Теоретические основы и практическая реализация синтеза информационных систем автоматизированных комплексов управления критически важных объектов

• Автор: Крупенин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 296 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений.

Введение
Глава 1. Анализ трафика и пропускной способности органа по обработке документированной информации критически важного объекта в повседневных условиях и в особые периоды кризисных ситуаций.
1.1. Мониторинг нагрузки на информационную систему органа по обработке документированной информации критически важного

объекта в различных условиях обстановки.

1.2. Математическая модель расчета оптимальной численности личного состава для обеспечения пропускной способности органа по об работке документированной информации в условиях резких колебаний текущей нагрузки

1.3. Расчет оптимальной численности личного состава дежурной

смены органа по обработке документированной информации в по

вседневных условиях и в особые периоды кризисных ситуаций

Выводы
Глава 2. Методология системного подхода к разработке критериев оценки эффективности функционирования корпоративных сетей критически важных объектов
2.1. Методология процесса синтеза информационных систем и этапы системных исследований.
2.2. Логическая модель комплексной оценки эффективности функ ционирования корпоративной сети критически важных объектов
2.2.1. Иерархическое построение основных критериев эффективностн корпоративной сети критически важного объекта.
2.2.2. Модель структуризации показателей оценки эффективности функционирования системы противодействия угрозам информа ционной сферы критически важных объектов
2.3. Синтез математической модели иерархической структуры показателей эффективности функционирования системы противодействия угрозам информационной сферы корпоративной сети критически важных объектов.
2.4. Унифицированное описание структуры показателей эффективности функционирования системы функциональной
стабильности корпоративной сети критически важных объектов.
Выводы
Глава 3. Методология анализа функциональной стабильности ин формационных систем критически важных объектов
3.1. Анализ дестабилизирующих факторов, воздействующих на ин формационные системы критически важных объектов
3.2. Особенности применения типовых средств для обеспечения функциональной стабильности информационных систем критически важных объектов.
3.3. Особенности математического моделирования процесса оценки обеспечения устойчивости информационной системы критически важных объектов к возможным воздействиям
3.4. Модель оценки угроз функциональной стабильности информационных систем критически важных объектов.
3.5. Методика планирования вычислительного эксперимента для оценки функциональной стабильности информационных систем критически важных объектов применительно к фактору безопасности. Выводы.
Глава 4. Синтез корпоративной и локальной сетей органов но обработке документированной информации критически важных объектов на основе типовых информационных систем
4.1. Научно обоснованный подход к синтезу общей структуры корпоративной сети критически важного объекта
4.2. Методологические основы разработки локальной сети, входящей в общую структуру корпоративной сети критически важных объектов.
4.3. Результаты синтеза автоматизированной системы критически
важных объектов по выбранным наиболее важным критериям.
Выводы.
Глава 5. Разработка теоретических и технических основ повышении эксплуатационной надежности информационной системы критически важных объектов за счт резервирования канала связи
5.1. Анализ способов оценки качества канала связи в автоматизированных системах передачи информации.
5.1.1. Специфика передачи телекодовой информации в разработанной системе автоматизированного управления критически важного объекта
5.1.2. Критерии прогнозирования качества канала связи в автоматизированной системе обработки документированной информации критически важных объектов.
5.2. Принцип адаптации путем автоматического переключения аппаратуры с решающей обратной связью на резервный канал связи с выбором лучшего канала
5.3. Разработка структурной схемы устройства автоматической коммутации каналов.
Выводы.
Глава 6. Научнометодический аппарат и технические решения повышения оперативности, достоверности и наджности прима информации в информационных системах автоматизированных комплексов управления критически важных объектов.
6.1. Основные принципы адаптации при работе автоматизированного комплекса управления критически важного объекта по параллельным каналам связи и разработка структурных схем устройств их реализующих.
6.2. Разработка логики работы адаптивных алгоритмов автоматизированного комплекса управления критически важного объекта и 4 оценка их эффективности
6.2.1. Оценка функционирования устройства параллельной работы в режиме повышения скорости работы при заданной достовер 4 ности принимаемой информации.
6.2.2. Оценка функционирования устройства параллельной работы в режиме повышения достоверности принимаемой информа 1 ции при заданной скорости работы.
6.2.3. Оценка функционирования устройства параллельной работы в режиме комбинированного использования методов повыше 3 ния скорости и достоверности прима информации.
6.3. Разработка устройства для определения разности времени за лаз дывапия в параллельных каналах связи.
6.3.1. Обоснование необходимости определения времени запаздывания в параллельных каналах связи.
6.3.2. Разработка функциональной схемы устройства для определения разности времени запаздывания
Выводы
Глава 7. Разработка динамической модели функционирования типового программномодслирующего комплекса для информацнон ных систем автоматизированных комплексов управления критически важных объектов.
7.1. Системный подход к синтезу ирограммномоделирующего ком . 0 плекса автоматизированных систем критически важных ооъектов.
7.2. Структура и динамика функционирования программно
моделирующего комплекса
7.3. Разработка математической модели программномоделирующего комплекса информационной системы автоматизированного комплск 0 са управления критически важного объекта.
7.3.1. Математическая модель подсистемы входных устройств.
7.3.2 Модель функционирования подсистемы управления и рас
пределения информации
7.3.3. Математическая модель функционирования программно
моделирующего комплекса в целом
Выводы.
Глава 8. Оценка эффективности функционирования разработанного автоматизированного комплекса обработки документированной 0 информации критически важного объекта.
8.1. Оценка эффективности разработанной методики комплексной оценки систем противодействия угрозам информационной сфере ав томатизированных комплексов управления критически важных объектов
8.2. Оценка эффективности разработанных адаптивных алгоритмов функционирования автоматизированной информационной системы
критически важных объектов.
8.3. Расчет эффективности применения и экономической эффективности от внедрения разработанного автоматизированного комплекса 2 управления критически важных объектов.
Выводы.
Заключение.
Литература


Для внедрения защищенных сетевых кДгапе технологий с использованием типовых ПМК необходимо определить вид информации исходящей или входящей, оказывающей существенное влияние на снижение пропускной способности ООДИ в условиях кризисных ситуациях, и автоматизировать технологию е обработки. Анализ нагрузки на центральный орган по обработке документированной информации КВО показывает, что доля входящей информации в общем потоке документированной информации намного превышает долю исходящей. На рисунке 1. Из диаграммы видно, что именно входящие сообщения составляют основную нагрузку на орган по обработке документированной информации. Например, соотношение входящей информации по отношению к исходящей, даже в повседневных условиях, в 2,7 раза больше. То есть составляет годового объема от общего количества годовой нагрузки на орган по обработке документированной информации, а в период кризисных ситуаций это соотношение увеличивается от 4,1 до 9,5 раз. То есть входящие сообщения составляют от до от всей годовой нагрузки. При этом, если проследить всю диаграмму соотношения входящих сообщений по отношению к исходящим, то можно увидеть тенденцию роста этого соотношения в период кризисных ситуаций в стране, смотри рисунок 1. Процент входящей информации к общему числу
Рис. Следовательно, можно констатировать, что для того чтобы обеспечить требуемую пропускную способность органа по обработке документальной информации в повседневных условиях и при резком возрастании нагрузки, необходимо и достаточно автоматизировать прием и обработку входящей информации. Таким образом, анализ нагрузки на центральный ООДИ КВО показывает, что в особые периоды кризисных ситуаций наблюдается резкое возрастание нагрузки, которая может в 2 и более раз превосходить повседневную среднесуточную нагрузку. При этом от органа по обработке документированной информации требуется сохранение нормативных сроков прохождения информации независимо от увеличения нагрузки. Поэтому здесь возникает необходимость сохранения требуемой оперативности связи при резких колебаниях нагрузки 2. Для решения этой задачи в дальнейших разделах диссертации разрабатываются концептуальные основы и математические модели автоматизированных методов обработки информации на базе сетевых Ттгапег технологий с использованием методов системного подхода 4. Для научного обоснования необходимости перехода к автоматизированным методам обработки информации следующий раздел посвящен разработке математической модели для оценки потенциальных возможностей традиционных методов обработки информации в повседневных условиях и при резких колебаниях нагрузки. Характерной особенностью управления КВО является резкое сокращение времени для сбора и переработки информации, производства расчетов и подготовки данных для принятия решения и доведения информации до руководства 8,9,0,3,4. Обоснование норм нагрузки на орган но обработке документированной информации КВО определяется исходя из регламентированных норм оргштатной структуры и техническими средствами. Обработка информации осуществляется только личным составом дежурной смены. Смена работает в составе п человек. Смена обеспечена штатной техникой в необходимом количестве. Нагрузка на смену считается за продолжительность дежурства. Средняя длина сообщения ш групп. Операторы специалисты 1 класса. Каналы связи устойчивы и не вносят искажений. Техника исправна и работает безотказно. Исходя из проведнной статистики можно рассчитать среднее время обработки, согласно формулы 1. Путм проведения эксперимента установлено среднее время, не связанное с непосредственной обработкой информации, в зависимости от режима дежурства. Зная среднее время, не связанное с непосредственной обработкой информации и из скольких часов состоит смена, легко вычисляется время непосредственное для обработки информации путм исключения времени на прим пищи, отдых, приемсдачу дежурства, проверку и подготовку техники к работе, проверку документов и уничтожение чернового материала. В таблице 1. На основании статистических данных нагрузка в дневную смену составляет от суточной, в ночную от суточной. Количество сообщений, обрабатываемых одним или четырьмя операторами, легко рассчитывается по формулам приложения 1.