Базовые сведения о надежности информационных технологий управления (стр. 2 из 13)

Были созданы комплексы впечатляющих, но локальных моделей без должных интерфейсов с системами натурного исследования проблем (планирование эксперимента) и экспертными системами. Созданные локальные модели на локальных примерах демонстрировали адекватность, однако их применение без соблюдения логической последовательности создания других надежных компонентов для формирования информационных ресурсов вело к возрастанию неопределенности на начальных этапах применения моделей, и, в силу естественных экономических и временных ограничений, привело к остановке модельных исследований конкретных ПС еще до их разрешения (рис. 4.3.).

Необходимо отметить, что анализ локального применения трех ненадежных основных информационных компонент для формирования и использования ИР указывает путь и позволяет прогнозировать новый этап информатизации, основанный на интеграции экономических и информационно-технологических предпосылок. Комплексно взаимосвязанное с надежными интерфейсами применение надежных технологий интегрированных информационных систем, обеспечивающих ограниченное, управляемое надежное осуществление натурного исследования ПС, ориентировано на согласованные надежные экспертно - консалтинговые процедуры, согласование и применение надежных моделей.

Рис. 4.3. Изменение неопределенности ПС в процессе локального
применения компьютерных экспертных систем

В таких ИАСУ надежность достигается за счет точного плана, ограниченного натурного исследования ПС, за счет ЭС с управляемой процедурой оценки (конкордации) точки согласия и применения экспертных правил остановки экспертизы, что исключает катастрофический рост неопределенности из-за неограниченности экспертных суждений и выхода эксперта за область компетенции при разрешении ПС, за счет надежного интерфейса консалтинговой ЭС с адекватным (надежным) моделирующим комплексом. Это позволяет ограничивать начальный рост неопределенности за счет ненадежных операций, осуществляет управляемые правила остановки операций разрешения ПС, определяет точки начала и конца области информационных ресурсов. Создание партнерской системы осуществляет реальное получение и использование ИР для разрешения ПС.

При этом за счет согласованности и надежности операций взаимное влияние комплексов натурного, экспертного и модельного этапов разрешения проблемной ситуации проявляется через синергетический эффект. В этом случае экономический эффект информационных ресурсов связан с акселерацией и мультипликацией в экономических системах. Результаты согласованных взаимодействий интегрированных натурного, экспертного и модельного компонентов ведут к возникновению в результате функционирования АСУ важнейшей экономической категории - информационных ресурсов — субститута другим ресурсам для разрешения ПС.

Таким образом, для успешного разрешения проблемных ситуаций, возникающих в процессе управления, должны быть созданы надежные автоматизированные системы управления, снижающие риск принятия неверных решений до минимума. Динамика развития автоматизированных систем, объем их рынка существенно зависят от успешного решения проблем надежности компонентов и системной надежности, надежных технологий их функционирования.

Надежность автоматизированных систем управления

В данном разделе приведены основные положения по надежности АСУ, номенклатура основных показателей надежности, порядок установления требований к надежности АСУ, общие принципы оценки надежности, состав работ по обеспечению надежности АСУ. Словарь терминов по надежности, встречающихся в данном разделе, приведен в приложении.

Основные понятия надежности

Обеспечение необходимого уровня надежности требует проведения специального комплекса работ, выполняемых на разных стадиях создания и эксплуатации систем управления.

При решении вопросов, связанных с обеспечением требуемого уровня надежности АСУ, учитываются следующие особенности:

· каждая АСУ является многофункциональной системой, функции которой имеют существенно различную значимость и, соответственно, характеризуются разным уровнем требований к надежности их выполнения;

· возможно возникновение некоторых исключительных (аварийных, критических) ситуаций, представляющих сочетание отказов или ошибок функционирования системы и способных привести к значительным нарушениям функционирования объекта управления (авариям);

· в функционировании АСУ участвуют различные виды ее обеспечения и персонал, которые могут в той или иной степени влиять на уровень надежности системы управления;

· в состав каждой АСУ входит большое количество разнородных элементов: технических, программных, эргатических и др., при этом в выполнении одной функции АСУ обычно участвуют несколько различных элементов, а один и тот же элемент может участвовать в выполнении нескольких функций системы.

При решении вопросов надежности АСУ количественное описание, анализ, оценку и обеспечение надежности проводят по каждой функции АСУ в отдельности. В необходимых случаях используют также анализ возможности возникновения в системе аварийных ситуаций, ведущих к значительным техническим, экономическим или социальным потерям вследствие аварии объекта управления (или автоматизированного комплекса в целом).

Функции АСУ подразделяют на простые и составные. Для некоторых АСУ возможно построение составной функции наиболее общего вида, отображающей функционирование АСУ в целом.

Перечень функций и видов их отказов, по которым задаются требования к надежности конкретной АСУ, а также критерии этих отказов устанавливает заказчик по согласованию с разработчиком и вносит в техническое задание (ТЗ на АСУ). Для установления критериев отказов составляют перечень признаков или параметров, по которым может быть обнаружен факт возникновения каждого отказа, а при необходимости — количественных (критериальных) значений этих параметров.

Если для некоторой функции АСУ определено несколько видов отказов, существенно различающихся по причинам возникновения или по вызываемым ими последствиям, то безотказность и ремонтопригодность по этой функции задают отдельно по каждому виду отказов. При этом критерии отказов устанавливают по каждому виду отказов.

Перечень рассматриваемых аварийных ситуаций, по которым задают требования к надежности, составляет заказчик по согласованию с разработчиком и вносит в техническое задание с указанием, при каких условиях эксплуатации рассматривают возникновение каждой из приведенных аварийных ситуаций.

Уровень надежности АСУ зависит от надежности и других свойств ее технического обеспечения (комплекса технических средств), программного обеспечения и персонала, участвующего в функционировании АСУ.

Уровень надежности АСУ зависит от следующих основных факторов:

· состава и уровня надежности используемых технических средств, их взаимосвязи в надежностной структуре комплекса технических средств АСУ (КТС АСУ);

· состава и уровня надежности используемых программных средств, их содержания (возможностей) и взаимосвязи в структуре программного обеспечения АСУ (ПО АСУ);

· уровня квалификации персонала, организации работы и уровня надежности действий персонала АСУ; рациональности распределения задач, решаемых системой, между КТС АСУ, ПО АСУ и персоналом АСУ;

· режимов, параметров и организационных форм технической эксплуатации КТС АСУ;

· степени использования различных видов резервирования (структурного, информационного, временного, алгоритмического, функционального);

· степени использования методов и средств технической диагностики; реальных условий функционирования АСУ.

Совокупность технических, программных и эргатических элементов АСУ (технических и программных средств и части персонала АСУ), выделяемая из всего состава АСУ по признаку участия в выполнении некоторой (

Анализ надежности АСУ в реализации ее функций проводят по каждой ФП АСУ в отдельности с учетом уровня надежности и других свойств входящих в нее технических, программных и эргатических элементов.

Выбор состава показателей надежности АСУ производят на основе установленных техническим заданием перечня функций системы, перечня видов их отказов и перечня аварийных ситуаций, по которым регламентируют требования к надежности.

Требуемые численные значения выбранных показателей надежности АСУ (требования к надежности) устанавливаются по определенным критериям на основе анализа влияния отказов АСУ в выполнении ее функций и аварийных ситуаций на эффективность функционирования автоматизированного комплекса (АСУ и объект управления) в целом, а также затрат, связанных с обеспечением надежности.