Введение к работе
Актуальность темы. Количественная оценка достоверности информации, как ключевого показателя-индикатора функциональной устойчивости (надёжности, живучести и безопасности) АСУП промышленных предприятий в настоящее время предусмотрена нормативно-техническими требованиями к их разработке, производству и эксплуатации. Это необходимо для объективной и научно обоснованной оценки существующего уровня надёжности, живучести, безопасности АСУП и выработки, обоснования и оптимизации различных управленческих решений, направленных на повышение этих показателей.
Проблема обеспечения требуемого уровня достоверности информации, циркулирующей в производственных автоматизированных системах, в последние годы существенно обострилась как в отечественной науке и промышленности, так и за рубежом. Это обусловлено рядом причин, среди которых можно выделить две основные:
постоянно возрастающие потребности практики в увеличении уровня надёжности, живучести, безопасности производственных процессов, особенно предназначенных для работ на опасных промышленных объектах, и неразрывно связанное с этим возрастание роли достоверности информации в системе управления данными процессами;
постоянно возрастающие структурная сложность и размерность современных АСУП, характеризуемых множественными информационными связями, и математических моделей достоверности информации в них.
Первая из указанных причин диктует необходимость расширения областей применения научных методов анализа и обеспечения достоверности информации в АСУП. Вторая причина определяет содержание главной проблемы, из-за которой, как правило, оказывается невозможным практическое применение даже известных и теоретически проработанных методов контроля и обеспечения достоверности информации систем. Эта проблема проявляется в следующем:
с помощью традиционных (неавтоматизированных) технологий во многих случаях практически невозможно построение необходимых математических моделей достоверности информации в АСУП, как технических систем большой размерности и высокой структурной сложности;
многие предприятия при разработке технических решений до сих пор недостаточно используют новые информационные технологии моделирования и расчёта достоверности информации.
Таким образом, в рамках проблемы обозначен круг задач, связанных с разработкой новых методов и алгоритмов, обеспечивающих эффективное комплексное решение, что становится актуальным и полезным для практики создания эффективных, функционально устойчивых АСУП.
Объект исследования диссертационной работы - информационные процессы в АСУП в условиях воздействия дестабилизирующих факторов
от-
Предмет исследования - методы обеспечения достоверности информации в АСУП.
Цель диссертационной работы - развитие методов и средств контроля и повышения достоверности информации в АСУП промышленных предприятий.
Задачи исследования. Главной научной задачей диссертации является разработка комплекса моделей, алгоритмов и методов автоматизированного моделирования и расчёта показателей достоверности информации АСУП на предприятиях промышленности. Для её решения обозначены и решены следующие частные научные и практические задачи:
Анализ информационных потоков в АСУП, проблемных для обеспечения требуемого уровня достоверности информации.
Разработка комплексного метода контроля достоверности информации в АСУП.
Разработка метода оценки информационных рисков и экономической эффективности внедрения мер по повышению достоверности.
Разработка системы информационной поддержки (СИП) автоматизации процессов контроля достоверности информации, а также оценки рисков и экономической эффективности.
Методы исследования. Решение поставленных задач проведено с использованием методов теории случайных процессов, методов экспертных оценок, методов теории вероятностей и теории нечётких множеств.
Основные научные результаты, выносимые на защиту:
Модели информационных потоков АСУП, оказывающих существенное влияние на достоверность циркулирующей в ней информации.
Методы контроля и обеспечения требуемого уровня достоверности отдельных информационных ресурсов в АСУП
Методы оценки рисков и экономической эффективности реализации мер по повышению достоверности информации.
Результаты внедрения.
Научная новизна работы состоит в обобщении известных и получении новых теоретических и практических результатов в области разработки и применения комплекса моделей, алгоритмов и методов автоматизированного моделирования и расчёта показателей достоверности информации в АСУП на предприятиях промышленности:
предложен метод ранжирования и оценки параметров АСУП, связанных с контролем достоверности обрабатываемой информации;
предложен метод расчёта характеристик ДФ, снижающих уровень достоверности информационных ресурсов;
предложен подход к проведению комплексной оценки достоверности информации с использованием аппарата теории нечётких множеств;
синтезированы модели и алгоритмы контроля и обеспечения достоверности информации, основанные на комплексном подходе и обеспечивающие повышение качества функционирования АСУП.
Практическая ценность работы:
1. Предложенные модели позволяют эффективно описывать процессы и параметры АСУП, оказывающие влияние на достоверность информации, достаточно просто добавлять новые компоненты, изменяя модель системы.
2. Разработанная СИП даёт возможность оценить текущий уровень достоверности информации в АСУП, а также его изменение вследствие совершенствования отдельных элементов системы обеспечения достоверности (СОД), что позволяет довести уровень достоверности до максимально возможного при ограниченных затратах на его обеспечение.
Реализация и внедрение результатов работы. Исследования и практические разработки, выполненные в диссертационной работе, являются частью научно-исследовательских работ, выполненных Владимирским государственным университетом: г/б НИР 396/03 «Исследование и разработка методов повышения эффективности распределенных управляющих систем»; х/д НИР №3701/08, № 3744/08 «Разработка ведомственных информационных систем администрации Владимирской области»; № ДУ55/08 «Развитие сети передачи данных администрации Владимирской области».
Результаты исследований были внедрены в АСУП ОАО «Владимирский завод «Электроприбор» г. Владимир, АСУП НЛП «Инпроком» г. Балакиреве, а также были использованы при разработке учебных курсов во Владимирском государственном университете.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы были доложены и обсуждены на XIX и XX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Воронеж: ММТТ-19, 2006; Ярославль: ММТТ-20, 2007); XXVI Международной научно-технической конференции «Проблемы эффективности безопасности функционирования сложных технических и информационных систем» (Серпухов, 2007), Научной сессии российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова (2005); Международной научной конференции «Современные информационные технологии в образовательном процессе и научных исследованиях» (Шуя, 2007). По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, включая монографию, 2 статьи в рекомендуемых ВАК научных журналах, 4 учебно-методических пособия.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы. Общий объём диссертации -118 страниц, в том числе 106 страниц основного текста, 12 страниц списка литературы (126 наименований). Диссертация содержит 20 рисунков и 21 таблицу.
