Ірадж Ельясі Комарі. Методи та інформаційна технологія аналізу та зменшення критичності відмов інформаційно-управляючих систем високої готовності

brief description

Ірадж Ельясі Комарі. Методи та інформаційна технологія аналізу та зменшення критичності відмов інформаційно-управляючих систем високої готовності : Дис... канд. наук: 05.13.06 - 2009.

Ірадж Ельясі Комарі. Методи та інформаційна технологія аналізу та зменшення критичності відмов інформаційно-управляючих систем високої готовності. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 інформаційні технології. Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2009.
Дисертацію присвячено розробці моделей, методів та інструментальних засобів підвищення надійності та функціональної безпеки при створенні й експлуатації розподілених ІУС високої готовності за рахунок зменшення критичності відмов і часу відновлення. Науковими результатами є: 1) метод забезпечення надійності й функціональної безпеки ІУС з використанням багатомірних матриць критичності, якій дозволяє мінімізувати імовірності критичних відмов; 2) метод оцінки критичності відмов ієрархічних ІУС з використанням FMEA-таблиць, що дозволяє підвищити повноту аналізу й оцінки показників надійності та безпеки на різних етапах життєвого циклу систем; 3) марковські моделі надійності комп'ютерних мереж ІУС, які дозволяють розширити та дослідити множину стратегій обслуговування й підвищити готовність систем.
Запропоновані моделі, методи та інструментальні засоби дозволяють підвищити надійність і функціональну безпеку ІУС критичного застосування, що досягається за рахунок зменшення ймовірностей знаходження системи в станах виявлених і прихованих відмов в 1,4-1,7 рази й зниження ризиків критичних відмов до прийнятного рівня при мінімізації витрат.

У дисертації проведено теоретичне обґрунтування й нове вирішення актуальної наукової задачі розробки моделей і таблично-імовірнісних методів підвищення надійності та функціональної безпеки при створенні й експлуатації розподілених ІУС високої готовності за рахунок зменшення критичності відмов і часу відновлення. При цьому було отримано такі наукові та практичні результати.
1. Впершерозроблено метод забезпечення надійності й функціональної безпеки інформаційно-управляючих систем з використанням багатомірних матриць критичності, який, на відміну від відомих, базується на процедурах дискретної оптимізації вибору засобів відмовостійкості та відновлення на фіксованій множині варіантів у просторі параметрів «імовірність, тяжкість й час відновлення», що задаються у дикретній шкалі, і дозволяє мінімізувати імовірність критичних відмов.
2. Удосконалено метод оцінки критичності відмов ієрархічних інформаційно-управляючих систем з використанням FMEA-таблиць за рахунок розширення множини оцінюваних властивостей гарантоздатності, що дозволяє підвищити повноту аналізу й оцінки показників надійності та безпеки на різних етапах життєвого циклу систем.
3. Дістали подальшого розвитку марковські моделі надійності комп'ютерних мереж інформаційно-управляючих систем за рахунок фрагментації графів станів і урахування різних типів відмов та процедур відновлення працездатності мережних компонентів, що дозволяє розширити множину стратегій обслуговування й підвищити готовність систем.
4. Розроблені й удосконалені моделі, методики та засоби розвивають методи проектування, оцінки й забезпечення надійності та функціональної безпеки складних ІУС високої готовності.
5. Практичне значення отриманих результатів полягає в розробці й удосконаленні конкретних інженерних методик аналізу, оцінки й забезпечення надійності (готовності) і функціональної безпеки ІУС, розробці інструментальних засобів аналізу критичності відмов і реінжинірингу ІУС із використанням FMECA-методики й марковського моделювання та їхньому безпосередньому впровадженні на підприємствах, що займаються розробкою й модернізацією ІУС критичного застосування. Ці результати складають прикладну інформаційну технологію, що дозволяє автоматизувати процеси прийняття рішень при обґрунтуванні вимог до надійності й безпеки, виборі варіантів побудови й процедур технічного обслуговування ІУС високої готовності.
6. Результати досліджень апробовані або впроваджені на підприємствах і закладах, що займаються розробкою, дослідженнями й експлуатацією ІУС енергетичного профілю. Використання наукових і прикладних результатів досліджень дозволяє підвищити надійність і функціональну безпеку ІУС, що використовуються для управління складними об'єктами підвищеної небезпеки. Оцінка рівня підвищення може бути здійснена за коефіцієнтом готовності й показником критичності. Воно забезпечується за рахунок зменшення ймовірностей знаходження системи в станах виявлених і прихованих відмов в 1,4-1,7 рази й ризиків критичних відмов до прийнятного рівня при мінімізації витрат.
7. Достовірність нових наукових положень дисертаційної роботи підтверджена:
вибором вихідних даних і обґрунтуванням припущень при розробці моделей і методів аналізу критичності відмов, виходячи з досвіду розробки й експлуатації ІУС розглянутого класу;
використанням апробованих методик оцінки надійності й безпеки ІУС (FMECA-аналізу й апарата марковських ланцюгів) у якості базових і зведенням результатів, одержуваних з використанням запропонованих методів, до відомих при граничних значеннях параметрів;
результатами практичного впровадження моделей, методів і інструментальних засобів підтримки процесів розробки, оцінки й забезпечення надійності та функціональної безпеки ІУС.
8. Подальші дослідження доцільно спрямувати на розвиток методики FME(C)A-аналізу й вибору засобів зниження критичності з урахуванням інформаційних впливів і можливої деградації системи; удосконалення марковських моделей з урахуванням стратегій обслуговування систем по фактичному технічному (інформаційно-технічному) стану; удосконалювання інформаційної технології підтримки прийняття рішень на основі створення бази даних типових та існуючих рішень зменшення критичності відмов, та їхньої апріорної оцінки.