автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системные решения актуальных задач разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных систем управления реального времени

На правах рукописи

Храмешин Андрей Геннадиевич

СИСТЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ АКТУАЛЬНЫХ ЗАДАЧ РАЗРАБОТКИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

05 13 01 - Системный анализ, управление и обработка информации (в оборонной и гражданской технике)

05 12 13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций

АВТОРЕФЕРАТ оозиь^-

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2007

003064916

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В ОТКРЫТОМ АКЦИОНЕРНОМ ОБЩЕСТВЕ «НИИ СУПЕР ЭВМ»

Официальные оппоненты

Научный руководитель-

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Чудинов Станислав Михайлович доктор технических наук, профессор

Тамошинский Анатолий Васильевич;

кандидат технических наук, доцент

Гаврилов Юрий Владимирович.

Ведущая организация ОАО «Институт электронных управляющих машин».

Защита состоится «24» мая 2007 г в 14 00 часов на заседании диссертационного Совета Д 850 001 01 при Московской академии рынка труда и информационных технологий (МАРТИТ) по адресу 121351, г Москва, ул Молодогвардейская, д 46, корп 1, телефон (495) 149-86-38

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАРТИТ Автореферат разослан «_»_2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

профессор Чересов Ю.И.

Общая характеристика работы

Актуальность. В управлении экономикой и в обеспечении обороноспособности России и развитых зарубежных государств проблемно-ориентированные территориальные системы управления (СУ) имеют важное и постоянно возрастающее значение, поскольку решение с необходимым качеством многих жизненно важных для указанных стран задач без эффективного функционирования соответствующих территориальных СУ становится практически невозможным Разработка и создание перспективных СУ и замена ими устаревших СУ по сути означают смену устаревшего поколения СУ новым перспективным поколением СУ, которое должно строиться на основе появившихся за время функционирования предыдущего поколения СУ соответствующих информационных и телекоммуникационных технологий, аппаратных и программных средств для вычислительных комплексов, технологий работы локальных и глобальных сетей ЭВМ, каналов связи и более жестких требований заказчика к функциональности и показателям качества функционирования перспективных СУ Указанные новые требования заказчика в первую очередь связаны с появлением в перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ наряду с традиционными данными новых видов обрабатываемой информации (цифровая аудио- и видеоинформация, информация геоинформационных систем и др), с целесообразностью разработки в связи с этим интегрированных (мультисервисных) проблемно-ориентированных СУ, с доведением в СУ времен обработки, передачи и выдачи функционерам определенных объемов информации, а также формирования в базах данных и знаний оперативных справок и их доведения до адресатов практически до минимально возможных значений и с обеспечением гарантированной верности циркулирующей в СУ информации Системный анализ возможностей совместной реализации приведенных требований в перспективной проблемно-ориентированной территориальной СУ показывает, что они могут быть эффективно реализованы в этой СУ только в том случае, когда рассматриваемая СУ будет разрабатываться как СУ реального времени, что для данной СУ является важной второй проблемной ориентацией Следовательно, разработка перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ должна складываться из решения двух совокупностей взаимозависимых задач - совокупности задач второй проблемной ориентации (разработка СУ реального времени) и совокупности задач первой проблемной ориентации (разработка специальных прикладных задач, реализуемых в среде разработанной СУ реального времени) Совокупность задач второй проблемной ориентации является совокупностью многоаспектных задач, затрагивающих в разрабатываемой проблемно-ориентированной СУ все уровни международной эталонной модели взаимодействия открытых систем (ЭМВОС) Результатом системных решений этой совокупности задач является глобальная сеть ЭВМ реального времени, среда которой обеспечивает эффективную реализацию

специальных прикладных задач первой проблемной ориентации данной СУ Совокупность задач первой проблемной ориентации связана, как правило, только с одним (седьмым) уровнем ЭМВОС Результатом системных решений указанной совокупности задач являются специальные прикладные задачи, предназначаемые для реализации в среде разработанной глобальной сети ЭВМ

Диссертационная работа посвящена научному поиску системных решений актуальных задач разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени, входящих в совокупность задач второй проблемной ориентации таких СУ Учитывая важность разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени для развития экономики и обеспечения обороноспособности страны и объективную закономерность необходимости замены таких устаревших СУ новыми перспективными СУ, тему диссертационной работы следует признать актуальной

В становление теории и практики проблемно-ориентированных территориальных СУ большой вклад внесли как зарубежные, так и советские ученые К числу зарубежных ученых прежде всего следует отнести Н Винера, К Шеннона, У Эшби, Л фон Берталанфи, Р Акоффа, Ф Эмери, М Месаровича, И Такахару и многих других В СССР над созданием эффективных территориальных СУ с использованием средств вычислительной техники работали академики Глушков В М , Семенихин В С , Мизин И А, члены - корреспонденты академии наук Матюхин Н Я, Агаджанов П А, Бусленко Н П , видные ученые и конструкторы Конашев В В , Соколов Т Н, Логинов М С , Атоян Р В, Алексейчик В М, Ушаков И А, Чудинов С М, Гладышев В И, Дракин В И , Кузнецов В В , Лещенко Ю П , Крылов Г О , Данилевский Ю Г , Шибанов В С и ДР

Цель работы заключается в построении системных решений научных актуальных задач разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени, что имеет существенное значение для экономики и обеспечения обороноспособности страны Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие частные задачи

> формирование совокупности научных актуальных задач разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени,

> разработка модели для формализованного математического описания перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени,

> поиск системных решений актуальных задач разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени в части структур СУ в цепом, подсистем содержательной обработки информации СУ и программно-аппаратных комплексов объектов управления СУ,

> разработка и оценка эффективности алгоритмов структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации, мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени и подсистемы контроля и управления перспективной проблемно-ориентированной территориальной СУ реального времени,

> разработка новых схем построения, кодирования и декодирования блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией,

> последовательные уточнения формализованных описаний разрабатываемой перспективной СУ после реализации в ней каждого предлагаемого в работе системного решения актуальной задачи,

> практическое применение полученных в работе научных результатов и выводов в НИР, проводимых открытым акционерным обществом (ОАО) «НИИ супер ЭВМ», в курсе лекций «Теория передачи информации», читаемом на базовой кафедре МИРЭА № 253 «КТС», и в процессе информатизации Белгородской области

Объект и предмет исследований Объектом исследований являются перспективные проблемно-ориентированные территориальные СУ реального времени, базирующиеся на отечественные вычислительные комплексы (ВК) типа «Эльбрус» Предметом исследований являются научные актуальные задачи разработки перспективных СУ, связанные со структурами СУ в целом, ее отдельных подсистем и некоторых программно-аппаратных комплексов, с конструктивными алгоритмами структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации, мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени и подсистемы контроля и управления, с блочными корректирующими кодами, обеспечивающими исправление ошибок в перспективных СУ с необходимо высокой верностью, и с алгоритмами кодирования и декодирования таких блочных корректирующих кодов

Методы исследований. В работе используются методы системного анализа, принятия решений, экспертных оценок, искусственного интеллекта, теории систем, теории множеств, теории вероятностей, теории телетрафика, теории передачи информации и теории корректирующих кодов

Достоверность полученных научных положений, результатов и выводов подтверждается адекватным и корректным использованием в методологии научных исследований кибернетического и информационного подходов, полнотой и корректностью исходных предпосылок, логической строгостью доказанных утверждений, апробацией, обсуждением и одобрением на научно-технической конференции МИРЭА и на научно-практических семинарах

ОАО «НИИ супер ЭВМ», приоритетными публикациями в научных изданиях по рекомендованному ВАК Перечню и в монографии и практическим применением На защиту выносятся-

1 Структуры перспективной проблемно-ориентированной территориальной СУ реального времени, структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации и программно-аппаратных комплексов объектов управления указанной СУ

Подсистемы содержательной обработки информации современных проблемно-ориентированных территориальных СУ имеют территориально-распределенную структуру, что приводит к неэффективному использованию в таких подсистемах не только резервных серверов (схема резервирования 1 1), но и рабочих серверов (ввиду неполной средней загрузки серверов подсистемы) Предлагаемые структуры перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ основаны на построении структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации, что позволяет избавиться от указанных недостатков и уменьшить стоимость создания перспективной СУ не менее чем на 12%

2 Конструктивные алгоритмы структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации, мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени и подсистемы контроля и управления перспективной СУ

Перспективные СУ должны строиться как системы реального времени, а их основные функциональные подсистемы должны быть мультисервисными В связи с этим необходимы алгоритмы структурно-параметрического синтеза обладающих указанными характеристиками функциональных подсистем перспективных СУ, обеспечивающие построение подсистем с использованием числа необходимых компонентов, близкого к минимально возможному Предложенный в работе алгоритм структурно-параметрического синтеза мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени позволяет уменьшить стоимость создания перспективной СУ не меньше чем на 15%

3 Модели формализованного описания и оценивания эффективности алгоритмов построения функциональных подсистем разрабатываемой перспективной СУ

Для формализованного описания современных проблемно-ориентированных территориальных СУ используется аппарат классической теории множеств, что не позволяет четко описывать СУ на любом этапе ее построения Описание перспективных СУ предлагается осуществлять с использованием аппарата нечетких множеств с привлечением для формирования функций принадлежности к этим множествам совета главных конструкторов, создающих СУ

4 Блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией, обеспечивающие исправление необходимых разновидностей ошибок, возникающих в

перспективных СУ, с требующейся для СУ верностью, и алгоритмы кодирования и декодирования этих кодов

В современных проблемно-ориентированных территориальных СУ корректирующие коды в режиме исправления ошибок не используются, поскольку не обеспечивают гарантированной верности информации после исправления в ней ошибок Это приводит к увеличению времен передачи искаженных данных не меньше чем в два раза Применение предлагаемых в работе блочных корректирующих кодов в перспективных СУ позволит избавиться от указанных недостатков

Научная новизна представленных в работе системных решений актуальных задач разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени заключается в том, что применение этих системных решений позволяет разрабатывать глобальные сети ЭВМ реального времени с использованием близкого к минимально возможному числа необходимых аппаратных, программных и программно-аппаратных устройств (средств) и комплексов, среда которых обеспечивает эффективное решение соответствующих специальных прикладных задач проблемной ориентации перспективных СУ и выполнение всех других требований технических заданий на разработку указанных СУ

Практическая ценность работы. Полученные научные положения и результаты доведены до конструктивных видов, что позволяет использовать их непосредственно для решения соответствующих конкретных задач разработки реальных перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени Применение в перспективных СУ научных положений, результатов и выводов работы позволит существенно снизить стоимости разработки, создания и совокупные стоимости владения СУ (прежде всего за счет уменьшения соответствующих стоимостей подсистем содержательной обработки информации и программно-аппаратных комплексов объектов управления СУ) и одновременно значительно увеличить функциональность и показатели качества функционирования создаваемых перспективных СУ

Основные научные положения, результаты и выводы диссертационной работы получены лично автором и внедрены в ряд НИОКР, проводимых ОАО «НИИ супер ЭВМ», в курсе лекций «Теория передачи информации», читаемом на базовой кафедре МИРЭА № 253 «КТС», и в ОКР по проведению информатизации Белгородской области

Апробация работы. Научные положения, результаты и выводы докладывались, обсуждались и получили одобрение на 54 научно-технической конференции МИРЭА (Москва, Россия, 2005г) и на научно-практических семинарах ОАО «НИИ супер ЭВМ»

Все полученные в работе основные научные положения, результаты и выводы приоритетно опубликованы в научных изданиях по рекомендованному ВАК Перечню и в главе монографии

Публикации. По теме диссертационной работе опубликованы 11 научных трудов, из которых один научный труд является главой монографии, а 10 научных трудов - статьи в научных изданиях по рекомендованному ВАК Перечню

Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит содержание работы, введение, три главы, заключение, список использованной литературы и четыре приложения Работа изложена на 147 страницах машинописного текста Список использованной литературы включает 83 наименования

Содержание диссертационной работы Введение содержит обоснование актуальности диссертационной работы и модели математического формализованного описания (представления) перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени, цель и задачи исследований, полученные в работе научные положения, результаты и выводы, их научную новизну и практическую ценность, а также краткий обзор содержания работы

В качестве модели математически строгого (формализованного) описания СУ подобного класса во многих научных трудах предлагается пользоваться методами классической теории множеств При этом перспективная СУ может быть представлена как являющая организованным множеством система $ в следующем виде

8 = (1) где А - множество элементов (компонентов) системы,

<2Л - множество свойств (атрибутов) элементов системы, необходимое для точного описания элементов системы,

К - множество связей (отношений) между элементами системы, Ъ-множество целей (целевых функций) системы,

N - множество наблюдателей (лиц или функционеров, принимающих решения) в системе Однако полностью раскрыть и конкретизировать соотношение (1) оказывается возможным только после завершения создания перспективной СУ, что существенно затрудняет использование данной модели формализованных описаний рассматриваемой СУ на начальном и на всех промежуточных этапах разработки и построения этой СУ Для устранения указанного недостатка в данной работе в качестве модели формализованного описания перспективной СУ предлагается использовать методы теории нечетких (размытых) множеств, функции принадлежности к которым определяет совет главных конструкторов, разрабатывающих

данную перспективную СУ Обозначая нечеткое множество знаком ~ над буквой, соответствующей этому множеству, перепишем соотношение (1) в таком виде

£ = {А.йлЛ2.и}, (2)

где Л,<2^,Л,2,Л^ - нечеткие множества, множествами - носителями для которых

соответственно являются множества и каждое нечеткое множество представляется в виде

С = (3)

где С - нечеткое множество, множеством - носителем для которого является множество X, х - элементы множества - носителя X,

/с (х) - функция принадлежности элементов х множества - носителя X нечеткому множеству

С

Представление перспективной СУ в виде (2) позволяет математически строго сформулировать задачу создания указанной СУ как обеспечение последовательного перехода от замысла и описания системы на начальном этапе в виде (2) посредством реализации в ней предлагаемых в работе системных решений к ее представлению на заключительном этапе в виде (1) при полном соответствии построенной СУ 5 требованиям технического задания (ТЗ) на разработку и создание этой перспективной СУ Кроме того, формальное представление перспективной СУ с использованием математического аппарата нечетких множеств позволяет осуществлять практически постоянный контроль за ходом разработки и построения рассматриваемой СУ, что для обеспечения необходимых сроков создания таких СУ является весьма важным Учитывая, что в состав каждой перспективной СУ обязательно входят четыре названные во введении функциональные подсистемы, нечеткие множества соотношения (2) А,()а,К,2 и N можно представить следующим образом

2 = {2,ДДД}, (4)

где А, - множество элементов подсистемы содержательной обработки информации, А2 - множество элементов подсистемы ввода-вывода и отображения информации, А3 - множество элементов подсистемы обмена информацией, А4 - множество элементов подсистемы контроля и управления

где Qл¡ - множество свойств элементов подсистемы содержательной обработки информации, ()А2 - множество свойств элементов подсистемы ввода-вывода и отображения информации,

<2ЛЗ - множество свойств элементов подсистемы обмена информацией, <2М - множество свойств элементов подсистемы контроля и управления

£ = {к,ДДДД}, (6)

где К, - множество связей между элементами подсистемы содержательной обработки информации,

К2 - множество связей между элементами терминальной подсистемы,

К3 - множество связей между элементами подсистемы обмена информацией,

Я4 - множество связей между элементами подсистемы контроля и управления,

- множество связей между элементами различных подсистем г^ДДДД}, (7)

где 2, - множество целей подсистемы содержательной обработки информации, Т2 - множество целей подсистемы ввода-вывода и отображения информации,

- множество целей подсистемы обмена информацией, 24 - множество целей подсистемы контроля и управления,

Х5 - множество целей перспективной СУ в целом, не вошедших в целевые функции функциональных подсистем этой СУ

N = {N,.N,,N,,N,1 (8)

где ЛГ, - множество наблюдателей в подсистеме содержательной обработки информации, N2 - множество наблюдателей в терминальной подсистеме, N3 - множество наблюдателей в подсистеме обмена информацией, N4 - множество наблюдателей в подсистеме контроля и управления В первой главе выделяется совокупность актуальных задач разработки перспективных СУ, анализируется сложившаяся структура современных проблемно-ориентированных территориальных СУ и предлагаются для реализации новые структуры перспективных СУ в целом, структуры основных функциональных подсистем рассматриваемых СУ и структура программно-аппаратных комплексов объектов управления этих СУ Приводятся формализованные описания разрабатываемых перспективных СУ после реализации в них предлагаемых в главе структур

К числу актуальных задач разработки перспективных СУ в работе отнесены те задачи, решение которых позволит в максимальной степени повысить показатели качества

функционирования, функциональность и интеллектуальность перспективных СУ по сравнению с современными проблемно-ориентированными территориальными СУ аналогичных назначений

Анализ на основе изложенного основных задач разработки перспективных СУ показал, что к числу актуальных целесообразно отнести следующие задачи

> задачу построения высокоэффективной структуры перспективных СУ,

> задачи построения высокоэффективных структур функциональных подсистем и программно-аппаратных комплексов объектов управления перспективных СУ,

> задачи построения конструктивных алгоритмов структурно-параметрического синтеза единых вычислительных комплексов структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации, мультисервисных подсистем обмена информацией реального времени и открытых интеллектуальных подсистем контроля и управления перспективных СУ,

> задачи построения для перспективных СУ блочных корректирующих кодов, способных исправлять возникающие в СУ ошибки с необходимо высокой верностью, и алгоритмов кодирования и декодирования этих кодов

Процесс эффективного функционирования современной проблемно-ориентированной территориальной СУ обеспечивается слаженной совместной работой совокупности таких ее функциональных подсистем

> подсистемы содержательной обработки информации,

> подсистемы ввода-вывода и отображения информации (терминальной подсистемы),

> подсистемы обмена информацией,

> подсистемы контроля и управления

Поскольку смысл задач, на решение которых будут нацелены перспективные проблемно-ориентированные территориальные СУ реального времени, практически не изменится, состав функциональных подсистем в перспективных СУ останется таким же, как и в современных территориальных СУ аналогичного назначения Однако функциональность этих подсистем в перспективных СУ существенно возрастет Сложившуюся структуру современной проблемно-ориентированной территориальной СУ можно описать следующим образом

Системообразующим ядром рассматриваемой СУ является ее территориальная подсистема обмена информацией, которая разрабатывается, как правило, как выделенная подсистема коллективного (общего) пользования Подсистема содержательной обработки информации, терминальная подсистема и подсистема контроля и управления являются территориально распределенными подсистемами и реализуются фрагментами программно-аппаратных комплексов объектов управления СУ, объединяемыми в единое целое подсистемой обмена информацией

и

Анализ сложившейся структуры современных проблемно-ориентированных территориальных СУ показывает, что данная структура является вынужденной для разработчиков указанных СУ структурой, обладающей рядом существенных недостатков

> наличие, как правило, недостаточно загруженных, обладающих высокими производительностью и надежностью вычислительных комплексов подсистемы содержательной обработки информации в программно-аппаратных комплексах всех объектов управления СУ,

> необходимость разработки и ведения для вычислительных комплексов подсистемы содержательной обработки информации большого числа программных продуктов и т д

С существованием в создаваемых территориальных СУ этих недостатков длительное время приходилось мириться, так как доступных возможностей избавиться от них у создателей проблемно-ориентированных СУ не было

В конце прошлого и начале этого столетий во многих регионах России появились реальные возможности создания высокоскоростных телекоммуникационных сетей (со скоростями передачи информации по каналам связи порядка 10 Гбит/сек) В основном именно указанные возможности позволяют предложить для реализации новую структуру перспективной проблемно-ориентированной территориальной СУ реального времени, которая будет свободна от недостатков сложившейся на сегодня структуры современных проблемно-ориентированных территориальных СУ Главной отличительной особенностью предлагаемой структуры перспективной СУ является структурное выделение в ней подсистемы содержательной обработки информации и построение этой подсистемы как подсистемы общего (коллективного) пользования

Основными достоинствами предлагаемой структуры СУ являются минимизация компонентов, используемых при построении СУ, разработка СУ на основе новейших информационных и коммуникационных технологий и, как следствие этого, уменьшение стоимостей разработки, создания и совместного совокупного владения перспективной СУ

В формализованном представлении перспективной СУ реализация предлагаемой структуры СУ, уточняя соотношение (2), отобразится следующим образом

{Щ,йл{1){1)Ж1)ШЩ1)}> (9)

где добавление к нечетким множествам единицы в круглых скобках - (1) - означает конкретизацию этих множеств, вызванную реализацией в рассматриваемой СУ первого системного конструктивного решения - предлагаемой в главе новой структуры перспективной СУ Конкретизация нечетких множеств связана с соответствующим уточнением их функций принадлежности

В соответствие с соотношением (9) изменятся и примут следующий вид соотношения (4), (5), (6), (7) и (8)

2(1) = {а,(1\А2{1\Ш.А4{1% (Ю)

&(!)(')= ^Ж^ШллМ' (11)

щ=(12)

{ШШ^ОШ^Д (;)}, (13)

Щ= (14)

Предлагаемая в работе структура перспективной СУ реального времени требует изменения структур еще двух компонентов этой СУ - структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации и программно-аппаратных комплексов объектов управления СУ

Структурно выделенная подсистема содержательной обработки информации в перспективной СУ представляет собой по сути единый вычислительный комплекс общего (коллективного) пользования, в котором решаются все задачи содержательной обработки информации и задачи информационного и интеллектуального обеспечения в интересах соответствующих функционеров объектов управления всех рангов рассматриваемой перспективной СУ

Структуру структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации перспективной СУ можно представить в виде программно-аппаратного комплекса единого вычислительного комплекса, включающего в себя кластер (кластеры) серверов с необходимым программным обеспечением и необходимыми базами данных и знаний, обеспечивающий (обеспечивающие) подключение к местной высокоскоростной локальной вычислительной сети, местную высокоскоростную локальную вычислительную сеть, высокоскоростной маршрутизатор (коммутатор), обеспечивающий подключение как к местной локальной вычислительной сети, так и к нужному числу (не менее 5-7) внешних каналов связи необходимой производительности, подключенные к местной локальной вычислительной сети автоматизированные рабочие места (АРМ) функционеров терминальной подсистемы и необходимые компоненты подсистемы контроля и управления, цифровой телефонной связи и видеоконференцсвязи СУ

Главными достоинствами предлагаемой структуры структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации являются ее открытость, сведение к минимуму аппаратных и программных средств и комплексов, применяемых при построении подсистемы, использование аппаратных и программных средств и комплексов, реализующих новейшие информационные и телекоммуникационные технологии, и уменьшение стоимостей разработки,

создания и совместного совокупного владения подсистемы содержательной обработки информации

Реализация второго конструктивного предложения работы - предлагаемой структуры подсистемы содержательной обработки информации перспективной СУ приведет к дальнейшим уточнениям соотношений (9)-(14) При этом соотношение (9) примет такой вид

Щ= {А{2)Лф](2)Л(2),тЖ2^ (15)

Предлагаемая в работе структура программно-аппаратных комплексов объектов управления перспективной СУ должна включать фрагмент подсистемы обмена информацией (в виде высокоскоростного и высоконадежного маршрутизатора или коммутатора), обеспечивающий подключение как к местной высокоскоростной локальной вычислительной сети, так и к нужному числу (не менее 3-4) внешних каналов связи необходимой производительности, местную высокоскоростную локальную вычислительную сеть, подключенные к местной локальной вычислительной сети АРМ'ы функционеров объектов управления и необходимые компоненты подсистемы контроля и управления, цифровой телефонной связи и видеоконференцсвязи СУ

Достоинствами структуры программно-аппаратных комплексов объектов управления перспективной СУ являются их открытость, минимизация аппаратных и программных средств и комплексов, на основе которых собственно и строятся программно-аппаратные комплексы, использование аппаратных и программных средств и комплексов, реализующих новейшие информационные и телекоммуникационные технологии, и уменьшение стоимостей разработки, создания и совместного совокупного владения программно-аппаратных комплексов объектов управления

Использование в перспективной СУ третьего системного конструктивного решений работы - структуры программно-аппаратных комплексов объектов управления СУ приведет к новым уточнениям соотношения (15), которое примет следующий вид

\А{з),алф),Ъ{з\1(з),Щз)) (16)

Реализация в перспективных СУ, базирующихся на ВК типа «Эльбрус», предлагаемых в главе структур позволяет свести к минимуму число используемых в СУ элементов и за счет этого не менее чем на 12 % уменьшить стоимость ее создания

Во второй главе описываются разработанные автором работы конструктивные алгоритмы структурно-параметрического синтеза единых вычислительных комплексов структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации, мультисервисных подсистем обмена информацией реального времени и интеллектуальных подсистем контроля и управления перспективных СУ, проводится оценка эффективности алгоритмов синтеза

указанных функциональных подсистем и приводятся выражения для формализованного описания перспективных СУ после разработки в соответствии с указанными алгоритмами синтеза соответствующих функциональных подсистем этих СУ

Конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза единых вычислительных комплексов структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации складывается из определенной достаточной совокупности нацеленных взаимоувязанных конструктивных действий разработчиков перспективных СУ, приводящих в итоге к разработке программно-аппаратного комплекса единого вычислительного комплекса, физическая структура которого предложена в первой главе работы, отвечающего всем требованиям, предъявляемым к единому вычислительному комплексу в техническом задании заказчика на разработку и создание данной перспективной СУ Работа данного алгоритма структурно-параметрического синтеза завершается моделированием функционирования разработанного ранее программно-аппаратного комплекса единого вычислительного комплекса с целью определения окончательной структуры этого комплекса и вычислений его необходимых параметров и показателей качества обслуживания циркулирующего в перспективной СУ потока событий (заявок)

Основными отличительными особенностями алгоритма структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса являются конструктивность алгоритма, минимизация аппаратных и программных средств и комплексов, применяемых в разрабатываемом программно-аппаратном комплексе единого вычислительного комплекса, возможность использования для обеспечения разрабатываемыми программно-аппаратными комплексами необходимых параметров итераций конструктивный действий алгоритма, моделирование работы разработанного программно-аппаратного комплекса и учет результатов моделирования при принятии решения о физической реализации единого вычислительного комплекса Анализ предложенного в работе алгоритма построения единых вычислительных комплексов коллективного пользования для структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации перспективных СУ показывает, что этот алгоритм позволяет не только строить указанные вычислительные комплексы, но и оценивать показатели качества обслуживания этими комплексами генерируемых в перспективных СУ потоков событий (заявок), что обеспечивает практически полное исключение из результатов построения вычислительных комплексов возможных погрешностей

Использование в процессе разработки и создания перспективной СУ описанного во второй главе алгоритма структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации приведет к существенным уточнениям в части указанной функциональной подсистемы в

формализованном представлении рассматриваемой СУ Указанные уточнения связаны с конкретизацией функций принадлежности соответствующих нечетких множеств Соотношение (16) при этом примет следующий вид

\Щ,йм44)М4),ШШ] (17)

Задача структурно-параметрического синтеза мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени перспективной СУ состоит в построении оптимальной структуры названной подсистемы, обеспечивающей выполнение определенных наперед заданных параметров (показателей) Цель рассматриваемой задачи, как следует из изложенного, формулируется четко и просто Однако точное ее достижение в практических приложениях, как правило, оказывается невозможным

Учитывая изложенное, задачу структурно-параметрического синтеза мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени перспективной СУ, имеющей структурно выделенную подсистему содержательной обработки информации, для получения успешно реализуемого конструктивного эвристического алгоритма структурно-параметрического синтеза названной подсистемы в работе предлагается разбить на ряд взаимоувязанных подзадач, полный перечень которых содержится во второй главе диссертации

Собственно конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза мультисервисных подсистем обмена информацией перспективных СУ складывается из достаточной совокупности нацеленных на разработки подсистем обмена информацией конструктивных взаимоувязанных методов решения каждой подзадачи

Результатом работы этого алгоритма синтеза является мультисервисная подсистема обмена информацией реального времени, имеющая минимизированную структуру и соответствующие требованиям ТЗ на перспективную СУ параметры

Главными отличительными особенностями указанного алгоритма структурно-параметрического синтеза являются конструктивность алгоритма, минимизация числа магистральных и региональных узлов коммутации подсистемы и длин каналов привязки объектов управления СУ к узлам коммутации, максимальный учет сложившейся на охватываемой подсистемой территории реальных возможностей для ее построения и осуществление обоснованного перехода к этапу физической реализации создаваемой мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени на объектах заказчика

Использование в процессе разработки и создания перспективной СУ описанного алгоритма структурно-параметрического синтеза мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени приведет к существенным уточнениям в части указанной функциональной подсистемы в формализованном представлении рассматриваемой СУ

Указанные уточнения связанны с конкретизацией функций принадлежности соответствующих нечетких множеств Соотношение (17) при этом примет следующий вид

5 (5)={ад, <2,м (5), ад, ад, ад} < 18>

В общем случае алгоритм структурно-параметрического синтеза подсистем контроля и управления перспективных СУ определяется общими требованиями к перспективным СУ и специфическими требованиями к функциональности подсистем контроля и управления этих СУ Наиболее важными для подсистем контроля и управления общими требованиями являются требования, связанные с открытостью, интеллектуальностью перспективных СУ и работой указанных СУ в реальном времени Главными новыми требованиями среди специфических требований к функциональности подсистем контроля и управления перспективных СУ следует признать требования, направленные на обеспечение интеллектуальности собственно подсистем контроля и управления, на оперативное выделение и распознавание возникающих в перспективных СУ нештатных ситуаций и на оценку в реальном времени необходимых показателей качества функционирования перспективных СУ

Анализ возможностей удовлетворения указанных совокупностей общих и специфических требований в подсистемах контроля и управления перспективных СУ позволяет сделать вывод, что все эти требования в подсистемах контроля и управления можно безусловно выполнить, если в процессе разработки этих подсистем в составе перспективных СУ последовательно и разумно использовать взаимоувязанные алгоритмы (способы) синтеза (построения) подсистем контроля и управления, основанные на обеспечении их открытости и интеллектуальности и на обеспечении оценки в реальном времени необходимых показателей качества функционирования перспективных СУ

Учитывая изложенное, во второй главе предлагаются во взаимоувязке именно названные алгоритмы структурно-параметрического синтеза подсистем контроля и управления перспективных СУ, обеспечивающие к тому же эффективную работу создаваемых подсистем в соответствии с общим алгоритмом их функционирования

Алгоритм синтеза подсистем контроля и управления перспективных СУ, основанный на обеспечении открытости этих подсистем, включает в себя достаточную необходимую совокупность конструктивных действий разработчиков указанных СУ, нацеленную на разработку подсистем контроля и управления, функциональность и структура которых, а также ориентация процесса их создания на соответствующий платформенный подход соответствуют международным стандартам

Результатами работы этого алгоритма синтеза подсистем контроля и управления перспективных СУ являются разработки соответствующих иерархической технологии агент-менеджер открытых подсистем контроля и управления, предоставляющих необходимые

информационные и вычислительные ресурсы для реализации функций обеспечения интеллектуальности подсистем контроля и управления и для оценки в реальном времени наиболее важных показателей качества функционирования работающих перспективных СУ

Разработка интеллектуальных подсистем контроля и управления перспективных СУ является настоятельной необходимостью времени Поскольку перспективные СУ являются очень сложными и важными глобальными сетями ЭВМ, для функционеров подсистем контроля и управления перспективных СУ объективно необходимо создание интеллектуальных систем поддержки принятия решений Поскольку число предметных областей, с которыми должны работать интеллектуальные подсистемы контроля и управления перспективных СУ, достаточно большое, а решаемые в них задачи являются неформализуемыми, указанные интеллектуальные подсистемы необходимо создавать как экспертные системы, базы знаний и логика решения задач в которых должны строиться на основе необходимой информации квалифицированных экспертов и используемых ими методов решения задач в соответствующих предметных областях

Основываясь на этих принципиальных позициях, во второй главе работы предложен алгоритм синтеза подсистем контроля и управления перспективных СУ, основанный на обеспечении интеллектуальности этих подсистем Этот алгоритм синтеза включает в себя достаточную необходимую совокупность конструктивных действий разработчиков перспективной СУ, нацеленную на разработку в составе подсистем контроля и управления экспертных систем, работающих в необходимых предметных областях

Результатом работы этого алгоритма является разработка в составе подсистем контроля и управления соответствующих экспертных систем, что позволяет обеспечивать необходимую интеллектуальность подсистем контроля и управления и за счет этого существенное повышение оперативности и верности принимаемых функционерами подсистем контроля и управления создаваемых перспективных СУ решений

Оперативно и достаточно верно определить функциональные возможности работающей СУ на данный момент времени можно только при наличии оценок необходимых показателей качества функционирования этой СУ, привязанных также к указанному времени Отсюда следует, что обеспечение оценок в подсистемах контроля и управления определенных совокупностей показателей качества функционирования перспективных СУ является для подсистем контроля и управления очень важной задачей Решение в этих подсистемах указанной задачи в совокупности с решениями в них задач обеспечения открытости и интеллектуальности подсистем контроля и управления обеспечивает использование предлагаемого в работе алгоритма синтеза подсистем контроля и управления создаваемых перспективных СУ, основанного на разработке в составе подсистемы необходимой системы

математического моделирования в сочетании со вспомогательной базой данных нештатных (аварийных) ситуаций и на оценке с их помощью в реальном времени необходимых показателей качества функционирования таких СУ

Результатом работы данного алгоритма синтеза является разработка в составе подсистемы контроля и управления перспективной СУ необходимой системы моделирования и связанной с ней базы данных нештатных ситуаций

Основными особенностями взаимоувязанной совокупности алгоритмов структурно-параметрического синтеза подсистемы контроля и управления перспективной СУ являются разработка подсистемы контроля и управления на основе открытых международных стандартов и рекомендаций с использованием иерархической технологии агент-менеджер и соответствующего платформенного подхода, что позволяет существенно уменьшать стоимости разработки и построения подсистемы контроля и управления

Во второй главе проведена формальная оценка эффективности алгоритмов структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации, мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени и взаимоувязанной совокупности алгоритмов структурно-параметрического синтеза подсистемы контроля и управления перспективной СУ с использованием введенного в Приложении 2 интегрального (обобщенного) коэффициента Ки оценки эффективности алгоритмов синтеза функциональных подсистем перспективных СУ, совокупности полученных в том же Приложении частных показателей ре для оценки эффективности указанных алгоритмов, а также приведенной в Приложении 1 методики экспертного оценивания эффективности алгоритмов синтеза функциональных подсистем перспективных СУ

На основе экспертных значений частных показателей ре, приведенных в таблицах 2 1,22 и 2 3 второй главы работы, для оценки эффективности алгоритмов синтеза функциональных подсистем перспективной СУ вычислены интегральные (обобщенные) коэффициенты оценки эффективности для указанной совокупности алгоритмов синтеза, равные соответственно Ки = 0,974, К„ = 0,961 и Ки = 0,983 Значения этих коэффициентов свидетельствует о том, что все предложенные во второй главе алгоритмы структурно-параметрического синтеза функциональных подсистем перспективной СУ принадлежат к числу эффективных алгоритмов

Поскольку приведенные в таблицах 2 1, 2 2 и 2 3 результаты экспертных оценок всех привлеченных к экспертизе экспертов согласованы, все коэффициенты парной ранговой корреляции р для всех экспертиз будут одинаковыми и равными 1 Коэффициент конкордации со для согласованных экспертных оценок привлеченных к экспертизе экспертов, как и коэффициенты парной ранговой корреляции, будет также равен 1 Приняв за точные результаты

работу соответствующих оптимальных алгоритмов синтеза функциональных подсистем перспективной СУ, для которых Ки= 1, значения критериев оценки точности результатов экспертиз К РС,Т) для рассматриваемой совокупности алгоритмов синтеза функциональных подсистем перспективной СУ соответственно получим равными 0,026, 0,039 и 0,017

Использование в процессе разработки перспективной СУ описанной взаимоувязанной совокупности алгоритмов синтеза подсистемы контроля и управления приведет к существенным уточнениям в части указанной функциональной подсистемы в формализованном представлении рассматриваемой СУ Указанные уточнения связанны с конкретизацией функций принадлежности соответствующих нечетких множеств Соотношение (18) при этом примет следующий вид

Щ= {А(б),йА[6)(б)Л{б),ШШ} (19)

В составе каждой подсистемы контроля и управления перспективных СУ во взаимоувязке должны работать по существу три собственные функциональные подсистемы (три совокупности средств) - подсистема (совокупность средств) обеспечения открытости подсистемы контроля и управления, подсистема (совокупность средств) обеспечения интеллектуальности подсистемы контроля и управления и подсистема (совокупность средств) обеспечения оценки показателей качества функционирования данной перспективной СУ Совместная работа указанных подсистем (совокупностей средств) в подсистемах контроля и управления реализуется за счет применения в последних изложенного во второй главе алгоритма, который назван в главе общим алгоритмом функционирования подсистем контроля и управления Этот общий алгоритм функционирования обеспечивает эффективную совместную работу функциональных подсистем в составе подсистем контроля и управления в таких двух основных и связанных с ними вспомогательных режимах работы (будем называть их штатными режимами работы) - в режиме нормального функционирования перспективных СУ (нештатные ситуации в СУ при этом отсутствуют), с которым могут быть связаны режимы обучения и самообучения функционеров и экспертных систем подсистем контроля и управления, и в режиме наличия в СУ одной или нескольких нештатных ситуаций, с которым связан режим вывода СУ из соответствующей (соответствующих) нештатной ситуации (нештатных ситуаций) Применение при разработке перспективных СУ предлагаемых во второй главе алгоритмов структурно-параметрического синтеза функциональных подсистем СУ позволяет уменьшить стоимость создания СУ не менее чем на 15 % При этом время принятия решений функционерами подсистем контроля и управления уменьшится не менее чем в 2 раза с практически полным исключением из практики работы принятия неверных решений

В третьей главе рассматриваются предлагаемые автором работы для использования в перспективных СУ блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей

информацией Приводятся новые схемы построения и алгоритмы кодирования и декодирования указанных кодов Доказываются утверждения, позволяющие строить блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией с разными корректирующими свойствами Дается формализованное описание разрабатываемой перспективной СУ после применения в ней блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией

В общем случае структура кодовых последовательностей блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией может быть представлена в таком виде Группа 1 Группа 2 Группа I

" 11о * " По *

" ко * г0 "»■ "То ■*

' По"

"ко"

ки"

К

п„

Здесь пК - общая длина используемых кодовых слов, пи, ки и ги - соответственно длина кодовых слов (пи, ки) - кода, число информационных и число избыточных символов в этих кодовых словах, По, ко и г0 - соответственно длина кодовых слов (по, ко) - кода, число информационных и число избыточных символов в этих кодовых словах, п|,,к'0,г^ -соответственно длина кодовых слов (п'0,к^,) - кода, число информационных и число избыточных символов в этих кодовых словах и, наконец, группа 1, группа 2, , группа I -номера групп символов, на которые делится ки - последовательность (пи, кц) - кода

Приведенная структура кодовых слов показывает, что базирующиеся на эту структуру блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией должны строиться на основе трех кодов - (пц, кц) - кода с исправлением ошибок, (По, ко) - кода с обнаружением ошибок и (п;,к;) - кода также с обнаружением ошибок При этом последние два кода как раз и используются для формирования дополнительной уточняющей информации, используемой в процессе кодирования и декодирования рассматриваемых кодов

Основываясь на описанной структуре кодовых слов, в третьей главе представляется схема построения блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией, способных обнаруживать и исправлять все разновидности ошибок, возникающих на длине любой одной группы символов или на длине любых двух групп и любой одной группы символов информационных последовательностей кодовых слов (пи, кц) - кода

В главе приведены также схемы (конструктивные алгоритмы) кодирования и декодирования блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией

Основными особенностями блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией по сравнению с известными кодами являются возможность локализации группы (групп) символов в кодовом слове, в которой (в которых) возникли ошибки, и исправление всех возможных ошибок именно в этой группе (в этих группах) символов Главным достоинством рассматриваемых кодов является обеспечение гарантированной верности информации после исправления в ней ошибок и исправление в группе (в группах) любых возможных разновидностей ошибок

Использование в разрабатываемой перспективной СУ блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией позволит не менее чем в 2 раза уменьшить времена передачи искажаемых в СУ данных

Применение в разрабатываемых перспективных СУ блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией приведет к соответствующей очередной конкретизации нечетких множеств в формализованном представлении таких СУ В результате этой конкретизации большинство нечетких множеств превратятся в классические (четкие) множества. Подтвердить изложенное можно следующими соотношениями

Щ={А(7),0А7)(7),Ц7Щ7)МЬ (20)

2(7)={ЛД7)Д(7),Л,(7),Л(7)}, (21)

£ф)(7) = (?)(7), йАЛ7){7), йш(7\ йлЛ,){7% (22)

Щ = {й, (7), К2 (7), Я3 (7), Л4 (7), Л, (7)}, (23)

2(7) = {г, (7), г, (7), (7), г, (7), 2, (?)}, (24)

(25)

где добавление к множествам семерки в круглых скобках - (7) - означает конкретизацию этих множеств, связанную с реализацией в перспективной СУ предлагаемых в работе блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией, а появившиеся в соотношениях (20)-(25) классические (четкие) множества А](7), А3(7), А((7), <2А:(,){?), 2^(7) С7).

QлД7)(7)> К-1<7), ^(7% Ш(7), ZlO), г3(7), 24(7), N,(7), Щ7) и N4(7) свидетельствуют о том, что после осуществления разработок программно-аппаратных комплексов объектов управления и функциональной подсистемы ввода-вывода и отображения информации создаваемой перспективной СУ будет полностью выполнена строго сформулированная во введении работы задача разработки указанной СУ Отсюда следует, что применение предлагаемых в работе

решений актуальных задач позволяет практически в полном объеме обеспечивать процесс разработки перспективных СУ

В приложении 1 приведена методика экспертного оценивания эффективности алгоритмов структурно-параметрического синтеза функциональных подсистем перспективных СУ

В приложении 2 произведен выбор совокупности показателей и введен интегральный коэффициент оценки эффективности алгоритмов структурно-параметрического синтеза функциональных подсистем перспективных СУ

В приложении 3 определены циклические блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией, описан способ задания таких кодов и уточнены применительно к циклическим кодам процедуры кодирования и декодирования

В приложении 4 содержится описание практической реализации результатов работы на примере информатизации Белгородской области

Заключение

В заключении изложены полученные в работе научно обоснованные технические разработки в части перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени, имеющие существенное значение для экономики и обеспечения обороноспособности страны

1 Выделены и сформулированы актуальные научные задачи разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени

2 Модель формализованного представления перспективных СУ предлагается построить на основе методов теории нечетких (размытых) множеств

3 Предложены структуры базирующихся на ВК типа «Эльбрус» перспективных СУ в целом, структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации этих СУ и программно-аппаратных комплексов объектов управления СУ Показано, что реализация в

перспективных СУ предложенных структур снизит стоимость создания СУ не менее чем на 12 %

4 Предложен конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза единых вычислительных комплексов структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации перспективных СУ, позволяющий не только строить, но и минимизировать указанные вычислительные комплексы, а также оценивать показатели качества обслуживания этими комплексами генерируемых в перспективных СУ потоков событий (заявок), что обеспечивает практически полное исключение из результатов построения вычислительных комплексов возможных погрешностей

5 Предложен конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза мультисервисных подсистем обмена информацией реального времени перспективных СУ, позволяющий минимизировать число магистральных и региональных узлов коммутации и длины каналов привязки объектов управления к узлам коммутации в создаваемых подсистемах и включающий все те необходимые этапы синтеза подсистем, которые позволяют осуществить обоснованный переход к этапу реализации подсистем на объектах заказчика и максимально учесть сложившиеся на охватываемых подсистемами территориях реальные возможности для их построения

6 Предложена совокупность взаимоувязанных алгоритмов структурно-параметрического синтеза открытых интеллектуальных подсистем контроля и управления перспективных СУ, обеспечивающих оценку показателей качества функционирования этих СУ

Показано, что применение при разработке перспективных СУ предложенных в работе алгоритмов структурно-параметрического синтеза функциональных подсистем снизит стоимость создания СУ не менее чем на 15 %

7 Предложена и апробирована в работе модель экспертного оценивания эффективности алгоритмов структурно-параметрического синтеза функциональных подсистем перспективных СУ Проведенные в соответствии с указанной моделью оценки показали, что все предлагаемые для разработки перспективных СУ алгоритмы синтеза функциональных подсистем являются эффективными алгоритмами

8 Предложен общий алгоритм функционирования подсистем контроля и управления перспективных СУ, позволяющий за счет обеспечения эффективной совместной работы входящих в подсистемы контроля и управления функциональных подсистем существенно повысить оперативность и верность принятия решений функционерами подсистем контроля и управления

9 Для использования в перспективных СУ предложены блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией, позволяющие в отличие от известных корректирующих кодов обеспечивать необходимо высокие верности информации не только при использовании кодов в режиме обнаружения ошибок, но и при их использовании в режиме обнаружения и исправления ошибок Для формирования в указанных корректирующих кодах дополнительной уточняющей информации предложено использовать дополнительные блочные корректирующие коды с обнаружением ошибок Использование таких кодов позволит не менее чем в 2 раза уменьшить в перспективных СУ времена передачи искаженных в них данных

10 Предложены новые схемы (конструктивные алгоритмы) построения, кодирования и декодирования блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией и

доказаны два утверждения, позволяющие создавать названные коды с необходимыми для перспективных СУ корректирующими свойствами

11 Показано, что синтезируемые по предложенной в работе схеме построения блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией позволяют исправлять при отсутствии искажений в г„ - последовательностях (nu, ku) - кодов все возможные совокупности ошибок на длине любой одной группы символов ku - последовательности при ги=По и на длине любых двух групп символов и любой одной группы символов ku - последовательности при ги=2по

12 Определены циклические блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией, предложен способ задания и уточнены алгоритмы их кодирования и декодирования

13 Показано, что реализация в разрабатываемых перспективных СУ предлагаемых в работе системных решений актуальных задач разработки таких СУ позволяет не менее чем на одну четверть снизить стоимость создания СУ и осуществить закономерный последовательный переход от формализованного представления СУ с использованием аппарата нечетких множеств к формализованному описанию разработанных перспективных СУ с помощью соответствующих классических множеств

Публикации автора по теме диссертации:

1 Храмешин А Г , Пегасов М А Задачи, принципы и концептуальные основе построения крупномасштабной мультисервисной сети с интеграцией услуг Глава 2 книги 2 «Системные принципы построения крупномасштабных мультисервисных систем» монографии Амаряна Р А и Локоткова А А «Системно-функциональные принципы построения крупномасштабных мультисервисных сетей и телекоммуникаций» - М Весь Мир, 2005 -С 93-169

2 Храмешин А Г Территориальная АСУ со структурно выделенной подсистемой содержательной обработки информации //Компьюлог -2005 - №2 -С 19-24

3 Храмешин А Г, Храмешин Г К Построение эффективной сети ЭВМ территориальной АСУ на основе подсистемы содержательной обработки информации коллективного пользования //Сборник трудов 54 научно-технической конференции МИРЭА - Часть 1 Информационные технологии и системы Вычислительная техника - 2005 - С 54-59

4 Храмешин А Г Системы передачи информации для современных территориальных автоматизированных систем управления //Вестник МАРТИТ -2005 -№16 - С 36-44

5 Храмешин А Г Конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза мультисервисной системы передачи информации территориальной автоматизированной системы управления //Вестник МАРТИТ -2005 -№17 -С 43-53

6 Храмешин А Г Конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза мультисервисной системы передачи информации территориальной автоматизированной системы управления (часть 2) //Вестник МАРТИТ -2005 №18 С-16-27

7 Храмешин А Г Построение вычислительных комплексов коллективного пользования для подсистем содержательной обработки информации территориальных автоматизированных систем управления //Вестник МАРТИТ - 2005 - №22 - С 24-35

8 Храмешин А Г, Пегасов M А, Храмешин Г К Блочные корректирующие коды с дополнительным раздельным контролем наличия искажений в информационных и контрольных последовательностях кодовых слов //Вопросы радиоэлектроники серия ЭВТ - 2005 - Выпуск 1 -С 84-92

9 Храмешин А Г, Пегасов M А, Храмешин Г К О необходимости формирования и использования при исправлении ошибок блочными корректирующими кодами дополнительной утоняющей информации //Вопросы радиоэлектроники серия ЭВТ - 2005 - Выпуск 1 - С 93100

10 Храмешин А Г Построение подсистем контроля и управления в составе перспективных корпоративных территориальных автоматизированных систем управления //Вестник МАРТИТ, -2006 - № 33 - С 118-122

11 Храмешин А Г О некоторых схемах построения, кодирования и декодирования блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией // Вестник МАРТИТ -2006 -№23 -С 27-35

Разрешено к печати « 19 » апреля 2007 г

Тираж 55 экз

Участок оперативной печати ОАО «НИИ супер ЭВМ» Н/3 002-07

Введение.

Глава 1. Задачи разработки и структура перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени.

1.1. Актуальные задачи разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени.

1.2. Структура управления территориальной СУ.

1.3. Функциональные подсистемы территориальной СУ.

1.4. Сложившаяся структура современной проблемно-ориентированной территориальной СУ.

1.5. Предлагаемая структура перспективной проблемно-ориентированной территориальной СУ реального времени.

1.6. Структура структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации перспективной СУ.

1.7. Структура программно-аппаратных комплексов объектов управления перспективной СУ.

1.8. Экономическая и практическая значимости реализации в перспективных СУ предлагаемых структур.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Системные решения актуальных задач разработки структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации, мультисервисных подсистем обмена информацией реального времени и подсистем контроля и управления перспективных СУ. 42 ~

2.1. Конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза единых вычислительных комплексов структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации перспективных СУ.

2.2. Конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза мультисервисных подсистем обмена информацией реального времени перспективных СУ

2.2.1. Введение в проблему и постановка задачи.

2.2.2. Конструктивный эвристический подход к решению подзадач проблемы структурно-параметрического синтеза мультисервисной подсистемы обмена информацией перспективной СУ.

2.3. Совокупность взаимоувязанных алгоритмов структурно-параметрического синтеза открытых интеллектуальных подсистем контроля и управления перспективных СУ.

2.3.1. Алгоритм синтеза подсистем контроля и управления перспективных СУ, основанный на обеспечении открытости подсистем.

2.3.2. Алгоритм синтеза подсистем контроля и управления перспективных СУ, основанный на обеспечении интеллектуальности подсистем.

2.3.3. Алгоритм синтеза подсистем контроля и управления перспективных СУ, основанный на обеспечении оценки в реальном времени необходимых показателей качества функционирования СУ.

2.4. Экономическая значимость применения при разработке перспективных СУ предлагаемых в главе алгоритмов структурно-параметрического синтеза.

2.5. Общий алгоритм функционирования подсистем контроля и управления перспективных СУ.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией

3.1. Блочные корректирующие коды с дополнительным раздельным контролем наличия искажений в информационных и контрольных последовательностях кодовых слов.

3.2. О необходимости формирования и использования при исправлении ошибок блочными корректирующими кодами дополнительной уточняющей информации.

3.3. Некоторые новые схемы построения, кодирования и декодирования блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией.

Выводы по третьей главе.

В диссертации разрабатываются, обосновываются и описываются методы решения научных актуальных задач разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных систем управления (СУ) реального времени (кратко-перспективных СУ), под которыми условимся понимать высокоэффективные системы управления, обладающие такими специфическими особенностями: ' > обладают четкой проблемной ориентацией, имеющей существенное значение для экономики или обороноспособности страны; создаются для работы в будущем не менее (7+1 0) лет; имеют в своем составе не менее (30+40) объектов управления; компоненты СУ в общем случае разнесены один от другого и размещаются на территории не менее одного региона России; обмен между объектами управления СУ всеми необходимыми видами информации осуществляются, как правило, с использованием одних и тех же каналов связи, имеющих соответствующие производительности; времена передачи между любой парой объектов управления СУ оперативной информации объемом до 500 байт не превышают (0,3+0,5) сек; времена формирования в базах данных СУ оперативных справок, необходимых функционерам объектов управления СУ для принятия решений, не превышают (0,2+0,3) сек; строятся с использованием последних научно-технических достижений в области необходимых информационных и телекоммуникационных технологий и реализующих их аппаратных и программных средств и комплексов; обладают по сравнению с современными территориальными СУ аналогичного назначения существенно более высокой функциональностью и интеллектуальностью; обеспечивают более высокие показатели качества функционирования, чем современные территориальные СУ аналогичного назначения.

Для математически строгого (формализованного) описания СУ подобного класса можно воспользоваться методами классической теории множеств [21, 33, 57 и др.]. При этом перспективная СУ может быть представлена как являющая организованным множеством система 5 в следующем виде:

8 = {А,алЛ2,М}, (В.1) где: А - множество элементов (компонентов) системы;

QA - множество свойств (атрибутов) элементов системы, необходимое для точного описания элементов системы;

Я - множество связей (отношений) между элементами системы; 2 - множество целей (целевых функций) системы;

ТУ-множество наблюдателей (лиц или функционеров, принимающих решения) в системе.

Однако полностью раскрыть и конкретизировать соотношение (В.1) оказывается возможным только после завершения создания перспективной СУ, что существенно затрудняет использование формализованных описаний рассматриваемой СУ на начальном и на всех промежуточных этапах построения этой СУ. Для устранения указанного недостатка в работе для формализованного описания перспективной СУ предлагается использовать методы теории ' нечетких (размытых) множеств [79], функции принадлежности к которым определяет совет главных конструкторов, создающих данную перспективную СУ. Обозначая нечеткое множество знаком ~ над буквой, соответствующей этому множеству, перепишем соотношение (В.1) в таком виде: = (В.2) где: - нечеткие множества, множествами - носителями для которых соответственно являются множества 2А,Я,2,М и каждое нечеткое множество представляется в виде:

С = {х,/с{х)\х*х}, (В.З) где: С - нечеткое множество, множеством - носителем для которого является множество X; х - элементы множества - носителя X; с(х) " Функция принадлежности элементов х множества - носителя X нечеткому множеству С.

Представление перспективной СУ в виде (В.2) позволяет математически строго сформулировать задачу создания указанной СУ как обеспечение последовательного перехода от замысла и описания системы на начальном этапе в виде (В.2) посредством реализации в ней предлагаемых в работе решений к ее представлению на заключительном этапе в виде (В.1) при полном соответствии построенной СУ Б требованиям технического задания (ТЗ) на разработку и создание этой перспективной СУ. Кроме того, формальное представление перспективной СУ с использованием математического аппарата нечетких множеств позволяет осуществлять практически постоянный контроль за ходом построения рассматриваемой СУ и за обеспечением необходимых сроков ее создания, что для таких СУ является весьма важным.

В состав рассматриваемых в работе перспективных СУ входят такие функциональные подсистемы [25,43,44 и др.]: подсистема содержательной обработки информации; подсистема ввода-вывода и отображения информации; подсистема обмена информацией; подсистема контроля и управления.

Для перспективной СУ в целом указанные подсистемы важны своей функциональностью, высокими показателями качества функционирования и слаженной совместной рабой в составе СУ. Для формализованного представления перспективной СУ ее деление на приведенные подсистемы приводит к таким структурным изменениям в нечетких множествах, определяющих множество 5 в выражении (В.2):

2 = {а1>А2,А3Л1 (В.4) где: А, - множество элементов (компонентов) подсистемы содержательной обработки информации;

А2 - множество элементов (компонентов) подсистемы ввода-вывода и отображения информации;

А3 - множество элементов (компонентов) подсистемы обмена информацией; А4 - множество элементов (компонентов) подсистемы контроля и управления. йл^лгйп.йл^йлХ СВ.5) где: ()А, - множество свойств (атрибутов) элементов подсистемы содержательной обработки информации;

А2 - множество свойств (атрибутов) элементов подсистемы ввода-вывода и отображения информации;

АЗ - множество свойств (атрибутов) элементов подсистемы обмена информацией; ()А4 - множество свойств (атрибутов) элементов подсистемы контроля и управления. Л = {й,ДДДД}, (В.6) где: Я, - множество связей (отношений) между элементами подсистемы содержательной обработки информации;

Я2 - множество связей (отношений) между элементами подсистемы ввода-вывода и отображения информации;

Я3 - множество связей (отношений) между элементами подсистемы обмена информацией; Я4 - множество связей (отношений) между элементами подсистемы контроля и управления;

Я5 - множество связей (отношений) между элементами различных подсистем. г = ^1,г2,г3,г4>г5}, (в.7) где: 21 - множество целей (целевых функций) подсистемы содержательной обработки информации;

12 - множество целей (целевых функций) подсистемы ввода-вывода и отображения информации;

2} - множество целей (целевых функций) подсистемы обмена информацией;

14 - множество целей (целевых функций) подсистемы контроля и управления;

25 - множество целей (целевых функций) перспективной СУ в целом, не вошедших в целевые функции функциональных подсистем этой СУ.

В.8) где: N, - множество наблюдателей (лиц или функционеров, принимающих решения) в подсистеме содержательной обработки информации;

N2 - множество наблюдателей (лиц или функционеров, принимающих решения) в подсистеме ввода-вывода и отображения информации;

N3 - множество наблюдателей (лиц или функционеров, принимающих решения) в подсистеме обмена информацией;

- множество наблюдателей (лиц или функционеров, принимающих решения) в подсистеме контроля и управления.

Подсистема содержательной обработки информации осуществляет смысловую обработку всей поступающей в нее из других подсистем СУ исходной информации, хранение циркулирующей в подсистеме информации в соответствующих базах данных и базах знаний и представление через подсистему ввода-вывода и отображения информации обработанной и необходимой справочной информации функционерам СУ. Информация подсистемы содержательной обработки информации позволяет функционерам СУ оперативно принимать объективные решения по формированию управляющих воздействий в СУ и в итоге решать целевую функцию СУ.

Подсистема ввода-вывода и отображения информации является подсистемой, обеспечивающей необходимые условия для работы в составе СУ функционеров СУ, являющихся по сути живым интеллектом СУ. Эффективность функционирования этой подсистемы во многом предопределяет оперативность и верность формирования, принятия и ввода в СУ управляющих решений функционерами СУ.

Подсистема обмена информацией обеспечивает передачу между объектами управления перспективной СУ всей циркулирующей в системе управления информации. Эта подсистема, связывая в единое целое все другие подсистемы рассматриваемой СУ, является системообразующим ядром любой такой СУ. Показатели качества функционирования территориальной СУ реального времени в целом во многом определяются соответствующими характеристиками качества работы подсистемы обмена информацией этой СУ. В перспективных территориальных СУ реального времени подсистемы обмена информацией должны стоиться как мультисервисные подсистемы обмена информацией реального времени коллективного пользования. В общем случае каждая такая подсистема обмена информацией должна включать в свой состав магистральную сеть, региональные сети, сеть доступа и собственную подсистему контроля и управления. Сложность построения указанной подсистемы обмена информацией значительного превосходит сложность построения любой другой подсистемы перспективной СУ [14,43,44].

Подсистема контроля и управления перспективной СУ реализуется на основе встроенных в аппаратные, программные и программно-аппаратные средства и комплексы СУ агентов и программно-аппаратных комплексов пунктов управления подсистемы, устанавливаемых на определенных объектах управления СУ. Функционально подсистема контроля и управления обеспечивает контроль за функционированием рассматриваемой СУ с детализацией до любого входящего в систему управления средства и комплекса, управление конфигурациями и режимами работы каждого из средств и комплексов СУ и СУ в целом (в подсистеме обмена информацией указанные функции выполняются аналогично ее собственной подсистемой контроля и управления, которая входит в состав подсистемы контроля и управления СУ на правах подсистемы) и имеет иерархическую структуру. Подсистема контроля и управления СУ содержит в своем составе главный и подчиненные ему региональные пункты управления. Главный пункт управления обеспечивает контроль функционирования и управления работой СУ в целом. Региональные пункты управления контролируют функционирование соответствующих региональных фрагментов СУ и управляют работой этих фрагментов. На главный пункт управления региональные пункты передают только заранее определенные виды информации о структуре и функционировании региональных фрагментов СУ, а также информацию по запросам функционеров главного пункта управления. В подсистеме обмена информацией собственная подсистема контроля и управления строится на тех же принципах, что и подсистема контроля и управления СУ в целом. Обмен необходимой информацией между подсистемами контроля и управления СУ в целом и подсистемы обмена информацией реализуется на уровне главных пунктов управления названных подсистем. При этом главный пункт управления, работающий в составе подсистемы обмена информацией, является подчиненным по отношению к главному пункту управления подсистемы контроля и управления СУ в целом.

Функциональность перспективной СУ формируется на основе функциональностей ее подсистем [44, 57]. В связи с этим функциональность каждой подсистемы должна быть не меньшей, чем это требуется функциональностью перспективной СУ в целом. Для того, чтобы в любой момент времени перспективная СУ в целом с высокой вероятностью обладала полной функциональностью, все подсистемы СУ должны иметь необходимо высокие показатели качества функционирования в составе СУ, что может быть достигнуто построением подсистем 8 имеющих соответствующие структуры, выбором для их реализации соответствующих аппаратных и программных средств и комплексов, способов резервирования аппаратных средств, видов локальных вычислительных сетей, разновидностей каналов связи и т.д. Сложная совместная работа подсистем в составе перспективных СУ должна обеспечиваться в основном за счет реализации в подсистемах главным образом открытых стеков протоколов необходимых информационных и телекоммуникационных технологий. Современные проблемно-ориентированные территориальные СУ реального времени имеют практически такой же состав подсистем, как и перспективные СУ, кратко охарактеризованные ранее. Показатели качества функционирования таких современных СУ - достаточно высокие, а их функциональные подсистемы работают совместно в составе СУ необходимо слаженно [14,43,44, 57 и др.].

Приведенная информация о современных СУ порождает такой естественной вопрос: что приводит к необходимости создания перспективных СУ при наличии в общем-то хорошо работающих современных СУ аналогично назначения и какова цель построения перспективных СУ-? Ответ на этот вопрос дают проведенные автором диссертации исследования, которые показывают, что процессы перехода от одних поколений СУ к более совершенным другим поколениям являются объективными процессами, которые происходят эволюционно и всегда являются следствием новых жестких требований заказчика к перспективным СУ, старения функционирующих СУ и появления новых более совершенных поколений аппаратных и программных средств и комплексов (в частности, появления новых поколений ЭВМ и вычислительных комплексов), новых информационных и телекоммуникационных технологий, новых типов локальных вычислительных сетей, новых разновидностей каналов связи и т.д., но основе которых СУ собственно и строятся. Полученные результаты подтверждаются всей историей (правда, еще достаточно короткой) развития СУ [16, 43,44, 57]. К настоящему времени накопилось большое число предпосылок, которые являются основополагающими для создания очередного поколения СУ, названного в работе перспективными СУ. К числу указанных предпосылок прежде всего следует отнести следующее: наличие высокопроизводительных многопроцессорных и многоядерных серверов, способных работать с необходимыми объемами оперативной и долговременной памяти и допускающих объединение в кластеры, которые могут использоваться как аппаратная основа построения для перспективных СУ любых необходимых высоконадежных вычислительных комплексов, а также баз данных и баз знаний [9,29 и др.]; наличие программных комплексов, способных обеспечить эффективное функционирование различных кластеров серверов в составе разного рода вычислительных комплексов, баз данных и баз знаний перспективных СУ [9,29, 57 и др.]; наличие технологий и реализующих их программно-аппаратных средств и комплексов, позволяющих строить высокопроизводительные локальные вычислительные сети со 9 скоростями передачи информации в сетях до 1 Гбит/сек, что целесообразно использовать при создании программно-аппаратных комплексов объектов управления и других программно-аппаратных компонентов перспективных СУ [37,45,63 и др.]; наличие технологий, реализующих их программно-аппаратных средств и комплексов и физических линий связи, позволяющих организовывать в подсистемах обмена информацией перспективных СУ каналы связи со скоростями передачи информации до 10 Гбит/сек [14,45,63 и др.]; наличие информационных и телекоммуникационных технологий и реализующих их программно-аппаратных средств и комплексов, обеспечивающих построение мультисервисных подсистем обмена информацией реального времени для перспективных СУ [14,37,63]; наличие необходимых решений по созданию интеллектуальных автоматизированных систем управления, позволяющих создавать системы поддержки принятий решений для перспективных СУ [12,54, 55 и др.].

Анализ приведенных предпосылок показывает, что время перехода к построению перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени практически уже наступает. При этом целью создания указанных СУ безусловно должно стать построение СУ с удовлетворением в них всех требований заказчика на основе использования необходимых существующих передовых научно-технических достижений, обеспечивающих в итоге существенное повышение функциональности, интеллектуальности и эффективности функционирования перспективных СУ с обеспечением уменьшения для них стоимостей создания и совокупных стоимостей владения по сравнению с современными СУ аналогичного назначения.

Построение перспективных СУ потребует решения достаточно большого числа важных научных задач, к числу основных из которых следует отнести такие задачи: существенное повышение оперативности и верности принятия решений в СУ; существенное повышение интеллектуальности в работе подсистем СУ и СУ в целом; доведение времен всех выполняемых в СУ в автоматическом режиме функций (передача информации между объектами управления, формирование необходимых функционерам справок и т.д.) до времен, обеспечивающих работу СУ в реальном времени; структурно-параметрический синтез подсистем СУ и СУ в целом; увеличение числа видов обрабатываемой в СУ информации для повышения верности принятия решений функционерами СУ; повышение верности передачи, переработки, хранения, ввода и отображения информации в СУ; создание высокоэффективных структур программно-аппаратных комплексов объектов управления и других компонентов СУ, включая программно-аппаратные комплексы подсистемы обмена информацией; создание высокоэффективных структур функциональных подсистем СУ и высокоэффективной структуры СУ в целом; концепция построения подсистем СУ и СУ в целом на основе открытых информационных и телекоммуникационных технологий и соответствующих им стеков перспективных протоколов; выбор аппаратных и программных средств и комплексов, обеспечивающих построение подсистем СУ и СУ в целом и реализующих необходимые стеки перспективных открытых протоколов.

Построение методов решения и собственно решения научных задач разработки перспективных СУ безусловно актуальны, так как их отсутствие практически не позволяет создавать высокоэффективные перспективные СУ.

Таким образом, актуальными являются разработанные в диссертационной работе новая структура перспективной СУ, вытекающие из этой структуры новые структуры построения подсистемы содержательной обработки информации и программно-аппаратных комплексов объектов управления перспективной СУ, конструктивный алгоритм построения единого вычислительного комплекса структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации, конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени перспективной СУ, взаимоувязанные способы построения подсистемы контроля и управления, методика экспертного оценивания эффективности алгоритмов построения функциональных подсистем перспективных СУ и блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией, включая алгоритмы кодирования и декодирования этих кодов, обеспечивающие повышение верности исправления ошибок в перспективных СУ. Следовательно, актуальна и диссертационная работа в целом.

На основе комплексного системного подхода в работе также решается научная задача повышения уровней эффективности и интеллектуальности перспективных СУ. Уровень эффективности перспективных СУ поднимается главным образом за счет использования в их составе более совершенных структур подсистем и программно-аппаратных комплексов объектов управления СУ, обеспечением работы СУ в реальном времени и применением в СУ последних научно-технических достижений в части информационных и телекоммуникационных технологий и реализующих их аппаратных и программных средств и комплексов. Уровень интеллектуальности перспективных СУ повышается в основном путем построения в их подсистемах соответствующих систем поддержки принятия решений функционерами СУ, создаваемых с использованием последних достижений в области искусственного интеллекта.

Цель работы - построение системных решений научных актуальных задач разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени, что имеет существенное значение для экономики и повышения обороноспособности страны.

11

Указанная цель работы раскрывается и конкретизируется такими задачами исследований:

1.Разработка новой высокоэффективной структуры перспективных СУ, соответствующей последним достижениям в необходимых информационных и телекоммуникационных технологиях и в реализующих их аппаратных и программных средствах и комплексах.

2.Синтез в рамках новой структуры перспективных СУ новых структур построения структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации и программно-аппаратных комплексов объектов управления рассматриваемых СУ.

3.Создание конструктивного алгоритма структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации перспективных СУ.

4.Построение конструктивного эвристического алгоритма структурно-параметрического синтеза мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени перспективных СУ.

5.Формирование совокупности взаимосвязанных алгоритмов структурно-параметрического синтеза, позволяющих строить в рамках перспективных СУ открытые и одновременно интеллектуальные подсистемы контроля и управления, способные оценивать в реальном времени необходимые показатели качества функционирования СУ.

6.Создание модели экспертного оценивания эффективности алгоритмов построения функциональных подсистем перспективных СУ.

7.Синтез для перспективных СУ блочных корректирующих кодов, способных исправлять возникающие в указанных СУ ошибки с необходимо высокой верностью.

8.Создание для синтезированных блочных корректирующих кодов соответствующих алгоритмов кодирования и декодирования, обеспечивающих исправление необходимых разновидностей ошибок, возникающих в перспективных СУ, с требующейся для СУ верностью.

Объект и предмет исследований. Объектом исследований являются перспективные проблемно-ориентированные территориальная СУ реального времени, базирующиеся на отечественные вычислительные комплексы (ВК) типа «Эльбрус» и на перспективные кластеры серверов. Предметом исследований являются научные актуальные задачи разработки перспективных СУ, связанные со структурами СУ в целом, ее отдельных подсистем и некоторых программно-аппаратных комплексов, с конструктивными алгоритмами структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации, мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени и подсистемы контроля и управления, с блочными корректирующими кодами с дополнительной уточняющей информацией, обеспечивающими исправление ошибок в перспективных СУ с необходимо высокой верностью, и с алгоритмами кодирования и декодирования таких кодов.

Методы исследований. В работе используются методы системного анализа, принятия решений, экспертных оценок, искусственного интеллекта, теории систем, теории множеств, теории вероятностей, теории телетрафика, теории передачи информации и теории корректирующих кодов.

Основные научные выводы и результаты, полученные лично соискателем и выносимые на защиту.

На защиту выносятся:

1. Структуры перспективной проблемно-ориентированной территориальной СУ реального времени, структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации и программно-аппаратных комплексов объектов управления указанной СУ.

2. Конструктивные алгоритмы структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации, мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени и подсистемы контроля и управления перспективной СУ.

3. Модели формализованного описания и оценивания эффективности алгоритмов построения функциональных подсистем разрабатываемой перспективной СУ.

4. Блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией, обеспечивающие исправление необходимых разновидностей ошибок, возникающих в перспективных СУ, с требующейся для СУ верностью, и алгоритмы кодирования и декодирования этих кодов.

Достоверность полученных научных положений, результатов и выводов подтверждается адекватным и корректным использованием в методологии научных исследований кибернетического и информационного подходов, полнотой и корректностью исходных предпосылок, логической строгостью доказанных утверждений, апробацией, обсуждением и одобрением на научно-практических семинарах ОАО «НИИ супер ЭВМ» на научно-технической конференции МИРЭА, приоритетными публикациями в научных изданиях по рекомендованному ВАК Перечню и в монографии и практическим применением.

Научная новизна. Полученные научные положения, результаты и выводы определяют теоретическую и методологическую основы системных решений актуальных задач разработки перспективных СУ. К актуальным проблемам в работе отнесены структура перспективной СУ, структуры построения структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации и программно-аппаратных комплексов объектов управления перспективной СУ, разработка единого вычислительного комплекса указанной подсистемы содержательной обработки информации перспективной СУ, структурно-параметрический синтез мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени перспективной СУ, разработка подсистемы контроля и управления перспективной СУ, создание для перспективной

СУ блочных корректирующих кодов, способных исправлять возникающие в СУ разновидности

13 ошибок с необходимой верностью, и построение конструктивных алгоритмов кодирования и декодирования созданных для перспективных СУ блочных корректирующих кодов.

Создание перспективных СУ предлагается осуществлять на основе обоснованной в работе структуры СУ со структурно выделенной подсистемой содержательной обработки информации. Такая структура перспективных СУ радикально отличается от сложившейся структуры аналогичных современных территориальных СУ и обладает по сравнению со сложившейся структурой рядом определяющих для перспективных СУ преимуществ (структура СУ в целом упрощается, существенно уменьшаются стоимости создания и совокупные стоимости владения СУ, значительно повышаются показатели надежности и устойчивости функционирования перспективных СУ и т.д.). К этому необходимо добавить, что разработка перспективных СУ с применением предлагаемой структуры базируется на использовании последних научно-технических достижений в области информационных и телекоммуникационных технологий и реализующих их аппаратных и программных средств и комплексов, что для перспективных СУ очень важно. Предлагаемая структура перспективных СУ в целом приводит к изменению по сравнению со сложившееся структурой аналогичных современных территориальных СУ еще двух структур-структуры подсистемы содержательной обработки информации и структуры программно-аппаратных комплексов объектов управления перспективных СУ. Изменения обеих указанных структур связаны с их существенным упрощением. Территориально распределенная подсистема содержательной обработки информации, включающая в себя в сложившейся структуре аналогичных современных территориальных СУ всю совокупность соответствующих вычислительных комплексов, являющихся фрагментами программно-аппаратных комплексов объектов управления указанных СУ, превращается по сути в единый вычислительный комплекс общего (коллективного) пользования в перспективных СУ. Программно-аппаратные комплексы объектов управления перспективных СУ в связи с этим будут содержать фрагменты не трех, а только двух подсистем-подсистемы ввода-вывода и отображения информации и подсистемы обмена информацией. Предлагаемые в работе для реализации в перспективных СУ такие упрощенные структуры подсистемы содержательной обработки информации и программно-аппаратных комплексов объектов управления позволяют получить значительный экономический эффект в процессе создания и эксплуатации указных подсистемы и комплексов, существенно повысить показатели качества их функционирования, а также поднять до необходимого уровня их функциональность.

Функциональность подсистем содержательной обработки информации перспективных

СУ в работе предлагается реализовывать в соответствующих единых вычислительных комплексах коллективного пользования. Учитывая важность решения проблем создания таких вычислительных комплексов для перспективных СУ, в работе представляется конструктивный алгоритм структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса

14 структурно выделенной подсистемы содержательной обработки информации для указанных СУ. Основными отличительными особенностями этого алгоритма являются нацеленность на построение вычислительных комплексов коллективного пользования, способных обслуживать генерируемые в соответствующих перспективных СУ потоки событий (заявок) в реальном времени, конструктивный характер алгоритма и возможность оценки обеспечиваемых создаваемым вычислительным комплексом показателей качества обслуживания генерируемых в СУ потоков событий (заявок). Совокупность приведенных особенностей данного алгоритма позволяет практически полностью исключить из результатов построения единых вычислительных комплексов коллективного пользования возможные погрешности. Такой выход представленного в работе алгоритма для создаваемых перспективных СУ является весьма ценным. Построение системообразующих для перспективных СУ мультисервисных подсистем обмена информацией реального времени в работе предлагается осуществлять с использованием представленного в ней конструктивного эвристического алгоритма структурно-параметрического синтеза указанных подсистем, основанного на последовательном решении с необходимыми итерациями всех задач, обеспечивающих в итоге переход к физической реализации создаваемой подсистемы обмена информацией на охватываемой перспективной СУ территории с максимальным учетом сложившихся на территории реальных условий для ее создания. Построенная в соответствии с предложенным алгоритмом мультисервисная подсистема обмена информацией реального времени будет обладать близкими к минимально возможному числом узлов коммутации и длинами каналов привязки объектов управления к узлам коммутации, а также параметрами, удовлетворяющими требованиям технического задания на разработку и создание мультисервисной подсистемы обмена информацией реального времени соответствующей перспективной СУ.

Функциональность подсистем контроля и управления перспективных СУ должна быть существенно выше функциональности подсистем контроля и управления аналогичных современных территориальных СУ. К тому же подсистемы контроля и управления перспективных СУ должны работать практически в реальном масштабе времени. В связи с этим подсистемы контроля и управления перспективных СУ в работе предлагается разрабатывать как открытые и интеллектуальные подсистемы, реализующие наряду с функциями контроля и управления функции систем поддержки принятия решений, а также функции оценки необходимых показателей качества функционирования перспективных СУ как в реальном временим, так и после осуществления в них предлагаемых соответствующими системами поддержки принятия решений управляющих воздействий. Указанная функциональность подсистем контроля и управления перспективных СУ обеспечивается программно-аппаратными комплексами пунктов управления этих подсистем.

Для перспективных СУ реального времени очень важной является проблема обеспечения необходимой гарантированной верности циркулирующей в них информации, в том

15 числе после исправления в информации возникающих в СУ различных разновидностей ошибок. Для решения указной проблемы в работе прелагаются блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией, которые могут использоваться в любых применяемых в перспективных СУ информационных и телекоммуникационных технологиях. Обладая уникальными корректирующими свойствами, предлагаемые коды позволяют обеспечивать необходимый гарантированный уровень верности информации в перспективных СУ как в режиме обнаружения, так и в режиме исправления возникающих в СУ ошибок.

Наряду со схемами построения блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией, имеющих разную избыточность и различные корректирующие свойства, в работе предлагаются алгоритмы кодирования и декодирования таких кодов. Указанные алгоритмы позволяют использовать блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией в режиме только обнаружения ошибок, в режиме исправления на длине информационной последовательности определенных частей возможных совокупностей ошибок и в режиме исправления всех возможных совокупностей ошибок, обеспечивая необходимый гарантированный уровень верности циркулирующей в перспективной СУ информации.

Практическая ценность работы. Полученные научные положения и результаты доведены до конструктивных видов, что позволяет использовать их непосредственно для решения соответствующих конкретных задач разработки реальных перспективных СУ. Применение в перспективных СУ научных положений, результатов и выводов работы позволит существенно снизить стоимости разработки, создания и совокупные стоимости владения СУ (прежде всего за счет уменьшения соответствующих стоимостей подсистем содержательной обработки информации и программно-аппаратных комплексов объектов управления СУ) и одновременно значительно увеличить показатели качества функционирования создаваемых перспективных СУ. Основные научные положения, результаты и выводы диссертационной работы получены лично автором и внедрены в ряд НИОКР, проводимых ОАО «НИИ супер ЭВМ», в курс лекций «Теория передачи информации», читаемый на базовой кадре МИРЭА № 253 «КТС» и в ОКР по проведению информатизации Белгородской области.

Апробация работы. Научные положения, результаты и выводы докладывались, обсуждались и получили одобрение на 54 научно-технической конференции МИРЭА (Москва, Россия, 2005г.) и на научно-практических семинарах ОАО «НИИ супер ЭВМ».

Все полученные в работе основные научные положения, результаты и выводы приоритетно опубликованы в научных изданиях по рекомендованному ВАК Перечню и в монографии.

В первой главе выделяется совокупность научных актуальных задач разработки перспективных СУ, анализируется сложившаяся структура современных территориальных СУ и предлагаются для реализации структура перспективных СУ в целом, структуры основных

16 функциональных подсистем рассматриваемых СУ и структура программно-аппаратных комплексов объектов управления этих СУ.

Во второй главе описываются разработанные автором работы конструктивные алгоритмы структурно-параметрического синтеза единых вычислительных комплексов структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации, мультисервисных подсистем обмена информацией реального времени и подсистем контроля и управления перспективных СУ. С использованием предложенной в работе методики экспертного оценивания эффективности алгоритмов построения функциональных подсистем перспективных СУ проводится оценка эффективности указанных алгоритмов и приводятся выражения для формализованного описания перспективных СУ после разработки в соответствии с алгоритмами структурно-параметрического синтеза соответствующих функциональных подсистем этих СУ.

В третьей главе описываются схемы построения и алгоритмы кодирования и декодирования прелагаемых для использования в перспективных СУ блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией. Дается формализованное описание разрабатываемой перспективной СУ после применения в ней указанных кодов.

В заключении приводятся полученные в работе научные положения, результаты и выводы, в части разработки перспективных СУ, имеющие существенное значение для экономики и обеспечения обороноспособности страны.

В приложении 1 приводится методика экспертного оценивания эффективности алгоритмов структурно-параметрического синтеза функциональных подсистем перспективных СУ.

В приложении 2 определен интегральный (обобщенный) коэффициент оценки эффективности алгоритмов построения функциональных подсистем перспективных СУ и произведен выбор совокупности частных показателей эффективности, необходимой для вычисления интегрального коэффициента оценки эффективности указанных алгоритмов.

В приложении 3 определены циклические блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией, описан способ задания таких кодов и уточнены алгоритмы их кодирования и декодирования.

В приложении 4 содержится описание практической реализации результатов работы на примере информатизации Белгородской области.

Список использованной литературы включает 83 наименования.

Выводы по третьей главе

1. Предложены блочные корректирующие коды с дополнительным раздельным контролем наличия искажений в информационных и контрольных последовательностях кодовых слов, позволяющим строить корректирующие коды с уникальными корректирующими свойствами и обеспечивать необходимый гарантированный уровень достоверности информации после исправления в ней ошибок предложенными кодами.

2. Введено и определено для блочных корректирующих кодов с исправлением ошибок понятие «дополнительная уточняющая информация». Показан необходимость формирования и использования дополнительной уточняющей информации для обеспечения гарантированного уровня верности информации после исправления в ней ошибок блочными корректирующими кодами.

3. Предложено одно из возможных направлений формирования дополнительной уточняющей информации для блочных корректирующих кодов с исправлением ошибок, основанное на использовании в таких кодах дополнительных блочных корректирующих кодов с обнаружением ошибок.

4. Предложены новые схемы (конструктивные алгоритмы) построения, кодирования и декодирования блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией, позволяющих обеспечивать в перспективных СУ необходимо высокие гарантированные уровни верности информации при использовании кодов как в режиме обнаружения ошибок, так и в режиме обнаружения и исправления ошибок.

5. Показано, что синтезируемые по предложенной в главе схеме построения блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией позволяют исправлять при отсутствии искажений в г„ последовательностях (пи, ки) - кодов все возможные совокупности ошибок на длине любой одной группы символов ки - последовательности при ги=По и на длине любых двух групп символов и любой одной группы символов кц - последовательности при ги=2по. Применение таких кодов в ИТ перспективных СУ не меньше чем в 2 раза уменьшает времена передачи искаженных в ИТ данных.

6. Показано, что применение в создаваемых перспективных СУ блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией приводит к соответствующей очередной конкретизации нечетких множеств в формализованном представлении рассматриваемых СУ, превращающей большинство нечетких множеств в классические (четкие) множества.

Заключение

В диссертационной работе получены системные решения актуальных научных задач разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени, что имеет существенное значение для экономики и повышения обороноспособности страны.

Диссертационная работа представляет собой единый законченный научный труд, в котором получены следующие научные результаты и выводы:

1. Формализованное представление перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени предлагается осуществлять на основе методов теории нечетких (размытых) множеств. Задача создания указанной СУ с учетом этого сформулирована как обеспечение последовательного перехода от замысла и описания СУ на начальном этапе с использованием нечетких множеств посредством реализации в СУ предлагаемых в работе системных решений к ее представлению на заключительном этапе с использованием классических (четких) множеств при полном соответствии построенной СУ требованиям ТЗ на ее разработку и создание.

2. Выделены и сформулированы актуальные научные задачи разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени, к числу которых отнесены: задача построения высокоэффективной структуры перспективных СУ; задача создания высокоэффективных структур построения функциональных подсистем и программно-аппаратных комплексов объектов управления перспективных СУ; задача построения конструктивного алгоритма структурно-параметрического синтеза единого вычислительного комплекса структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации перспективных СУ; задача построения конструктивного алгоритма структурно-параметрического синтеза мультисервисных подсистем обмена информацией реального времени перспективных СУ; задача построения и формирования совокупности взаимоувязанных алгоритмов синтеза открытых интеллектуальных подсистем контроля и управления перспективных СУ, способных осуществлять оценку в реальном времени показателей качества функционирования СУ; задача синтеза для перспективных СУ блочных корректирующих кодов, способных исправлять возникающие в информации СУ ошибки с необходимо высоким уровнем верности; задача построения для синтезированных для перспективных СУ блочных корректирующих кодов необходимых конструктивных схем (алгоритмов) их кодирования и декодирования.

3. Предложены структуры перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени в целом, структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации этих СУ и программно-аппаратных комплексов объектов управления СУ. Показано, что реализация в перспективных СУ предложенных структур имеет большую практическую значимость и позволяет уменьшить стоимость разработки и создания перспективных СУ не меньше чем на 12%.

4. Предложен конструктивный алгоритм структурно-параметрического синтеза единых вычислительных комплексов структурно выделенных подсистем содержательной обработки информации перспективных СУ, позволяющий не только строить указанные вычислительные комплексы, но и оценивать показатели качества обслуживания этими комплексами генерируемых в перспективных СУ потоков событий (заявок), что обеспечивает практически полное исключение из результатов построения вычислительных комплексов возможных погрешностей.

5. Предложен конструктивный алгоритм структурно-параметрического синтеза мультисервисных подсистем обмена информацией реального времени перспективных СУ, обеспечивающий минимизацию числа узлов коммутации и длин каналов привязки объектов управления к узлам коммутации подсистем и включающий также все те необходимые этапы синтеза подсистем, которые позволяют осуществить обоснованный переход к этапу физической реализации создаваемых подсистем на объектах заказчика и максимально участь при этом сложившиеся на охватываемых подсистемами территориях реальные возможности для их построения.

6. Предложена совокупность взаимоувязанных алгоритмов синтеза открытых интеллектуальных подсистем контроля и управления перспективных СУ, обеспечивающих оценку показателей качества функционирования этих СУ. Указанная совокупность включает в себя взаимоувязанные алгоритмы синтеза подсистем контроля и управления, основанные на обеспечении открытости и интеллектуальности названных подсистем и на обеспечении оценки в реальном времени показателей качества функционирования перспективных СУ.

7. Предложена методика экспертного оценивания алгоритмов синтеза (построения) функциональных подсистем перспективных территориальных СУ реального времени.

8. Проведена оценка эффективности всех предлагаемых в работе алгоритмов построения функциональных подсистем перспективных СУ. В соответствии с проведенной в работе классификацией алгоритмов построения функциональных подсистем по значениям интегрального (обобщенного) коэффициента оценки эффективности все предложенные в работе алгоритмы отнесены к числу эффективных. Показано, что применение при разработке

135 перспективных СУ предложенных в работе алгоритмов структурно-параметрического синтеза функциональных подсистем СУ позволит уменьшить стоимость создания СУ не меньше чем на 15%.

9. Предложен общий алгоритм функционирования функциональных подсистем подсистемы контроля и управления перспективной СУ, позволяющий за счет обеспечения эффективной взаимоувязанной совместной работы входящих в подсистемы контроля и управления функциональных подсистем существенно повысить оперативность и верность принятия решений функционерами подсистем контроля и управления.

10. Для использования в перспективных СУ предложены блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией, позволяющие в отличие от известных корректирующих кодов обеспечивать необходимо высокие верности информации не только при использовании кодов в режиме обнаружения ошибок, но и при их использовании в режиме обнаружения и исправления ошибок. Наряду с этим применение указанных кодов в ИТ перспективных СУ позволяет не меньше чем в два раза уменьшить времена передачи искаженных в ИТ данных. Для формирования в рассматриваемых корректирующих кодах дополнительной уточняющей информации предложено использовать дополнительные блочные корректирующие коды с обнаружением ошибок.

11. Предложены новые схемы (конструктивные алгоритмы) построения, кодирования и декодирования блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией, позволяющие создавать названные коды с необходимыми для перспективных СУ корректирующими свойствами.

12. Показано, что синтезируемые по предложенной в работе схеме построения блочные корректирующие коды с дополнительной уточняющей информацией позволяют исправлять при отсутствии искажений вг„- последовательностях (пц, к„) - кодов все возможные совокупности ошибок на длине любой одной группы символов к„ - последовательности при ги=По и на длине любых двух групп символов и любой одной группы символов ки - последовательности при

Ги~2п0.

13. Показано, что применение в создаваемых перспективных СУ предлагаемых в работе блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией приводит к соответствующей очередной (по сути - заключительной) конкретизации нечетких множеств в формализованном представлении таких СУ. В результате этой конкретизации большинство нечетких множеств, характеризующих создаваемые перспективные СУ на всех предшествующих этапах их построения, превратятся в классические (четкие) множества. Это означает, что применение предлагаемых в работе системных решений актуальных задач позволяет практически в полном объеме обеспечивать процесс создания высокоэффективных перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени.

В диссертационной работа поставленная цель по построению системных решений актуальных научных задач разработки перспективных проблемно-ориентированных территориальных СУ реального времени достигнута. Применение полученных в работе результатов позволяет создавать обладающие высокой эффективностью перспективные проблемно-ориентированные территориальные СУ реального времени.

Полученные в диссертационной работе результаты апробированы и одобрены на 54-ой научно-технической конференции московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики и на научно-практических семинарах ОАО «НИИ супер ЭВМ», частично использованы в НИР и ОКР, разрабатывавшихся по заданиям ОАО «ЦентрТелеком» в ОАО «НИИ супер ЭВМ», в ОКР по информатизации Белгородской области, в курсе лекций «Теория передачи информации», читаемом на базовой кафедре МИРЭА № 253 «КТС» при компании «Информсвязь», и приоритетно опубликованы в одной из глав монографии и в статьях в научных журналах из рекомендованного ВАК перечня.

1. Амарян М.Р., Варламов О.О. Принципы и методы построения программно-аппаратных комплексов автоматизированных систем управления связью. - М.: ИРИАС, 2003.-204с.

2. Анфилатов B.C., Емельянов A.A., Кукушкин A.A. Системный анализ в управлении. -М.: Финансы и статистика, 2002.-368с.

3. Арсеньев Б.П., Яковлев С.А. Интеграция распределенных баз данных. СПб. :Лань, 2001.-464с.

4. Башарин Г.П., Бочаров П.П., Коган Я.А. Анализ очередей в вычислительных сетях. Теория и методы расчета. М.: Наука, 1989.-336с.

5. Болотова Л.С. и др. Системы искусственного интеллекта. Теоретические основы СИИ и формальные модели представления знаний. Уч.пос.для ВУЗов. М.:МИРЭА, 2003.-108с.

6. Болотова Л.С., Смольяников A.A. Неформальные модели представления знаний в системах искусственного интеллекта. Уч.пос.для ВУЗов. М.:МИРЭА, 1999.-99с.

7. Бондарев П.А., Колганов С.К. Основы искусственного интеллекта. М.: Радио и Связь, 1998.-128с.

8. Борзенко А. Модульные серверы ведущих производителей. //Корпоративные системы. 2003.-№15.-С.28-31.

9. Боровков A.A. Теория вероятностей. М.: Наука, 1986.- 432с.

10. Буслеко Н.П., Калашников В.В., Коваленко И.Н. Лекции по теории сложных систем. -М.: Сов.радио, 1973.-440с.

11. Варламов О.О. Эволюционные базы данных и знаний для адаптивного синтеза интеллектуальных систем. М.: Радио и Связь, 2002.-288с.

12. Васильев С.Н. и др. Интеллектуальное управление динамическими системами. М.: Физматчиз, 2000.-352с.

13. Величко В.В., Субботин Е.А., Шувалов В.П., Ярославцев А.Ф. Телекоммуникационные системы и сети (том 3, мультисервисные сети). М.: Горячая линия-Телеком, 2005.-592с.

14. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория случайных процессов и инженерные приложения. М.: Наука, 1991.-384с.

15. Вилыпанский Г.С.Системотехника. М.: ИЧП Фирма «Рича», 2003.-634с.

16. Винер H. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. М.:Наука, 1983.-344с.

17. Вожова В.Н. Цель, гелеобразование, структуризация, анализ: Учебное пособие. -СПб.: Школа «Public Relations», 1996.77с.

18. Вожова В.Н., Денисов А. А. Темников Ф.Е. Методы формализованного представления систем: Учебное пособие. СПб.:СПбГТУ, 1993.-107с.

19. Вожова В.Н. Искусство формализации. СПб.: СПБГТУ, 1999.-200с.

20. Вожова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа: Учебник для студентов ВУЗов. СПб.: СПБГТУ, 2003-520с.

21. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. -СПб.:Питер, 2001.-384с.

22. Глушков В.М. Введение в АСУ. К.: Техника, 1974.-320с.

23. Гольдштейн А.Б. Проблемы перехода к мультисервисным сетям //Вестник связи, 2002.-№12-с.26-32.

24. Денисов А.А., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления. Учебное пособие для студентов ВУЗов. Л.:Энергоиздат, 1982.-288с.

25. Денисов А.А. Волкова В.Н. Иерархические системы: Учебное пособие. Л.:ЛПИ, 1989.-88с.

26. Денисов А.А. Информационное поле. СПб.:Омега, 1998.-88с.

27. Джексон, Питер. Введение в экспертные системы. Уч.пос.//Пер.с англ. М.: Издат.дом. «Вильяме», 2000.-624с.

28. Дрюс Дж. Тестируем модульные серверные системы. //Сети и системы связи. 2003. -№11.-С.46-54.

29. Жожикашвили В.А., Вишневский В.М. Сети массового обслуживания. Теория и применение к сетям ЭВМ. М.: Радио и Связь, 1988.-192с.

30. Искусственный интеллект: Кн.1. Системы общения и экспертные системы: Справочник /Под ред. Попова Э.В. М.: Радио и Связь, 1990-464с.

31. Искусственный интеллект: Кн.2. Модели и методы: Справочник //Под.ред. Поспелова Д.А. М.: Радио и Связь, 1990.-304с.

32. Капитанова Ю.В. и др. Лекции по дискретной математике.- СПб.: БХВ-Петербург, 2004-624С.

33. Катунин Г.П., Мамчев Г.В., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети (том 2, радиосвязь, радиовещание, телевидение). М.: Горячая линия-Телеком, 2004.-670с.

34. Клейнрок Л.Теория массового обслуживания. М.: Машиностроение, 1979.-432с.

35. Корн Ч., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. -М.: Наука, 1977.-832с.

36. Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети (том 1, современные технологии). М.: Горячая линия-Телеком, 2003.-647с.

37. Крылов В.В., Самохвалова С.С. Теория телетрафика и ее приложения. СПб.: БХВ-Петербург, 2005.-288с.

38. Мамиконов А.Г. Проектирование АСУ: Уч.пос. для ВУЗов: М.: Высшая школа, 1987.-302с.

39. Межуев Н.В., Храмешин Г.К. О возможности расширения множеств исправляемых корректирующими кодами разновидностей ошибок. // Радио промышленность. 2004,-Выпуск 2. -С.28-33.

40. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем. Математические основы. -М.: Мир, 1978.-312с.

41. Масарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. -М.:Мир, 1973.-344с.

42. Мизин И.А., Уринсон JI.C., Храмешин Г.К. Передача информации в сетях с коммутацией сообщений. -М.: Связь, 1977.-328с.

43. Мизин И.А., Богатырев В.А., Кулешов А.П. Сети коммутации пакетов. М.: Радио и Связь, 1986.-408с.

44. Олифер В.Г., Олифер H.A. Компьютерные сети. СПб.: Питер, 2000.-672с.

45. Осипов Г.С. Приобретение знаний интеллектуальными системами. М.: Наука, 1997.-112с.

46. Осмоловский С.А. Стохастические методы защиты информации. М.: Радио и Связь, 2003.-320с.

47. Пегасов М.А., Амарян М.Р. Системно-технологические основы построения мультисервисных сетей связи и телекоммуникаций с интеграцией услуг. М.: Весь Мир, 2005.-480с.

48. Пегасов М.А., Храмешин А.Г., Храмешин Г.К. О необходимости формирования и использования при исправлении ошибок блочными корректирующими кодами дополнительной утоняющей информации. //Вопросы радиоэлектроники: серия ЭВТ. 2005. - Выпуск 1. - С.93-100.

49. Пегасов М.А., Храмешин А.Г. Задачи, принципы и концептуальные основыпостроения крупномасштабной мультисервисной сети с интеграцией услуг: Глава 2 книги 2

50. Системные принципы построения крупномасштабных мультисервисных систем» монографии

51. Амаряна P.A. и Локоткова A.A. «Системно-функциональные принципы построения140крупномасштабных мультисервисных сетей и телекоммуникаций» М.: Весь Мир, 2005. - С.93-169.

52. Питерсон У. Коды, исправляющие ошибки. М.Мир, 1964.-340с.

53. Питерсон У., Уэдон Э. Коды, исправляющие ошибки. М.:Мир, 1976.-594с.

54. Попов Э.В. Экспертные системы. М.: Наука, 1987.-284с.

55. Построение экспертных систем /Под резд. Ф.Хейес-Рота, Д.Уотермана, Д.Лената. -М.: Мир, 1987.-441с.

56. Попов Э.В. и др. Статические и динамические экспертные системы. Уч.пособие для ВУЗов. -М.: Финансы и статистика, 1996.-320с.

57. Системный анализ и принятие решений: словарь-справочник. /Под ред. Волковой В.Н., Козлова В.Н. М.: Высшая школа, 2004.-616с.

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

59. Спицнадель В.Н. Основы системного анализа: Учебное пособие. СПб. Изд.дом «Бизнес-Пресса», 2000.-326с.

60. Станкевич Л.А. Интеллектуальные технологии и представление знаний. Интеллектуальные системы. СПб.: СПбГТУ, 2000.-224с.

61. Столингс В. Компьютерные системы передачи данных. М.: Изд.дом «Вильяме», 2002.-928с.

62. Тотенбаум Э. Компьютерные сети. СПб.: Питер, 2002.-848с.

63. Уолрэнд Дж. Телекоммуникационные и компьютерные сети. Вводный курс. М.: Постмаркет, 2001.-480с.

64. Уотерман, Дональд, Руководство по экспертным система. М.: Мир, 1989.-388с.

65. Храмешин А.Г. Территориальная АСУ со структурно выделенной подсистемой содержательной обработки информации. //Компьюлог. 2005. - №2 - С. 19-24.

66. Храмешин А.Г. Системы передачи информации для современных территориальных автоматизированных систем управления. //Вестник МАРТИТ. 2005. - №16. - С.36-44.

67. Храмешин А.Г. Конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза мультисервисной системы передачи информации территориальной автоматизированной системы управления. //Вестник МАРТИТ. 2005. - №7. - С.43-53.

68. Храмешин А.Г. Конструктивный эвристический алгоритм структурно-параметрического синтеза мультисервисной системы передачи информации территориальной автоматизированной системы управления (часть 2). //Вестник МАРТИТ. 2005. №18. С. 16-27.

69. Храмешин А.Г. Построение вычислительных комплексов коллективного пользования для подсистем содержательной обработки информации территориальных автоматизированных систем управления. //Вестник МАРТИТ. 2005. - №22. - С.24-35.

70. Храмешин А.Г. О некоторых схемах построения, кодирования и декодирования блочных корректирующих кодов с дополнительной уточняющей информацией. // Вестник МАРТИТ. -2006. -№ 23. С. 27-35.

71. Храмешин А.Г. Построение подсистем контроля и управления в составе перспективных корпоративных территориальных автоматизированных систем управления. //Вестник МАРТИТ, 2006. - № 33 - С118-122.

72. Храмешин Г.К. Об одном подходе к обеспечению необходимой верности исправления ошибок корректирующими кодами. //Радиопромышленность. 2004. - Выпуск 1. -С.73-80.

73. Шварц М. Сети связи: Протоколы, моделирование и анализ (в двух частях). 4.1. -М.'Наука, 1992.-336с.

74. Шварц М. Сети связи: Протоколы, моделирование и анализ (в двух частях). 4.2. -М.:Наука, 1992-272с.

75. Эшби У.Р. Введение в кибернетику. М.: ИЛ, 1959.-432с.

76. Henriksen J.O. The integrated simulation environment: (Simulation software of the 1990s). //Operation Res. (USA). 1993. - V.31. - №6. - P. 1053-1073.

77. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. -М.: Статистика, 1980. С.263.

78. Заде JI. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976. - С. 168.

79. Литвок Б.Г. Экспертная информация: Методы получения и анализа. М.: Радио и связь, 1982.-С. 184

80. Zegura E.W., Calvert K.L., Bhattachaqee S. How to model an internetwort. //Proc.of the JNFOVCOM96 Conf., 1996.-P.594-602.

81. Calvert K.L., Zeguza E.W., Doar M. Modeling internet Topology. //JEEE Communications Magazin, June 1997.-P.160-163.