автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Создание единого информационного пространства для комплексной автоматизации процессов хозяйственной деятельности в лесопромышленном комплексе

На правах рукописи

САРАЙКИН Валерий Георгиевич

Создание единого информационного пространства для комплексной автоматизации процессов хозяйственной деятельности в лесопромышленном комплексе

Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж - 2003

Работа выполнена в Воронежской государственной лесотехнической академии.

Научный консультант доктор технических наук, профессор

Межов Вячеслав Егорович

Официальные оппонента: доктор технических наук, профессор

Норенков Игорь Петрович; доктор технических наук, профессор Редькин Анатолий Константинович; доктор технических наук, профессор Сербулов Юрий Стефанович

Ведущая организация Институт электронных управляющих машин

(Москва)

Защита диссертации состоится 20 июня 2003г. в 10 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии по адресу: 394613, Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ауд. 118.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии.

Автореферат разослан 20 мая 2003г.

Ученый секретарь

диссертационного совета у} • ( ' В.К. Курьянов

8/1?

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Лесопромышленный комплекс (ЛПК) является важнейшим звеном экономического потенциала России. Одним из наиболее рациональных способов повышения эффективности функционирования ЛПК является использование автоматизированных технологий по обработке информации в процессах объединения локальных информационных систем (ИС) в интегрированный комплекс с развитыми технологиями по распределенной обработке информации, который образует, в некотором смысле, единое информационное пространство по предметному назначению.

Существующие ранее методы проектирования таких систем оказались в значительной мере несостоятельными. Еще в СССР в ЛПК был создан большой задел по всему комплексу информационных технологий от проведения научных исследований до управления производством, однако в связи с переходом на рыночные отношения их использование требует значительной переработки, а в большинстве случаев - проектирования новых ИС, формируя при этом геоинформационную сеть по обработке отраслевой информации. Всегда существует вероятность невыполнения актов, регламентирующих поставку необходимой информации, а следовательно, возможность принятия неэффективного управленческого решелия, что связано с необходимостью широкого использования математического моделирования в процессах проектирования ИС, разработки математических моделей автоматизированного проектирования и на их основе гибких условий функционирования ИС, обеспечивающих адаптацию управленческих решений на изменение внешней среды. При этом возникают вопросы системного моделирования по разработке инструментальных средств в виде алгоритмов и программ, правил принятия решений на подмножествах информационного пространства ЛПК.

В этих условиях первостепенными становятся проблемы формирования методологических принципов и научных основ автоматизированного проектирования отраслевой ИС и создания на их базе единого информационного пространства ЛПК, построения соответствующих моделей и инструментальных средств, позволяющих повысить эффективность управления, определить стратегию и тактику поведения с точки зрения увеличения надежности получаемой информации и принимаемых решений.

Поэтому в рамках данной работы рассматриваются и решаются проблемные вопросы синтеза отраслевой информационной системы ЛПК, построения моделей автоматизированного проектирования предметной части системы, включая программные средства обеспечения надежного и эффективного функционирования; создания типовых комплексов моделирования и оптимизации бизнес-процессов и защиты данных. ..

Диссертанцонная работа выполнена в соответсл в

ами Ми-

С. Петербург , 1ЧЯ

нисгерсгаа лесной промышленности СССР по важнейшей программе «Разработка новых ресурсосберегающих технологий в ЛГЖ» по ряду НИОКР №ГР01880047835, 01850017549, 01860030343, 01880047835 и других, важнейшему научному направлению Министерства промышленности, науки и технологий РФ «Разработка и внедрение новых информационных технологий в ЛПК» в рамках НИОКР №ГР 1527/10028, 1528/0035, 15210/0045, 15331/0056 и других, а также основному научному направлению ВГЛТА по проблеме «Разработка автоматизированных средств для ЛПК» по основному направлению исследований Министерства высшего образования РФ.

Публикуемые в диссертации результаты исследования являются результатом научной работы, проведенной в Воронежской государственной лесотехнической академии, ФГУП ГНЦ ЛПК (Москва), ДальНИИЛП в период с 1983-2003гг. Работы выполнялись в рамках более 20-ти научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ па заказам Министерства лесной промышленности СССР и Министерства промышленности, науки и технологий РФ, по которым автор являлся научным руководителем или главным конструктором.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка научных основ и методологических принципов формирования единого информационного пространства ЛПК на базе автоматизированного проектирования отраслевой информационной системы; моделирование процессов структурно - параметрического синтеза, анализа и принятия решений в конкретных областях этого пространства, создания эффективных инструментальных средгга в виде моделей, методов, алгоритмов и программного обеспечения предметного назначения.

Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач.

1. Системный анализ, формализация проблемы, выбор и обоснование методологических принципов и научных основ формирования единого информационного пространства и автоматизированного проектирования отраслевой ИС.

2. Построение концептуальной модели автоматизированного проектирования интегрированной отраслевой информационной системы (ОИС) ЛПК.

3. Обоснование состава и разработка информационных технологий на базе моделей предметного назначения.

4. Разработка обобщенной информационной модели, реализующей технологии оптимальных архитектур распределенной обработки данных в режиме «клиент - сервер».

5. Построение математических моделей и алгоришов функционирования ИС в сети ЛПК и процессов поиска информации на запросы пользователя на основе теорепико-множесгвенного подхода, обеспечивающих выбор адаптивных управленческих решений.

6. Разработка моделей и алгоритмов параметрического синтеза, функционирующих в предметных областях информационного пространства.

7. Разработка моделей и математического обеспечения средств проектирования защиты данных и противодействия компьютерным вирусам в ОИС ЛПК с использованием оригинальной отечественной СУБД "Линтер" на основе CASE - технологий.

8. Разработка структурной модели программно-аппаратного комплекса ОИС ЛПК и его верхнего звена информационного центра (ИЦ) ГНЦ ЛПК, обеспечивающих реализацию предложенных методологических принципов и научных основ; учитывающих финансовые возможности отрасли и ее быстрейшего вывода из кризиса.

9. Построение программного обеспечения синтеза и анализа функционирования ИС в сети, моделирования и оптимизации процессов поиска информации на запросы пользователей.

10. Апробация результатов работы в промышленных условиях, экспериментальные исследования и внедрение на предприятиях отрасли.

Методы исследования. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования базируются на использовании теории сложных систем и САПР, методов математического моделирования и программирования, исследования операций, защиты информации. Общей методологической основой является системный подход.

Научной новизной работы является разработка научных основ и принципов формирования единого информационного пространства ЛПК на базе построения отраслевой ИС, моделей, методов, алгоритмов ее автоматизированного проектирования:

• концептуальная модель автоматизированного проектирования современной отраслевой интегрированной информационной системы, основанной на применении информационных технологий массового применения и отличающейся принципами: выделения в ЛПК ключевых, организационных, социальных и управленческих структур, допускающих интегральную информатизацию и способных служить основными звеньями, с которых можно начать процесс глобальной информатизации; организации проведения и обеспечения в этих структурах процесса системной интеграции информационных технологий, включающих как адаптацию существующих ИТ к довременному уровню требований, так и создание новых информационных технологий (НИТ) преобразования процессов исследования, проектирования, производства и управления; создания и поддержки условий, обеспечивающих процесс разработки, развития и использования НИТ в отрасли с основных звеньев информатизации на всю систему хозяйственной деятельности отрасли;

• математические модели и алгоритмы функционирования ИС в сети и процессов поиска информации на запросы пользователя с применением теоретико-множественного подхода, отличающиеся более точным описанием процессов функционирования и позволяющие повысить эффективность работы ИС в целом;

• математические модели синтеза, анализа и алгоритмы решения наиболее важных типовых задач в предметной области информационного пространства на примере средств позаказного проектирования и организации производства мебели, оптимизации раскроя материалов и проведения бизнес - процессов в масштабе отрасли, отличающиеся универсальностью, ориентацией на массовое применение непосредственно на рабочих местах и обеспечивающие возможность работы в реальном масштабе времени;

• математическое обеспечение средств проектирования защиты данных и противодействия компьютерным вирусам в ОИС ЛПК на основе CASE - технологий с использованием оригинальной отечественной СУБД "Линтер", отличающееся гарантированным обеспечением уровня безопасности данных, категории "государственная тайна", что соответствует классу 1А за счет применения многоуровневых средств организации доступа к информации с независимыми контурами защиты.

Практическая ценность заключается в построении отраслевой ИС как инструментального средства обеспечения управления, планирования, проектирования в предметных областях единого информационного пространства ЛПК. В том числе:

• программно-аппаратный комплекс ОИС и его верхнее звено ИЦ ГНЦ, обеспечивающий реализацию основных задач эффективного функционирования ЛПК с учетом финансовых возможностей отрасли и ее быстрейшего выхода из кризиса за счет внедрения самых прогрессивных технологий, который ориентирован на федеральный принцип деления территории РФ и позволяющий обеспечить поэтапное развитие и возможность перераспределения функций между уровнями без изменения архитектуры;

• программные комплексы анализа функционирования ИС в сети, моделирования и оптимизации процессов поиска информации на запросы пользователей; поза-казного проектирования и организации производства мебели; оптимизации раскроя материалов в ЛПК; проведения бизнес - процессов в масштабах отрасли; защиты данных и противодействия компьютерным вирусам в ОИС ЛПК.

Разработанные методы, математические модели, алгоритмы и программные комплексы могут быть использованы как основа создания элементов отраслевых информационных систем не только в ЛПК, но и в других отраслях хозяйства в условиях существующих рыночных отношений для решения важнейших задач проектирования, организации производства и управления. Именно ориентация на унификацию и массовое использование предложенных средств позволяет обеспечить максимальный эффект от их внедрения и получение максимальной прибыли.

Реализация и внедрение результатов работы. Создана и внедрена первая очередь отраслевой ИС ЛПК. В ФГУП ГНЦ ЛПК разработан и используется верхний уровень ОИС - ИЦ ФГУП ГНЦ ЛПК. Внедрены программные комплексы: моделирования работы ИС в сети и поиска информации по запросам пользователей; позаказного проектирования и организации производства мебели; моделирования и оптимизации раскроя материалов в ЛПК; защиты данных.

Внедрение разработанных средств позволило повысить эффективность работы ряда крупных государственных, акционерных и частных предприятий, обеспечило их ускоренное развитие.

Методические и программные разработка диссертации послужили основой большого количества дипломных, курсовых и лабораторных работ, учебников и методических пособий в ВГЛТА по курсам "Информатика", "Моделирование и оптимизация в ЛПК", "Основы автоматизации проектирования" и др.

Апробация работы и публикации, Основные теоретические положения и прикладные результаты неоднократно докладывались на ежегодных научных конференциях Воронежской государственной лесотехнической академии и Московского государственного университета леса, на совещаниях и коллегиях Министерства лесной промышленности СССР, Министерства промышленности, науки и технологий РФ, выполнено более 20 НИОКР за период с 1983 по 2003гг. Автор выступал с докладами на научно-практической конференции "Проблемы совершенствования системы хозяйствования на предприятиях края" (Хабаровск, 1988), Всероссийском научно-технологическом совещании "Повышение эффективности использования лесозаготовительных и лесохозяйственных многооперационных машин" (Тюмень, 1987), межвузовском семинаре "Современные информационные технологии в лесном комплексе" (Москва, 2000), Всероссийской конференции "Новые инструмент в реальном секторе экономики и на финансовом рынке (Москва, 2001), Международной научно-практической конференции "Интегрирование науки и высшего лесотехнического образования по управлению качеством леса и лесной продукции" (Воронеж, 2001), Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы анализа и обеспечение надежности и качества приборов, устройств и систем" (Пенза, 2002), 2-ой Всероссийской научно-технической конференции 'Теория конфликтов и ее применение" (Воронеж, 2002).

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликованы 42 печатные работы, в том числе 4 монографии, общим объемом более 800 страниц. Из них одна монография и 22 статьи написаны без соавторов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Материалы диссертации изложены на 272 страницах, включая иллюстративный материал.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель, научная новизна, практическая зна'-шмость научных результатов.

В первой главе диссертационной работы проведен системный анализ состояния теории и практики построения отраслевых ИС, исследованы возможности формирования единого информационного пространства, рассмотрены вопросы современного состояния информационных технологий в ЛПК и их значение для развития экономического потенциала ЛПК. На этой основе проведены: формализация проблемы, выбор методологических принципов и научных основ автоматизированного проектирования ОИС.

Показано, что в условиях перехода к рыночным отношениям изменилась структура отрасли и система ее управления. Созданы тысячи частных мелких, средних и крупных предприятий. Не сформировалась стабильная система государственного управления ЛПК. На самотек пущены многие вопросы государственной стратегии ведения и регулирования хозяйственной деятельности в ЛПК.

Важнейшим направлением, фактически определяющим научно-технический прогресс в отрасли, является применение НИТ. В то же время результаты, достигнутые по многим направлениям информатизации в отрасли в переходный период, были утрачены.

Поэтому важнейшей задачей является создание ОИС ЛПК, которая призвана сыграть консолидирующую роль всех направлений информатизации.

Такая система позволяет объединить различные существующие и вновь создаваемые информационные ресурсы ЛПК для сквозного цикла проведения научных исследований, проектирования, организации производства, управления и др. и станет важнейшим инструментом повышения производительности труда.

Для создания единого информационного пространства отрасли необходимо разработать концепцию (программу) - систему положений, определяющих основные цели, задачи, направления и принципы интеграции работ по различным направлениям информатизации; создание отраслевых организационных структур развития и внедрения НИТ в ЛПК; проведение системной интеграции уже существующих ИТ в отрасли в различных структурах, подразделениях в единую информационную систему; интеграции ОИС с различными информационными национальными системами, а также в мировую сеть.

Приведенный в главе анализ состояния математического обеспечения для решения задач синтеза и анализа процессов функционирования глобальных ИС показал необходимость применения современного математического аппарата и в первую очередь теоретико-множественного подхода, многоцелевых методов оптимизации и принятия решения и создания на этой основе инструментальных средств для обеспечения надежного и эффективного функционирования ОИС ЛПК.

Рассмотрены вопросы развития типовых программных комплексов для массового применения в масштабах отрасли, анализ состояния которых выявил насущную необходимость создания отечественных унифицированных пакетов для комплексной автоматизации процессов проектирования, производства и проведения бизнес-процессов в масштабе отрасли.

Создание современной отраслевой ИС ЛПК невозможно без применения зарубежной вычислительной техники, элементов системного и прикладного программного обеспечения, взаимодействия с мировой вычислительной сетью, что требует защиты коммерческих интересов отечественного производителя продукции ЛПК. В этой связи важной задачей является обеспечение информационной безопасности и противодействие компьютерным вирусам, которой в отечественных разработках уделяется недостаточное внимание. Поэтому была поставлена задача разработки компонентов доверенной среды на основе САБЕ-технологий в рамках реляционной лицензионно - чистой отечественной СУБД "Линтер", необходимость применения которой в отраслевой ИС ЛПК обоснована в диссертации.

В главе сформулированы цель создания ОИС ЛПК и задачи ее реализации.

Вторая глава посвящена разработке концептуальной модели автоматизиро-

ванного проектирования интегрированной ОИС ЛПК; выбору состава информационных моделей и структуры отраслевой ИС ЛПК; разработке обобщенной модели ИС, реализующей технологии оптимальных архитектур распределенной обработки данных в режиме «клиент - сервер»; принципам построения СУБД и выбору архитектуры программно-аппаратного комплекса — ИЦ ГНЦ ЛПК.

Анализ состояния ИТ позволил определить основную цель их применения -обеспечить современную перспективную направленность и интенсификацию развития производственных процессов на основе НИТ, включающих автоматизированные средства сквозного цикла проведения научных исследований, проектирования, процессов производства, сбыта, управления.

Один из основных принципов предложенной концепции создания отраслевой ИС ЛПК заключается в ее реализации на основе системного подхода, стратегического планирования, соответствующего концептуального обоснования этапности работ и охватывает основные направления хозяйственной деятельности.

В сложившихся социально-экономических условиях наиболее целесообразным вариантом решения проблемы информатизации отрасли является использование принципа выделения основных звеньев, заключающегося в следующих аспектах: выделение или(и) создание в отрасли ключевых организационных, социальных и управенческих структур, допускающих интегрированную информатизацию и способных служить основными звеньями, с которых можно начать процесс информатизации отрасли; организация проведение и обеспечения в этих структурах процесса системной интеграции ИТ, включающего как адаптацию существующих ИТ к современному уровню требований, так и создание НИТ и на их основе преобразования процессов исследования, проектирования, производства и управления; создание и поддержка условий, обеспечивающих процесс разработки, развития и использования НИТ в отрасли с основных звеньев информатизации на всю систему хозяйственной деятельности.

Для реализации задачи построения ОИС ЛПК предлагается сбалансированная стратегия, ориентированная на решение важнейших ключевых проблем, которые гарантируют как выживание, так и необходимые темпы развития отрасли.

Для реализации задачи системной интеграции предлагается использовать следующие направления: интеграцию технического обеспечения; внутреннюю и внешнюю интеграцию программно-аппаратных компонентов системы и интеграцию организационно-методического обеспечения.

В работе подробно рассмотрены предлагаемые принципы решения задач по перечисленным направлениям с учетом передовых достижений научно-технического прогресса в ИТ. Показано значение стандартизации и сертификации для создания в отрасли единого информационного пространства как механизма по устранению технических барьеров при взаимодействии информационных потоков.

Обоснованы наиболее целесообразные стратегии решения данной пробле-

мы, необходимость обеспечения системной интеграции работ по данному направлению с деятельностью соответствующих международных организаций по качеству и создания условий интеграции отрасли в мировой рыночный процесс. Особенно это важно в преддверии вступления РФ в ВТО.

Предложена структура построения ОИС ЛПК, которая на первом этапе в соответствии с разработанной концепцией должна строится как четырехуровневая иерархическая система на базе основных уже существующих звеньев информатизации в соответствии с федеральным принципом деления территории страны на округа, республики, области (рисунок 1).

Рисунок 1. Структура единого информационного пространства ЛПК РФ

Первый уровень представлен федеральным ИЦ ФГУП ГНЦ ЛПК, второй -включает ИС семи федеральных округов, третий состоит из ИС республик и областей, и четвертый уровень на основе ИС различных НИИ, КБ, предприятий и т.д.

Данная структура в наибольшей степени удовлетворяет предложенной концепции сбалансированной стратегии выхода из кризиса и успешного развития отрасли в условиях ограниченных ресурсов.

В соответствии с представлением ОИС иерархической совокупностью подсистем производится и разделение информационного пространства на подпространства предметного назначения, в рамках которых решаю'гся задачи их структурно - параметрического синтеза и анализа. Предлагается процесс автоматизированного проектирования (АП) строить по иерархическому принципу, основу которого составляют три уровня АП- этапы проектирования, проектные процедуры на этапах и операции внутри процедур. Рассматривая произвольную к-ю процедуру, в работе строится логическая модель принятия решений (ПР) в условиях формирования процесса проектирования

«сверху - вниз». В этом случае, каждая k-я процедура управляет группой операций и сама управляется этапом. Информация движется, от нижних уровней к верхним (от операций к этапам) и при этом агрегируется. То же самое можно сказать про любой уровень иерархии по отношению к более высокому уровню.

Математическая модель каждой части процесса ПР (этапа, процедуры, операции), в том числе задач синтеза, анализа и принятия решений, содержит: описание множества условий {Y}, в рамках которых возможно функционирование этой модели, в виде области допустимых решений ПР; описание законов, в соответствии с которыми можно находить (строить) допустимые решения и их характеристики - множество операторов (моделей) (ОП).

Для задач синтеза определяется область допустимых решений Е\ и множество {Y} строится в зависимости от целей и назначения процедуры ПР вышестоящего уровня (этапа проектирования) в виде ytc=Dk (X J ,Х; ), где Xр - дискретное множество решений, полученное группой процедур (кроме k-й), управляемых этапом проектирования; X £ - дискретное множество решений, полученное в результате функционирования к-й

процедуры; X ц - требуемое множество решений более высокого уровня иерархии (¡х-го этапа проектирования) в зависимости от его целей и назначения.

Множество моделей синтеза описывается как ОПк(:={Г|( } - множество операторов, генерирующих допустимые решения из Dk. Тогда, применяя к Dk оператор Гк е ОПкс, получим T^D*) = Хкс Dk, где X* - дискретное множество сгенерированных проектных вариантов (альтернатив).

Рассматривая с этих позиций задачу анализа, введем для нее Yia= k }, где {хк }- совокупность показателей, характеризующая сгенерированные решения. Множество операторов ОП|<а={А|С} здесь представляется наоором формул, алгоритмов и моделирующих программ, позволяющих найти значения 1фигериальных оценок q в зависимости от целей рассматриваемой проектной процедуры (локальных целей) - W^ то есть Ak (Хк /Wk )=Qk (Хк ), raeQk={qk (хк )} -множествокритериальных оценок.

Тогда область допустимых решений в ПР представляется в виде Уш = Qk({qk }), а множество операторов ОПш = {4J формируется различными схемами компромисса, возможными аппроксимациями функции полезности Fk({q k }) ПР. Результатом решения этой задачи является множество альтернатив Х^', которое строится на основе следующей формализованной схемы: nk(Qk/Ft)=Qk*, Xk*=Qi*~ '{qk' (xk )}, где q^1 - вектор - функция, обратная к q; X* ={х£ } - множество

решений, лучших с точки зрения лица, принимающего решение (ЛПР).

На основе построенной модели рассматриваются действия ЛПР k-той проектной процедуры: провести при заданном Г\ дополнительный синтез вариантов решений, если его не устраивают построенные ранее; выбрать из множеств ОП^, ОП^ ОПш (или по-

строить новые) другие модели; передать управление в ПР ЛПР более высокого уровня при условии, что оно исчерпало все свои ресурсы; если задача решена, то передать управление ЛПР более высокого уровня, сформировать область допустимых проектных решений для проектных операций (процедур более низкого уровня разбиения) и передать управление для выработки решения ЛПР этого уровня.

ЛПР более высокого уровня (этапа) в модели может воздействовать на решение задачи в к-той процедуре лишь путем изменения области допустимых проектных решений Д, или путем нового ее формирования. Задача обобщается и на случай восходящего процесса проектирования.

В работе обоснованы и определены функции иерархических уровней системы, по мере развития программно-аппаратных комплексов различных уровней они все в большей степени будут решать задачи, свойственные данному уровню. А на первом этапе развития ИС более высокого уровня могут решать задачи систем менее низкого уровня иерархии, что соответствует принципу поэтапного развития ОИС ЛПК без изменения архитектуры ее построения.

Большая ИС в общем случае рассматривается как концептуальное решение ком- ., плекса задач по интеграции существующих и перспективных локальных вычислительных систем в единую информационную структуру с реализацией современных технологий распределенной обработки данных. Для выбора оптимальной архитектуры распределенной обработки совместно использованных данных обоснован и предложен базовый набор моделей организации ИС «клиент-сервер», технологии их поддержки и условий примене- • ния для различных комбинаций объектов и субъектов управления.

Обобщенная модель охватывает полный спектр практических реализаций и теоретически возможных вариантов построения компьютерных систем с технологией «клиент-сервер». Определены критерии оценки качества систем при использовании у базовых моделей «клиент-сервер», показаны их основные недостатки и преимущества. Проведено обоснование принципов построерия СУБД, которая является центральным звеном в обеспечении надежности и эффективности ОИС ЛПК.

Отраслевая ИС должна содержать всеобъемлющую информацию о хозяйственной деятельности и в рыночных условиях является стратегическим объектом, в котором должны предусматриваться средства защиты отечественных производителей от любых посягательств. Поэтому сделан вывод об ориентации ИС на применение развитой лицензионно-чистой отечественной СУБД с возможностью ее «масштабируемости» и применения на различных иерархических уровнях от ИЦ ФГУП ГНЦ ЛПК до ИС любого предприятия.

В рамках данной работы поставлена и решена задача определения требований к таким СУБД, возможности и направления их развития и целесообразности использования на различных иерархических уровнях в ОИС ЛПК.

Выбраны основные критерии и проведен^ сравнительная оценка современных СУБД, определены главные тенденции их развития. С учетом сформулирован-

12

ных требований сделан вывод о целесообразности применения лицензионно- чистой отечественной СУБД "Линтер" для построения ИС на различных иерархических уровнях. Она легко встраивается, масштабируется и может взаимодействовать с наиболее популярными зарубежными платформами.

Обоснованы: архитектура программно-аппаратного комплекса верхнего иерархического уровня ОИС ЛПК - ИЦ ГНЦ ЛПК и выбор системной платформы (рисунок 2).

В соответствии с необходимостью решения первоочередных задач развития и внедрения НИТ в ЛПК и предложенной концепции построения ОИС, определены функции ИЦ ГНЦ ЛПК, проведена их систематизация и объединение в группы по различным направлениям деятельности, что позволило обосновать структуру ИЦ. Он построен как единая система, объединяющая отдельные подсистемы, реализованные как локальные вычислительные сети на базе типовых персональных ЭВМ массового применения. Там, где необходимо, выделяются серверы для эффективной работы той или иной подсистемы.

Система может легко расширятся за счет включения новых рабочих мест. По мере необходимости в нее могут включаться и новые подсистемы. Система управления обеспечивает бесконфликтное взаимодействие и диагностирование подсистем и системы в целом, обрабатывает и представляет интегральную информацию руководству ГНЦ.

Третья глава посвящена развитию средств моделирования процессов функционирования ОИС и ее элементов в информационном пространстве предметного назначения и процессам поиска информации в условиях ее взаимодействия с внешней средой.

ОИС представляется в виде модели функционирования информационной системы ИС„ в сети ИС = {ИС}м . Строится структурная модель сети в виде графа G = (ИС, Е), из которого выделяется иерархический подграф G„ = (ИСи, Еи), описывающий взаимодействие подсистемы ИСЛ с другими подсистемами информационной сети ИСи, (|ИСи| = n < N = |ИС|), рассматривается укрупненная структура взаимодействия ИСп с другими подсистемами в виде агрегированного графа, вершинами которого являются графы GJ = (yi,EJ),j= 1,п , в том числе и при j = я.

В этих условиях модель структурно представляется двухуровневым графом, а взаимодействие ИС„ с подсистемами сети в виде многоместного отношения

«один ко многим». Тогда 3 X£(t) = {uX°J (t)}, Х°п' (t) * 0, что

j

V ИС,е ИСи 3 X? * (t) * 0, где X„J (t) и X^" (t) - множества достижимости по информационному ресурсу соответственно для ИС„ и V ИС,е ИСи. Вводятся в рассмотрение (1 + п,) - местное отношение B,cX5(t)x (xXj(t)} . и его сечения

B„(X^J (t)) V j, X^J (t) с X°(t). Эти сечения не что иное, как Xj" (t), а их декартово произведение формирует множество достижимости по всей сети в целом X^ 0) = {xXj" (t)} j. Другими словами, сеть ИСи дос.'ижима по входу из ИС„, и это отношение характеризует сюръекцию cp: X£(t) -> {хХ?* (t)} . (X£(t) -> X„c* (t)) и

композицию (ф о R); (t) —> Y , где R - глобальная реакция сети, Y - массив сформированной в сети информации.

В предположении независимости по полезности между подсистемами сети предлагается модель декомпозиции (ф ° R) и приведение ее к рассмотрению последовательности задач типа «один к одному». В этих условиях предполагается для ИС„ наличие функции полезности Ф(г) = 0(q((X[), q2(x2),...,qn(xn)) и наличие локальных функций реальной полезности {с^р(х,)} "=1, которые совместно формируют частичный конфликт Q(x) = (Ф(х), qip(xi), Чпр(Хп)) Opt, Opt - оператор, реализующий

хел

один из принципов векторной оптимизации. Декомпозиция представляется в виде последовательности локальных задач типа (Ф(х),^р(х,)) OptVj = l,n спосле-

XjsXJ

дующим объединением их решений в окончательное X* = х{Х*}, где X*- оптимальное решение (информационный массив) локальной задачи.

Для выбора подсистем ИС, с которыми следует поддерживать отношения по формированию требуемой информации, строится модель структурно - параметрического

синтеза р(Х*, Y„) >min, Yj = Y?", Y* = u ^у,; где расстояние p(Xro Y„) =

J j=l

JlXxk ~Ук)2 ,xk6XTOykeYrou = |X„| = |YJ;^ = (0,1)-векторназначений. V k=I

Модель является целочисленной и для ее решения предлагается приближенный алгоритм на основе случайного поиска с локальной оптимизацией. На итерациях выбираются случайные назначения = (4л1, и путем дальнейших

перестановок и £,ч из них строятся локальные назначения, сравнения которых и обеспечивают минимизацию.

Предложенный подход позволил построить модель информационной технологии (ИТ) взаимодействия ИС„ с подсистемами ИС, в условиях бинарных отношений конфликта (>|), содействия (>|с) и безразличия (>|б). Оценка этих отношений проводилась по производной

Ч'«о0) = 4|™Jq,(zK +Az„)-q„(z„)]/Az„,

где Äz, = z„ - Zj, q,(z, + Д2,) = q„p, q, = q^z,), {zjс Zj = {хД (x,)}, Ям>Ч,р - ожидаемая и реальная полезность функционирования ИС„, Л;(х,) -множество организационно-технологических ограничений и требуемых свойств данных, получаемых от ИС,. Тогда,

q'TO(j) < 0 о ИС, >\ ИС„ (полезность ИСЯ уменьшается), q'TO(j) > 0 <=> ИС, >|с ИС, (полезность ИСл увеличивается), q'„(j) = 0 о ИС, >|б ИС„ (HCj обеспечивает требуемой информацией ИС„ в рамках ожидаемой полезности q„ ). Здесь >| =>)с v >|„ желаемое для ИС„ событие. На основании этого в работе построены:

• функция гарантированного выигрыша

¡ИС,,ИС,К>'! {ИС..ИС, )■{>)) 1 I

где аД- веса соответствующих подсистем сети (оценка важности, мобильности тех или иных взаимоотношений и др.), выделенных соответственно по отношениям содействия и конфликта;

п

• переговорное множество z^ cz

где z = z, х г,х...х z„ - область возможного компромисса модели ИТ в условиях взаимодействия ИС* со всеми подсистемами сети.

Предложены подходы и алгоритмы построения а, и ß,. Итоговым результатом исследования явилась разработанная интегрированная ИТ поиска и формирование необходимой информации в сети.

Последующие разделы главы посвящены моделированию процессов формирования по запросам пользователей предметной информации в сети ЛПК с точки зрения их смысловой и целевой взаимосвязи.

Объединение запросов пользователей в таксоны, обеспечивающие функционирование ИСя в сети, проводилось на основе вектора критериев Q(A,x) = {Q,,},q = l,z. В работе предложены два экспертных алгоритма: по обобщенному критерию и лексиграфическому упорядочиванию, позволяющие провести структуризацию исходного множества запросов по их свойствам. Суть модернизации известных методов заключалась в первом случае в использовании для формирования таксонов интервальных оценок 4 = [4i>£2]> гДе ^ь §2 - соответственно левая и правая граница степени сходства причем условный таксон Sy формировался из i-ro запроса, для которого при заданной £, выполняется условие: ^ < Н, min , Hi mjn - экспертная оценка, полученная на основании вектора критериев Q. При использовании лексиграфического подхода в известные алгоритмы были введены уровни а, задаваемые экспертом для формирования таксона.

Решение задачи выбора оптимального таксона на множестве полученных условных таксонов проводилось согласно разработанным моделям выбора альтернатив, обладающих максимальной полезностью достижения ИС* поставленных целей. Предложен алгоритм, реализующий данную процедуру.

Построенные алгоритмы структуризации полученного в сети ЛПК множества предметной информации предлагают реализацию следующих этапов: представление полученной в сети информации в виде подмножеств (классов информации (КИ)), отличающихся по степени подобия друг от друга сильнее, чем остальные, т.е. формирование ДгсД (Д - множество видов * информации), что Vid,,^) и ^(dk'di) :[(d|>dj) е Д„ К^.ё^еД, A(dk,d|)e Дг дс) >max(c,k,ckl)], Д„сДг, cv clk, cu -степени подобия информации d, cdJ( d, с dt» dk cdi; разделение выбранных подмножеств Д- на р непересекающихся подмножеств Дь-.-Др, объединяющих однотипную информацию и имеющие максимальное расстояние по степени подобия между собой, что [Vd1,VdJ(d1,dJ,eÄm)A(dk e5^)]:c(d„dJ)<c(dk,d1),m = üp. Для этого строится матрица M=[M'J]N для N видов информации, стругаура которой описывается графом, где Ми=[ми] - нуль -единичная матрица; м'М, если свойство А-, вида информации подобно свойству d, вида информации; Mij=0 - в противном случае. Это позволило оценку си проводить путем вычисления меры структурного подобия графов в виде су = (¡El uEj+Je, г>Е,|/|Е, uEj, Ei, Ej - множества графов G, и Gj соответственно.

Проведенный анализ отношений между свойствами запросов относительно полученных в сети видов информации выявил базисные три типа отношений: улучшения, нейтральности и ухудшения. Это дало возможность ввести меру измеримости свойств запросов и предложить метод задания информации в сети, кото-

рый требует знания не количественных оценок данных свойств, а степени их проявления на полученной в сети предметной информации. Разработанный на основе базисных бинарных отношений экспертный алгоритм разбиения множества полученной в сети информации на КИ позволяет оценить выделенные классы по всем свойствам запросов и установить взаимное соответствие "запрос пользователя -полученная в сети предметная информация».

Четвертая глава диссертации посвящена разработке моделей и алгоритмов средств автоматизации решения типовых задач ЛПК.

В рамках данной работы были выбраны три направления, которые, на взгляд автора, помогут предприятиям начать процесс внедрения ИТ с наиболее важных этапов, определяющих научно-технический прогресс развития отрасли. Это создание унифицированного математического обеспечения и прикладного пакета программ позаказного проектирования и производства мебели: моделей, алгоритмов и универсального пакета программ оптимизации раскроя материалов в ЛПК и разработки средств анализа, прогнозирования и организации- торговых операций в рамках ОИС ЛПК и мировой вычислительной сети ИНТЕРНЕТ.

При разработке конструкции мебельных ансамблей (МА) используется концепция "безошибочного проектирования". От традиционного подхода ее отличает, сокращение сроков и повышение качества проектирования, при увеличении сложности работ.

Для описания конструкции в информационном пространстве среды автоматизированного проектирования необходимо задать практически все исполнительные координаты изделия. "Образмеривание" требует больших временных затрат и сопровождается значительным количеством ошибок, связанных с так называемым "человеческим фактором". Если же исходный вариант конструкции представить в виде эскиза структурной модели, то можно избежать "ручного" представления точных (исполнительных) координат. Под эскизом мебельной конструкции понимается проект конструкции, расположение деталей в котором задается при помощи свойств относительного размещения. Преобразование эскиза в полнофункциональный чертеж производится в автоинтерактивном режиме с преимущественно автоматической компонентой.

Для унификации описания конструкции использована нотация, позволяющая учитывать лингвистические аспекты описания отношений мебельных объектов в структурной модели мебельной конструкции. Отношение вложенности обозначается как с или [*], выравнивания - =, пропорциональности - симметрии -э|гэ, зеркальности - г>|сг, сопряжения - <-».

На этапе анализа корпусных мебельных конструкций выделяются четыре класса объектов: изделие (Б), блок, секция (в), бокс (В) и детали (Б). Таким образом, аналитический вид модели конструкции, как иерархии вложенных объектов можно представить следующим образом:

1-й уровень:

/■«^и^и.-.и^и^и^,.

5 = 5,.и52и...и5)и...и5„

0)

2-й уровень:

N

М

(2)

м

3-й уровень:

4-й уровень:

(3)

й = д. и О, = {о, „А......{а„оч2,...,дча,}.

(4)

- детали, вошедшие в более крупные конструкции, Бс - детали, не вошедшие в более крупные конструкции,

Аналитическое представление корпусной конструкции осуществляется средствами лингвистического описания модели (рисунок 3). Граф структурной модели конструкции представляется "графовой сценой" с элементами аналитического описания, представляемой деревом с четырьмя подуровнями. Вершины графа (V) соответствуют разным классам объектов, а ветви (Е) отображают различные типы отношений между объектами:

где V - множество вершин (Ур- корневой объект (мебельный ансамбль), - множество вершин, обозначающих секции (блоки) ансамбля, Ув - боксы, У0 - детали); Е -множество ребер (Еу - множество отношений вложенности на ветви, Ее -выравнивание, ЕР - пропорциональность, Е$пи - симметрия, Ем - зеркальность, Е5 -сопряжение). Множество вершин и ребер графа разделены на различные типы, обладающие специальной семантикой, характерной для предметной области.

В главе поставлена и решена задача оптимального раскроя в деревообрабатывающей и мебельной промышленности по критерию минимума отходов при соблюдении условий комплектности методом плотной упаковки целочисленного программирования с разработкой универсального математического обеспечения и пакета программ. Предложена методика решения этих задач в ЛПК.

Рисунок 3. Графоаналитический вид описания фрагмента объектной модели конструкции

В задаче определения поставов, ориентированных на заданную выборку из спе-

Е = {Еу,Ее,Еш,Ец,Ем,Ер},

(5)

цификации пиломатериалов, требуется в сечение бревна dj уложить различные количества прямоугольников (торцов досок) с размерами a,jxb,j (i=l,...,n¡), где nj -количество типоразмеров досок в выборке, приемлемой для включения в постав для бревен данного диаметра.

В стандартной (для задач целочисленного программирования) форме эта модель для развальных поставов запишется следующим образом:

п i

* (6) Í>,=U„=0. ; (7)

\d--b;+{d--b:) <

2

^^ (9) х1, г, - целые,

где ё - диаметр бревна; п - количество типоразмеров досок в требуемой спецификации пиломатериалов (заказе); Х| - искомое количество досок ¡-го типоразмера (¡=1,..., п) в полупоставе бревна (для сердцевинных досок - в поставе); а,- и Ь, - толщина и ширина доски 1-го типоразмера; г, - булева переметая, характеризующая наличие сер-цевидной доски.

При постановке задачи оптимизации брусоворазвального постава можно за брус принять совокупность сердцевинных досок развального постава (модели (5) -(9)). Таким образом, необходимо дополнить модели (5) - (9) условием включения в брусоворазвальный постав досок 1-го прохода (8). Этого можно достичь, если модели (5) - (9) дополнить условием

-г, >0,Уг = 1,...,л. (10)

Целевая функция совместно с ограничениями представляет собой смешанно-целочисленную задачу линейного программирования. Таким образом, решая две задачи оптимизации поставов при разных способах распиловки, приходим в конечном итоге к общему способу решения. Отличающиеся геометрической постановкой задачи сводятся к решению смешанно-целочисленной задачи линейного программирования. Таким образом, показана принципиальная возможность применения данного метода для решения других задач оптимизации в лесопилении.

Для решения задачи оптимального раскроя листовых и плитных материалов также необходимо учитывать технологические и конструктивные ограничения раскройного оборудования, которые можно разбить на две группы. К первой группе относятся ограничения на геометрические размеры плит и заготовок, ко второй - ограничения, характеризующие конкретную технологию раскроя и конструкцию оборудования.

Рассматривая технологические схемы раскроя, отметим, что в любом случае карта раскроя представляет собой набор однотипных или разнотипных полос, расположенных

либо вдоль, либо поперек плиты. Не привязываясь к конкретной технологии раскроя и к используемому оборудованию, можно в обобщенном варианте постановки задачи искать оптимальное количество, полос разного типа из всего возможного набора полос. Одновременно необходимо решать задачу плотной упаковки полос на плите, то есть задачу минимизации отходов при укладке вдоль или поперек плиты разнотипных полос. Следовательно, приходим к решению задачи укладки, или упаковки, причем более сложной, чем изложенной ранее, поскольку укладка идет в двух направлениях.

Пусть из плит с заданным продольным А и поперечным В размерами необходимо выкроить п различных типоразмеров заготовок размером а,хЬ; (¡=1 ,...,п). Всего возможно сформировать при этом п продольных полос шириной а|,...,а„ и п продольных полос шириной Ь1,...,ЬП, а также 2п поперечных полос соответствующей ширины. Компоненты вектора отходов р и числа деталей к для полос всех типов определяются следующим образом:

например, для продольных полос шириной а,:

для продольных полос шириной Ь,: 'а'

,Р, =(Л-ЙАН,/ = 1,...,и. ; (11)

к =

= (А - а(Л„+))А,,1 =и т.д. (12)

В данных соотношениях квадратная скобка обозначает целую часть числа. Именно на этапе формирования возможных типов полос должны быть учтены ограничения, регламентирующие расположение заготовок на формате с учетом направления волокон на облицовке и т.п.

Обозначим необходимое число заготовок каждого ьго типоразмера как г„ необходимое для изготовления этих заготовок число полос шириной а, при продольном раскрое, выпиливаемых по ^ому варианту раскроя (]"=1,...,п), через хч, соответственно: через х„+у - число полос шириной Ь, при продольном раскрое, х2пц „+> и хзгги,п+] - число полос шириной и Ц при поперечном раскрое. Тогда суммарное количество отходов по всем полосам составит:

Н п

= 11> я+ 1Х2и+/.«+>

1-1 ^

Условия комплектности заготовок имеют вид

+*3„А+,¡=1,...,п. (14)

Запишем условия упаковки полос и суммарное количество отходов плит при условиях (14). Обозначим через уц число полос 1-ой ширины при продольном раскрое для .¡-го варианта раскроя (¡=1,...,п; ]=1,...,п) на одном формате, уп+,.з - число полос п+1-ой ширины при продольном раскрое для .¡-го варианта раскроя. Число плит, раскраиваемых по >ому варианту при продольном раскрое, обозначим через

Zj. Соответственно для поперечной схемы раскроя угп+i.n+j, Узп+i.n+j и Zn+J. Условия упаковки будут иметь вид

* ОJ = 1 ,...,п ; (15)

i-i /.i

А -^^Уьыл*, ~ ^ 0J = 1,...,и. (16)

/-i .-i

Суммарное количество отходов плит составит:

„ (17)

Таким образом, получена в общем случае ь'елинейная задача целочисленного программирования с линейной целевой функцией

S,(;c) + Sj(*,z)-nnin (18)

и ограничениями (14) - (17).

Для решения данной задачи разработан модифицированный алгоритм метода ветвей и границ, реализующий направленный сокращенный поиск путем построения дерева возможных вариантов решения, отличающийся невысокими вычислительными затратами и обеспечивающий более высокий коэффициент полезного выхода и использования материалов (на 2-3%) по сравнению с наиболее известными отечественными программами.

По третьему направлению - решению задачи анализа, прогнозирования и торговых операций в масштабе отрасли и взаимодействия с мировой вычислительной системой ИНТЕРНЕТ - в работе определены первоочередные задачи, которые должны решаться такой системой в рамках ИЦ ГНЦ ЛПК: сбор и систематизация данных о выпускаемой продукции в ЛПК, машинах, и механизмах для ЛПК; анализ и прогнозирование рынка, предоставление оперативной информации о состоянии рынка и организации торговых операций в рамках отрасли и сети ИНТЕРНЕТ.

В работе определены требования к аппаратно-программному комплексу анализа, прогнозирования и организации торговых операций, обоснована структура его построения, проведен выбор аппаратно-программной платформы. Предложена его реализация как п-звенной системы, где в качестве звеньев выступают информационные системы предприятий и регионов. Показано, что система должна строиться на базе высокопроизводительных персональных ЭВМ, включающих приложения электронной торговли (специализированное программное обеспечение) и WEB-браузер (стандартное программное обеспечение). Предложено использовать многоцелевую модель, которая наиболее эффективна в сложных системах обработки данных с возможностью решения задач анализа и прогнозирования.

Рассмотрены принципы сбора данных и проектирования базы данных с применением СУБД "Линтер"; вопросы построения математического обеспечения анализа, прогнозирования и организации торговых операций с помощью торгово-

21

аналитической системы; особенности применения математического аппарата статистической обработки данных и кластерного анализа.

Для прогнозирования показателей рынка ЛПК предложена механистическая модель, основанная на принципе инерционности развития, который предполагает, что развитие объекта подчинено определенным закономерностям, которые сохраняются на некоторый период в будущем. При прогнозировании используется способность предложенной модели выявлять закономерности в данных о рынке за определенный период времени и использовать их для выработки гипотез о его развитии в будущем.

Математически данный процесс может бьггь представлен в виде матрицы М (19) весовых коэффициентов, которые представляют собой показатели рынка: цена, квота, количество проданной продукции и т.д.:

М =

Ми М„ М-,,

м„ м„

Ки

М2Ы

Мг

(19)

Отношения между элементами матрицы М (19) могут быть представлены в виде матрицы У(20), где элементами являются отношения между весовыми критериями:

Уп ■■ Уш'

У = Угх У22 ■■ У,м (20)

/и У,2 •• Уш.

Матрица отношений (20) представляет собой фактически коэффициенты, на которые необходимо умножать матрицу М, чтобы получить значение этой матрицы в соответствующие периоды времени. Следовательно, элементы матриц V и М имеют функциональную зависимость от времени. •

Процесс прогнозирования заключается в получении решения методом "обучения" по выборке и прогнозирования на перспективу. Процесс "обучения" состоит в определении значений показателей для различных периодов времени на основе накопленной информации, что приводит к определению численных значений элементов матрицы М. На основе математических преобразований рассчитываются средние значения показателей для данного периода времени по формуле)

2>,

Щ -

N , (21)

где М] - матрица средних показателей; Му -значение параметра для 1 периода времени; N — число периодов времени.

Затем из отношения матриц М в 1-тый период времени к матрице средних показателей определяют значение матрицы V в различные периоды времени. После этого определяется прогноз на основе тенденций изменения матриц V и М в планируемый период времени.

Обоснована структура программного обеспечения торгово-аналиггической системы. В нее должны входить программные модули решения задач: анализа и обработки статистических данных; прогнозирования; электронных торгов; сервисных услуг и обучения.

Предложенные в четвертой главе методы, модели и алгоритмы положены в основу разработки универсальных программных комплексов позаказного проектирования и производства мебели, оптимизации раскроя материалов в ЛПК и средств анализа, прогнозирования и организации торговых операций в отрасли.

Пятая глава посвящена вопросам построения и реализации средств проектирования защиты данных на всех иерархических уровнях ОИС ЛПК на основе CASE-технологий.

Для разработки элементов информационной защиты сформулированы • основные унифицированные требования к проектированию субъектов доверенной среды реляционной СУБД:

- субъект АС должен иметь уникальный идентификатор;

- субъект должен поддерживать средства контроля неизменности его программного кода в процессе функционирования в составе АС;

- субъект должен проектироваться с учетом противодействия проведению семантического анализа его программного кода;

- субъект не должен содержать средств самомодификации кода в процессе функционирования;

- функциональность субъекта должна поддерживать возможность его динамической аутентификации в процессе функционирования.

Предложена модель контролируемой памяти (WM-памяти) известного типа, ' обеспечивающая локализацию сущностей системы, санкционированных службой

безопасности

» п*к+т к м

WM=\]{WM),= (J {U(0M)„U(M/),} , (22)

1-1 i-i .i j—t

где (WM)¡ - множество адресов каждого из видов памяти известной емкости для всех видов контролируемой памяти АС; (ОМ), - множество адресов памяти отдельного вида, занятое под размещение санкционированных сущностей системы; (NM), - множество незанятых адресов контролируемой памяти отдельного вида.

Незанятые адреса содержат информацию известного вида, например, соответствующую числовому нулю (или пустой строке).

Пересечение множеств адресов (ОМ), и (NM), образует пустое множество

{U(OM),}n((J{JVM),} = 0 . (23)

»1 у-1

Предложена модель сущностей системы, расположенных в памяти известного типа, отличающаяся представлением не только сущностей, которые учитываются

действующими моделями политик безопасности, и таких сущностей, которые по традиционной классификации не могут быть отнесены ни к объектам, ни к субъектам системы:

пак+1+т к I т

£,=£,(*) = и {{ивдли^ыли^,» ' (24)

ЛЛ0-1 /«I />«1 V-!

где I - тип памяти, .ь р, ч - индекс отдельной сущности в ¡-м типе памяти, К -классификационный тип сущности. В качестве классификационных признаков определены следующие признаки: К=0 - объект АС; К=Э - субъект АС; К=и - неопознанная сущность, не принадлежащая по традиционной классификации ни к типу О, ни к типу Б.

Предложено разделение сущностей на функциональные и технологические, что обеспечивает возможность раздельного управления и защиты при формировании запросов к сущностям системы.

Множество С,(Е) представления моделей сущностей системы отображается

подмножествами 0,(ЕГ) и С,(Е,):

ОД = ОД^ОД) ; ОД = ОД,)П <?(£,) = 0 (25)

Од) = ОД)иОД)11ОД) ; ОД) = ) = 0 (26)

ОД) = с,(0,)ио,(5,)ис,(с/,); с,(Я,) = О,(0,)ПСА)Г№) = 0 (27)

где Г и 1 - классификационный признак функционального или технологического назначения сущностей.

Сущности системы и связи между ними могут быть представлены двудольным графом С(УО,(Е), 1Ю,(Е))

Вершины УО,(Е) двудольного графа С,(Е) представлены множествами ГОД = ГОД)У Щ(Е,); Щ(Е) = {]Щ(0/),ЮХ5г)Ув,(СГ/)Щ(0,),Щ(3,),Щ(и,)} .(28)

I

Ребра 1Ю,(Е) двудольного графа С,(Е) представляются бинарными отношениями Я

вида {ЕЮ,®)} = {УО,(Ег)КУО,(Е,)}:

(V УС, (О,) л V УС, (О, ))3{К0; (О, (О,)} ; (29)

(УКОД)лУКОД)Э{КОД)Л4КО,(5,)} ; (30)

(УКОД)лУКОД))3{КОД)Я,КОД)} , (31)

где ] = 1,2,.. .т; к = 1,2,.. .п; 1= 1,2,.. .р; ш, п, р - соответственно количество сущностей каждого типа в системе (объектов, субъектов, неопознанных сущностей).

Предложена укрупненная блок-схема алгоритма (рисунок 4), реализующего интегрированную модель политик безопасности, соответствующей дискреционной и мандатной моделям контроля доступа, действующим совместно.

Q(WM) = {(ЕД,У,Б)} - информационная система с контролируемым пространством памяти, определяемая элементами доверенной среды и функциями изменения состояния.

ло запросу в буфере ответа

1 стирание иэОЛ результат» всех операций

регистрация выполнения действий

выполнение дейстшЛ над ссылками

Мела объекта МО включает Метка субъекта МС включает

1 фуппу субъекта который wee данный объект: 1 группу, к которой принадлежит субъект

2 уровень доступа на чтение -МЧО, 2 максимальный уровень доступной субъекту информации - МЧС,

3 уровень доступа на запись - МЗО 3 минимальный уровень объекта, который мсясет быть

создан данным субъектом - МЗС

Рисунок 4. Укрупненная структурная схема алгоритма интегрированного контроля и управления доступом к данным

Элементы доверенной среды: конечные наборы исходных субъектов Б ={5|,з^} и объектов О = {оь ом}, где Э с О; набор типов объектов - V = }; конечный набор прав доступа Я} = [г1у] -

матрицы прав i-ой сущности по отношению к j-ой сущности для 1-го действия, где 1 = 1,...Д; i=l,...,M; j = 1....N; множество действий над сущностями -D = {d|,..., ёк}.

Функции изменения состояния: функция уровней безопасности G:SUO -» L (ставит в соответствие каждому объекту и субъекту уровень безопасности из множества свойств лититимности L); функция управления уровнями C:SUO->P(S) (где P(S) обозначает множество всех подмножеств S). Эта функция определяет подмножество субъектов, которым позволено изменять уровень безопасности, для заданного объекта или субъекта; функции перехода T:(QxD) Q в ходе выполнения действия переводят систему из одного состояния в другое.

В шестой главе рассмотрен ряд программных комплексов, реализованных на основе предложенных в диссертации методов, математических моделей и алгоритмов.

Приведены особенности струклуры и реализации программных комплексов анализа функционирования ИС в сети, моделирования и оптимизации процессов поиска информации на запросы пользователей в условиях конфликта.

Рассмотрены особенности построения типовых программных средств: позаказного проектирования и производства мебели; оптимизации раскроя материалов в деревообрабатывающей и мебельной промышленности; анализа, прогнозирования и организации торговли в масштабах отрасли.

Рассмотрены программные средства защиты данных в ИЦ ГНЦ ЛПК, построенные на основе лицензионно-чистой отечественной СУБД "Линтер".

Программный комплекс DIPLL предназначен для анализа функционирования информационной системы в сети. Основное назначение этого комплекса заключается в «отыскании» различных ситуаций, возникающих при работе нескольких ИС, и обнаружении возможных конфликтных ситуаций с целью их исключения.

Для структуризации информации по запросам пользователей разработан программный комплекс ММОРТ. Повышение надежности достигается за счет оптимизации процесса поиска информации и исключения сложных конфликтных ситуаций, которые анализируются совместно с программным комплексом DIPLL.

В главе рассмотрены характеристики программного комплекса WINGRAF позаказного проектирования и производства мебели. Пакет написан на алгоритмическом языке С++ и может работать на IBM PC (с процессором 486DXY, Pentium, Pentiumll и выше) в среде операционных систем Windows 95/98/NT/2000.

Отличительной чертой программного комплекса является простота освоения и использования, универсальность-простота настройки на широкую гамму мебели, возможность настройки на различные аппаратно-программные платформы и невысокая стоимость.

В главе приведены особенности реализации универсального программного комплекса оптимизации раскроя материалов в ЛПК, построенного на основе предложенного математического обеспечения.

Для реализации системы анализа, прогнозирования и проведения торгов была создана ГИАТС - глобальная информационно-аналитическая торговая система. Она состоит из программных компонентов: управления, интерфейса пользователя, СУБД и базы данных, анализа и обработки статистических данных, прогнозирования и принятия решений, электронных торгов и сервисных услуг и обучения.

Разработан также комплекс проектирования средств защиты данных в реляционной лицензионно-чистой отечественной СУБД «Линтер», включающей программные модули: управления доступом, управления потоком информации, регистрации и учета, обеспечения целостности данных.

В настоящее время реализована первая очередь ОИС ЛПК. Создан ИЦ ФГУП ГНЦ ЛПК, в котором функционирует подсистема исследования инвестиций, анализа и прогнозирования трудовых и материальных ресурсов; подсистема ведения государственного законодательства; подсистема разработки типовых программных комплексов; автоматизированная система проведения НИР и ОКР; подсистема разработки стандартов и сертификации, ГИАТС. Созданы элементы ГИС ЛПК.

На других иерархических уровнях проводятся работы по объединению существующих ИС в ЛПК в единую информационную сел,, приданию им статуса в соответствии с предложенной концепцией, наработке программных средств, сбору данных.

Разработанные программные комплексы моделирования, функционирования элементов и системы в целом внедрены и используются в рамках ИЦ ГНЦ, а также других ИС для обеспечения надежности и эффективности их работы.

Типовой пакет программ позаказного проектирования и производства мебели, программные средства оптимизации раскроя материалов доступны через ИЦ ГНЦ в рамках ОИС ЛПК и могут по запросам передаваться широкому кругу пользователей.

В настоящее время они внедрены на ряде предприятий Московского, Воронежского, Краснодарского, Красноярского и Хабаровского регионов.

С высоким экономическим эффектом функционирует подсистема ГИАТС. Она стала действенным инструментом по сбору, анализу, прогнозированию отечественного и зарубежного рынков ЛПК и является современным инструментом организации бизнес-процессов в масштабе отрасли и сети ИНТЕРНЕТ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе системного анализа разработана концептуальная модель автоматизированного проектирования современной отраслевой интегрированной информационной системы, основанная на применении новых информационных технологий и отличающаяся сбалансированной стратегией решения ключевых проблем, гарантирующих ускоренные темпы развития отрасли.

2. Обоснована структура построения отраслевой ИС ЛПК, отличительными чертами которой являются : ориентация на федеральный принцип деления терри-

тории РФ (ее основными звеньями являются информационные системы округов, замкнутые на верхний уровень системы - информационный центр ФГУП ГНЦ ЛПК); принцип поэтапного развития ее элементов с основных уже существующих звеньев информации; возможность перераспределения функций между иерархическими уровнями без изменения их архитектуры.

3. Разработана обобщенная информационная модель реализации оптимальных архитектур распределенной обработки совместно используемых данных по технологии «клиент-сервер». В качестве базовых моделей организации ИС предложен полный спектр моделей «клиент-сервер», технологий их поддержки и условия применения различных комбинаций объектов и субъектов управления.

4. Разработаны математические модели и алгоритмы функционирования ИС в сети и процессов поиска информации на запросы пользователей с применением теоретико-множественного подхода, отличающиеся более точным описанием процессов функционирования и позволяющие повысить эффективность работы ИС в целом.

5. Построены математические модели синтеза, анализа и алгоритмы решения наиболее важных типовых задач в предметной области информационного пространства на примере средств позаказного проектирования и организации производства мебели; оптимизации раскроя материалов и проведения бизнес - процессов в масштабе отрасли, отличающихся универсальностью, ориентацией на массовое применение непосредственно на рабочих местах и обеспечивающих возможность работы в реальном масштабе времени. Данные средства отличаются высокой эффективностью, доступностью широкому кругу пользователей как с точки зрения простоты освоения, так и использования.

6. Разработана многоуровневая модель безопасности данных в рамках различных иерархических ОИС ЛПК, включающая контроль доступа с удаленных станций, авторизацию пользователей, привилегии безопасности, использование представлений, дискреционную и мандатную защиту, контроль доступа к устройствам хранения информации, протоколирование и аудит. На ее основе созданы средства защиты данных и противодействия компьютерным вирусам, обеспечивающие класс защиты 1А, что соответствует уровню защиты категории «государственная тайна». Оригинальность решений подтверждена патентом.

7. Построена отраслевая ИС как инструментальное средство обеспечения управления, планирования, проектирования в предметных областях единого информационного пространства ЛПК.

8. Предложены принципы построения системы управления базы данных ОИС ЛПК. Определены базовые критерии сравнительной оценки существующих СУБД, на основе которых сделан вывод о целесообразности использования отечественной лицензионно-чистой СУБД «ЛИНТЕР», обеспечивающей защиту данных на уровне государственной тайны по классу 1 А, которая может применяться на всех иерархических уровнях (создаваемой ИС) за счет масштабируемости, простоты встраиваемо-

28

ста, возможности работы на широко применяемых программно-аппаратных платформах, обеспечивающей другие параметры на уровне лучших зарубежных аналогов и перспективы в возможности развития. На ее основе созданы средства проектирования защиты данных на базе CASE - технологий.

9. Разработан программно-аппаратный комплекса верхнего уровня ОИС ЛПК - ИЦ ФГУП ГНЦ ЛПК. На основе проведенного анализа совокупности решаемых задач и их систематизации выделены семь информационных подсистем, объединенных в локальную сеть и подключенных к сети Интернет. Проведен выбор программно-аппаратных платформ подсистем ИЦ.

10. Проведены: апробация результатов работы в промышленных условиях, экспериментальные исследования и внедрение на предприятиях отрасли. Предложенные в рамках диссертационной работы решения положены в основу создания первой очереди ОИС ЛПК, включающей ИЦ ФГУП ГНЦ (ряд его подсистем), ИС ряда округов, областей, различных предприятий. Типовые программные комплексы внедрены на ряде предприятий Московского, Воронежского, Краснодарского, Хабаровского и Красноярского регионов. Система ГИАТС широко используется в ЛПК для организации бизнес-процессов.

11 .Результаты применения разработанных средств легли в основу программы развития ЛПК на ближайшую перспективу в части разработки и внедрения новых информационных технологий.

Публикации по диссертационной работе

Монографии

1. Харин В.Н., Бойченко И.А., Сарайкин В.Г. Проектирование компонентов защиты данных в реляционной СУБД на основе CASE - технологий / Москва: Московский гос. университет леса, 2002. -132с.

2. Хухрянская Е.С., Сарайкин В..Г., Межов В.Е., Байбарак E.H. Оптимизация раскроя изделий из древесины / Воронеж: Воронежский гос. университет, 2000. - 109с.

3. Сарайкин В.Г., Бойченко И.А., Межов В.Е., Сысоев Д.В. Принципы построения отраслевой информационной системы лесопромышленного комплекса, моделирование процессов функционирования и защиты данных / Воронеж: Воронежский гос. университет, 2002. -209с.

4. Сарайкин В.Г. Разработка и применение новых информационных технологий в лесопромышленном комплексе. СПб: СПбЛТА, 2003. - 284с.

Основные статьи

5. Сарайкин В.Г. Комплексная механизация лесозаготовок // Размерная характеристика хлыстов дальневосточных пород: Сб. науч. тр. Химки: ЦНИИПИЗИ, 1985. С.76-82

6. Сарайкин В.Г. Постановка задачи параметрического синтеза установки для групповой обработки древесины // Л: ЛТА, Дсп. в ВНИПИЗИ леспроме, №1473лб„ 1985. - Юс.

7. Сарайкин В.Г. Качественная характеристика хлыстов основных древесных пород Дальнего Востока // Комплексная механизация лесозаготовок и транспорта леса: Межвуз. сб. науч.тр., Л: ЛТА., 1986. С. 76-80

8. Сарайкин В.Г. Эффективность использования новой техники в лесной промышленности Дальнего Востока // Основные направления интенсификации развития лесного комплекса Дальнего Востока: Сб. науч. тр. ИЭИ ДВНЦ АН СССР. - Владивосток: 1987. С.49-56.

9. Сарайкин В.Г. Модифицированный факторный алгоритм среднесрочного прогнозирования развития систем // Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса: Межвуз. сб. науч. тр. Л: ЛТА. 1987.-С.90-95.

10. Сарайкин В.Г. Эффективность использования многооперационной техники на лесосечных работах в горных условиях Дальнего Востока V/ Повышение эффективности использования лесозаготовительных и лесохозяйственных многооперационных машин: Тез. докл. Всесоюзн. науч.-технич. совещ. М, 1987. - С.89-93.

11. Сарайкин BP. Моделирование микропрофиля лесосек Дальнего Востока. // Лесосечные лесоскладские работы и транспорт леса. Межвуз. сб. науч. тр. Л., 1990.- С.36-40.

12. Сарайкин В.Г., Минеев Т.Ф. Новые информационные технологии в лесном комплексе// Лесная промышленность. М, 2000. №1. С. 28-29.

13. Сарайкин В.Г. Рынок леса на экране компьютера //Лесопромышленник и экспортер России. М, 2000. №2, С. 15-18.

14. Сарайкин В.Г. Buy yourself some taiga //New times. NY, 2000. №5. P. 42-43.

15. Сарайкин В.Г. GIATS (Global Information Analitical Trading System) // New times. NY, 2000. №4. P. 39.

16. Сарайкин В.Г. Применение современных информационных технологий в лесопромышленном комплексе на примере ГИАТС // Современные информационные технологии в лесном комплексе: Сб.науч.тр. М: МГУЛ, 2000 г. С. 22.

17. Сарайкин В.Г. ГИАТС - как подсистема информационного обеспечения лесной отрасли // Forestry Information Systems /16-20.05.00 - Hyytiala, Finland. 2000. P.16-20.

18. Сарайкин В.Г. Глобальная информационно-аналитическая торговая система - современное средство ведения бизнеса в лесопромышленном комплексе // Мир связи. М, 2000. №3. С. 42-45.

19. Сарайкин В.Г. ГИАТС - торговая система, позволяющая не только заключать сделки, не выходя из кабинета, но и иметь информацию о состоянии лесного комплекса //Лесопромышленник. М,2000. №6-7. С.20-21.

20. Сарайкин В.Г. Миссия ГИАТС на рынке лесопродукции и услуг // Логистика. М, 2001. №1. C.14-I7.

21. Сарайкин В.Г. Информационные технологии в лесопромышленном комплексе // Современные информационные технологии в л'есном комплексе: Материалы науч.-технич. конф. М: МГУЛ, 2000. С.61.

22. Сарайкин В.Г. Информационная система предпринимательской деятельности в лесопромышленном комплексе // Интеграция науки и высшего лесотехнического образования по управлению качеством леса: Матер. Междунар. науч. - практ. конф. Воронеж: ВГЛТА, 2001. С.284-288.

23. В.Г.Сарайкин, А.Н.Зольникова. Информационный центр обслуживания предприятий // Интеграция науки и высшего лесотехнического образования по управлению качеством леса: Матер. Междунар. науч. - практ. конф. Воронеж: ВГЛТА, 2001. С.289-292.

24. Сарайкин В.Г., Бойченко И.А., Межов В.Е., Методы защиты данных в СУБД интегрированной модели // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация техноло-

гай, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГЛТА, 2002, С. 148-152.

25. В.Г.Сарайкин Структура построения отраслевой информационной системы лесопромышленного комплекса. //Лесная промышленность. М, №2.2002. С.12-15.

26. Сарайкин ВГ, Сысоев ДВ, Бойченко ИА Иерархическая модель взаимодействия ИС ЛПК с внешней средой // Лесная промышленность, Специальный выпуск. М, №3.2002. С.4 -7.

27. Сарайкин В.Г., Сысоев Д.В. Моделирование принятия решений в ИС по оценке веса подсистем// Лесная промышленность, Специальный выпуск. М, №2.2002. С.9 -11.

28. Сарайкин В.Г., Бойченко И.А., Межов В.Е., Использование методов защиты данных в СУБД для ЛПК. Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса. Межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГЛТА, 2001, - С. 188-192.

29. Сысоев Д.В., Сарайкин В.Г. Модель принятия решений по оценке веса подсистем // Математическое моделирование информационных и технологических систем: Сб.научных трудов. Воронеж: ВГТА, №5, 2002 С.177-178.

30. Коробова Л А., Сысоев Д.В., Сарайкин В.Г. Логико-лингвистическая модель оценки взаимодействия центр - поставщики ресурса // Теория конфликта и ее приложения: Материалы П Всероссийской науч.-технич. конф. Воронеж: ВГТА, 2002. С. 114-116.

31. Бойченко И А., Сарайкин В.Г., Сысоев Д.В Модель принятия решений в ИС // Актуальные проблемы анализа и обеспечение надежности и качества приборов, устройств и систем: Сб. докл. науч.-техн. конф. / Под ред. А.П.Андреева, А.В.Блинова, Н.К.Юркова. Пенза: Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та, 2002. С.122-124.

32. Бойченко И.А., Сарайкин В.Г., Межов В.Е Алгоритм множественной аутентификации пользователя при взаимодействии с СУБД // Актуальные проблемы анализа и обеспечение надежности и качества приборов, устройств и систем: Сб. докл. науч.-техн. конф. / Под ред. А.П.Андреева, А.В.Блинова, Н.К.Юркова. Пенза: Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та, 2002. С.120-122.

33. Сарайкин ВТ. Задача создания единого информационного пространства лесопромышленного комплекса // Лесная промышленность. Специальный выпуск. М, №2.2002. С.4-7.

34. ВГ.Сарайкин Принципы построения СУБД отраслевой информационной системы лесопромышленного комплекса//Лесная промышленность. М, №3.2002. С.14-17.

35. Сысоев Д.В., Сарайкин В.Г., Бойченко И.А. Математические модели процессов функционирования ИС ЛПК // Лесная промышленность. М, №4.2002. С.11 -13.

36. Сарайкин В.Г, Львович ЯЕ., Межов В£., Пиюлин АБ. Особенности организации алгоритмического обеспечения оптимизационных процедур проектирования сложных технических объектов // Лесная промышленность. Специальный выпуск. №3, М, 2002. №4. С.6-8.

37. Сарайкин В.Г., Хухрянская Е.С. Оптимальный р'аскрой листовых и плитных материалов // Лесная промышленность, М, №4. 2002. С.21 -27.

38. A.B. Стариков, В.Г. Сарайкин Информационное моделирование в позаказном проектировании и производстве мебели // Лесная промышленность, Специальный выпуск. М, №3 2002. С.18-21.

39. В.Г.Сарайкин, A.B. Стариков, Д.И. Дмитриенко Использование языка VRML для визуализации проектных решений дизайнера интерьеров. И Лесная промышленность Специальный выпуск. №3 2002. С.11 -13.

40. AJ3. Стариков, ВГ. Сарайкин К вопросу о компьютерной поддержке многономенклшурного

мебельного производства. // Деревообрабатывающая промышленность М,2002. №2 С. 29-32.

41. В .Г. Сарайкин, А.В. Стариков Системы автоматизации проектирования мебели и интерьера помещений // Деревообрабатывающая промышленность М.2002. №2 С. 10-13..

42. Сарайкин ВТ. Программный комплекс ГИАТС // Ангорское свидетельство официальной регистрации программы ГИАТС № 2000610697 от 15.01.99 ^ООЗ? Д

Р - 8 9 1 5

Просим Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью, направлять по адресу: 394613, г.Воронеж, ул.Тимирязева, 8, ВГЛТА, ученому секретарю. Тел (0732)-53-72-40, Факс (0732) -53-72-40

Сарайкин Валерий Георгиевич

СОЗДАНИЕ ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подл, в печать Формат 60*841/18. Обьем 1 п.л. Заказ №

Тир. 100 РИО ВГЛТА. 394613, г.Воронеж, ул.Тимирязева, 8

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЛПК.

1.1 Состояние ЛПК и значение информационных технологий

В ЕГО РАЗВИТИИ.

1.2 Анализ состояния информационных технологий и задача

СОЗДАНИЯ ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА в ЛПК.

1.3 Системный подход при решении задач синтеза и анализа процессов функционирования информационной системы.

1.4 Решение наиболее важных задач комплексной автоматизации процессов хозяйственной деятельности в ЛПК.

1.5 Обеспечение защиты данных в информационной системе.

1.6 Цель и задачи исследования.

Выводы первой главы.

2 СТРУКТУРА ИНТЕГРИРОВАННОЙ ОТРАСЛЕВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЛПК.

2.1 Концепция построения современной отраслевой интегрированной информационной системы ЛПК.

2.2 Обоснование архитектуры отраслевой информационной системы.

2.3 Разработка обобщенной модели проектирования распределенной информационной системы с клиент - серверной архитектурой.

2.4 Принципы создания системы управления базой данных отраслевой информационной системы.

2.5 Архитектура программно - аппаратного комплекса ИЦ ГНЦ ЛПК. 74 Выводы второй главы:.

3 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОИСКА И ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ГЛОБАЛЬНОЙ СЕТИ ЛПК.

3.1 Математические модели взаимодействия информационных систем ЛПК в сети.

3.2 Моделирование процессов формирования предметной информации в сети ЛПК.

3.2.1 Модель оптимального объединения информации на запрос пользователей сети ЛПК.

3.2.2 Структуризация полученных в сети множеств информации.

3.2.2.1 Структуризация полученного в сети множества информации

3.2.2.2 Структуризация множества свойств запросов.

3.2.2.3 Разбиение множества видов информации на классы по отношениям между свойствами запросов.

Выводы третьей главы.

4 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ, ТИПОВЫХ

СРЕДСТВ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ЛПК.

4.1 Разработка математического обеспечения типовых средств автоматизации позаказного проектирования и производства мебели.

4.2 Обобщенные математические модели и алгоритмы оптимизации раскроя материалов в ЛПК.

4.3 решение задач анализа, прогнозирования и организации торговых операций в ОИС ЛПК.

Выводы четвертой главы:.t.

5 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В РЕЛЯЦИОННЫХ СУБД.

5.1 Общие принципы защиты информации в информационных системах.

5.2 Семантическое моделирование сущностей доверенной среды.

5.3 Требования к проектированию субъектов доверенной среды.

5.4 Шифрование файлов.

5.5 Контроль неизменности сущностей доверенной среды.

5.6 Формальные модели политик безопасности.

Выводы пятой главы.

6 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ, АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ПРОВЕДЕНИЕ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ И ЗАЩИТЫ ДАННЫХ В ИС ГНЦ ЛПК.

6.1 Программный комплекс анализа функционирования информационной системы в сети.

6.2 Прикладные программы моделирования и оптимизации процессов поиска информации на запросы пользователей.

6.3 Средства позаказного проектирования и производства мебели.

6.4 Программный комплекс моделирования и оптимизации раскроя материалов в ЛПК.

6.5 Глобальная информационно-аналитическая торговая система.

6.6 Программные средства защиты данных в ИС ГНЦ ЛПК, построенной на основе СУБД ЛИНТЕР.

Выводы шестой главы.:.

Актуальность проблемы. Лесопромышленный комплекс (ЛПК) является важнейшим звеном экономического потенциала России. Одним из наиболее рациональных способов повышения эффективности функционирования ЛПК является использование автоматизированных технологий по обработке информации с процессами интеграции локальных информационных систем (ИС) в интегрированный комплекс с развитыми технологиями по распределенной обработке информации, который образует, в некотором смысле, единое информационное пространство по предметному назначению.

Существующие ранее методы проектирования таких систем оказались в значительной мере несостоятельными. Еще в СССР в ЛПК был создан большой задел по всему комплексу информационных технологий от проведения научных исследований до управления производством, однако в связи с переходом на рыночные отношения, их использование требует значительной переработки, а в большинстве случаев - проектирования новых ИС, формируя при этом геоинформационную сеть по обработке отраслевой информации. Всегда существует вероятность невыполнения актов, регламентирующих поставку необходимой информации, а следовательно, возможность принятия неэффективного управленческого решения, что связано с необходимостью широкого использования математического моделирования в процессах проектирования ИС, разработки математических моделей автоматизированного проектирования и'на их основе гибких условий функционирования ИС, обеспечивающих адаптацию управленческих решений на изменение внешней среды. При этом возникают вопросы системного моделирования по разработке инструментальных средств в виде алгоритмов и программ, правил принятия решений на подмножествах информационного пространства ЛПК.

В этих условиях первостепенными становятся проблемы формирования методологических принципов и научных основ автоматизированного проектирования отраслевой ИС и создания на их базе единого информационного пространства ЛПК, построение соответствующих моделей и инструментальных средств, позволяющих повысить эффективность управления, определить стратегию и тактику поведения с точки зрения увеличения надежности получаемой информации и принимаемых решений.

Поэтому в рамках данной работы рассматриваются и решаются проблемные вопросы поэтапного синтеза отраслевой информационной системы ЛПК, построения моделей автоматизированного проектирования предметной части системы, включая программные средства обеспечения надежного и эффективного функционирования; создания типовых комплексов моделирования и оптимизации бизнес-процессов и защиты данных.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с научными программами Министерства лесной промышленности СССР по важнейшей программе «Разработка новых ресурсосберегающих технологий в ЛПК» по ряду НИОКР №ГР01880047835, 01850017549, 01860030343, 01880047835 и других, важнейшему научному направлению Министерства промышленности, науки и технологий РФ «Разработка и внедрение новых информационных технологий в ЛПК» в рамках НИОКР №ГР 1527/10028, 1528/0035, 15210/0045, 15331/0056 и других, а также основному научному направлению ВГЛТА по проблеме «Разработка автоматизированных средств для ЛПК» по основному направлению исследований Министерства высшего образования РФ.

Публикуемые в диссертации результаты исследования являются результатом научной работы, проведенной в Воронежской государственной лесотехнической академии, ФГУП ГНЦ ЛПК (Москва), ДальНИИЛП в период с 1983 по 2003 год. Работы выполнялись в рамках более 20-ти научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ па заказам Министерства лесной промышленности СССР и Министерства промышленности, науки и технологий РФ, по которым автор являлся научным руководителем или главным конструктором.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка научных основ и методологических принципов формирования единого информационного пространства ЛПК на базе автоматизированного проектирования отраслевой информационной системы; моделирование процессов структурно - параметрического синтеза, анализа и принятия решений в конкретных областях этого пространства, создания эффективных инструментальных средств в виде моделей, методов, алгоритмов и программного обеспечения предметного назначения.

Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач:

- системный анализ, формализация проблемы, выбор и обоснование методологических принципов и научных основ формирования единого информационного пространства и автоматизированного проектирования отраслевой ИС;

- декомпозиция и синтез концептуальной модели автоматизированного проектирования интегрированной отраслевой информационной системы (ОИС) ЛПК;

-обоснование состава и разработка информационных технологий на базе моделей предметного назначения.

- разработка обобщенной информационной модели, реализующей технологии оптимальных архитектур распределенной обработки данных в режиме «клиент - сервер»;

- построение математических моделей и алгоритмов функционирования ИС в сети и процессов поиска информации на запросы пользователя с применением теоретико-множественного подхода, обеспечивающих выбор адаптивных управленческих решений;

-разработка типовых моделей и алгоритмов параметрического синтеза, функционирующих в предметных областях информационного пространства;

-разработка моделей и математического обеспечения средств проектирования защиты данных и противодействия компьютерным вирусам в ОИС ЛПК с использованием оригинальной отечественной СУБД "Линтер" на основе CASE - технологий;

-разработка структуры программно-аппаратного комплекса ОИС ЛПК и его верхнего звена информационного центра (ИЦ) ГНЦ ЛПК, обеспечивающих реализацию предложенных методологических принципов и научных основ; учитывающих финансовые возможности отрасли и ее бьютрейшего вывода из кризиса;

-построение программного обеспечения: анализа функционирования ИС в сети, моделирования и оптимизации процессов поиска информации на запросы пользователей; синтеза и анализа предметного назначения;

-апробация результатов работы в промышленных условиях, экспериментальные исследования и внедрение на предприятиях отрасли.

Методы исследования. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования базируются на использовании теории информационных систем и САПР, методов моделирования, анализа и структурного синтеза систем, векторной оптимизации и принятия решений, защиты информации и программирования. Общей методологической основой является системный подход.

Научной новизной работы является теоретическое обоснование, разработка научных основ и принципов формирования единого информационного пространства ЛПК на базе построения отраслевой ИС, моделей, методов, алгоритмов ее автоматизированного проектирования, математического и информационного обеспечения: • концептуальная модель автоматизированного проектирования современной отраслевой интегрированной информационной системы, основанной на применении информационных технологий массового применения и отличающейся принципами: выделения в ЛПК ключевых, организационных, социальных и управленческих структур допускающих интегральную информатизацию и способных служить основными звеньями, с которых можно начать процесс глобальной информатизации; организации проведения и обеспечения в этих структурах процесса системной интеграции информационных технологий, включающих как адаптацию существующих ИТ к современному уровню требований, так и создание новых информационных технологий (НИТ) преобразования процессов исследования, проектирования, производства и управления; создание и поддержки условий, обеспечивающих процесс разработки, развития и использования КИТ в отрасли с основных звеньев информатизации на всю систему хозяйственной деятельности отрасли;

• математические модели и алгоритмы функционирования ИС в сети и процессов поиска информации на запросы пользователя с применением теоретико-множественного подхода, отличающиеся более точным описанием процессов функционирования и позволяющие повысить эффективность работы ИС в целом;

• математические модели синтеза, анализа и алгоритмы решения наиболее важных типовых задач в предметной области информационного пространства на примере средств позаказного проектирования и организации производства мебели, оптимизации раскроя материалов и проведения бизнес-процессов в масштабе отрасли, отличающиеся универсальностью, ориентацией на массовое применение непосредственно на рабочих местах и обеспечивающие возможность работы в реальном масштабе времени;

• математическое обеспечение средств проектирования защиты данных и противодействия компьютерным вирусам в ОИС ЛПК на основе CASE - технологий с использованием оригинальной отечественной СУБД "Линтер", отличающееся гарантированным обеспечением уровня безопасности данных, категории "государственная тайна", что соответствует классу 1А за счет применения многоуровневых средств организации доступа к информации с независимыми контурами защиты.

На защиту выносятся следующие основные положения: -концепция построения отраслевой информационной системы ЛПК; -структура программно-аппаратных средств ОИС ЛПК; -обобщенная информационная модель реализации оптимальных архитектур распределенной обработки данных; -архитектура программно-аппаратного комплекса информационного центра ГНЦ ЛПК;

-методы, модели и алгоритмы функционирования ИС в сети и процессов поиска информации на запросы пользователей; решения задач позаказного проектирования и производства мебели; оптимизации раскроя материалов и проведения бизнес-процессов в ОИС ЛПК;

-математические модели и алгоритмы проектирования средств защиты данных и противодействия компьютерным вирусам на основе CASE-технологий;

-комплекс программ автоматизации процессов функционирования, решение типовых задач и защиты данных;

-результаты исследования эффективности предложенных решений.

Практическая ценность заключается в построении отраслевой ИС как инструментального средства обеспечения управления, планирования, проектирования в предметных областях единого информационного пространства ЛПК. В том числе:

• программно-аппаратный комплекс ОИС и его верхнее звено ИЦ ГНЦ, обеспечивающий реализацию основных задач эффективного функционирования ЛПК с учетом финансовых возможностей отрасли и ее быстрейшего выхода из кризиса за счет внедрения самых прогрессивных технологий, который ориентирован на федеральный принцип деления территории РФ и позволяющий обеспечить поэтапное развитие и возможность перераспределения функций между уровнями без изменения архитектуры;

• программные комплексы анализа функционирования ИС в сети, моделирования и оптимизации процессов поиска информации на запросы пользователей; позаказного проектирования и организации производства мебели; оптимизации раскроя материалов в ЛПК; проведения бизнес-процессов в масштабах отрасли; защиты данных и противодействия компьютерным вирусам в ОИС ЛПК.

Разработанные методы, математические модели, алгоритмы и программные комплексы могут быть использованы как основа создания элементов отраслевых информационных систем не только в ЛПК, но и в других отраслях хозяйства в условиях существующих рыночных отношений для решения важнейших задач проектирования, организации производства и управления. Именно ориентация на унификацию и массовое использование предложенных средств позволяет обеспечить максимальный эффект от их внедрения и получение максимальной прибыли.

Реализация и внедрение результатов работы. Создана и внедрена первая очередь отраслевой ИС ЛПК. В ФГУП ГНЦ ЛПК разработан и используется верхний уровень ОИС - ИЦ ФГУП ГНЦ ЛПК. Внедрены программные комплексы: моделирования работы ИС в сети и поиска инфррмации по запросам пользователей; позаказиого проектирования и организации производства мебели; моделирования и оптимизации раскроя материалов в ЛПК; защиты данных.

Внедрение разработанных средств позволило повысить эффективность работы ряда крупных государственных, акционерных и частных предприятий, обеспечило их ускоренное развитие.

Методические и программные разработки диссертации послужили основой большого количества дипломных, курсовых и лабораторных работ, учебников и методических пособий в ВГЛТА по курсам "Информатика", "Моделирование и оптимизация в ЛПК", "Основы автоматизации проектирования" и др.

Апробация работы и публикации. Основные теоретические положения и прикладные результаты неоднократно докладывались на ежегодных научных конференциях Воронежской государственной лесотехнической академии и Московского государственного университета леса, на совещаниях и коллегиях Министерства лесной промышленности СССР, Министерства промышленности, науки и технологий РФ, выполнено более 20 НИР И ОКР за период с 1983 по 2003 год. Автор выступал с докладами на научно-практической конференции "Проблемы совершенствования системы хозяйствования на предприятиях края" (Хабаровск, 1988), всероссийском научно-технологическом совещании "Повышение эффективности использования лесозаготовительных и лесохозяйственных многооперационных машин" (Тюмень, 1987), межвузовском семинаре "Современные информационные технологии в лесном комплексе" (Москва, 2000), всероссийской конференции "Новые инструменты в реальном секторе экономики и на финансовом рынке (Москва, 2001), международной научно-практической конференции "Интегрирование науки и высшего лесотехнического образования по управлению качеством леса и лесной продукции" (Воронеж, 2001), международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы анализа и обеспечение надежности и качества приборов, устройств и систем" (Пенза, 2002), второй всероссийской научно-технической конференции "Теория конфликтов и ее применение" (Воронеж, 2002).

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 42 печатные работы, в том числе 4 монографии общим объемом более 800 страниц. Из них одна монография и 22 статьи написань\ без соавторов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Материалы диссертации изложены на 272 страницах, включая иллюстративный материал.

Выводы шестой главы

1. Разработан программный комплекс DIPLL, предназначенный для анализа функционирования информационной системы в сети, обеспечивающей обнаружение конфликтных ситуаций и в конечном итоге повышает надежность и эффективность работы подсистем и большой информационной системы в целом.;

2. Для оптимизации процессов поиска в ИС разработан программный комплекс ММОРТ, осуществляющий разбиение множества видов информации на классы и выбор наиболее рациональных;

3. Разработан программный комплекс WINGRAF позаказного проектирования и производства мебели, отличающейся универсальностью, простотой освоения и использования;

4. На основе предложенного в диссертации математического обеспечения создан унифицированный программный пакет оптимизации раскроя материалов в ЛПК;

5. Разработан программно-аппаратный комплекс ГИАТС - анализа, программирование и организация торговых операций в масштабе отрасли и взаимодействия с вычислительной сетью ИНТЕРНЕТ;

6. Рассмотрен созданный программный пакет проектирования средств защиты данных на различных иерархических уровнях ОИС ЛПК на основе отечественной лицензионно-чистой СУБД "ЛИНТЕР";

7. Внедрение разработанных программных комплексов на предприятиях различных регионов РФ, подтверждает достоверность и эффективность предложенных в диссертационной работе методов, математических моделей и алгоритмов.

Заключение

В результате проведенных исследований создана первая очередь ОИС ЛПК на основе современных достижений научно-технического прогресса, что обеспечивает ОИС высокие темпы внедрения новых информационных технологий во всех сферах хозяйственной деятельности отрасли - управлении, проектировании, производстве, сбыте.

Для реализации данной проблемы были решены следующие задачи:

1. На основе системного анализа разработана концептуальная модель автоматизированного проектирования современной отраслевой интегрированной информационной системы, основанная на применении новых информационных технологий и отличающаяся сбалансированной стратегией решения ключевых проблем гарантирующих ускоренные темпы развития отрасли.

2. Обоснована структура построения отраслевой ИС ЛПК, отличительными чертами которой являются : ориентация на федеральный принцип деления территории РФ (ее основными звеньями являются информационные системы округов, замкнутые на верхний уровень системы - информационный центр ФГУП ГНЦ ЛПК); принцип поэтапного развития ее элементов с основных уже существующих звеньев информации; возможность перераспределения функций между иерархическими уровнями без изменения их архитектуры.

3. Разработана обобщенная информационная модель реализации оптимальных архитектур распределений обработки совместно используемых данных по технологии «клиент-сервер». В качестве базовых моделей организации ИС предложен полный спектр моделей «клиент-сервер», технологий их поддержки и условия применения различных комбинаций объектов и субъектов управления.

4. Разработаны математические модели и алгоритмы функционирования ИС в сети и процессов поиска информации на запросы пользователей с применением теоретико-множественного подхода, отличающиеся более точным описанием процессов функционирования и позволяющие повысить эффективность работы ИС в целом.

5. Построены математические модели синтеза, анализа и алгоритмы решения наиболее важных типовых задач в предметной области информационного пространства на примере средств позаказного проектирования и организации производства мебели; оптимизации раскроя материалов и проведения бизнес - процессов в масштабе отрасли, отличающиеся универсальностью, ориентацией на массовое применение непосредственно на рабочих местах и обеспечивающие возможность работы в реальном масштабе времени. Данные средства отличаются высокой эффективностью, доступностью широкому кругу пользователей как с точки зрения простоты освоения, так и использования.

6. Разработана многоуровневая модель безопасности данных в рамках различных иерархических ОИС ЛПК, включающая контроль доступа с удаленных станций, авторизацию пользователей, привилегии безопасности, использование представлений, дискреционную и мандатную защиту, контроль доступа к устройствам хранения информации, протоколирование и аудит. На ее основе созданы средства защиты данных и противодействия компьютерным вирусам, обеспечивающие класс защиты 1А, что соответствует уровню защиты категории «государственная тайна». Оригинальность решений подтверждена патентом.

7. Построена отраслевая ИС как инструментальное средство обеспечения управления, планирования, проектирования в предметных областях единого информационного пространства ЛПК.

8. Предложены принципы построения системы управления базы данных ОИС ЛПК. Определены базовые критерии сравнительной оценки существующих СУБД на основе которых сделан вывод о целесообразности использования отечественной лицензионно-чистой СУБД «ЛИНТЕР», обеспечивающей защиту данных на уровне государственной тайны по классу 1А, которая может применяться на всех иерархических уровнях (создаваемой ИС) за счет масштабируемости, простоты встраиваемости, возможности работы на широко применяемых программно-аппаратных платформах, обеспечивающей другие параметры на уровне лучших зарубежных аналогов и перспективы в возможности развития. На ее основе созданы средства проектирования защиты данных на основе CASE — технологий.

9. Разработан программно-аппаратный комплекса верхнего уровня ОИС ЛПК - ИЦ ФГУП ГНЦ ЛПК. На основе проведенного анализа совокупности решаемых задач и их систематизации выделены семь информационных подсистем, объединенных в локальную сеть и подключенных к сети Интернет. Проведен выбор программно-аппаратных платформ подсистем ИЦ.

10. Проведены апробация результатов работы в промышленных условиях, экспериментальные исследование и внедрение на предприятиях отрасли. Предложенные в рамках диссертационной работы решения положены в основу создания первой очереди ОИС ЛПК, включающей ИЦ ФГУП ГНЦ (ряд его подсистем), ИС ряда округов, областей, различных предприятий. Типовые программные комплексы внедрены на ряде предприятий Московского, Воронежского, Краснодарского, Хабаровского и Красноярского регионов. Система ГИАТС широко используется в ЛПК для организации бизнес

11 .Результаты применения разработанных средств легли в основу программы развития ЛПК на ближайшую перспективу в части разработки и внедрения новых информационных технологий.

Типовые программные комплексы внедрены на ряде предприятий Московского, Воронежского, Краснодарского, Хабаровского и Красноярского регионов. Система ГИАТС широко используется в ЛПК для организации бизнес - процессов с высоким экономическим эффектом.

1. Магрупов Т.М. Графы, сети, алгоритмы и их приложения. -Ташкент: Фан, 1990.-120с.

2. Кузин JI.T. Основы кибернетики. В 2-х т. Т.2. Основы кибернетических моделей. Учеб. Пособие для вузов. -М.: Энергия, 1979. -584с.

3. Берзин Е.А. Оптимальное распределение ресурсов и теория игр.-М.:Радио и связь, 1983.-216 с.

4. Кофман А. Методы и модели исследования операций. Целочисленное программирование / А.Кофман, А.Анри-Лабордер. М.:Мир, 1977.- 432 с.

5. Норенков И.П. Основы теории и проектирования САПР / И.П.Норенков, В.Б.Маничев. -М.:Высш.шк, 1990.-335 с.

6. Еремин И.П. Противоречивые модели оптимального планирования. М.: Наука, 1988.-160 с.

7. Фролов В.Н. Оптимизация плановых программ при слабо согласованных ограничениях. М.:Наука, 1986.-166 с.

8. Czuchra W. Iterative among dependent operations //Found.Contr.Eng., 1985.-№10.-p. 113-122.

9. Wittus G. Decision support for planning and resource allocation in hierarchical organizations//IEEE Trans.Sys.,Man. And Cybern., 1986. -№6.-p. 927-942.

10. Айзерман H.A. Выбор вариантов: основы теории / Н.А.Айзерман, Ф.Т.Алескеров. М.: Наука, 1990.-240 с.

11. Борисов А.Н. Системы управления с ЭВМ: Информационное, математическое и программное обеспечение / А.Н.Борисов, Э.Р.Вилюмс, Л.Я.Сукур. Ри-га:3инатне, 1986. -198 с.

12. Ларичев О.И. Наука и искусство принятия решений. М.: Наука, 1979. -200с.

13. Борисов А.Н. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений/А.Н.Борисов, А.В.Алексеев, Е.В.Меркурьев.-М.:Радио и связь, 1989.-304с.

14. Розен В.В. Цель оптимальность - решения (математические модели принятия оптимальных решений).-М.: Радио и связь, 1982. -168 с.

15. Макаров И.М. Теория выбора и принятия решений / И.М.Макаров, Т.М.Виноградская, А.А.Рубчинский, В.Б.Соколов. -М.:Наука, 1982. -327с.

16. Юдин Д.Б. Вычислительные методы теории принятия решений.-М.:Наука, 1989. -317 с.

17. Дружинин В.В. Введение в теорию конфликта / В.В.Дружинин, Д.С.Конторов, М.Д.Конторов. М.:Радио и связь, 1989. -288 с.

18. Кини Р.Л. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения / Р.Л.Кини, Г.Райфа. М.:Радио и связь, 1981.-560 с.

19. Лефевр В.А. Алгебра конфликта / В.А.Лефевр, Г.Л.Смолян. М.: Знание, 1968. -63 с.

20. Нейман Дж. Теория игр и экономическое поведение / Дж.Нейман, О.Моргенштерн. -М.:Наука, 1970. -708 с.

21. Гермейер Ю.Б. Игры с непротивоположными интересами.-М.:Наука, 1976. -327 с.

22. Воробьев Н.Н. Принцип оптимальности Нэша для общих арбитражных схем // Теоретико-игровые вопросы принятия решений.- Л.: Наука, 1978. -210с.

23. Вилкас Э.И. Аксиоматическое определение значения матричной игры //Теория вероятностей и ее применение, 1963. -т.8. -вып.З. -с.36-49.

24. Карлин С. Математические методы в теории игр, программировании и экономике. -М.:Мир, 1964. -838 с.

25. Крапивин В.Ф. Теоретико-игровые методы синтеза сложных систем в конфликтных ситуациях. М.:Сов.радио, 1972. -160 с.

26. Мак-Кинси Д. Введение в теорию игр.-М.:Физматгиз, 1970. -370с.

27. Нэш Дж. Бескоалиционные игры //Матричные игры.-М.:Физматгиз, 1961.-е. 50-83.

28. Петросян Л.А. Бескоалиционные дифференциальные игры. Томск: Томск.ун.-т, 1989. -275 с.

29. Петросян Л.А. Кооперативные игры и их приложения / Л.А.Петросян, Н.Н.Данилов.- Томск: Томск.ун.-т, 1985. -275 с.

30. Льюс Р.Д. Игры и решения / Р.Д.Льюс, Х.Райфа. -М.:ИЛ, 1961. -642 с.

31. Борисов А.Н. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений/ А.Н.Борисов, А.В.Алексеев. -М.:Радио и связь,1989.-304с.

32. Борисов А.Н. Лингвистический подход к построению моделей принятия решений в условиях неопределенности / А.Н.Борисов, Г.В.Корнеева // Методы принятия решений в условиях неопределенности: Сб. науч.тр.-Рига: Риж.политехн.ин.-т, 1980. -с. 4-12.

33. Жаке-Лагрез Э. Применение размытых отношений при оценке предпочтительности распределенных величин //Статистические модели и многокритериальные задачи принятия решений. М.:Статистика, 1979. -с. 168-183.

34. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. -М.:Наука, 1981. -206 с.

35. Сысоев В.В. Конфликт. Сотрудничество. Независимость. Системное взаимодействие в структурно параметрическом представлении. - М.: МАЭП, 1999. -151с.

36. Сысоев В.В. Формирование конфликта в структурном представлении систем //Информационные технологии и системы. -Воронеж.-№1,1996. -с. 26-30.

37. Sysoev V. Systems model of conflict formation in structural representation / V.Sysoev, I.Amrahov //Applications of computer systems: Proceedings of the Fowith International Conference.-Szczecin.-Poland,November 13-14, 1997. p. 155-160.

38. Pya Б. Классификация и выбор при наличии нескольких критериев (метод ЭЛЕКТРА) //Вопросы анализа и процедура принятия решений.-М.:Мир,1976. -с.80-107.

39. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для вузов. М.:Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2000. - 360с. ил.

40. Компьютерно-интегрированные производства и CALS-технологии в машиностроении. Под ред. д-ра техн. наук, проф. Б.И. Черпакова. М.: ГУП «ВИМИ», 1999.-512 с.

41. NATO CALS Handbook. Ver. 2, June 2000.

42. Марка Д., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. Пер. с англ. М.: МетаТехнология. 1993, 240 с.

43. Петров В.П. Информационные системы. СПб: Питер, 2002 - 688с. ил.

44. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows, ДМКПресс 2001,448 стр.

45. Финансовые итоги крупнейших разработчиков CAD/CAM/CAE/PDM за 2001 год. CAD/CAM/CAE Observer, № 1, 2002, с. 6-18.

46. Сравнительный анализ минимальных конфигураций систем. CAD/CAM/CAE Observer, № 4, 2001, с. 20-27.

47. Анализ использования систем CAD/CAM/CAE Observer, № 3, 2001, с. 28-32.

48. Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Концепция защиты средств вычислительной техники от несанкционированного доступа к информации. М.: Военное издательство, 1992.

49. Гостехкомиссия России. Руководящий'документ. Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от несанкционированного доступа к информации. М.: Военное издательство, 1992.

50. Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Классификация автоматизированных систем и требования по защите информации. М.: Военное издательство, 1992.

51. Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Защита от несанкционированного доступа к информации. Термины и определения. М.: Военное издательство, 1992.

52. ГОСТ 28147-89 Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования. М. Госстандарт СССР, 1989

53. ГОСТ 34.11-94. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Функция хэширования. М.: Госстандарт России, 1994.

54. ГОСТ 34.10-94. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Система электронной цифровой подписи на базе ассимметричного криптографического алгоритма. М.: Госстандарт России, 1994. (3.10)

55. Р50739-95 СВТ. Защита от несанкционированного доступа к информации. Общие технические требования. — М.: Госстандарт России, 1995.

56. Р50922-96. Защита информации. Основные термины и определения. М.: Госстандарт России, 1996.

57. Проблемные вопросы информационной безопасности// Безопасность информационных технологий. Вып.1 / МИФИ. М., 1996.

58. Сарайкин В.Г., Бойченко И.А., Межов В.Е., Сысоев Д.В. Принципы построения отраслевой информационной системы лесопромышленного комплекса, моделирование процессов функционирования и защиты данных. Воронеж: Воронежский гос. университет, 2002. -209с.

59. Сарайкин В.Г. Разработка и применение новых информационных технологий в лесопромышленном комплексе. С.Пб, СПбЛТА, 2003. 284с.

60. Сарайкин В.Г., Минеев Т.Ф. Новые информационные технологии в лесном комплексе. // Лесная промышленность.- 2000. № 1. - С. 28-29.

61. Сарайкин В.Г. Buy yourself some taiga // New times. 2000. №5. - P. 42-43.

62. В.Г.Сарайкин Структура построения отраслевой информационной системы лесопромышленного комплекса. // Лесная промышленность. №2. - 2002г, - С.12-15.

63. Сарайкин В.Г. Задача создания единого информационного пространства лесопромышленного комплекса // Лесная промышленность №2 - 2002г - С.4-7.

64. В.Г.Сарайкин Принципы построения СУБД отраслевой информационной системы лесопромышленного комплекса // Лесная промышленность №3 - 2002г - С.14-17.

65. Сарайкин В.Г., Сысоев Д.В., Бойченка И.А. Иерархическая модель взаимодействия ИС ЛПК с внешней средой. // Лесная промышленность, Специальный выпуск. №2 - 2002. - С.4 -7.

66. Сысоев Д.В., Сарайкин В.Г., Бойченко И.А. Математические модели процессов функционирования ИС ЛПК // Лесная промышленность №3 - 2002г - С. 1113.

67. Месарович М. Общая теория систем: математические основы / М.Месарович, Я.Токахара. М.: Мир, 1978 . - 311 с .

68. Шильяк Д.Д. Децентрализованное управление сложными системами. М.: Мир, 1994.-576с.

69. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. -М.: Мир, 1980.-662с.

70. Мидоу Ч. Анализ информационных поисковых систем .- М.: Мир, 1978. -213с.

71. Горбатов В.А. Фундаментальные основы дискретной математики: Информационная математика.- М.:' Наука, 1999. 544 с.

72. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход.- М.: Мир, 1978.-432с.

73. Sysoev D. Modeling of multi objective systems / D.Sysoev, A.Dolgui, , V.Sysoev // Advanced Computer Systems (ACS 99): Proceedings Sixth International Conference .- Poland: Szczecin, 1999. - p. 305 - 308.

74. Долгих А. Системное моделирование многоцелевых объектов / А.Долгих, Д.В.Сысоев // Информационные технологии и системы. -Воронеж: ВГТА. -1999. -Вып.З. -С.192.

75. Николаев В.И Системотехника: методы и приложения / В.И.Николаев, В.М.Брук . -Л.Машиностроение, 1985. 199 с.

76. Сысоев Д.В. Алгоритм оптимизации многоэкстремальных целевых функций // Молодежь и проблемы информационного и экологического мониторинга. -Воронеж: ВГТА. -1996. -С.61-62.

77. Соломатин Н.М. Эвм и поиск информации / Н.М.Соломатин, В.А.Беляев. -М.: Машиностроение, 1997. -127с.

78. Кини Р. Функции полезности многомерных альтернатив // Вопросы анализа и процедуры принятия решений. М.: Мир, 1976. - С.59 - 79.

79. Финкелынтейн Ф.Ф. Приближенные методы и прикладные задачи дискретного программирования. М.: Наука, 1976. - 264с.

80. Сысоев Д.В. Анализ взаимодействия в структурном представлении систем. Программная реализация / Д.В.Сысоев, Р.А.Солодуха // Математическое моделирование технологических систем. -Воронеж: ВГТА, 1999. -С.61-64.

81. Сысоев Д.В. Обучающая программа по анализу взаимодействий элементов в структурном представлении систем / Д.В.Сысоев, Р.А.Солодуха // Проблемы внедрения новых информационных технологий в жизнедеятельность военного вуза. — Тамбов, 1999. -С.210-212.

82. Дюбин Г.Н. Введение в прикладную теорию игр / Г.Н.Дюбин, В.Г.Суздаль. -М.:Наука, Гл.ред.физ.-мат.лит., 1981. -336 с.

83. Петросян JI.A. Кооперативные игры и их приложения / Л.А.Петросян, Н.Н.Данилов. Томск: Томск.ун.-т, 1985. -275 с.

84. Сербулов Ю.С., Степанов Л.В. Формализация информации в задачах принятия решений:Межвуз.сб.науч.тр. / Воронеж, высш.шк. МВД России.-Воронеж, 1997.-с. 35-38.

85. Плюта В. Сравнительный многомерный анализ в экономическом моделировании. -М.:Финансы и статистика, 1989. -175 с.

86. Борисов А.Н. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений / А.Н.Борисов, А.В.Алексеев. -М.:Радио и связь, 1989.-304 с.

87. Сарайкин В.Г., Сысоев Д.В. Моделирование принятия решений в ИС по оценке веса подсистем// Лесная промышленность, Специальный выпуск. №2 -2002.-С.9-11.

88. Сысоев Д.В., Сарайкин В.Г. Модель принятия решений по оценке веса подсистем / Математическое моделирование информационных и технологических систем// сб.научных трудов. ВГТА Воронеж, №5, 2002 - С. 177-178.

89. Касти Дж. Большие системы: связность, сложность и катастрофы. -М.:Мир, 1982.-216с.

90. Сысоев Д.В. Синтез классов информации // Математическое моделирование информационных и технологических систем. -Воронеж: ВГТА, 2000. -Вып.4. -С.172-174.

91. Коробова JI.A., Сысоев Д.В., Сарайкин В.Г. Логико-лингвистическая модель оценки взаимодействия центр-поставщики рерурса / Материалы II всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения». Воронеж, 2002. - С. 114-116.

92. Сарайкин В.Г., Львович Я.Е., Межов В.Е., Питолин А.В. Особенности организации алгоритмического обеспечения оптимизационных процедур проектирования сложных технических объектов // Лесная промышленность М.:, 2002 - №4 -С. 26-28.

93. Кореницкий Н.А. Автоматизированные информационные системы/ Н.А.Кореницкий, Г.А.Миронов, Г.Д.Фролов. -М.: Наука, 1982. -384с.

94. Шрейдер Ю.А. Равенство, сходство, порядок. -М.:Наука, 1971.-255 с.

95. Berge С. Graphe and Hipergraphs.-Amsterdam:North-Holland Publ.Corp., 1973. -780 р.

96. Грундспенькис А.Я. Комплекс алгоритмов синтеза и сравнения структур с нечетко описанными элементами / А.Я.Грундспенькис, Я.К.Тентерис // Принятие решений в условиях нестатической неопределенности: Сб. науч. тр. Рига, 1982. -с.35-43.

97. Борисов А.Н. Лингвический подход к построению моделей принятия решений в условиях неопределенности/ А.Н.Борисов, Г.В.Корнеева // Методы принятия решений в условиях неопределенности: Сб.науч.тр.-Рига, 1980. —184с.

98. Розен В.В. Цель оптимальность - решения (математические модели принятия оптимальных решений). -М.:Радио и связь, 1982.-168 с.

99. Беккер А.В. Распознавание образов при построении экономико-статистических моделей / А.В.Беккер, М.А.Ягольницер, А.А.Колоколов, Б.А.Гладких. -Новосибирск:Наука, 1975. -421 с.

100. Розин Б.Б. Теория распознавания обргзов в экономических исследованиях.-М.:Статистика, 1973.-224 с.

101. Борисов А.Н. Принятие решений на основе нечетких моделей: Примеры использования / А.Н.Борисов, О.А.Крумберг, И.П.Федоров. -Рига, 1990. -184 с.

102. Кафаров В.В. Системный анализ процессов химической технологии. Применение метода нечетких множеств / В.В.Кафаров, И.Н.Дорохов, Е,П.Марков. -М.:Наука, 1986. -359 с.

103. Плоткин А.Б. Применение теории нечетких множеств в задаче диагностики сложных объектов //Компьютеризация производства гражданской авиации: Сб.науч.тр. /Риж.ин.-т гражд.авиации.-Рига, 1988.-е. 61-66.

104. Энта Ё. Теория нечетких решений //Нечеткие множества и теория возможностей: Последние достижения. -М.:Радио и связь, 1986.-С.301-302.

105. Хухрянская Е.С., Сарайкин В.Г., Межов В.Е., Байбарак Е.Н. Оптимизация раскроя изделий из древесины. Воронеж: Воронежский гос. университет, 2000.-109с.

106. А.В. Стариков, В.Г. Сарайкин Информационное моделирование в позаказ-ном проектировании и производстве мебели // Лесная промышленность, Специальный выпуск. №3 - 2002. - С. 18 -21.

107. В.Г.Сарайкин, А.В. Стариков, Д.И. Дмитриенко Использование языка VRML для визуализации проектных решений дизайнера интерьеров. // Лесная промышленность, Специальный выпуск. №4 - 2002. - С.11 -13.

108. А.В. Стариков, В.Г. Сарайкин К вопросу о компьютерной поддержке многономенклатурного мебельного производства. // Лесная промышленность М.:, 2002 - №4 - С. 29-32.

109. В.Г. Сарайкин, А.В. Стариков Системы автоматизации проектирования мебели и интерьера помещений // Лесная промышленность, Специальный выпуск. №4 — 2002. - С.34 -37.

110. Мухачева Э.А. Рациональный раскрой промышленных материалов. Применение АСУ. М.: Машиностроение. - 1984.

111. Муращенко Д.Д. Оптимизация оперативного планирования раскроя плитных материалов в гибком автоматизированном производстве // Деревообрабат. пром-сть.- 1998.-№3.-С. 19-21.

112. The cutting stock problem in a hardboard industry: A case study / Morahito Re-inaldo, Garcia Valdir //Comput. and Oper. Res. 1998. - 25, № 6. - c. 469-485

113. The cutting stock problem in a hardboard industry: A case study / Morahito Re-inaldo, Garcia Valdir//Comput. and Oper. Res. 1998. - 25, № 6. - c. 469-485.

114. Фельдман X.JI. Система максимальных поставов на распиловку. Д.: Гослес-техиздат, 1932. - 352 с.

115. Сарайкин В.Г. Комплексная механизация лесозаготовок // Размерная характеристика хлыстов дальневосточных пород: Сб. науч. тр.- Химки: ЦНИИПИЗИ, 1985. С.76-82

116. Сарайкин В.Г. Постановка задачи параметрического синтеза установки для групповой древесины // JITA-J1., Дсп. в ВНИПИЗИ леспроме, №1473лб., 1985. -10с.

117. Сарайкин В.Г. Качественная характеристика хлыстов основных древесных пород Дальнего Востока // Комплексная механизация лесозаготовок и транспорта леса: Межвуз. сб. науч.тр., ЛТА-JL, 1986. С. 76-80

118. Сарайкин В.Г. Эффективность использования новой техники в лесной промышленности Дальнего Востока // Основные направления интенсификации развития лесного комплекса Дальнего Востока: Сб. науч. тр., ИЭИ ДВНЦ АН СССР. -Владивосток, 1987.-С.49-56.

119. Сарайкин В.Г. Эффективность использования новой техники в лесной промышленности Дальнего Востока // Основные направления интенсификации развития лесного комплекса Дальнего Востока: Сб. науч. тр., ИЭИ ДВНЦ АН СССР. -Владивосток, 1987.-С.49-56.

120. Калитеевский Р.Е., Гудков А.С. Программное обеспечение систем управления производством пиломатериалов// Изв. вузов. Лесн. журн. 1995. - №2-3. - С. 154-159.

121. Калитеевский Р.Е., Гудков А.С. Система компьютерных программ для оперативного управления процессами подготовки и раскроя пиловочного сырья// Дере-вообрабат. пром-сть. 1995. - №2. - С. 2-5.

122. Сарайкин В.Г., Хухрянская Е.С. Оптимальный раскрой листовых и плитных материалов // Лесная промышленность, Специальный выпуск. №3 - 2002. - С.21 -27.

123. Сарайкин В.Г. Модифицированный факторный алгоритм среднесрочного прогнозирования развития систем. // Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса: Межвуз. сб. науч. тр., ЛТА.-Л., 1987.-С.90-95.

124. Сарайкин В.Г. Моделирование микрофиля лесосек Дальнего Востока. // В кн.: Лесосечные лесоскладские работы и транспорт леса. Межвуз. сб. науч. тр. Л., 1990.- С.36-40.

125. Сарайкин В.Г. Рынок леса на экране компьютера // Лесопромышленник и экспортер России. 2000. - №2, - С. 15-18.

126. Теоретические основы компьютерной безопасности: Учеб. пособие для вузов /П.Н.Девянин, О.О.Михальский, Д.И.Правиков и др. М.: Радио и связь, 2000.

127. Trusted Computer System Evaluation Criteria. US Department Of Defence. CSC-STD-001-83, Aug. 1983.

128. Д. Зегжда, А. Мешков, П. Семьянов, Д. Шведов Как противостоять вирусной атаке. BHV- СПб. 1995

129. Щербаков А.Ю. Разрушающие программные воздействия. М.: Эдель - Киев: Век, 1993.

130. Harrison М., Ruzzo W., Ullman J. Protection in operating systems // Communication of ACM. August 1976.

131. Bishop M. Theft of Information in the Take-Grant Protection System // J. Computer Security. -3(4)(1994/1.995),

132. Bell D.E., LaPadula L.J. Secure Computer Systems: Unified Exposition and Mul-tics Interpretation, MTR-2997 Rev 1. MITRE Corp., Bedford, Mass., March 1976.

133. Ravi S. Sandhu The Typed Access Matrix Model // Proceedings of IEEE Symposium on Security and Privacy, Oaklend, California, May 1992.

134. Грушо А.А., Тимонина E.E. Теоретические основы защиты информации. -М.: Издательство Агентства "Яхтсмен", 1996.

135. Ravi S . Sandhu, Edvard J. Coyne, Hal, L. Feistein, Charles E. Youman Role-Based Access Control Models // IEEE Computer, v.29, n.2, February 1996.

136. Lee Badger, Daniel F. Sterne, David L.Sherman, Kenneth M. Walker, Sheila A. Haghighat Domain and Type Enforcement UNIX Prototype // USENIX Security Symposium, 1995.

137. VAX Architecture Handbook: DEC, 1981.

138. Ровдо А.А. Микропроцессоры от 8086 до Pentium III Xeon и AMD-K6-3. -M.: ДМК, 2000.

139. Молдовян А.А., Молдовян Н.А., Советов Б.Я. Криптография // СПб.: Издательство "Лань", 2000.

140. ГОСТ 34.11-94 Информационная технология. Криптографическая защита информации. Функция хэширования. М.: Госстандарт России, 1994.

141. М.О. Rabin Digitalized Signatures and Public-Key Functions as Intractable as Factorization // Technical Report MIT/LCS/TR-212, Laboratory for Computer Science, MIT, 1979.

142. X.Lai, J.L.Massey. A Proposal for a New Block Encription Standard. Advances in Cryptology EUROCRYPT'90/LNCS, v.473, Springer-Verlag, 1990.

143. N.Koblitz. Elliptic Curve Cryptosystems // Mathematics of Communication, v.48, 1987.

144. N.Koblitz.A Course in Number Theory and Cryptography // Springer-Verlag, 1994.

145. N.Koblitz. Hyperelliptic Cryptosystems // Journal of Cryptology, v.l, 1989.

146. T. ElGamal. A Public-Key Cryptosystem and a Signature Scheme Based on Discrete Logarithms // IEEE Transactions on Information Theory, IT-31, 1985.

147. C.P.Schnorr. Efficient Identification and Signatures for Smart Cards // Advances in Cryptology CRYPTO '89. LNCS, v.435, Springer-Verlag, 1990.

148. Харин B.H., Бойченко И.А., Сарайкин В.Г. Проектирование компонентов защиты данных в реляционной СУБД на основе CASE технологий - Москва: Московский гос. университет леса, 2002. -132с.

149. Сарайкин В.Г. GIATS (Global Information Analitical Trading System) 11 New times. 2000. №4. - 39p.

150. Сарайкин В.Г. Применение современных информационных технологий в лесопромышленном комплексе на примере ГИАТС // Семинар «Современные информационные технологии в лесном комплексе» 24 февраля 2000 г. М: МГУЛ, 2000 г.-22 с.

151. Сарайкин В.Г. ГИАТС как подсистема информационного обеспечения лесной отрасли // Forestry Information Systems / 16-20.05.00 - Hyytiala, Finland. -2000.-P.l6-20.

152. Сарайкин В.Г. Глобальная информационно-аналитическая торговая система- современное средство ведения бизнеса в лесопромышленном комплексе // Мир связи. 2000. - №3. -С. 42-45.

153. Сарайкин В.Г. ГИАТС торговая система, позволяющая не только заключать сделки, не выходя из кабинета, но и иметь информацию о состоянии лесного комплекса // Лесопромышленник. - 2000. - № 6-7. -С.20-21.

154. Сарайкин В.Г. Миссия ГИАТС на рын^е лесопродукции и услуг // Логистика.- 2001. №1. — С.14-17.

155. В.Г.Сарайкин Информационная система для комплексной автоматизации процессов хозяйственной деятельности в лесопромышленном комплексе. СПб.: СПбЛТА, 2003. 232с.