Journal influence
Bookmark
Next issue
Forming an integral efficiency factor of information system functioning
The article was published in issue no. № 2, 2012 [ pp. 144 ]Abstract:Offered an approach to creating an integral efficiency factor of information system operation using its abstract-algebraic model.
Аннотация:Предлагается подход к формированию интегрального показателя эффективности функционирования информаци-онной системы с использованием ее абстрактно-алгебраической модели.
Authors: Semenov S.A. (sergeysemenov53@gmail.com) - Military Academy of the Aerospace Defence, Tver, Russia, Ph.D, Arzhaev V.I. (arzhaeVI@cps.tver.ru) - R&D Institute Centerprogramsystem (Branch Manager), Tver, Russia, Ph.D, V.S. Semenov (Sven258@yandex.ru ) - Military Academy of the Aerospace Defence (Lecturer), Tver, Russia, Ph.D, (sergey.monichev@gmail.com) - | |
Keywords: abstract model, effectively, integral indicator, system |
|
Page views: 11871 |
Print version Full issue in PDF (5.19Mb) Download the cover in PDF (1.31Мб) |
На начальных этапах архитектурного проектирования одним из эффективных подходов к структуризации функционального представления информационной системы является построение обобщенной модели, абстрактно отображающей основные значимые функции системы, а также их взаимосвязи. Модель информационной системы позволяет создавать предпосылки для объективного анализа, формирования представления о подходах и путях ее построения, частичного снятия или разрешения неопределенности относительно облика системы, снижения рисков возникновения ошибок при выборе варианта ее построения [1]. Причем существенное значение для снижения такого риска играет правильный выбор показателей и критериев ее эффективности. Как показано в [2], для сложной иерархической целенаправленной информационной системы с соответствующей совокупностью сложных свойств и обширным множеством количественных показателей решение проблемы их правильного выбора состоит в организации этого множества в агрегированную иерархическую структуру и выявлении показателя, интегрально характеризующего эффективность системы. В статье рассматривается один из возможных подходов к обоснованию подобного показателя, обладающего как физическими, так и функциональными свойствами. Под информационной системой в данном случае понимается система реального масштаба времени, состоящая из множества распределенных на местности датчиков (измерительных элементов), формирующих данные о воздушной обстановке, и иерархической структуры пунктов обработки, осуществляющих пространственно-временное объединение этих данных. Пусть система S погружена в среду С, состоящую из совокупности разнородных составляющих, основными из которых являются надсистема Sпотр, или множество разнородных потребителей информации, и внешняя среда, представленная воздушной обстановкой, воздействующей на систему энергетически и информационно. Эти воздействия в измерительных элементах системы преобразуются во входные информационные объекты X, поступают на вход информационных процессов других уровней иерархии и выдаются в качестве выходных информационных объектов Y в надсистему X´{SÇSпотр}ÌC, SÌX´Y. (1) Входной информационный объект для сложной системы можно представить как объединение подмножества измеримых, непосредственно наблюдаемых информационных воздействий M и воздействий, о которых имеется только косвенная информация U [3], то есть формируемая в результате преобразования непосредственно наблюдаемой информации: X=MÈU. (2) Преобразования могут осуществляться как логико-эвристическими, так и строгими математическими методами, а также их сочетанием. Причем в составе непосредственно наблюдаемых информационных воздействий имеются маскирующие и искажающие преднамеренные и непреднамеренные воздействия различной природы. Эти воздействия влияют на измерения, искажая как их результаты, так и результаты преобразований. С учетом маскирующих и искажающих воздействий В входной информационный объект можно представить в виде X=MiÈBÈU, M=MiÈB, (3) где Мi – непосредственно наблюдаемые неискаженные информационные воздействия. Выходной информационный объект Y формируется как результат воздействия оператора системы R на всю совокупность поступающей на вход разнородной информации X´R=Y или причем RÍSÌY´X, или RÍSÌY´{MiÈ ÈBÈU}. Оператор R представляет собой совокупность подмножеств алгоритмов, составляющих функционал обработки информации А, необходимых для его реализации ресурсов Р и организационно-технических объектов системы О: R={A´P´O}. (4) Алгоритмы, составляющие функционал, обеспечивают сбор, получение полезной информации, ее накопление и преобразование в соответствующие структуры, то есть каждый из них позволяет достичь какой-то конкретной цели. Вступая в соответствующие отношения, которые в принципе определяют организованность системы, они обеспечивают достижение общей цели ее функционирования. Маскирующие и искажающие воздействия на входной информационный объект, неполное соответствие состава, возможностей и отношений алгоритмов системы конкретному состоянию воздушной обстановки приводят к формированию в этом объекте ложной и не удовлетворяющей требованиям потребителей информации BY: . (5) Тогда абстрактная модель информационной системы как сложной, открытой, целенаправленной гетерогенной системы выглядит следующим образом: ({{AF, RF}´P´O}:G)ÍSÌ{BYÈYi}´P Алгоритмы, составляющие функционал, обеспечивают сбор, получение полезной информации, ее накопление и преобразование в соответствующие структуры, то есть каждый из них позволяет достичь какой-то конкретной цели. Вступая в соответствующие отношения, которые в принципе определяют организованность системы, они обеспечивают достижение общей цели ее функционирования. Маскирующие и искажающие воздействия на входной информационный объект, неполное соответствие состава, возможностей и отношений алгоритмов системы конкретному состоянию воздушной обстановки приводят к формированию в этом объекте ложной и не удовлетворяющей требованиям потребителей информации BY: . (5) Тогда абстрактная модель информационной системы как сложной, открытой, целенаправленной гетерогенной системы выглядит следующим образом: ({{AF, RF}´ ´{MiÈBÈU}, (6) где G – общая цель функционирования; AF, RF – множества автоматизированных задач (алгоритмов), реализующих функционал системы и множество отношений между ними. Это согласуется с представлением системы как системы, состоящей из множества организационно-технических объектов О, обладающих соответствующими ресурсами Р, когда достижение общей цели G, сформированной внутри системы, сводится к решению общей задачи GF (в данном случае задачи сбора и обработки информации) и реализуется через формирование соответствующих отношений RF подмножества частных целенаправленных функций, задач, процессов, алгоритмов: G®GF={gf}, {gf}ÛAF={af}. (7) Целью информационной системы является формирование отображения, адекватного воздушной обстановке, то есть XÛY, что обеспечивается соответствием возможностей, состава и отношений между алгоритмами характеристикам входного информационного объекта [2]. Наличие во входном информационном объекте маскирующих и искажающих воздействий, неполное соответствие состава, возможностей и отношений между алгоритмами системы конкретному состоянию воздушной обстановки приводят к возникновению в системе информационных потерь и формированию неадекватного отображения. К информационным потерям относится информация, как потерянная в ходе формирования отображения, так и ложная, искаженная и не удовлетворяющая требованиям потребителей. Информационные потери, неадекватность отображения как результат функционирования являются проявлением объективно существующей неопределенности процесса отображения, связанной с совокупностью реализованных в системе средств и способов описания, преобразования и представления информации, их возможностями по обеспечению ее соответствия воздушной обстановке во всем диапазоне условий ее изменения и представления потребителю в требуемом виде. Информационными потерями удобно характеризовать степень недостижения цели функционирования системы. C учетом комбинированного характера неопределенности и доминирования при отображении в информационной системе логико-лингвистического характера ее представления [2] подмножество информационных потерь можно описать нечетким подмножеством BY={by, m(by)}, BY={XÈY}Ç. (8) Таким образом, нечеткое подмножество BY представляет собой некую характеристику сте- пени недостижения цели функционирования информационной системы. В соответствии с этим количественную характеристику нечеткого подмножества BY, а именно его мощность, можно использовать в качестве характеристики степени недостижения цели функционирования информационной системы. Для удобства использования подобной интегральной характеристики целесообразно рассчитывать относительную величину показателя информационных потерь: bпотерь=F(cardBY /card X). (9) Предлагаемый показатель обладает свойствами физического и функционального показателей. Он рассчитывается с использованием результатов непосредственных измерений, полученных, например, в тестовом режиме, дает возможность локализовать элементы системы, на которых происходят недопустимые потери. Отражая степень недостижения цели, этот показатель позволяет оценивать вклад информационной системы в надсистему и может использоваться в качестве обратной связи при адаптации системы к состоянию среды. Кроме того, использование сформированного на основе этого показателя критерия минимума информационных потерь позволяет вполне целенаправленно проводить проектирование информационной системы, а с помощью полученного на этапе разработки количественного значения критерия осуществлять сравнительную оценку эффективности системы в ходе применения по назначению в местах дислокации. Литература 2. Агрегирование информации о воздушной обстановке: монография / С.А. Семенов [и др.]. Тверь: ВА ВКО, 2008. 3. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы. М.: Мир, 1978. |
Permanent link: http://swsys.ru/index.php?page=article&id=3133&lang=&lang=en&like=1 |
Print version Full issue in PDF (5.19Mb) Download the cover in PDF (1.31Мб) |
The article was published in issue no. № 2, 2012 [ pp. 144 ] |
Perhaps, you might be interested in the following articles of similar topics:
- О подходе к развитию методики построения радиолокационной системы
- Метод оценки вероятности принятия ошибочных решений при дискриминационном анализе транспортных узлов
- Оценка эффективности систем логического вывода модифицируемых заключений
- Архитектура системы информационно-имитационного моделирования поддержки жизненного цикла ИТ-инфраструктуры
- Система оценочных показателей и критериев деятельности государственных служащих
Back to the list of articles