Кулик Анатолій Ярославович. Методи та засоби адаптивного передавання інформації у проблемно-орієнтованих розподілених комп'ютерних системах

Краткое описание

Кулик Анатолій Ярославович. Методи та засоби адаптивного передавання інформації у проблемно-орієнтованих розподілених комп'ютерних системах : Дис... д-ра наук: 05.13.05 2009

Кулик А.Я. Методи та засоби адаптивного передавання інформації у проблемно-орієнтованих розподілених комп’ютерних системах. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.05 комп’ютерні системи та компоненти. Вінницький національний технічний університет, Вінниця, 2009.
У дисертації започатковано нові та розвинуті відомі теоретичні і методологічні засади, а також практичні рекомендації і методики проектування для створення апаратних та програмних засобів передавання інформації проблемно-орієнтованих розподілених комп’ютерних системах. Отримано співвідношеньня, які однозначно пов’язують параметри передавання з параметрами каналу зв’язку. На підставі цього запропоновано методи адаптації параметрів пристроїв обміну інформацією до параметрів каналу зв’язку, які визначаються шляхом тестування.
Комп’ютерне моделювання, експериментальні дослідження та практичне впровадження ряду розроблених адаптивних засобів передавання інформації підтвердили адекватність розроблених теоретичних засад і ефективність запропонованих методів.
34

В дисертаційній роботі отримала подальший розвиток теорія передавання інформації у проблемно-орієнтованих розподілених комп’ютерних системах, спрямована на створення методології побудови відповідних технічних засобів, які забезпечують необхідну вірогідність передавання в режимі реального часу за рахунок регулювання параметрів передавання на засадах визначення параметрів каналу зв’язку в результаті його тестування.
Виконані автором теоретичні та експериментальні дослідження, направлені на створення методології побудови комп’ютерних систем з адаптивним управлінням процесом передавання інформації, дозволяють стверджувати, що сформульована в роботі мета може вважатися досягнутою. Під час виконання роботи використовувались коректні та вірогідні методи досліджень.
Проведені експериментальні дослідження підтвердили коректність постановки задач і математичних методів, використовуваних для їх розв’язання.
Основні теоретичні та експериментальні дослідження, проведені в даній роботі можуть бути узагальнені такими висновками:

Вперше вирішено проблему передавання інформації у проблемно-орієнтованих розподілених комп’ютерних системах при складних умовах зв’язку за рахунок забезпечення регулювання параметрів передавання інформації між компонентами систем в режимі реального часу.
Вперше запропоновано єдиний підхід до побудови засобів цифрового зв’язку між компонентами проблемно-орієнтованих розподілених комп’ютерних систем на нижніх рівнях зі зміною основних параметрів передавання залежно від результатів тестування і моніторингу каналу.
Дістала подальшого розвитку методологія побудови засобів передавання інформації, яка, на відміну від існуючої, забезпечує підвищення ефективності обміну даними за рахунок адаптації пристроїв до параметрів каналу зв’язку на засадах його тестування з урахуванням вимог фізичного та канального рівнів взаємодії відкритих систем.

25

Вперше розроблено математичну модель каналу зв’язку розподіленої комп’ютерної системи як автоматизованої системи управління процесом передавання, яка, на відміну від існуючих, дозволила визначити показник якості передавання даних для випадків мажоритарного і завадозахищеного (п,k)-кодування залежно від складу вектора інформативного сигналу та параметрів передавання, що дозволяє використовувати для аналізу, синтезу і управління роботою системи на канальному рівні математичний апарат теорії автоматичного управління.
Вперше розроблено математичну модель приймача в структурі проблемно-орієнтованої розподіленої комп’ютерної системи, яка на відміну від існуючих, пов’язує комплекс параметрів передавання та ідентифікації інформативних сигналів з параметрами каналу зв’язку, що дозволяє вибирати за результатами тестування каналу і адаптивно змінювати під час моніторингу пороги ідентифікації інформативних сигналів на фізичному рівні. Вибрано інформаційний критерій, який дозволяє визначати необхідність введення додаткових регулюючих параметрів для ефективного управління процесом передавання інформації у проблемно-орієнотованих розподілених комп’ютерних системах.
Вперше розроблено математичну модель, яка, на відміну від існуючих, пов’язує ефективну швидкість передавання з параметрами каналу, передавання та коду при мажоритарному і завадозахищеному (п,k)-кодуванні на канальному рівні, що дозволяє за результатами тестування вибрати оптимальний метод кодування для визначених умов передавання і параметрів каналу зв’язку.
Проведено дослідження впливу завад різного типу на інформативний сигнал під час передавання даних в умовах широкосмугової модуляції, в результаті якого вперше, на відміну від існуючих, запропоновано двоетапну фільтрацію з вилученням імпульсних завад за допомогою медіанного фільтра та флуктуаційних за допомогою вейвлет-пакетів, а також вперше запропоновано використання швидкої медіанної фільтрації сигналів з урахуванням вимог двох нижніх рівнів взаємодії відкритих систем.
Запропоновані нові методи передавання інформації, які, на відміну від існуючих, забезпечують підвищення ефективності обміну даними у проблемно-орієнтованих розподілених комп’ютерних системах з урахуванням вимог фізичного та канального та рівнів.

За рахунок створеної методології розширений діапазон працездатності засобів передавання інформації для імовірностей спотворень елементарних сигналівр0= 10-2та співвідношень сигнал/шумh22 (а в окремих випадках дляр0= 10-1та співвідношень сигнал/шумh2> 1). Це дозволяє створювати і впроваджувати експериментальні зразки для проблемно-орієнтованих комп’ютерних систем та мереж для умов, при яких стандартизовані технічні засоби не можуть гарантовано працювати, що обумовлено відповідними рекомендаціями і протоколами.
26