автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ и разработка математических моделей надежности функционирования технических систем управления

11а правах рукописи

Енгибарян Ирииа Алешаевна

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ . СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность) технические науки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону - 2006

¡'абота выполнена на кафедре «Информационные технологии Л сервисе» Ростовского института сервиса ГОУ ВПО «Южно-российский государственный университет экономик и сервис»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Савельев Михаил Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Музаев Илларион Давидович

кандидат технических наук Жуковецкий Олег Валентинович

Ведущая организация: НКТБ «Пвезоприбор» РГУ

Зашита состоится «/?» О <У 1 2007 г. в !4Ш ч. на заседании диссертационного совета Д 212,246.01 При Северо-Кавказском Ордена Дружбы Наролон fopiio'-Металлурги чес ком институте {государственном техническом университете) но адресу: 362021. РСО»Алания, г. Владикавказ, ул. Николаева. 44. СКГМИ (ГТУ). Факс:(8672)407203т E-mail: skgtU@skgt!].r«.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СКГМИ.

Автореферат разослан «12» декабря 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 2 12.246.01 д-р техи, наук доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Характерной чертой современного уровня развития науки и техники является широкое внедрение в различные отрасли промышленности сложных технических систем Ответственность выполняемых функций и большая цена отказа этих систем предъявляют повышенные требования к их надежности Обеспечение заданных требований во многом определяется уровнем надежности, достигнутом на этапе эксплуатации системы В связи с этим особую важность приобретают вопросы, связанные с исследованием надежности сложных систем в процессе их функционирования

Известные на сегодняшний день методы и инженерные методики зачастую не могут быть эффективно использованы на практике, что объясняется следующими причинами

- алгоритмы и программы не позволяют рассчитать надежность из-за вычислительных трудностей в связи с большими размерностями задач,

- отсутствуют достоверные исходные данные по надежности и ремонтопригодности отдельных элементов расчета,

- большинство методов не позволяет учитывать достоверные сведения о надежности прототипов совершенствуемых систем

В связи с указанными выше причинами существующие методы часто не дают необходимой точности расчета, а иногда и совсем не позволяют получить показатели надежности сложных систем, даже при использовании современных ЭВМ Поэтому разработка методов, инженерных методик, алгоритмов и программ анализа надежности на этапе развития, позволяющих анализировать сложные системы, описываемые уравнениями больших размерностей с необходимой достоверностью, является задачей весьма актуальной

Работа выполнена в соответствии с приоритетным направлением развития новых технологий «Компьютерное моделирование», научным направлением ЮРГУЭС (РИС) «Теория и практика построения информационно-измерительных систем и систем управления» (утверждено решением ученого совета университета от 25 09 05)

Цель и задачи диссертационной работы. Целью настоящей работы является создание теоретической основы для оперативной оценки и управления совершенствованием надежностных характеристик сложных технических систем

Поставленная цель определяет следующие основные задачи

1 Создание методов, повышающих эффективность определения показателей надежности технической системы на этапе функционирования

2 Построение алгоритмов расчета надежности при изменении параметров системы управления

3 Создание программного обеспечения, соответствующего алгоритмам расчета надежности сложных технических систем

В диссертационной работе предлагается исследуемую техническую систему рассматривать как поэлементную Разработка методов, инженерных методик, алгоритмов и программ для ЭВМ анализа надежности подобных систем позволит обеспечить достижение указанной выше цели

В работе получены следующие существенные научные результаты.

1 Методы определения показателей надежности технически сложных систем различной структуры

2 Алгоритмы расчета надежности, основанные на данных методах

3 Программное обеспечение для расчета надежности эксплуатируемых систем

Научная новизна работы. Новизна научных результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в следующем

1 Предложенная математическая модель для расчета надежности сложных технических систем отличается от известных тем, что учитывает особенности функционирования каждой конкретной системы

2 Созданная методика определения характеристик надежности при услож- , нении структуры системы значительно упрощает схему вычислений по сравнению

с существующими

3 Модифицированный аналитико-статистический метод позволяет существенно сократить время расчета по сравнению с прямыми расчетами надежности системы в целом, с сохранением точности

Основная научная ценность работы. Основную научную ценность работы представляют полученные обоснованные аналитические инструменты оценки надежностных характеристик сложных технических систем, отсутствующие ранее Разработанные инструменты используют как положения теории надежности, так и основные понятия теории системного анализа, что позволяет рассматривать их как новый подход в решении поставленной цели

Практическая полезность работы состоит в том, что разработанная инженерная методика, включающая в себя предложенные в работе методы, доведена до алгоритмов и программ для ЭВМ, что в свою очередь позволяет оперативно выполнять на этапе эксплуатации многовариантные расчеты с целью обеспечения ее требуемого уровня и выбора наилучшего, с точки зрения надежности варианта Это дало возможность создать программное обеспечение для расчета характеристик надежности системы, позволившее на практике довести эксплуатационную надежность регуляторов в сложных системах управления вентиляцией до достаточно высокого уровня - коэффициент готовности доведен до 97,5 % при норме 95 %

Реализация результатов Полученные в диссертации научные и прикладные результаты нашли применение в ОАО «Ростовуголь» при разработке нового программного обеспечения для исследования и управления вентиляцией негазовых шахт со значительным экономическим эффектом, при выполнении грантов Министерства образования РФ «Моделирование эволюционирующей конструкции ЭВМ в условиях развивающихся интеллектуальных систем автоматизированного проектирования и управления производством», Российского фонда фундаментальных исследований «Теоретическое и экспериментальное моделирование процессов развития в технических системах сетевой структуры различного назначения при изменяющихся условиях эксплуатации» (руководитель Савельев М В , период действия - 2000-2002 и 2003-2005 гг соответственно), в учебном процессе кафедр ЮРГТУ(НПИ)

Апробация исследования. Публикации. Основные результаты работы докладывались на III Международной научно-практической конференции «Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем» г Новочеркасск, 20 мая 2005 г , на первой межрегиональной научной конференции «Современные проблемы радиоэлектроники», г Ростов-на-Дону, 30-31 марта 2006г, в 2005г в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) при выполне-

нии гранта Российского фонда фундаментальных исследований «Теоретическое и экспериментальное моделирование процессов развития в технических системах сетевой структуры различного назначения при изменяющихся условиях эксплуатации» (руководитель Савельев М В /период действия - 2003-2005 гг ),

По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе две статьи в рецензируемых журналах, два свидетельства на программу для ЭВМ

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения Она содержит 127 страниц машинописного текста, 24 рисунка, 3 таблицы и список использованных источников, включающий 143 наименования

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность и выбор темы, ставятся основная цель и задачи, излагается содержание научной новизны, определяются новые подходы в решении поставленных проблем, формулируются основные положения, выносимые на защиту, освещаются научно-теоретическая значимость, указываются сферы практического применения результатов, представляются апробация и структура работы

Первая глава диссертации посвящена рассмотрению основных особенностей современных сложных технических систем Проведен анализ существующих методов оценки показателей и характеристик надежности сложных систем Формулируются основные понятия и определения сложных систем Рассмотрен процесс надежностного функционирования сложных систем и доказана возможность представления любой системы на этапе эксплуатации Уточняется формулировка задачи исследования Кроме того, в результате исследования сделаны следующие выводы Сложные технические системы целесообразно рассматривать в процессе их функционирования Это позволяет упростить анализ их надежности и дает возможность повысить точность расчетов Поэтому разработка таких инженерных методик является задачей весьма актуальной

Существующие методы вычисления показателей надежности, являясь достаточно сложными, предназначены для оценки параметров безотказности простых структур и не подходят для объективного решения комплексных задач при синтезе сложных эксплуатируемых и перспективных систем Кроме того, для систем на этапе функционирования их применение нецелесообразно по той причине, что само наличие такого свойства как способность к изменению предполагает постоянный пересчет целых групп элементов системы и даже самой системы в целом Не годятся для данной группы систем и методы динамического моделирования Это объясняется тем, что динамическим моделям необходимо жесткое, во многом предопределенное поведение системы с обозначенными заранее путями ее изменения, что неприменимо к большинству современных технических систем

Для описания надежности и вероятности безотказной работы системы выбрана экспоненциальная модель, так как ее использование предоставляет наиболее широкие возможности для исследования системы при любых значениях вероятности безотказной работы (в отличие, например, от распределения Пуассона, которое применимо только для малых значений вероятности) Кроме того, процесс уменьшения соответствующих характеристик надежности в современных сложных системах более всего соответствует именно экспоненциальной модели Этими причинами и обосновывается ее использование в дальнейших расчетах

На основании проведенного обзора был сделан вывод о том, что существующие методы недостаточно эффективны для анализа надежности технических систем на этапе эксплуатации Данное обстоятельство служит поводом для создания новых, перспективных и удобных методов расчета этих характеристик

В конце главы определены задачи дальнейших исследований, которыми являются разработка методов, инженерных методик, алгоритмов и программ для ЭВМ, предназначенных для оценки надежности сложных технических систем в процессе их эксплуатации

Вторая глава формулирует задачу анализа надежности систем с учетом эксплуатации Учитывается, что современные сложные системы (АСУ ТП, вычислительные системы и т д ) отличаются большим числом элементов, наличием различных видов резервирования, многофункциональностью, возможным последствием отказов, зависимостью по восстановлению, распределением ремонтных бригад по группам элементов, различными приоритетами обслуживания Оценка надежности таких систем с удовлетворительной точностью невозможна без применения вычислительной техники

Аналитико-статистический метод основан на объединении узлов полного графа состояний исследуемой системы с большим числом элементов Метод позволяет рассчитать любые стандартные характеристики надежности при следующих допущениях

- потоки отказов и восстановлений элементов — марковские,

- непрерывность контроля функционирования системы,

- в процессе ремонта элементов происходит полное восстановление их свойств надежности,

- восстановление отказавшего элемента начинается сразу же после его отказа при наличии свободной ремонтной бригады или по очереди согласно приоритета обслуживания

Метод позволяет оценить надежность системы при любом виде структурного резервирования и произвольной дисциплине восстановления Рассмотрим произвольную систему, удовлетворяющую приведенным выше ограничениям Полный граф состояний системы с большим числом элементов имеет сложную конфигурацию и огромное количество узлов и ветвей, поэтому представление, хранение и обработку информации о таком графе невозможно осуществить с помощью современных (и возможно, перспективных) ЭВМ Сформируем граф состояний системы, имеющий на каждом уровне не больше двух узлов, соответствующих работоспособным и неработоспособным состояниям Будем его называть простейшим или свернутым графом (рисунок 1)

Такой граф образуется путем объединения соответствующих узлов полного графа Узлы 1,2, , п соответствуют работоспособным, а узлы 1,2, 3, , п - неработоспособным состояниям системы Узлы графа соединяются ветвями переходов согласно процесса функционирования системы Ветвям приписываются интенсивности переходов А, , В, , С,, Д , Е, из одного укрупненного состояния в другое, являющиеся функциями времени

Интенсивности переходов свернутого графа рассчитываются по формуле

где е, /- состояния свернутого графа, p,(t) - вероятность пребывания системы в момент времени t в состоянии iee, а,к - интенсивность перехода из состояния i

(1)

в состояние к исходного (полного) графа состояний Таким образом интенсивность Ас у (() равна среднему взвешенному сумм интенсивностей выходов из каждого состояния множества е во все состояния множества - / При этом весами служат значения вероятностей р,{() состояний г ее

Известно, что система дифференциальных уравнений, описывающая функционирование исследуемой системы по полному графу состояний, справедлива и для свернутого графа, ветвям которого приписаны интенсивности переходов, вычисляемые по формуле (1)

Ограничиваясь стационарными значениями интенсивностей переходов Ле f (/), получим систему линейных алгебраических уравнений, описывающих стационарный режим функционирования При этом вероятность р„ подставляемая в формулу, рассчитывается приближенно как произведение передач ветвей, взятых вдоль монотонного пути, ведущего из начального состояния в 1-ое состояние, где под передачей понимается отношение интенсивности отказа ветви, входящей в какой-либо узел и лежащей на пути, к сумме интенсивностей восстановлений для ветвей, выходящих из этого узла

При вычислении значений этих интенсивностей до некоторого назначенного уровня к> 1 учитываются все пути полного графа, а для следующих уровней учитываются только случайно выбираемые по равномерному закону пути, ведущие в работоспособные и неработоспособные состояния Свернутый граф состояний системы позволяет описать ее функционирование с помощью систем линейных алгебраических или дифференциальных уравнений относительно невысокой размерности Простые циклические алгоритмы позволяют определить по уравнениям требуемые показатели надежности Описанный метод реализован в виде программы ОЦЕНКА Оценки показателей надежности, выполненные по этой программе для больших резервированных систем, состоящих из сотен элементов, отличаются высокой точностью, вполне достаточной для инженерных расчетов Например, для резервированной системы, представляющей собой основное соединение 100 пар элементов с различными интенсивностя-ми отказов и восстановлений, обслуживаемой пятью ремонтными бригадами (по 20

пар элементов на каждую бригаду) с различными приоритетами обслуживания, получены следующие относительные погрешности

дКг < 0 5% 8Т < 5% &г„ < 3% Зт < 4% ? ? ? 1

Точность оценок повышается с ростом надежности элементов системы и с увеличением числа уровней свернутого графа, учитываемых при расчетах

Разработаны методы и получены расчетные соотношения, которые позволяют рекуррентно рассчитывать показатели надежности сложной системы с основным соединением элементов Получены рекуррентные формулы для оценки надежности сложных систем произвольной структуры при независимом восстановлении ее элементов

Предлагается общий принцип вычисления показателей надежности сложной системы путем анализа изменений, произведенных с прототипом системы Основные рекуррентные формулы для расчета указанных показателей выведены исходя из предположения о том, что сложная система на каждом шаге своего изменения отличается от прототипа лишь на один элемент

Л«=Л-!«ехр(- 2, г), ТгТ-ЛХ+Т^Л,), Кг (, ± „=А> ,(1 ±Кг. Ар ,Г*,

где Т„ Т,_1 — время наработки на отказ на 1-м и (/+1)-м шаге изменения системы, К[ - коэффициент готовности для различных шагов изменения, Ар, - передача ветвей графа состояний системы

Лр,=1,1ц, , где ц, - интенсивность восстановлений

Данные закономерности применимы к вычислению надежности при определении показателей восстанавливаемой системы в виде соответствующих рекуррентных формул Здесь делается следующий вывод при вычислениях вероятности и среднего времени безотказной работы сложной системы нет необходимости учитывать все элементы Достаточно знать показатели надежности прототипа и в дальнейших расчетах учитывать только п элементов исходной системы, в процессе изменения замененных на / новых

Полученные ранее закономерности обобщаются для универсального случая В результате формулы не ограничены видом законов распределения времени безотказной работы и временем восстановления и справедливы для экспоненциального закона распределения Окончательно для коэффициента готовности Крр совершенствуемой системы были записаны следующие расчетные соотношения

V

Кгр=---

1 + Кг А Кг '

(2)

где

Г =-^-

" 1+^А/'

"1 "1 где ,

'=1 1ср1 1=1 ср1

п - количество измененных участков, q„ q,* - вероятность отказа 1-го устройства соответственно до и после совершенствования Кроме того, qj( 1 - принимает следующие значения

<^/(1 - qx) = рх- если элемент х принадлежит нерезервированной системе,

qj{ 1 -<?*) = 2 рх2/(1 + 2 рх) - если элемент х принадлежит дублированной системе с

постоянным резервированием,

qj(\ - = р//( 1 + рх) - если элемент .х принадлежит дублированной системе с замещением отказавшего элемента

Реализация новых методов анализа надежности сложных систем предусматривает создание программных средств для их практического использования В целях повышения эффективности работы специалистов данные программные средства должны удовлетворять ряду следующих требований

- основу программных средств должны составлять научно-обоснованные методы расчета и прогнозирования надежности систем,

- требуемая инженерная точность и работа в реальном масштабе времени,

- организация дружественного графического интерфейса, структура которого и способы управления графическими объектами должны быть унифицированы для всех программных средств,

- ведения базы исходных данных и базы результатов для оперативного их редактирования и просмотра, поэтому необходима реализация таких операций с данными, как их создание, сохранение, копирование, удаление и т п ,

- организация документирования результатов расчетов,

- графическое представление результатов расчетов,

- реализация объектной структуры программных средств на объектно-ориентированного программирования

Ниже приведены алгоритмы и программные средства расчета надежности технических систем, их краткая характеристика, алгоритмы и программные средства разработаны на кафедре информационных технологий в сервисе РИС ЮРГУЭС при участии автора на основе методов, представленных в диссертации Программные средства выполнены в стандарте операционной системы MsDos или Windows и используют язык программирования С++ совместно с объектными графическими библиотеками типа Zmc Interface Library

Общая структура интегрированной системы представлена на рисунке 2

На схеме приведены наиболее важные программные средства для оценки надежности систем с большим числом состояний, переменной структурой и произвольными законами распределения параметров, отказов и восстановлений элементов Примеры демонстрируют простоту, экономичность и доступность разработанных в главе методов Далее приведены основные выводы по главе, предопределены задачи, являющиеся объектами исследования следующих глав

Рисунок 2 - Структура интегрированной системы

Третья глава посвящена программной реализации методики расчета характеристик надежности сложной системы Преобразуем формулы (1) - (3) в форму, удобную для программирования Легко заметить, что данные три значения отличаются только множителем при рх Так как речь идет о конкретных значениях переменных, то данный множитель можно представить в программе в виде коэффициента, варьируемого в зависимости от характера резервирования элемента или группы элементов Обозначив его за KV, получим

Kv =qjpjl-qj

Признак резервирования обозначим в программе как status Тогда для элемента х, KVx определится как

KVx = 1 - для системы без резервирования (status=0),

KVx = 2 рх/(1 + 2 рх) - с постоянно включенным резервом (status=l),

KVx = рх/(1 + рх) - с замещением отказавшего элемента (status=2)

Таким образом, преобразованные формулы для вычисления ДКГ и At принимают

вид

а кг = J pXVl-¿р, kVi = Х л: к;, - £ я, ку<

1-1 /=1 i=l ?

Другим важным моментом при программировании является процесс вычисления промежуточных сумм

п

п

£ л, к

Vi

и ' = 1

Здесь целесообразно для каждого из элементов или их групп в системе ввести признак изменения, зависящий от введения резервирования или вывода его из системы В процессе вычисления при наличии нулевого признака на очередной итерации сумма не рассчитывается Такое представление позволяет вести расчеты при недостатке информации о системе Элементы либо группы элементов с неизвестными характеристиками (как правило, принадлежащие прототипу) отбрасываются из процесса расчета

Структурная схема алгоритма программы подробно представлена на рисунке 3 Аналитическое выражение коэффициента готовности системы

где Кг I — коэффициент готовности системы, описываемой г-ым подграфом, А,, В, -сумма передач ветвей из г-ой вершины во все соответственно работоспособные и отка-зовые состояния г-го подграфа, Апр, В„р - сумма передач во все соответственно работоспособные и отказовые состояния прототипа, Я,(" " '' = 1 + 2(п - 1)рэ' А,^" ' 2\ А,0 = 1, рэ' -эквивалентная передача ветви i-го подграфа, Кг „р — коэффициент готовности прототипа

Определяя верхние и нижние оценки надежности /-го подграфа, представляется возможным получить соответствующие оценки всей системы

Далее в главе рассмотрен усовершенствованный метод эквивалентных систем, а также приближенный топологический метод анализа системы путем преобразования ветвей графа

Суть метода состоит в том, что граф состояний реальной системы заменяется преобразованным графом, который приближенно описывает функционирование исследуемой системы Преобразованный граф получен из графа реальной системы, исходя из предположения, что, начиная из некоторого уровня К, на котором впервые появляются состояния отказа, система состоит из равнонадежных элементов

В конце главы предлагается несколько практических примеров приближенного расчета надежности систем в процессе развития, а также приведены выводы по главе, фиксирующие следующие моменты

Метод эквивалентных систем позволяет оценивать надежность системы, функционирование которой описывается произвольным графом Его целесообразно применять для сравнительной оценки различных схемных решений на предварительном этапе разработки системы, когда, как правило, не требуется точных значений показателей надежности

Применение топологического метода анализа надежности сложных систем путем преобразования ветвей графа дает возможность сократить число рассматриваемых состояний системы, что позволяет существенно снизить трудоемкость выполняемых расчетов

п-1

1 + 2

(4)

НАЧАЛО"^)

Расчет р для каждого элемента

Анализ неизбыточной структуры

нет

4 -

Изменение условия

Расчет параметров изменения системы_

Расчет Р©=ехр(-и)

Рисунок 3 - Общая блок-схема алгоритма программы

При проведении расчетов по топологическому методу определения характеристик надежности точность аппроксимирующих вычислений удовлетворяет требованиям инженерного анализа надежности (значение Кг рассчитывается с погрешностью ¿>/<«:+0 01), что дает возможность широко применять указанный метод при разработке сложных технических систем

Приведенные примеры практической реализации расчета характеристик надежности по рассмотренным методам наглядно демонстрируют простоту и точность производимых расчетов и преобразований применительно к реально существующим развиваемым системам

В целом же по главе отмечается, что предлагаемые методы позволяют проводить расчет сложных технических систем, описываемых многосвязными графами, отличными от графов типа дерева Они позволяют достаточно достоверно оценить основные количественные характеристики надежности сложной восстанавливаемой системы

В четвертой главе рассмотрены системы вентиляции угольных шахт как сложные технические системы

Своевременность выявления отклонений параметров вентиляции требует постоянного контроля и периодической оценки состояния проветривания В качестве показателя для оперативной оценки состояния проветривания шахт может, например, использоваться коэффициент обеспеченности объектов воздухом Данный показатель, являясь достаточно емким интегральным показателем, характеризует сразу несколько сторон проветривания, а именно степень разжижения вредных примесей, соблюдение нормируемых и оптимальных по пыли скоростей движения воздуха, температурных условий и др Объекты проветривания объединяются в три группы шахты в целом, выемочные участки и второстепенные выработки Показатель состояния проветривания определяется при обычном отборе проб и замерах воздуха в соответствии с существующими правилами безопасности и позволяет оперативно контролировать изменение распределения воздуха между группами объектов и в процессе эксплуатации шахты При появлении необеспеченных основных объектов или шахты должна определяться категория состояния проветривания по отклонению группы параметров

Приведем математическую модель, которая описывает качество функционирования системы управления вентиляцией негазовой шахты и зависит от нескольких параметров (в том числе комплексных)

При решении задач управления проветриванием модель имеет ярко выраженную блочную структуру связей, поскольку существует деление вентиляционного процесса на отдельные действия При этом легко выделяются локальные критерии и связи между ними Однако, в качестве критериев оптимизации системы анализа и оценки могут быть использованы разнообразные экономические оценки, которые в общем случае могут не соответствовать задачам отдельных подсистем Используя структуры систем управления (рисунок 4) составляются частные критерии, учитывающие взаимовлияние подсистем Таким образом, многокритериальная модель интегрируемой системы сводится к выделению обобщенных критериев отдельных подсистем

Для целей автоматизации управления вентиляцией могут быть предложены разнообразные критерии качества аэродинамические, аппаратурные и т д Однако перечисленные критерии не носят универсального характера, а лишь подчеркивают относительную важность тех или иных сторон, параметров процесса проветривания и системы управления Обычно выбирают универсальные критерии, где основные показате-

ли безопасности, как качество воздуха, его объем, стоимость расхода электроэнергии на проветривание, потери при аварии, рассматриваются во взаимосвязи

Для оценки эффективности процесса проветривания предлагается критерий следующего вида

Яо-yS, 1{Ц)+ f3z D(Qs)- р г D{Pxc)-> max, (5)

где (3[, [32, Рз, - коэффициенты соответствующих размерностей, 1(Ц) - информативность системы, т е способность системы обеспечивать пользователя (ЭВМ) необходимой информацией по качеству воздушной среды, Ц - стоимость создания системы и поддержания ее работоспособности, D(PXC)- суммарные потери от снижения надежности Рхс, D(Qs)-живучесть системы от количества подаваемого в шахту воздуха Qs,

Эта многокритериальность (5) в зависимости от конкретных условий и особенностей проветривания может иметь различные формы

Максимум живучести (подаваемого в шахту воздуха) при ограничениях по стоимости электроэнергии,

Максимум информативности (о качестве шахтной атмосферы) при ограничениях по живучести (количеству воздуха) и стоимости его подачи,

Минимум стоимости или суммарных потерь при ограничениях по живучести и информативности (количеству и качеству) Таким образом, информативность, живучесть, стоимость подаваемого воздуха являются основными составными элементами и в то же время конкретными формами обобщенного критерия (5)

Но использование этого критерия при автоматизации управления имеет ряд трудностей Это связано с тем, что необходимы

- контроль величин, характеризующих качество воздуха и других параметров, входящих в (5),

- значение зависимости между показателем качества проветривания и величиной управляющих воздействий, т е оперативность управления,

- знание зависимости между качеством и «ценой» шахтной атмосферы

В связи с выше изложенным, отметим следующее Основным показателем качества проветривания является безопасность ведения горных работ в течение эксплуатации шахты Данная математическая модель дополняется формулами расчета вышеуказанных показателей надежности для различных вариантов вентиляции, полученных в предыдущих главах работы

На основании исходных данных произведем расчет показателей надежности для системы в целом без резервирования вентиляционных сооружений во всех шахтных коммуникациях Для выполнения расчетов используются программа, описанная в главе 3

Анализ неизбыточной структуры системы дал следующие результаты А=0 39342, КГР = 0,809058, ТСРР .25,42 ч

По условию (как следует из схемы) требуется вначале ввести постоянное резервирование оборудования в коммуникациях, обозначенных участками №№ 5, 55, 73, 77 Изменим соответствующие параметры.

Результаты расчетов изменения Кг по шагам резервирования (нижняя граница -Кгр= 0,809058, верхняя граница-Крр= 1)

КГР1 =0 816300 ТСРР1 =26 66 ч

ъ

Следующий шаг обусловлен необходимостью введения резервирования оборудования на наименее надежных участках Исследуем систему с целью выявления деся-

ти участков, на которых интенсивности отказов при прочих равных условиях максимальны Таковыми являются участки №№ 41, 48, 50, 51, 53, 67, 74, 75, 77, 78, причем оборудование участка № 77 уже было зарезервировано на предыдущих шагах изменения системы

Произведя соответствующие расчеты, имеем

К^рг =0 834192 ТСРР2 =30 18 ч

Проведем дополнительные расчеты надежности шахтного оборудования там, где этого требуют соображения безопасности, а также технические требования к конструкции шахты (имеются в виду людские ходки, пути движения технического транспорта, некоторые коммуникации, примыкающие к лавам и основным местам работы бригад) Выполним расчеты для окончательного варианта схемы резервирования

Изменения (возмущения)

■й

екущие

Структурные

Шахтная вентиляция

Стабилизация параметров

Регуляторы

ВГП

РРВ

Управляющие воздействия

Коррекция управления

План развития горных работ

Параметры среды

Датчики

Коррекция ШВС

Информационное поле

Текущие Структурные

данные данные

Управляющий вычислительный комплекс

ЭВМ анализ ОДУ

синтез

оценка

Методы расчета и оптимизации

Типовые решения

Рисунок 4 - Структурная схема интегрированной системы вентиляции негазовых шахт

Резервирование вводится на участках №№ 48 - 53, 55, 66, 67, 70 - 79, 81, 101, 102 с учетом аварийных ситуаций Результаты расчетов

^/-РЗ =0 856196 Тсрр,=Ъ512ч

Таким образом, можно констатировать ощутимое повышение коэффициента готовности Кг оборудования шахты как развиваемой системы в целом более чем на 5% Значение среднего времени наработки на отказ развиваемой системы на третьем шаге

развития было повышено па 40.5% по сравнению с прототипом. Кроме того, для всей системы была рассчитана вероятность безотказной работы, представленная В виде графика P(t) в обычном и логарифмическом масштабе. На рисунке б виден характер уменьшения вероятности, а также точка, где се значение снижается до 1% (при этом Т = 117.5 ч). Данные показатели достаточно полно характеризуют надежность элементов шахтного оборудования как сложной системы, а также демонстрируют реальный эффект от введения резервирования этих элементов па определенных участках.

1 00 у

M«UIF4&n00CUt - Прнбпиалзъ Б !

РЮ '

\

\

I Nffptal | Logjrithfrg:

i4>.25 42

Л- 0 039342 lcpp»35.72

v

х

(ср ttpt>

ЭТИ

Рисунок 5 - График зависимости P(t) для шахты в целом

Рисунок 6 - График зависимости P(t) для шахты в целом (логарифмический масштаб но оси Р)

Проведем отдельно расчет надежности новой системы, являющейся частью шахты в целом и включающей в себя лаву 11 и большую часть коммуникаций, соединяющих се и людской ствол. Данная система включает в себя 26 элементов основной схемы; 4.27.28, 41,48-53. 55. 66. 67, 70-79. 81. 101. 102. Упрощенная схема вентиляционных соединений этого участка изображена на рис. 7. Узлы схемы пронумерованы в

УЗЛаМИ П°ЛН0Й СХ6МЫ вентиляционных соединений Структура подсистемы позволяет рассматривать некоторые пары соединений как целостные элементы

Дополнительным условием является требование к значению среднего времени безотказной работы на данном участкё Г—= 240 часов (или 10 суток) Коэффициент готовности Кг системы, должен быть не менее 97,5 %

результаты И3 НеИЗбЫТ°ЧН0Й СТРУКТУРЫ системы (без резервирования) дал следующие

К-г =0 949322, = 112 37 ч

,, °С/ову предыдущий пункт, зарезервируем те же участки (№№4, 27, 28

41, 48- 53, 55, 66, в данном случае это участки 67, 70 - 79, 81, 101, 102) Получим схему проветривания, которая приведена на рисунке 7

« 1

Рисунок 7 - Предложенная схема проветривания шахты «Садкинская»

Как следует из расчетов, новая система удовлетворяет дополнительному требованию по надежности Предполагается, что шахта проходит профилактический осмотр достаточно регулярно и обслуживается достаточным количеством ремонтных бригад что позволяет ремонтировать приходящие в негодность вентиляционные сооружения за одну смену Исходя из этого предположения, примем время восстановления Тв=6 ч откуда [а—0,167 ч-1 для всех элементов системы

Таблица 1 Значения Г и к для ветвей отдельного вентиляционного участка _ рассчитываемой шахты__

№ участка Т, ч X, ч"1 № участка Т, ч

1 2 3 4 5 6

1 3207,00 0,000312 14 2828,00 0,000354

2 2881,00 0,000347 15 2716,00 0,000368

3 3315,00 0,000302 16 2779,00 0,000360

4 2700,00 0,000370 17 3000,00 0,000333

5 3059,00 0,000327 18 3010,00 0,000332

6 2861,00 0,000350 19 2829,00 0,000353

7 2791,00 0,000358 20 3001,00 0,000333

8 3106,00 0,000322 21 3000,00 0,000333

9 2715,00 0,000368 22 3000,00 0,000333

10 2716,00 0,000368 23 3000,00 0,000333

11 2927,00 0,000342 24 2870,00 0,000348

12 2997,00 0,000334 25 3000,00 0,000333

13 2825,00 0,000354 26 3015,00 0,000332

Однако цель расчета - избежать лишних затрат на обеспечение подобной структуры системы, поэтому после изучения структуры шахты, резервирование было введено на 15 наиболее ответственных участках (в данном случае это участки 2 - 8, 13 - 18, 24, 26) При этом были выполнены все дополнительные требования по надежности К'ГР1 = 0977923 , Т^рру =26573 ч

С целью определения степени достижимости результата был проведен расчет надежности шахтного оборудования при предельно избыточной структуре системы К'гР1 =0999781 , Т'СРР1 =2740783 ч

В Заключении диссертационной работы подводятся итоги исследований, делаются выводы и обобщения, перечислены сферы внедрения результатов работы В работе выполнено следующее

1 Разработан и представлен метод, являющийся наиболее оптимальным для анализа надежности сложной системы при независимом восстановлении ее элементов Полученные формулы для оценки надежности систем позволяют оценить их надежность при экспоненциальных законах распределения времени между отказами и восстановлениями

2 Предложен аналитико-статистический метод оценки надежности технических систем, позволяющий оценивать надежность систем, функционирование которых описывается произвольными графами Данный метод можно применить для сравнительной оценки различных схемных решений на этапе эксплуатации, когда, как правило, не требуется точных значений показателей надежности или нужно оценить изменения соответствующих характеристик сложной системы

3 Разработаны алгоритмы, позволяющие рассчитывать надежность технических систем с достаточной точностью и быстродействием Удобный и оперативный расчет возможен для сложных систем

4 На основе данных алгоритмов разработано соответствующее программное обеспечение для расчета надежности систем в процессе их функционирования Имея простой интерфейс, предлагаемое программное обеспечение позволяет про-

Изводить расчеты систем, представленных несколькими тысячами элементов и может кст&пьзоваться дяя сравнительной оценки различных вариантов систем иа этапе эксплуатации.

Разработанная Методика» включающая к себя методы оценки характеристик надежности развиваемой системы, соответствующие алгоритмы и программное Обеспечение, внедрена на производстве, при оценке надежности шахты «Садкин-ская» ОАО «Ростовуголь». Данное внедрение позволило сократить непроизводительный расход электроэнергии на 100 киловатт-часов в сутки, а также уменьшит!, уровень запылешюсгк при увеличении нагрузки па очистной забой.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

1. Енглбарни И.А, Применение теистических алгоритмов При решении задач целочисленного программирования (статья). Математические модели и информационные системы в строительстве: Сборник научных трудов. Ростов-иа-Дону, РГСУ. 2005.-C.81-S5.

2. Енгибарян И.Л. Создание гибридных алгоритмов для решения задач дискретной оптимизации (статья). Теория, методы проектирования. программно-техническая платформа корпоративных информационных систем: Материалы III Международной науч.-нракт. конф.: Новочеркасск. 20 мая 2005 г. -Новочеркасск ЮР!ТУ (НИИ).- 2(105.-0 34-136. (соавтор - Савельев М.В.)

3. Енгибарян И.Л. Решение задач Целочисленного программирования на основе генетических алгоритмов (статья). Известия высших учебных заведений Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 2005. № 9 С.18-21. (соавтор -Савельев М.В.)

4. ¡Енгибарян И.А, Представление клеточпо-иейромной сети в виде динамической системы (статья)- Известия высших учебных заведений СевероКавказский регион. Естественные науки, -2005. №9 С.22-28, (соавтор - Савельев H.li.)

5. Енгибарян И.А. Оценка надёжности нерезервированных систем (статья). Современные проблемы радиоэлектроники: Материалы первой межрегиональной научной конференции: Ростов-на-Дону, 30-Я марта 2006.- Ростов-на-Дону: РГПУ, 2006.-С.35-37 (соавторы - Савельев М.В: Шестаков М.П.)

6. Енгибарян И.А. Расчёт надёжности технических ¡Систем при экспоненциальном распределении случайных величин (Экспонента) Свидетельство об офиц. регистрации программы для ЭВМ № 2006613502 РФ. - № 2006612779.- Заявл. 14.08.2006. Зарегистр, п Реестре программ для ЭВМ 09.10,2006 г. (соавторы - Савельев М.В,. Морозова II.А.. МихаЛин Д.А.)

7. Енгибарян И,А. Расчёт верхних и нижних оценок надёжности сложных технических систем с изменяющейся структурой. (Оценка) Свидетельство об офик. регистрации программы для ЭВМ № 2006613810 РФ. - № 2006612791,- Заявл. 14.08.2006. Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 03.11.2006 г. (соавторы - Савельев М.В., Ерёменко А.С.. Аликов АЛО.)

Личный вклад автора состоит в следующем: [1. 2. 31 — проведены численные эксперименты; [4,5 ( - проведён анализ полученных результатов; J6.7J — разработаны алгоритмы и программы расчётов.

Издательство Ростовского института сервиса

Сдано в набор 23.11.06. Подписано в печать 24.1 1.2006. 3ак.№1003 Печ. листов 1.Учстно-1вд. л. 0,8. Бумага офсетная. Печать оперативная. Тир. 100 экз. Отпечатано в РИС ЮРГУЭС, Варфоломеева 215,

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ

1.1. Анализ классификационных моделей и методов построения современных технических систем

1.2. Математические модели для расчета надежности систем

1.3. Методы анализа надёжности современных технических систем в процерсе их эксплуатации

1.4. Существующие методы повышения надежности при анализе совершенствуемых технических систем

1.5. Выводы по главе

2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РАСЧЕТА,

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Аналитико-статистический метод оценки надежности систем с экспоненциальным распределением

2.2. Метод оценки надежности сложных систем по надежности независимых в обслуживании составных устройств

2.3. Математическая модель надежности сложных систем в условиях ограниченной информации об элементах

2.4. Требования, предъявляемые к программной интегрированной системе

2.4.1. Структура интегрированной системы

2.4.2. Назначение подсистемы ЭКСПОНЕНТА

2.4.3. Назначение подсистемы ПРОГНОЗ

2.4.4. Назначение подсистемы ОЦЕНКА

2.4.5. Методика расчёта на основе подсистемы ЭКСПОНЕНТА

2.4.6. Методика расчёта на основе подсистемы ОЦЕНКА

2.5. Проблемы оптимального резервирования и ремонта

2.6. Программные средства расчета и прогнозирования надежности систем с переменными параметрами

2.7. Выводы по главе

3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ, ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

3.1. Программная реализация методики расчета характеристик надежности сложной системы

3.2. Реализация интегрированного комплекса программ расчета надежности

3.3. Выводы по главе

4. УПРАВЛЕНИЕ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ В СЛОЖНОЙ СИСТЕМЕ ВЕНТИЛЯЦИИ НЕГАЗОВЫХ ШАХТ

4.1. Системы вентиляции угольных шахт как сложные технические системы

4.2. Вентиляция шахт и пути ее совершенствования

4.3. Исследование модели оперативного анализа и оценки шахтной вентиляционной сети

4.4. Расчет надежности вентиляционного оборудования негазовой шахты как сложной системы управления

4.5. Выводы по главе 4 107 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Особенностью современного уровня развития науки и техники является широкое внедрение во многие отрасли промышленности различных технических систем управления. Ответственность выполняемых функций и большая цена отказа этих систем предъявляют повышенные требования к их надёжности. Обеспечение заданных требований во многом определяется уровнем надёжности, достигнутом на этапе функционирования системы. В связи с этим особую важность приобретают вопросы, связанные с исследованием надёжности систем в оперативном режиме.

В теории надёжности известно большое число методов, инженерных методик, доведённых до алгоритмов и программ. Их авторами являются широко известные учёные [3, 5, 6, 15, 19, 20, 34, 37, 38, 43, 44, 63, 66, 71, 73, 82, 91, 104, 112, 114-116, 120]. Данные работы являются фундаментальными в теории. Однако эти методы часто не удаётся использовать на практике. Это объясняется следующими причинами:

- алгоритмы и программы не позволяют рассчитать надёжность из-за вычислительных трудностей в связи с большими размерностями задач;

- отсутствуют достоверные исходные данные по надёжности и ремонтопригодности отдельных элементов расчёта;

- большинство методов не позволяет учитывать достоверные сведения о надёжности прототипов совершенствуемых систем.

В связи с указанными выше причинами, существующие методы часто не дают необходимой точности расчёта, а иногда и совсем не позволяют получить показатели надёжности систем, даже при использовании современных ЭВМ. Поэтому разработка методов, инженерных методик, алгоритмов и программ анализа надёжности в процессе их функционирования, позволяющих анализировать технические системы, описываемые уравнениями больших размерностей с необходимой достоверностью, является задачей весьма актуальной.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является создание теоретической основы для оперативной оценки и управления совершенствованием надежностных характеристик технических систем управления.

Поставленная цель определяет следующие основные задачи:

1. Создание методов, повышающих эффективность определения показателей надежности технической системы на этапе функционирования.

2. Построение алгоритмов расчета надежности при многократном изменении систем.

3. Создание программного обеспечения, соответствующего алгоритмам расчета надежности технических систем управления.

В диссертационной работе предлагается исследуемую техническую систему рассматривать при внезапных отказах. Разработка методов, инженерных методик, алгоритмов и программ для ЭВМ анализа надёжности подобных систем позволит обеспечить достижение указанной выше цели.

Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка используемых источников и приложения. Объем работы составляет 151 страницу.

В главе 1 рассмотрены основные особенности современных технических систем. Проведён анализ существующих методов оценки показателей и характеристик надёжности систем. В результате анализа установлено, что известные методы часто не дают возможность при их функционировании с высокой точностью и оперативностью исследовать надёжность технических систем в условиях недостаточной достоверности исходных данных. Формулируются основные понятия и определения надёжности систем. Рассмотрен процесс надёжностного изменения технических систем и доказана возможность представления любой системы на этапе функционирования при внезапных отказах. Уточняется формулировка задачи исследования.

В главе 2 формулируется задача анализа надёжности систем при их функционировании. Разработаны методы и получены расчётные соотношения, которые позволяют рекуррентно рассчитывать показатели надёжности системы с основным соединением элементов при внезапных отказах с постоянно включённым резервом и по принципу замещением. Получены рекуррентные формулы для оценки надёжности систем произвольной структуры при независимом восстановлении их элементов.

Глава 3 посвящена разработке приближённых методов оценки показателей надёжности технических систем в процессе развития. Предлагается метод эквивалентных систем. Метод основан на замене реальной системы эквивалентными системами, одна из которых даёт верхнюю, а другая нижнюю оценку показателей надёжности. В качестве эквивалентной предлагается выбрать систему с равнонадёжными элементами. Этот подход даёт возможность получить расчётные соотношения, позволяющие оценить надёжность технической системы в процессе развития, при достаточно сложной её структуре, не описываемой графом типа дерева. Рассмотрен также усовершенствованный метод эквивалентных систем. В этой главе изложен приближённый топологический метод анализа путём преобразования ветвей графа. Суть метода состоит в том, что граф состояний реальной системы заменяется преобразованным графом, который приближённо описывает функционирование исследуемой системы. Преобразованный граф получен из графа реальной системы, исходя из предположения, что, начиная из некоторого уровня К, на котором впервые появляются состояния отказа, система состоит из равнонадёжных элементов.

В главе 3 разработано программное обеспечение для расчета показателей надёжности развиваемых систем, предназначенное для технических систем на основе сравнительного пошагового анализа их надёжности. В соответствии с инженерной методикой разработаны алгоритмы и соответствующее программное обеспечение.

В главе 4 производится расчет показателей надежности реально существующей технической системы на примере системы вентиляции негазовой угольной шахты. Рассматриваются возможные пути изменения системы вентиляции путем резервирования вентиляционного оборудования шахты. При расчете используется предложенная инженерная методика, а также разработанное в четвертой главе программное обеспечение.

В приложении к работе приведены копии актов внедрения результатов диссертации в промышленность и учебный процесс.

Основные научные результаты работы. В работе получены следующие существенные научные результаты.

1. Методы определения показателей надежности технических систем различной структуры.

2. Алгоритмы расчета надежности, основанные на данных методах.

3. Программное обеспечение для расчета надежности совершенствуемых систем.

Новизна научных результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в следующем:

1. Предложенная математическая модель для расчета надежности сложных технических систем отличается от известных тем, что учитывает особенности функционирования каждой конкретной системы.

2. Созданная методика определения характеристик надежности при усложнении структуры системы значительно упрощает схему вычислений по сравнению с существующими.

3. Модифицированный аналитико-статистический метод позволяет существенно сократить время расчета по сравнению с прямыми расчетами надежности системы в целом. Точность вычислений при этом достаточно высока.

Основная научная ценность работы. Основную научную ценность работы представляют полученные обоснованные аналитические инструменты оценки надежностных характеристик технических систем, отсутствующие ранее. Разработанные инструменты используют положения теории надежности, так и основные понятия теории разития систем, что позволяет рассматривать их как новый подход в решении поставленной цели.

Практическая полезность работы состоит в том, что разработанная инженерная методика, включающая в себя предложенные в работе методы, доведена до алгоритмов и программ для ЭВМ, что в свою очередь позволяет оперативно выполнять многовариантные расчёты с целью обеспечения её требуемого уровня и выбора наилучшего, с точки зрения надёжности, варианта структуры. Это дало возможность создать программное обеспечение для расчета характеристик надежности системы, позволившее на практике довести эксплуатационную надежность регуляторов в развиваемых системах управления вентиляцией до достаточно высокого уровня - коэффициент готовности был доведен до 97,5 % при норме 95 %.

Реализация результатов. Полученные в диссертации научные и прикладные результаты нашли применение: в ОАО «Ростовуголь» при разработке нового программного обеспечения для исследования и управления вентиляцией негазовых шахт со значительным экономическим эффектом; при выполнении грантов Министерства образования РФ «Моделирование эволюционирующей конструкции ЭВМ в условиях развивающихся интеллектуальных систем автоматизированного проектирования и управления производством», Российского фонда фундаментальных исследований «Теоретическое и экспериментальное моделирование процессов развития в технических системах сетевой структуры различного назначения при изменяющихся условиях эксплуатации» (руководитель Савельев М.В., период действия - 2000-2002 и 2003-2005 гг. соответственно); в учебном процессе кафедры «Информационные технологии в сервисе» Ростовского института сервиса ГОУ ВПО ЮРГУЭиС.

На защиту выносятся:

1. Методология системного анализа надёжности технических систем различной структуры с учетом их функционирования.

2. Аналитико-статистический метод анализа надёжности технических систем в процессе работы.

3. Инженерная методика оценки показателей надёжности технических систем в процессе функционирования.

4. Программное обеспечение для анализа надёжности технических систем на этапе их действия.

Апробация исследования. Основные положения и научные результаты работы докладывались и обсуждались на: 3-й Международной научно-практической конференции «Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем», г. Новочеркасск, 20 мая 2005 г.; 1-й межрегиональной научной конференции «Современные проблемы радиоэлектроники», г. Ростов-на-Дону, 30-31 марта 2006 г. при выполнении грантов Министерства образования РФ «Моделирование эволюционирующей конструкции ЭВМ в условиях развивающихся интеллектуальных систем автоматизированного проектирования и управления производством», Российского фонда фундаментальных исследований «Теоретическое и экспериментальное моделирование процессов развития в технических системах сетевой структуры различного назначения при изменяющихся условиях эксплуатации» (руководитель Савельев М.В., период действия 20032005 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ в журналах и сборниках научных трудов, из них:

- 2 статьи в рецензируемых журналах рекомендованных ВАКом;

- 2 свидетельства об официальной Регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения,

9. Результаты работы внедрены и используются в учебной деятельности Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса, в лабораторном практикуме по курсу «Технические средства и методы защиты информации», что позволило повысить степень усвоения студентами учебного материала за счет наглядности и доступности интерфейса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные теоретические и прикладные результаты работы можно представить следующим образом.

1. Осуществлен анализ применимости существующих методов расчета надежности к исследованию современных технических систем в процессе их эксплуатации, рассмотрены методы повышения надежности при анализе различных систем. В результате было установлено, что существующие технические системы целесообразно рассматривать в процессе их эксплуатации, что в свою очередь позволит упростить анализ их надёжности и даст возможность повысить точность расчётов. Принят во внимание тот факт, что понятие поэлементно эксплуатируемые системы является принципиально новым подходом к оценке надёжности современных технических систем. Существующие методы вычисления показателей надежности, являясь достаточно сложными, предназначены для оценки параметров безотказности простых структур и далеки от объективного решения комплексных задач при синтезе современных технических систем. Сказанное свидетельствует в пользу необходимости новых методик, позволяющих в процессе эксплуатации рассчитать показатели надёжности систем с большим числом состояний и при различных дисциплинах обслуживания, так как существующие методы для этих целей не подходят.

2. Разработаны и исследованы методы расчета надежности сложных систем с последовательным соединением элементов, с общим и раздельным их резервированием. Данные методы основаны на представлении технической системы и показывают зависимость надежности этой системы от характера резервирования составляющих ее элементов. Соответствующие рекуррентные формулы, полученные для коэффициента готовно

109 сти и наработки на отказ, позволяют рассчитать надёжность сложной системы с последовательным соединением элементов при общем и раздельном резервировании с постоянно включённым резервом и по принципу замещения. Аналитические алгоритмы легко программируются для ЭВМ, дают возможность рассчитать показатели надёжности с высокой точностью, ввиду возможности использования полученных из эксплуатации достоверных данных о надёжности прототипа.

3. На основании вышеописанных методов представлена обобщенная методика анализа надежности сложной системы с произвольной структурой при независимом восстановлении её элементов. Полученные рекуррентные формулы для оценки надёжности сложных систем произвольной структуры при независимом восстановлении их элементов позволяют оценить надёжность, функционирование которых описывается графом произвольной структуры. Данные формулы дают возможность анализировать надёжность систем при экспоненциальных законах распределения времени между отказами и восстановлениями.

4. На примере конкретных систем с заданными и предполагаемыми путями эксплуатации апробированы вышеописанные методы расчета характеристик надежности.

5. Предложены приближенные методы оценки надежности технических систем, позволяющие оценивать надёжность сложных систем, функционирование которых описывается произвольными графами и применяющиеся для сравнительной оценки различных схемных решений при эксплуатации системы, когда, как правило, не требуется точных значений показателей надёжности. В результате был сделан ряд важных выводов. Установлено, например, что применение топологического метода анализа надёжности систем путём преобразования ветвей графа даёт возможность сократить число рассматриваемых состояний системы, что позволяет существенно уменьшить трудоёмкость выполняемых расчётов. Приведенные же примеры практической реализации расчета характеристик надежности по рассмотренным методам наглядно демонстрируют простоту и точность производимых расчетов и преобразований применительно к реально существующим развиваемым техническим системам.

6. Разработаны алгоритмы и соответствующее программное обеспечение, позволяющие оценивать надежность сложных технических систем с достаточной точностью и скоростью. Имея простой интерфейс, предлагаемое программное обеспечение позволяет производить расчеты систем, представленных несколькими тысячами элементов и может использоваться для сравнительной оценки различных вариантов эксплуатации систем в процессе ее функционирования, при ее реструктуризации, декомпозиции и т.п. Использование расчетной программы в инженерной деятельности помогает более точно и оперативно выбрать оптимальный путь изменения системы, что значительно уменьшает трудоёмкость выполняемых расчётов.

7. На примере систем управления воздухораспределением в сложной системе вентиляции негазовых шахт апробированы инженерные методы анализа надежности технических систем в процессе их поэлементной эксплуатации. Было отмечено, во-первых, что применение указанных методов при расчете системы управления воздухораспределением негазовой шахты дало высокие результаты по скорости и точности выполнения расчетов. Во-вторых, при использовании на практике предлагаемая методика позволяет избежать избыточного резервирования в процессе эксплуатации системы, обеспечивая одновременно ее надежность и экономичность. Кроме того, при расчете показателей надежности было применено разработанное ранее программное обеспечение, высокая точность и быстродействие которого позволили оперативно выбрать оптимальную структуру сложной системы, определив величину реального повышения соответствующих характеристик надежности.

8. В промышленной сфере результаты диссертационной работы были внедрены в технической деятельности открытого акционерного общества «Ростовуголь». Применение комплекса прикладных программ, предназначенного для расчета характеристик надежности технических систем с учетом особенностей их эксплуатации, позволило сократить непроизводительный расход электроэнергии на сто киловатт-часов в сутки, а также уменьшить уровень запыленности при увеличении нагрузки на очистной забой. Реальный годовой экономический эффект от внедрения результатов научной работы составил один миллион двести тысяч рублей.

1. Андрианова Р. А. Математические модели и их расчеты на ЭВМ: Учеб. пособие. - Челябинск: ЧГТУ, 1992. - 47 с.

2. Андронатий Н.Р. Надежность АСУ технологическими процессами. -Кишинев: Картя Молдовэняскэ, 1988.- 176 с.

3. Байхельт Ф., Фринкен П. Надежность и тех. обслуживание: Математический подход / Пер. с нем. Под ред. И. А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1988.

4. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А. Организация обслуживания при ограниченной информации о надежности системы. М.: Советское радио, 1975.

5. Барлоу Р. Э., Прошан Ф. Статистическая теория надёжности и испытания на безотказность / Пер. с англ. Ушакова И. А. М.: Наука, 1984. - 327 с.

6. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надёжности: Пер. с англ. / Под ред. Б. В. Гнеденко. -М.: Сов. радио, 1969.-488 с.

7. Баумс А.К. Оценка относительной гибкости устройств и систем // Автоматика и вычислительная техника, 1994. №2. - С. 43-51.

8. Берж К. Теория графов и её применение: Пер. с франц./Под ред. И. А. Вайнштейна. М.: ИЛ, 1962.-319 с.

9. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1968. -356 с.

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

11. Вагих Мухсин Ахмед. Метод и средства автоматизации имитационного моделирования для оценки надёжностных характеристик сетей ЭВМ: Автореферат диссертации на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.13.13.-Гомель, 1996.- 19 с.

12. Вентцель Е. С., Овчаров JT. А. Теория вероятностей и её инженерные приложения. М.: Наука, Гл. ред. физ. - мат. лит. - 1988. - 480 с.

13. Володарский В.Я., Шаймарданов Ф.А., Бакиров А.А., Кудрявцев А.В. Исследование надежности оказоустойчивого кольцевого канала связи многомашинной вычислителной системы // Автоматика и вычислительная техника, 1994.-№1.-С. 57-64.

14. Вопросы теории надёжности технических систем /Кондратенков В. А., Котельников Г. Н., Мамченков В. Л., Отрохов В. П. Смоленск: Русич, 1998-221 с.

15. Вопросы теории надёжности / Е. Ю. Бартилович, Ю. К. Беляев, В. А. Каштанов и др./ Под ред. Б. В. Гнеденко. М.: Радио и связь, 1983.

16. Габдулхаков Р. Т. Анализ надёжности технических средств сложных систем управления на этапе проектирования: Автореферат дис. на соискание учён. степ. канд. техн. наук. Уфа.:(ЛТА), 1984.

17. Гадасин В. А., Ушаков И. А. Надёжность сложных информационно управляющих систем. М.: Сов. радио, 1975 - 193 с.

18. Гнеденко Б. В., Коваленко И. Н. Введение в теорию массового обслуживания. М.: Наука, 1966. - 432 с.

19. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьёв А. Д. Математические методы в теории надёжности. М.: Наука, 1965. - 524 с.

20. Глазунов Л. П., Грабовецкий В. П., Щербаков О. В. Основы теории надёжности автоматических систем управления. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-е, 1984. - 208 с.

21. Говорский А. Э. Модели надёжности информационно управляющих систем.-СПб, 1997.-96 с.

22. Голинкевич Т. А. Прикладная теория надёжности. Учебник для вузов. -М.: Высш. школа, 1985. 168с.

23. Горский Л. К. Статистические алгоритмы исследования надёжности. -М.: Наука, 1970.-400 с.

24. ГОСТ 27.002 83. Надёжность в технике. Термины и определения. -М.: Изд - во стандартов, 1980.

25. ГОСТ 22954-78. Надёжность в технике. Технологические системы. Термины и определения. М.: Изд - во стандартов, 1980.

26. ГОСТ 19.002 80. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения. - М.: Изд - во стандартов, 1980. - 10 с.

27. ГОСТ 19.003 80. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения. - М.: Изд - во стандартов, 1980. - 12 с.

28. Гудков А. Д. Надёжность объектов и систем управления. Учеб. пособие -Братск, 1995.-97 с.

29. Гук Ю. Б., Карпов В. В. Теория надёжности. Введение: Учеб. пособие. -СПб, 1998.-84 с.

30. Демидович Б. П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. Под ред. Б. П. Демидовича. М.: Физматгиз, 1960. - 160 с.

31. Джерихов В. В. Метод оценки надёжности систем с большим числом элементов. 9-я Ленинградская конференция "Повышение качества и надёжности промышленных изделий"//Тез. докл. - Л.: ЛДНТП, Знание, 1985. - С. 15-18.

32. Дружинин Г. В. Надёжность производственных автоматизированных систем. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 480 с.

33. Дубровский С. А., Болдырихин О. В. Надёжность автоматизироавнных систем: Учеб. пособие. Липецк, 1997. - 70 с.

34. Единый справочник: Надёжность электрорадиоизделий. РНИИ: Электростандарт, т. 1, 1992.

35. Зайнашев Н. К., Иыуду К. А., Хомяков И. М. Основы теории надёжности авиаприборов. Методы оценки и обеспечения надёжности. Учебное пособие. Уфа, 1977. - 112 с.

36. Заренин Ю. Г., Сердюк Н. Г. Классификация и выбор аналитических методов оценки надёжности сложных систем. Киев: Знание, 1981,- 16с.

37. Калашников В. В. Сложные системы и методы их анализа. М.: Знание, 1980.-60 с.

38. Кобранов Г. П. Элементы математической статистики, корреляционного и регрессивного анализа и надёжности/ Под ред. В. В. Галактионова М.: Изд-во МЭИ. - 1992. - 128 с.

39. Коваленко И. Н. Анализ редких событий при оценки эффективности и надёжности систем. М.: Сов. радио, 1980.

40. Коваленко И. Н. Исследования по анализу надёжности сложных систем.-Киев: Наукова думка, 1975.- 181 с.

41. Козлов Б. А., Ушаков И. А. Справочник по расчёту надёжности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: Сов. радио, 1975. - 462 с.

42. Кокс Д. Р., Смит В. Л. Теория восстановления. М.: Сов. радио, 1967. -300 с.

43. Колесников А.А. Синергетическая теория управления: Инварианты, оптимизация, синтез. Таганрог, М.: ТРТУ, Энергоатомиздат, 1994.

44. Колесников А.А. Синтез оптимальных устройств управления нелинейными системами: учебное пособие. Таганрог, 1978.

45. Комаревич Л. В. Введение в теорию надёжности сложных технических систем: Учеб. пособие. Омск, 1995. - 80 с.

46. Комбинаторно алгебраические и вероятностные методы и их применение Межвуз. сб. науч. тр./ Горьк. гос. ун-т им. Н. И. Лобачевского. -Горький, 1990.- 163 с.

47. Корен И., Прадхан Д.К. Избыточность как средство повышения надежности и выхода годных мультипроцессорных систем с интеграцией на уровнях кристалла и пластины. // ТИИЭР, т.74, №5, май 1986. С. 93-106.

48. Красовский А.А. Динамика непрерывных самонастраивающихся систем. М.: Физматгиз, 1963.

49. Королёв В. Ю. Прикладные задачи теории вероятностей: модели роста надёжности модифицируемых систем. М.: Диалог - МГУ, 1997. - 68 с.

50. Крылов К. Е. Методы анализа надёжности и готовности судовых автоматизированных устройств. Автореферат дис. канд. техн. наук. Л.: Л ВИКА, 1972.

51. Кузнецов Н.Ю. Взвешенное моделирование вероятности монотонного отказа системы при существенно различных характеристиках надежности ее элементов // Кибернетика и системный анализ, 2000. №2. -С. 45-54.

52. Лапко А.В. Непараметрические методы классификации и их применение. Новосибирск: ВО «Наука». - 1993.

53. Лапко А.В., Ченцов С.В. Непараметрические системы обработки информации. М.: «Наука», 2002.

54. Ларионов А. М. и др. Вычислительные комплексы, системы и сети. / A.M. Ларионов, С.А. Майоров, Г.И. Новиков: Учебник для вузов. Л.: Энергоатомиздат, ленингр. отд - ние, 1987. - 288 с.

55. Левин В. И. Логическая теория надёжности сложных систем. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 128 с.

56. Лубков Н.В. Методы пошагового моделирования случайных событий // Автоматика и телемеханика, 2002. №9. - С. 174-184.

57. Мак-Краккен Д., Дорн Ч. Численные методы и программирование на ФОРТРАНЕ./Пер. с англ./ Под ред. Б. М. Неймарка. М.: Мир, 1969. -582 с.

58. Мамедли Э.М., Соболев Н.А. Метод обеспечения отказоустойчивости в резервированных управляющих вычислительных системах // Автоматика и телемеханика. 2000. №2. С. 172-182.

59. Мамиконов А. Г. Основы построения АСУ. М., 1981.

60. Матвеевский В. Р. Надёжность технических средств управления: Учеб. пособие.-М., 1993.-92 с.

61. Математическая теория надёжности систем массового обслуживания. /Под ред. В. И. Зубова. М. - Л.: Энергия, 1966. - 174 с.

62. Михайлов А. А. Комбинаторно топологический метод анализа надёжности резервированных систем - в кн.: Повышение надёжности промышленных изделий. / Под ред. А. М. Половко и соавт. - Л.: ЛДНТП, Знание, 1981. - С. 14 - 17.

63. Михайлов А. А. Исследование надёжности технических средств вычислительных систем. Автореф. дис. канд. техн. наук. Л.(ЛТА), 1982.

64. Модели и методы оптимизации надёжности сложных систем / В. И. Волкович, А. Ф. Волошин, В. А. Заславский, И. А. Ушаков; Под ред. В. С. Михалевича; АН Украины. Ин т кибернетики им. В. И. Глушкова. -Киев: Наук, думка, 1992. - 311 с.

65. Морозов Ю. Д., Ильин И. И. Методы обеспечения качества и надёжности проектов автоматизированных систем: Учебное пособие. М., 1990.- 110 с.

66. Мышкис А. Д. Лекция по высшей математике. М.: Наука, 1969.- 660с.

67. Мясников А.А., Миллер Ю.А., Комаров Н.Е. Вентиляционные сооружения в угольных шахтах. М.: Недра, 1983. - 270 с.

68. Надёжность автоматизированных систем: Учеб. пособие. Липецк, 1997.-70 с.

69. Надёжность и эффективность АСУ. /Ю. Г. Заренин, М. Д. Збырко, Б. П. Креденцер и соавт. Киев: Технжа, 1975. - 368 с.

70. Надёжность технических систем. Вып. 2. СПб, 1998. - 122 с

71. Надёжность технических систем: Справочник: Ю. К. Беляев, В. А. Богатырёв, В. В. Болотин и др. / Под ред. И. А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985.-608 с.

72. Надёжность управляющих систем: Метод разработки по курсу "Основы кибернетики". М., 1991.-38 с.

73. Надёжность, живучесть и безопасность автоматизированных комплексов: V Всесоюзное совещание Суздаль, нояб. 1991 г.: Тез. докл. М, 1991.- 183 с.

74. Нейман Дж. Вероятностная логика и синтез надежных организмов из ненадежных компонент. В кн.: Автоматы. - М.: Иностранная литература, 1955 г.

75. Нетес В.А. Математические методы анализа надёжности сложных информационно управляющих систем: Автореферат диссертации на соискание учёной степени д -ра технических наук: 05.13.01:05.12.14. -М., 1995.-34 с.

76. Обзоры научно технической литературы по электронной технике. Cepl. Вып14(1580): С. Я. Гродзенский. Физико - статистические методы исследования надёжности электронных приборов. - М., 1990. - 42 с.

77. Оре О. Теория графов. / Пер. с англ. / Под ред. Н. И. Воробьёва. М.: Наука, 1980.-336 с.

78. Павлов И. В. Оценка и прогноз характеристик систем по результатам испытаний и имитационного моделирования. М.: ВЦ РАН,1992. - 34 с.

79. Пампуро В. И. Структурная информационная теория надёжности систем. Киев: Наук, думка. 1992. - 324 с.

80. Панфилов И. В., Половко А. М. Вычислительные системы. /Под ред. А. М. Половко. М.: Сов. радио, 1980. - 304 с.

81. Патрушев М.А., Карнаух Н.В. Повышение надежности проветривания шахт. Киев: «Тэхника», 1990.

82. Патрушев М.А., Карнаух Н.В. Устойчивость проветривания угольных шахт. М.: Недра, 1973.- 188 с.

83. Патрушев М.А., Ус В.Н., Егоркин Н.П. Вентиляция глубоких выработок. Донецк: Донбас, 1986. - 63 с.

84. Переверзев Е. С. Надёжность и испытания технических систем/ АН УССР. Ин-т тех. механики. Киев: Наук, думка, 1990. - 326 с.

85. Перегудов А. И. Инженерные методы расчёта надёжности систем ЯЭУ: Учеб. пособие. Обнинск, 1991. - 85 с.

86. Перегудов А. И. Методы расчёта показателей надёжности ЭВМ. Обнинск, 1994.

87. Петров Н. В. Исследование способов повышения надёжности сложных развивающихся систем на этапе их производства: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата техн. наук: 05.13.01. -СПб., 1994.-16 с.

88. Погребинский С. Б., Стрельников В. П. Проектирование и надёжность многопроцессорных ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988. - 168 с.

89. Половко А. М. Основы теории надёжности. М.: Наука, 1964. - 446 с.

90. Половко А. М. Надёжность развивающихся систем.// Надёжность и эксплуатация сложных систем. Д.: Ленинградский институт авиац. приборостроения, 1985.-Вып. 177.-С. 3 - 11.

91. Половко А. М., Харрасов И. А. Понятие развивающейся системы, как новый подход к исследованию надёжности сложных систем / Принятиерешения в условиях неопределённости. Уфа: УГАТУ, 1999. - С. 357 -365.

92. Половко А. М., Харрасов И. А. Анализ надёжности развивающихся технических систем. / Принятие решения в условиях неопределённости. Уфа: УГАТУ, 1999. - С. 366 - 379.

93. Половко А. М., Харрасов И. А. Надёжность развивающихся систем: Ленинградская межвуз. науч. техн. конференция // Тез. докл. Л.: ЛДНТП, Знание, 1989.-С. 18.

94. Поляков А. П. Оценка надёжности восстанавливаемых систем: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физ. -мат. наук: 01.01.05. -М., 1992. 12 с.

95. Пути совершенствования схем проветривания вентиляционных участков в сложных условиях: Обзор // М.А. Патрушев, Б.К. Куклин, А.Г. Лепихов и др. М.: ЦНИЭИуголь, 1972. - № 6. - С. 18-20.

96. Райкин А. А. Элементы теории надёжности для проектирования технических систем. М.: Сов. радио, 1967. - 264 с.

97. Редькин Н. П. Надёжность и диагностика схем. М.: Изд-во МГУ, 1992.

98. Решение задач надёжности на ЭЦВМ / Б. П. Креденцер, Н. М. Ластов-ченко, С. А. Сенецкий, Н. А. Шишонок, под ред. Н. А. Шишонка. М.: Сов. радио, 1967.-400 с.

99. Рийсмаа Т. Описание и оптимизация структуры иерархических систем //Автоматика и телемеханика. 1993.-№12.-С. 146-151.

100. Рогов Е.И., Банкин С.С., Рясков Е.Я. Надежность проветривания угольных шахт. Алма-Ата: Наука, 1975. - 152 с.

101. РТМ 25 459 82. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). Надёжность. Аналитическая оценка. Топологические методы. - 1982. - 48 с.

102. РТМ 25 376 80. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Аналитические методы оценки надёжности. -1980.-200 с.

103. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. М.: Недра, 1975.-240 с.

104. Рыбина Г.В. Использование методов имитационного моделирования при создании интегрированных экспертных систем реального времени // Изв. РАН. Теория и системы управления, 2000. №5. - С. 147-156.

105. Рябинин Н. А. Основы теории и расчета надёжности судовых электроэнергетических систем. Л.: Судостроение, 1972. - 501 с.

106. Рябинин И. А., Черкессов Г. Н. Логико вероятностные методы исследования надёжности структурно - сложных систем. - М.: Радио и связь, 1981.-254 с.

107. Рязанцев Г.К. Устойчивость и управляемость шахтных вентиляционных сетей. Алма-Ата: Наука, 1978. - 276 с.

108. Сандлер Дж. Техника надёжности систем / пер. с англ. / под ред. А. Л. Райкина. М.: Наука, 1966. - 300 с.

109. Сборник задач по теории надёжности / А. М. Половко, И. А. Маликов, А. Н.Жигарев, В. Н. Зарудный; Под ред. А. М. Половко и И. М. Маликова. М.: Сов. радио, 1972. - 448 с.

110. Соловьёв А. Д. Основы математической теории надёжности / Материалы лекций, прочт. в Политехи, музее на сем. по надёжности и программным методам контроля качества продукции. М.: Знание, 1975.

111. Сотсков Б.С. Основы теории и расчета надежности. М., МАИ, 1966.

112. Статистический анализ надёжности объектов по ограниченной информации. М.: Энергоатомиздат, 1995. - 239 с.

113. Технология и средства моделирования сложных систем: Сб. науч. тр. Владивосток: Изд-во Дальневосточного университета, 1992. - 147 с.

114. Ушаков И. А. Вероятностные модели надёжности информационно -вычислительных систем. М.: Радио и связь, 1991. - 132 с.

115. Ушаков И.А., Коненков Ю.К. Оценка эффективности функционирования сложных ветвящихся систем с учетом надежности. М.-Л.: «Энергия», 1964.

116. Ушаков К.З. Газовая динамика шахт. М.: Недра, 1984. - 248 с.

117. Ушаков К.З., Бурчаков А.С., Медведев И.И. Аэрология горных предприятий.-М.: Недра, 1987.-421 с.

118. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и её приложения. М.: Мир, 1964.-498 с.

119. Халиков М. И. Исследование методов анализа надёжности измерительно-вычислительных комплексов в процессе их проектирования: Автореферат дис. на соиск. учён. степ, кандидата технических наук. Л., 1983.

120. Хинчин А. Я. Работы по математической теории массового обслуживания. М.: Физматгиз, 1963. - 235 с.

121. Цвиркун А. Д. Структура сложных систем. М.: Сов. радио, 1975. -200 с.

122. Червонный А. А., Лукьященко В. И., Котин А. В. Надёжность сложных систем. М.: Машиностроение, 1972. - 304 с.

123. Черкесов Г.Н. Основы теории надежности автоматизированных систем управления. Л., 1975.

124. Чумаков Н. М., Серебряный Е. Н. Оценка эффективности сложных технических систем. М.: Сов. радио, 1980. - 192 с.

125. Шавыкин Н. А. и др. Методика оценки безопасности технических средств: Препринт/ Шавыкин Н. А., Петрухин Б. П., Жидомиров Е. М. -М.: 1998.-79 с.

126. Шепелев С.Ф. Комплексы рудничных воздухорегулирующих устройств. Алма-Ата: Наука, 1971. - 142 с.

127. Шубинский И. Б., Пивень Е. Н. Расчёт надёжности ЭВМ. Киев: Техника, 1979.-232 с.

128. Шишонок П. А., Караульщиков В. П., Лернер В. Ю. Методологические основы проектирования эксплуатационного обеспечения сложных систем. Киев: Общество "Знание" УССР, 1981. -28 с.

129. Щербаков Н. С. Надёжность и достоверность работы цифровых устройств и ЭВМ: Учебное пособие. 1994. - 70 с.

130. Щербаков О. В. Математические вопросы оценки надёжности цифровых вычислительных машин. в кн.: Кибернетику - на службу коммунизму. Т. 2. - M.-JI.: Энергия, 1964. - С. 218-228.

131. Ястребенецкий М. А. Надёжность технических средств в АСУ с технологическими прцессами. М.: Энергоиздат, 1982. - 230 с.

132. Aleksandridis N.A. Adaptable software and hardware: problems and soluta-tions // Computer. February 1980. - P. 29-39.

133. Brauer R. I. Directory of safety related computer recources Ed. and Сотр. by Brauer Roger I. S. I.: Amer. Soc. of safety engineers. - 1994 - 401 p.

134. Rai S. Advances in distributed system reliability:. Los Alamitos etc.: IEEE computer soc. press. - 1990. - IX. - 333 p.

135. Richard H. Meyers, Kam L. Wong, Harold M. Gordy. Reliability engineering for electronic systems. John Wiley & Sons, Inc., London, 1968.

136. Weinzman С/ Distributed Micro/Minicomputer Systems. New Jersey: Prentice-Hall Inc. - 1982. - 403 p.1. СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

137. Первый проректор Технический директор

138. Йфомышленном внедрении результатов научной работы инженера Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса.1. Енгибарян Ирина Алешаевна

139. Реальный годовой экономический эффект от внедрения результатов научной работы составил один миллион сто тысяч рублей.1. Председатель комиссии

140. Утверждаю» Проректор по HP РИС1. АКТо внедрении результатов научной работы в учебный процесс ассистента кафедры «Информационные технологии в сервисе» Енгибарян Ирины Алёшаевны

141. Повысить интенсивность обучения студентов за одно и тоже время передать больше количество информации, чем это делалось раньше.

142. Сократить непроизводительные затраты преподавателя, объяснять материал, который имеет несущественный характер, описательный.

143. Уменьшить уровень рутинной информации на переписывание, прослушивание.

144. Увеличить долю творческого труда как преподавателя, так и студента, а также повысить успеваемость обучаемых при постоянном росте информационного потока.

145. Председатель комиссии Члены комиссии

146. Безуглов Д.А. Габриэльян Д.Д. Юхнов В.И.