Определение оптимального периода контроля вычислений в комплексах программ автоматизированных систем управления

Целью настоящего исследования является определение оптимального периода контроля вычислений в сложных комплексах программного обеспечения автоматизированных систем управления. Для достижения поставленной цели необходимо решить такие задачи, как анализ систем периодического контроля, который состоит в определении затрат производительности соответствующих вычислительных систем, а также обеспечении минимума этих затрат. Приводятся теоретические основы и описание процесса оценки эффективности функционирования автоматизированных систем управления. Дано обоснование способа определение оптимального периода контроля вычислений в комплексах программ автоматизированных систем управления. Проведено аналитическое исследование систем контроля. Отличие рассмотренной постановки задач от существующих заключается в учете неполной достоверности обнаружения ошибок системой периодического контроля, при этом принимается во внимание, что для реальных систем управления вероятность обнаружения ошибки достаточно велика. Результаты исследования систем оперативного периодического контроля подтверждают, что основным параметром, оказывающим влияние на оптимальный период контроля, является среднее время наработки на отказ. Показана зависимость оптимального периода контроля от вероятности восстановления при разных значениях длительности этого процесса достоверным методом. Отмечается, что с уменьшением вероятности оптимальный период контроля также убывает, что связано с необходимостью расходования большей доли времени на восстановление достоверным методом; соответствующее возрастание средних удельных затрат можно компенсировать увеличением частоты проведения процедур контроля, т. е. уменьшением периода контроля. Приведена зависимость минимальных средних удельных затрат на контроль и оптимального периода его проведения от среднего времени между появлением ошибок. При постоянной длительности процедур контроля и восстановления и постоянной вероятности обнаружения ошибки оптимальный период контроля убывает, а минимум средних удельных затрат несколько возрастает с уменьшением среднего времени между сбоями. Сделан вывод о том, что во избежание появления ошибки необходимо осуществлять контроль в целях уменьшения потерь, вызванных работой по ее устранению.

1. Ильченко А. А. Автоматизированый подход к решению задачи определения района эксплуатации морского автономного надводного судна / А. А. Ильченко, Д. А. Акмайкин, А. В. Гамс // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2022. — Т. 14. — № 4. — С. 508–518. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-4-508-518.

2. Федоровская Н. К. Оценка эффективности систем охлаждения судовых энергетических установок с учетом экологического фактора / Н. К. Федоровская, К. Ю. Федоровский // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2021. — Т. 13. — № 4. — С. 559–568. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-4-559-568.

3. Кузнецов А. Л. Технологическая трансформация универсальных причалов в малые контейнерные терминалы / А. Л. Кузнецов, А. В. Галин, С. С. Валькова, А. М. Сампиев // Транспортное дело России. — 2022. — № 2. — С. 243–249. DOI: 10.52375/20728689_2022_2_243.

4. Царев Р. Ю. Модель анализа надежности распределенных вычислительных систем / Р. Ю. Царев, А. Н. Пупков, М. А. Огнерубова, М. В. Сержантова, Н. А. Бесчастная // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М. Ф. Решетнева. — 2013. — № 1 (47). — С. 86–91.

5. Павловская О. О. Статические методы оценки надежности программного обеспечения / О. О. Павловская // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. — 2009. — № 26 (159). — С. 35–37.

6. Гражданцев Е. В. Практическая реализация надежностного анализа архитектуры программной системы / Е. В. Гражданцев, М. А. Русаков, О. И. Завьялова, Р. Ю. Царев // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М. Ф. Решетнева. — 2008. — № 1 (18). — С. 37–40.

7. Царев Р. Ю. К проблеме оценки надежности сложных программных систем / Р. Ю. Царев, Е. Н. Штарик, А. В. Штарик // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. — 2015. — Т. 8. — № 1. — С. 33–47.

8. Кузнецов А. Л. Расчет вместимости склада навалочных грузов морского порта с помощью имитационного моделирования / А. Л. Кузнецов, А. В. Галин, С. С. Валькова, А. М. Сампиев // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2022. — № 3. — С. 82–89. DOI: 10.24143/2073-1574-2022-3-82-89.

9. Галин А. В. Развитие сборных отправок грузов в ситуации роста стоимости контейнерных перевозок / А. В. Галин, А. Е. Слицан // Транспортное дело России. — 2022. — № 3. — С. 117–119.

10. Слицан А. Е. Особенности определения количества погруженного груза на судах типа река-море / А. Е. Слицан, А. В. Галин, Э. В. Виноградова // Транспортное дело России. — 2022. — № 4. — С. 124–126. DOI: 10.52375/20728689_2022_4_124.

11. Голоскоков К. П. Прогнозирование и оценка технического состояния сложных систем / К. П. Голоскоков // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. — 2008. — № 1 (53). — С. 164–168.

12. Брусакова И. А. Информационные технологии в научных исследованиях высшей школы / И. А. Брусакова, М. П. Власов, К. П. Голоскоков. — СПб., 2012. —160 с.

13. Голоскоков К. П. Автоматизированная система испытаний в структуре системы управления качеством / К. П. Голоскоков // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. — 2008. — № 6 (69). — С. 116–120.

14. Кудинов Ю. И. Нечеткие модели и системы управления / Ю. И. Кудинов, А. Ю. Келина, И. Ю. Кудинов, А. Ф. Пащенко, Ф. Ф. Пащенко. — М.: Ленанд, 2017. — 328 c.

15. Нырков А. П. Обеспечение безопасности объектов информатизации транспортной отрасли / А. П. Нырков, А. А. Нырков, С. С. Соколов, А. А. Шнуренко; под ред. А. П. Ныркова. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2015. — 544 c.

16. Нырков А. П. Методика проектирования безопасных информационных систем на транспорте / А. П. Нырков, С. С. Соколов, А. В. Башмаков // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. — 2010. — № 3. — С. 58–61.

17. Люльченко А. Н. Модель системы обеспечения информационной безопасности на транспорте / А. Н. Люльченко, А. П. Нырков, В. Г. Швед // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2015. — № 5 (33). — C. 184–193. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-5-184-193.