экспертного вывода головных функциональных моделей организации РГИК.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Разработка архитектуры распределенного гибкого инструментального комплекса для настройки операционных систем (РГИКос).

3.1. Разработка распределенной системы управления запросами (РСУЗ) для РГИКос.

3.2. Разработка распределенной базы моделей для РГИКос.

3.2.1 Абстрактные и конкретные типы моделей организации актуальных операционных систем.

3.2.2. Модели процессов функционирования для актуальных подсистем ОС.

Выводы по третьей главе.

11 Глава 4. Экспериментальная оценка процессов функционирования прототипов РСУЗ РГИКос.

4.1. Модель процессов функционирования РСУЗ РГИКос в виде системы массового обслуживания.

4.2. Методика планирования, проведения экспериментов и результаты, полученные с ее помощью.

4.3. Сравнение результатов аналитического моделирования и экспериментальной оценки процессов функционирования РСУЗ

РГИК.

Выводы по четвертой главе.

Актуальность темы. Современная промышленность все больше переходит на выпуск продукции индивидуально под конкретную группу потребителей. Стремление к индивидуальному удовлетворению конкретного клиента требует производств, имеющих гибкую структуру бизнес-процессов, что вызывает к жизни новые подходы, концепции и методологии. Одна из таких концепций, CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support), превратилась сегодня в целое направление информационных технологий.

Первая составляющая - Continuous Acqusition (непрерывные поставки) означает непрерывность информационного взаимодействия с заказчиком в ходе формализации его потребностей, формирования заказа, процесса поставки и т.д. Вторая составляющая - Life Cycle Support (поддержка жизненного цикла изделия) - означает системность подхода к информационной поддержке всех процессов жизненного цикла изделия, в том числе процессов обслуживания, ремонта, утилизации и т.д.

Таким образом, современные гибкие автоматизированные производства (ГАП) - это сложные системы (имеющие иерархически-модульную организацию) преобразования потоков заказов в потоки изделий. Под группу заказов в ГАП организуются виртуальные предприятия, и их работа обеспечивает выполнение этих заказов с определенным качеством. В рыночных условиях, при нестационарных потоках заказов и производственных ситуаций, эффективность ГАП может падать. В связи с этим, необходимо проводить совершенствование составляющих ГАП, в том числе корпоративной автоматизированной системы управления предприятием (КАСУП) путем обнаружения и устранения в ней узких мест. Такое совершенствование КАСУП выполняется в направлении интеллектуализации систем административного управления (ИСАУ), содержащих распределенные экспертно-моделирующие системы (РЭМС) с порождающими распределенными гибридными комплексами моделирования (РГКМ). Далее такие системы моделирования будем называть распределенными гибкими инструментальными комплексами (РГИК). Для разработки ИСАУ с РГИК важны комплексы CASE (Computer Aided Software Engineering) — средств, ориентированных на распределенные объектно-ориентированные технологии (CORBA, DCOM).

Объектом исследования в работе является интеллектуальная система административного управления процессами настройки операционных систем КАСУП (ИСАУ ос).

Предметом исследования — распределенный гибкий инструментальный комплекс в ИСАУ ос.

Щ Целью работы является повышение эффективности процессов генерации, настройки и модернизации операционных систем КАСУП за счет разработки комплекса моделей организации и прототипа распределенного гибкого инструментального комплекса в ИСАУ ос.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие основные задачи:

- поиск функциональных моделей организации КАСУП, ОС, ИСАУос с РЭМС и комплекса CASE - средств;

- выбор конкретного варианта комплекса CASE — средств;

- выбор архитектуры РГИК и разработка его прототипа, в том числе его базовых компонентов: распределенных систем управления запросами (РСУЗ) и сопровождением (РСУС), базы моделей (РБМ);

- проверка гипотез о работоспособности и производительности РСУЗ со средой взаимодействия приложений (СВП) ISAPI-CORBA в сравнении с предыдущими версиями РСУЗ с СВП типа Baikonur и ISAPI-DCOM, с применением теории массового обслуживания и статистических экспериментов.

Методы и средства исследований. При решении диссертационных задач использовались: методы представления данных и знаний; методы логического и объектно-ориентированного программирования; теория эффективности целенаправленных процессов; методы планирования статистических экспериментов; методы статистического имитационного моделирования; теория массового обслуживания; методы организации и административного управления информационных (локальных) вычислительных сетей.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Функциональные модели организации ИСАУос с РГИК для настройки серверных операционных систем путем их гибридного моделирования.

2. Комплекс CASE — средств для модернизации программного обеспечения РГИК, содержащий базу знаний и систему автоматизированного программирования типа UML, Rational Rose, Rose Delphi Link и Delphi.

3. Архитектура и прототип РГИКос с РСУЗ (включающий СВП типа ISAPI, DCOM, CORBA), РСУС и РБМ первой очереди развития (включающая имитационные, аналитические, натурные/полунатурные и гибридные комплексы моделей).

4. Научно технические предложения по созданию ИСАУос с РГИК.

Научная новизна работы заключается в следующем, впервые:

1. На основе методов административного управления в информационно-вычислительных сетях и операционных системах получены функциональные модели организации ИСАУос и РГИК как ее основной составляющей (подтверждено свидетельством на полезную модель).

2. Предложен комплекс CASE - средств для модернизации программного обеспечения РГИК, реализующий методики логико-экспертного вывода функциональных моделей организации с использованием базы знаний первой очереди развития и эволюционного прототипирования с процедурами реинжиниринга.

3. Разработаны прототипы РСУЗ с СВП типа IS API, DCOM, CORBA и произведена экспериментальная оценка их качества.

Практическая ценность работы составляют:

-прототипы РСУЗ с СВП типа ISAPI - DCOM и IS API - CORBA для АСУ отделов КАСУП с возможностью дальнейшего развития;

-система автоматизированного программирования, включающая UML, Rational Rose, Rose Delphi Link и Delphi.

Реализация результатов работы. На основе теоретических и экспериментальных исследований спроектированы и реализованы ряд прототипов РГИК для настройки серверных ОС в КАСУП, получены методики и средства совершенствования РГИК, которые приняты и используются в ряде предприятий: для разработки проектов создания перспективной автоматизированной системы управления документооборотом (АСУД) ОКБ «Протон»; в системе административного управления КИВС ДМУП «Орелгорэлектротранс»; при разработке типовых проектных компонентов технологического назначения для создания окружных и региональных информационно-аналитических центров в НИИ «Контур», г. Москва; в практической деятельности ООО предприятий «Берег» г. Нижний Новгород и ОАО «Ливны-сахар».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на Международных конференциях "Информатизация правоохранительных систем (г. Москва, Академия управления МВД России, 1998-2000 г.), Всероссийской научно-технической конференции "Проблемы создания и развития ИТКС специального назначения" (г. Орел, ВИПС, 1997, 1999, 2001, 2003 гг.), X военно-научной конференции (г. Санкт-Петербург, Академия Связи, 1998 г.), Научно-технической конференции «Защита информации в сетях и системах связи» (г. Пенза, 2000 г.), X Международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации» (г. Воронеж, ГТУ, 2005 г.).

Публикации. По результатам исследований по теме диссертации опубликованы 25 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 96 наименований и 9 приложений. Основная часть работы изложена на 157 страницах машинописного текста, включая 63 рисунка и 6 таблиц.

ВЫВОДЫ:

1. Используя классификацию Кендалла-Башарина, автором была сведена к исполняемым уравнениям систем массового обслуживания вида M/M/v/r=oo/FF/R модель процессов функционирования РСУЗ РГИКос

2. Разработан план проведения эксперимента, в котором определены цели, уровни, фактор, число реплик, способ рандомизации, методика проведения и метод анализа результатов эксперимента.

3. Проведено экспериментальное исследование согласно разработанного плана проведения эксперимента и получены следующие результаты:

- положительно осуществлена проверка работоспособности прототипов РСУЗ различных очередей развития;

- подтверждена гипотеза о превосходстве по времени отклика прототипа РСУЗ РГИК ОС на базе CORBA по сравнению с прототипами предыдущих версий.

4. Произведено сравнение результатов аналитического моделирования и экспериментальной оценки процессов функционирования РСУЗ РГИК. Данное сравнение показало, что модель СМО адекватна (расхождение между результатами СМО моделирования и экспериментами менее 5 процентов) экспериментальным данным при нагрузке от одного источника равное 0,08 Эрланга и ее предлагается использовать для прогнозирования времени отклика на запрос к РСУЗ РГИК при различном числе источников нагрузки (не более 100), удельной нагрузки от одного источника (Эрл) и средней продолжительности занятия канала обслуживания (сек). Кроме того, возможно определение с использованием модели СМО критических значений нагрузки, при которых РСУЗ РГИК не сможет выполнять эффективно свою работу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований, в соответствии с поставленными задачами, получены следующие основные результаты:

1. Проведенный анализ развития информационных технологий в производстве показал, что в настоящее время актуально применение концепции CALS в гибком автоматизированном производстве (ГАП). Однако в рыночных условиях, при нестационарных потоках заказов и производственных ситуаций, эффективность ГАП может падать. В связи с этим, необходимо проводить совершенствование составляющих ГАП, в том числе корпоративной автоматизированной системы управления предприятием (КАСУП) путем обнаружения и устранения в ней узких мест. Такое совершенствование КАСУП предлагается выполнять в направлении интеллектуализации систем административного управления (ИСАУос), включающей РЭМСос и РГИКос, для поддержки процессов установки, настройки и модернизации операционных систем. Для этого важно разработать головные функциональные модели организации ИСАУос, РЭМСос и РГИКос и на их базе получить программные продукты для прототипов ИСАУос с использование комплекса CASE — средств, позволяющего получить их быстро и качественно.

2. Разработана архитектура базы знаний (первой очереди развития) для логико-экспертного вывода (ЛЭВ) головных функциональных моделей организации (схем) КАСУП, ИСАУос, РЭМСос с РГИКос. Предложенная база знаний включена в комплекс CASE - средств, используемой для комплексной разработки программных продуктов для прототипов ИСАУос.

3. Предложена головная функциональная схема ИСАУос с распределенным гибким инструментальным комплексом (РГИКос) (на которую получено свидетельство на полезную модель № 25616 Приоритет от 6.12.01) с использованием методики ЛЭВ.

4. С использованием системы автоматизированного программирования типа UML, Rational Rose, Rose Delphi Link и Delphi, входящая в состав предложенного комплекса CASE - средств, реализована методика эволюционного прототипирования с процедурами реинжиниринга. В рамках этой методики выбраны альтернативы архитектуры РГИКос в ИСАУос и разработаны прототипы РГИК с распределенной системой управления запросами (РСУЗ) со средой взаимодействия приложений (СВП), базирующиеся на ISAPI, DCOM, CORBA технологиях.

5. Разработана распределенная база моделей первой очереди развития, включающая в себя аналитические, имитационные, полунатурные/натурные, гибридные комплексы моделей для проверки качества РСУЗ и первоначальной поддержки администраторов вычислительных и операционных систем в ходе вышеназванных процессов и распределенная система управления сопровождением (РСУС).

6. Проведено моделирование с использованием теории массового обслуживания и экспериментальное исследование РСУЗ, в результате которого подтвердилась гипотеза о более высокой производительности РСУЗ с СВП ISAPI — CORBA по сравнению с предыдущими версиями. Сравнение результатов аналитического моделирования с экспериментальными, показывает, что при нагрузке от одного клиента 0,08 Эрланга РСУЗ РГИК на базе CORBA обеспечит время отклика не больше значений, полученных в ходе экспериментальных исследований. Расхождение между результатами СМО моделирования и экспериментами менее 5 процентов позволяет судить об адекватности выбранной модели и использования ее для приближенной оценки.

1. Васильев В.Н. Организация, управление и экономика гибкого интегрированного производства в машиностроении. М.: Машиностроение, 1986.-312 с.

2. Черпаков Б.И. Интегрированная АСУ автоматизированных производств. М.: ЭНИМС, 1992. - 304 с.

3. Судов Е.В., Серов А.А. Оценка возможности использования радиальных последовательных интерфейсов при построении АСУ производственными участками // Интегрированная АСУ автоматизированных производств, Сборник научных трудов ЭНИМС. М., 1992. - С.233-239.

4. Горнев В.Ф., Емельянов В.В. Овсянников М.В. Оперативное управление в ГПС. М.: Машиностроение, 1990. 256 с.

5. Альперович Т.А., Баранов В.В., Давыдов А.Н., Сергеев С.К., Судов Е.В., Черпаков Б.И. Компьютерно-интегрированные производства и CALS-технологии в машиностроении: Учебное пособие / Под ред. Б.И. Черпакова. -М.: ГУП "ВИМИ", 1999. -512 с.

6. Потехин И.П. Логистика и компьютеризированные интегрированные производства // Автоматизация и современные технологии. 1995.-№2.-С.34-36.

7. Черпаков Б.И., Судов Е.В. Интегрированная система управления автоматизированным заводом // СТИН. 1994. №6. - С.5-9.

8. Уайт О.У. Управление производством и материальными запасами в век ЭВМ. М.: Прогресс, 1978. - 302 с.

9. ГОСТ Р ИСО 9004 2000. Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности. — М.: Издательство стандартов, 2000.

10. NATO CALS Handbook, March 2000, Brussels

11. Дмитров В.И. Опыт внедрения CALS за рубежом // Автоматизация проектирования. 1997. - №1. - 5 с.

12. CALS (Поддержка жизненного цикла продукции): Руководство по применению / Министерство экономики РФ; НИЦ CALS-технологий "Прикладная логистика"; ГУП "ВИМИ", 1999. 44 с.

13. Р50-1-031-2001. "Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Терминологический словарь. Часть 1. Стадии жизненного цикла продукции". М.: Госстандарт РФ, 2001.

14. FIPS PUB 183-93 Federal Information Processing Standards Publication. Integration Definition For Function Modeling.

15. Громов А., Каменева M., Старыгин А. Управление бизнес-процессами на основе технологии Workflow. //Открытые системы. — 1997. -№1.-4 с.

16. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. А.П. Пятибратов, Л.П .Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П. Пятибратова.-М.: Финансы и статистика, 1998.- 400 е.: ил.

17. Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Спб: Издательство "Питер", 1999. -699 е.: ил

18. Таненбаум Э. Современные ОС. Спб.: Питер, 2004 - 1040с.:ил.

19. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. — СПб.: Питер, 2001. 544с.

20. Французов Д. Оценка производительности вычислительных систем //Открытые системы. — 1996. № 2. - С.58-66.

21. Юдицкий С.А., Кутанов А.Т., Методология структурного анализа и логического проектирования сложных информационно-управляющих систем // Приборы и системы управления. 1994. - №4. - С. 15-25.

22. Каменнова М.С. Системный подход к проектированию сложных систем // Журнал д-ра Добба. 1993. - №1. - С.9-14.

23. Гэйн К., Сарсон Т. Структурный системный анализ: средства и методы. В 2-х частях. Пер. с англ. Под ред. А.В. Козлинского. М.: Эйтекс. -1993.-320 с.

24. Литвак Б.Г. Экспертная информация: Методы получения и анализа. М.: Радио и связь, 1982. — 184 с.

25. Наумов А.Н., Вендров A.M., Иванов В.К. и др. Системы управления базами данных и базами знаний. — М.: Финансы и статистика. — 1991.-352 с.

26. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. — Спб.: Издательство: "Питер", 2001. 384 с.

27. Павлов С.Н. Системы искусственного интеллекта: Учебное методическое пособие. Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2002. - 93 с.

28. Шафран В. Создание Web-страниц. Самоучитель. — Спб.: Издательство: "Питер", 2000. 310 с.

29. Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия — Спб.: Издательство "Питер", 2000. 816 е.: ил.

30. Грей К., Ларсон Э.Управление проектами. Практическое руководство. — М.: Издательство: Дело и Сервис, 2003. 528 с.

31. Воробьев А.А., Лебеденко Е.В., Афанасьев В.В .Распределенный гибкий инструментальный комплекс для процедурного изучения ИТКС // Сборник научных трудов ученых Орловской области. Вып. 4. т. 1. 1998. — С.421-428

32. Пирогов В.В., Воробьев А.А., Лебеденко Е.В. Гибкий инструментальный комплекс для подготовки сетевых администраторов ИТКС //Материалы X военно-научной конференции. Санкт-Петербург. Академия связи. 1998.-С.122-123.

33. Стандарты ISO 7498-4 и МСЭ-Т Х.700.

34. Тони Редмонд Управление сервером Exchange 2000 / Издательство Открытые Системы, журнал "Windows 2000 Magazine". №2. -2001.

35. Практическая диагностика сетей. Электронный документ компании Prolan. http://www.prolan.ru/pdf/iptest/PracticeDiagnostics.pdf

36. Пирогов В.В, Фисун А.П., Воробьев А.А., Джевага К.А. Задачи обеспечения информационной безопасности сети ГИК // Материалы научно-технической конференции «Защита информации в сетях и системах связи». НИЭИ. Пенза, 2000. - С.ЗЗ.

37. Пирогов В.В, Фисун А.П., Воробьев А.А., Джевага К.А. Анализ подходов обеспечения информационной безопасности сети ГИК // Материалы научно-технической конференции «Защита информации в сетях и системах связи». НИЭИ. Пенза, 2000. - С.34.

38. Крейнек С. Интернет Энциклопедия. Спб.: Питер, 1999. - 560с.

39. Гуц А.К. Математическая логика и теория алгоритмов: Учебное пособие. Омск.: Издательство Наследие. Диалог-Сибирь. 2003. 108 с.

40. Таненбаум Э., Стен М.ван. Распределенные системы. Принципы ипарадигмы. Спб.: Питер, 2003. - 877 с.

41. Бенькович Е.С., Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. Практическое моделирование динамических систем — Спб.: БХВ-Петербург, 2002. — 464 с.

42. Гордон Я. Компьютерные вирусы без секретов. М.: Издательство: Новый издательский дом, 2004. - 319 с.

43. Фишберн Питер С. Теория полезности для принятия решения. — М.: Наука, 1978.-352 с.ф 47. Метакидес Г., Нероуд А., Принципы логики и логическогопрограммирования. М.: Издательство "Факториал", 1998. - 288 с.

44. Корнышев Ю. Н., Пшеничников А. П., Харкевич А. Д. Теория телетрафика: учебник для вузов. — М.: Радио и связь, 1996. 272 с.

45. Воробьев А.А., Лебеденко Е.В. Распределенная система управления гибкого инструментального комплекса // Сборник докладов IX Международной конференции "Информатизация правоохранительных систем". — Москва, Академия управления МВД России 2000.- 6с.

46. Гришаков В.Г., Воробьев А.А., Молчанов А.В., Лебеденко Е.В. Архитектура распределенной базы моделей сети гибких инструментальных комплексов//Депонированная в ВИНИТИ УДК 681.3 (072.8)681.854, 1999. -17с.

47. Воробьев А.А., Пирогов В.В. Архитектура распределенной системы администрирования сетевых операционных систем // Материалы научно-технической конференции "Проблемы развития ИТКС СН. Академия ФАПСИ. Орел, 2001. - С.254-256.

48. Роберт Дж. Оберг. Технология СОМ+. Основы и программирование. СПб.: BHV, 2000. - 430 с.

49. Бокс Д. Сущность технологии СОМ. Библиотека программиста. — Спб.: Питер, 2001. 400 с.

50. Трельсен Э. Модель СОМ и применение ATL 3.0: Пер. с англ. -Спб.: BHV Санкт-Петербург, 2000. - 928 с.

51. Андреев А.Г. и др. Microsoft Windows 2000 Server. Русская версия / Под общ. ред. Чекмарева А.Н и Вишнякова Д.Б. Спб.: БХВ - Петербург, 2003.-960с.

52. Слама Д., Джейсон К., Перри Р. Корпоративные системы на основе CORBA.: Пер. с англ.: Уч. пос.-М.: Издательский дом "Вильяме", 2000. — 368 е.: ил.

53. Хармон Э. Разработка СОМ — приложений в среде Delphi: Пер. с англ.: Уч. пос. М.: Издательский дом «Вильяме», 2000. — 464 с.

54. Карлбертсон Р., Браун К., Быстрое тестирование.: Пер. с англ.- М.: «Вильяме», 2002. -384 с.:ил.

55. Воробьев А.А., Баранов И.Ю. Сравнительный анализ объектно-ориентированных технологий DCOM и CORBA // Сборник материалов 3-й Всероссийской научной конференции «Проблемы создания и развития ИТКС СН». Орёл: Академия ФАПСИ, 2003. Часть 2. - С. 83-85.

56. R. Orfali и D. Harkey "Client/server Programming with Java and CORBA", second edition, Wiley, 1998.

57. Object Management Group Common Object Request Broker: Architecture and Specification, Revision 2.1, August 1997.

58. Зиндер Е.З. Бизнес-реинжиниринг и технологии системного проектирования. Учебное пособие. М., Центр Информационных Технологий, 1996. 232 с.

59. Калянов Г.Н. CASE: Компьютерное проектирование программного обеспечения. -М.: НЦИЭ ИнтерЭВМ, 1990.- 115 с.

60. Новоженов Ю.В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем. М.: Citforum, 1996.

61. A.M. Вендров CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем — М.: Citforum, 1998.

62. Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях: Пер. с англ. -Киев.: Диалектика, 1993. -240 с.

63. Маклаков С.В. BPwin и Erwin М.: ЗАО «Издательство БИНОМ»,2001.-496 е.: ил.

64. Трофимов С.А. CASE — технологии: практическая работа в Rational Rose М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2001 г. - 272 е.: ил.

65. Гома X. UML. Проектирование систем реального времени, параллельных и распределенных приложений: Пер. с англ. М.: ДМК Пресс,2002.-704 е.: ил.

66. Ресурсы Microsoft BackOffice: Exchange Server и Systems Management Server: Пер. с англ. — Спб.: BHV — Санкт- Петербург, 1998. -1008 с.

67. Thomas J/ Schriber. An Introdution to Simulation Using GPSS/H. John Wile & Sons. 1991. ISBN, 0-471-04334-6. P. 425.

68. Чеботарёв А. Семь вещей, которые нужно знать о VMWare и VirtualPC. // Компьютеры + программы, Изд. Комиздат. — 2003. № 3.

69. Воробьев А.А., Киселев Д.А., Степанов А.Ю. Архитектура распределенной системы моделирования сетевых операционных систем // Сборник научных докладов. Орел, ОрЮИ МВД РФ, 2001.- 2 с.

70. Краковяк С. Основы организации и функционирования ОС ЭВМ: Пер. с франц. М.: Мир, 1988. - 480 с.

71. Лоули Д. Максвелл А. Факторный анализ как статистический метод. М.: Мир, 1968. - 144 с.

72. Блохин В.Г. и др. Современный эксперимент: подготовка, проведение, анализ результатов. М.: Радио и связь. - 1997. - 230 с.

73. Броверман Э.М., Фломтольц Э. Структурные методы обработки эмпирических данных. — М.: Наука, 1983. 464 с.

74. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Изд. 4-е, доп. Учебн. пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1972. — 368 с.

75. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных: Пер. с англ. — Л.: Судостроение, 1980. 384 с.

76. Пирогов В.В., Воробьев А.А., Лебеденко Е.В. Сравнение альтернатив распределенных систем управления гибридным моделированием объектов корпоративных информационно-вычислительных сетей // Журнал Датчики и системы. Москва, 2002 г. № 4. - С.7-10.

77. Пирогов В.В., Воробьев А.А., Баранов И.Ю., Лебеденко Е.В. Методика сравнительного анализа распределенных систем управления гибридным моделированием объектов КИВС // Сборник научных трудов. Выпуск № 14 Орел, Академия ФАПСИ. 2003. - С.70-80.

78. Петухов Г.Б. Основы теории эффективности целенаправленных процессов. Часть 1. Методология, методы, модели. СПб.: МО СССР, 1989.660 с.

79. Ланне А.А., Улахович Д.А. Многокритериальная оптимизация. -Л.: ВАС, 1984. 94с.

80. Кукушкин А.А. Теоретические основы автоматизированногоуправления. Часть 1. Основы анализа и оценки сложных систем. Орел.: ВИПС, 1998.-254 с.

81. Кузьмичев А.Д., Радкевич И.А., Смирнов А.Д. Автоматизация экспериментальных исследований. М.: Наука. — 1983. - 392 с.

82. Макгрегор Д., Сайке Д. Тестирование объектно-ориентированного программного обеспечения. Практическое пособие: пер. с англ.- К.: «ТИД ДС», 2002. -432 с.

83. Ш 90. Брюхов Д., Задорожный В., Калиниченко JI. и др.

84. Интероперабельные информационные системы: архитектуры и технологии. // СУБД. 1995.-№4.

85. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MathCad 8 PRO в математике, физике и Internet. М., издательство Нолидж, 1999. 502 с.

86. Советов Б.Я., С.А. Яковлев Моделирование систем. — М.: Высшая школа, 1998.-319 с.

87. Шрайбер Т. Дж. Моделирование на GPSS PC: Пер. с англ. М.:1. Мир, 1979,592 с

88. Мартин Дж. Вычислительные сети и распределенная обработка данных. Программное обеспечение, методы и архитектура. — М.: Финансы и статистика. — 1985. 256 с.

89. Дьяконов В.П. Internet. Настольная книга пользователя -М.:Солон, 1999. 576 с.

90. Хоггер К., Введение в логическое программирование. М.: Мир, 1988.-348 с.

91. СПИСОК НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ БАЗЫ ЗНАНИЙ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ЛОГИКО-ЭКСПЕРТНОГО ВЫВОДА ГФС

92. ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В ОБЛАСТИ CALS ТЕХНОЛОГИЙ1. УТВЕРЖДЕНЫ

93. ГОСТ Р ИСО 10303-1-99 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 1. Общие представления и основополагающие принципы.

94. ГОСТ Р ИСО 10303-11-2000 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 11. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS.

95. ГОСТ Р ИСО 10303-12-2000. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление и обмен данными об изделии. Часть 12. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS-I.

96. ГОСТ Р ИСО 10303-21-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 21. Методы реализации. Кодирование открытым текстом структуры обмена.

97. ГОСТ Р ИСО 10303-41-99. Системы автоматизации производства и их интеграции. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 41 Интегрированные обобщенные ресурсы. Основы описания и поддержки изделий.

98. ГОСТ Р ИСО 10303-45-2000. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 45. Интегрированные обобщенные ресурсы. Материалы.

99. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ УТВЕРЖДЕНЫ

100. Р50.1.029-2001. "Информационные технологии поддержки жизненного цикла изделия. Интерактивные электронные технические руководства. Общие требования к содержанию, стилю и оформлению."

101. Данный документ определяет требования к стилю, содержанию и средствам диалогового общения с пользователем в интерактивных электронных технических руководствах.

102. Р50.1.030-2001. "Информационные технологии поддержки жизненного цикла изделия. Интерактивные электронные технические руководства. Логическая структура базы данных."

103. Р50.1.031-2001. "Информационные технологии поддержки жизненного цикла изделия. Терминологический словарь. Часть 1. Терминология, относящаяся к стадиям жизненного цикла продукции. "

104. Р50.1.032-2001. "Информационные технологии поддержки жизненного цикла изделия. Терминологический словарь. Часть 2. Основные термины и определения методологии и функциональных объектов в стандартах серии ISO 10303" .

105. PC устанавливают термины и определения понятий в области CALS-^ технологий. Термины, установленные в PC, рекомендуются для примененияво всех видах документации и литературы по технологиям непрерывной информационной поддержки жизненного цикла продукции.

106. Р50.1.027-2001. "Информационные технологии поддержки жизненного цикла изделия. Автоматизированный обмен технической информацией. Основные положения и общие требования".

107. Р50.1.028-2001. "Информационные технологии поддержки жизненного цикла изделия. Методология функционального моделирования."

108. Подготовлены проекты следующих нормативных документов: ГОСТ Р ИСО 10303-203. "Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен данными. Протокол применения 203 Проектирование изделия управляемой конфигурации"

109. ГОСТ Р 5.1ХХ-01 "Информационные технологии поддержки жизненного цикла изделия. Технические данные в электронном виде. Основные положения и общие требования."

110. Меяедународные стандарты ISO в области CALS —технологий

111. Представление информации о продукте- ISO/IEC 10303 Standard for the Exchange of Product Model Data (STEP)- ISO 13584 Industrial Automation Parts Library

112. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ О ПРОДУКТЕ ISO/IEC 10303 Standard for the Exchange of Product Model Data (STEP)

113. Этот стандарт один из первых в семействе специализированных CALS стандартов - является характерным примером информационного стандарта нового поколения, по образу и подобию которого строятся последующие CALS-стандарты.