Оглавление

Введение

1. Модель оценивания работоспособности информационной системы в условиях неопределенности

2. Модель оценивания и обеспечения надежности сложного программного комплекса

3. Модель надежности человека-оператора

4. Модели оценивания надежности элементов на основе форсирования испытаний

5. Обобщенная модель форсированных испытаний

6. Модель оценивания надежности программного обеспечения на основе форсирования процесса его тестирования

7. Модель оценивания производительности сетевой структуры с ненадежными узлами

8. Модель скоростного распределения вероятностей

9. Элементарные модели вероятностного анализа комплексной переменной

Литература

 

введение

В период научно-технической революции наблюдается процесс интеграции знаний на основе целой группы естественных и технических наук, главным образом кибернетики, вычислительных систем, атомной энергетики и космонавтики. Интеграция развивается на путях становления общей научной методологии и формирования общих закономерностей.

Именно синтез знаний позволяет сделать следующий шаг вперёд в познании [1].

Так, кибернетика (kybernёtike – греческое – искусство управления) в момент своего возникновения, интегрируя ряд дисциплин, ориентировалась на представления классической физики и подчёркивала “устойчивость, постоянство окружающего нас мира”. Всякого рода неравновесие, неустойчивость в ней рассматривалось как возмущение, временно препятствующее возникновению структуры, отождествляемой с упорядоченностью в равновесном состоянии.

Синергетика, имея преемственную историческую связь с кибернетикой и общей теорией систем, исходит из противоположной точки зрения на объективную реальность, из более широкого охвата явлений. Для неё неравновесность, неустойчивость не препятствие, а, напротив, источник упорядоченности, как отклонение, инициирующее движение. Синергетика получила название от synergos – греческое – вместе действующий, для осуществления одного определённого движения, цели. Она исходит из того, что процессы окружающего нас мира в принципе нелинейны, а линейные процессы, допускающие описание с помощью линейных математических методов, составляют в этом мире весьма ограниченный класс. В начале прошлого века, однако, считалось верным обратное: линейные методы универсальны, а нелинейные являются их частным случаем.

Синергетика – относительно новая, обобщающая наука, претендующая на изучение законов самоорганизации в живой и неживой природе и развитие сложных открытых систем [2]. Здесь мы только отметим, что философское определение системы (Философская энциклопедия. – Т.5. – М.: СЭ, 1970. – 740 с) включает понятие целостности, которое совмещает в себе свойства открытости и закрытости. В соответствии с этим в естественных науках различают закрытый и открытый метод исследования. До сего дня в науке господствуют методы, которые не годятся для изучения открытых, саморазвивающихся, жизнеспособных систем. Закрытость этих методов определяется требованиями конструктивности, объективности, замкнутости. Детерминизм (вплоть до абсолютной точности), безусловная независимость от субъекта, предельная простота описания - таковы строгие критерии традиционной парадигмы, заводящей науку в безжизненный тупик [2].

Метод изучения открытых систем, соответствующий предмету, должен обладать свойствами неопределённости, условности, дополнительности [2]. Для таких систем неопределённость принципиально неустранима и необходимость, возможность и случайность адекватно отражаются лишь статистическими вероятностными закономерностями, учитывающими в самом математическом аппарате нечёткость отображаемых множеств.

Сравнивая обе названные науки, можно отметить следующие их отличия. Для кибернетики характерен бихевиористический подход: изучение реакции системы на изменение окружающей среды без специального учёта специфики её структуры и внутренней организации. Наоборот, в синергетике главная задача состоит в познании внутренней организации изучаемого образования, кооперативных эффектов, связанных с перестройкой его структуры в условиях активного обмена энергией и веществом с окружающей средой.

В предлагаемом читателю небольшом труде мы сознательно уклонимся от социального аспекта синергетики, ограничиваясь только технической стороной этой науки, по аналогии, как это делается при определении технической кибернетики. Технической синергетикой будем называть отрасль науки, изучающую эргатические системы и их составные элементы на основе идей и методов синергетики [2].

Данный выпуск 1 “Вероятностные модели элементов сложных систем” содержит девять небольших разделов. В каждом разделе рассматривается отдельная, в подавляющем большинстве независимая от других модель. Некоторые из моделей имеют логическую или математическую связь.

 

Первый раздел посвящён изучению вероятностной оценки работоспособности информационной системы “техника – программное обеспечение – оператор” в условиях статистической неопределённости.

Во втором разделе исследуется матричная модель оценивания и обеспечения безошибочности работы сложного программного комплекса со случайными связями между его элементами.

Модель надёжности человека-оператора в условиях обучения рассматривается в третьем разделе. Здесь получена вероятностная оценка работоспособности оператора в зависимости от длительности обучения. По аналогии с физическим принципом Н.М. Седякина в надёжности введено понятие ресурса работоспособности оператора, состоящего из двух компонент: израсходованного ресурса и восполненного ресурса работоспособности. Показано их влияние на общую оценку работоспособности оператора.

В разделе четвёртом предпринята попытка соединения выводов вероятностной теории надёжности на основе физического принципа Н.М. Седякина (базовой модели) с экспериментальными результатами оценивания продолжительности жизни различных изделий в зависимости от утяжеления режимов их испытаний (уравнениями связи) с целью прогнозирования необходимых вероятностных характеристик изделий. Приведены основные типовые расчётные соотношения для различных уравнений связи изделий.

Если ускорения изменения определяющего параметра изделия в двух различных режимах испытаний изделия различны, то и законы распределения времени его жизни в этих режимах оказываются различными. На это необходимое условие нарушения инвариантности распределений при форсированных испытаниях указано в пятом разделе. При этом сделано предположение, что отсутствует дефект-утрата работоспособности изделия в зависимости от величины нагрузки (влияния среды испытаний).

Шестой раздел посвящён рассмотрению простейшей модели форсированных испытаний программного обеспечения. В качестве фактора нагружения берётся быстродействие технологического вычислительного средства. Аналитически показана возможность осуществления форсированных испытаний программного обеспечения. Однако вопрос подобия вычислительных процессов при испытаниях на различных средствах остаётся открытым, требующим изучения.

В седьмом разделе предложена комплексная модель оценивания производительности сложной сетевой структуры, обладающей ненадёжными узлами переработки (передачи) информации. В основу модели положен матричный метод, аналогичный методу, рассмотренному во втором разделе. Здесь построена модель ненадёжного производительного узла. Получена оценка для средней вероятности прохождения заявки во всей сети, а также выражения для произвольных моментов случайной величины – вероятности обслуживания заявки в сети (информационном направлении).

Оценивание производительности сетевых структур различной природы обычно связывают со случайным суммированием времён пребывания заявок в узлах сети, находящихся на определённой траектории следования. При решении задач оценивания и обеспечения производительности известный аппарат теории массового обслуживания в многофазовых системах встречает известные трудности. В отличие от временных распределений, используемых для решения подобных задач, в разделе восьмом предложена модель скоростного распределения вероятностей, которое, на наш взгляд, может быть более естественным для решения задач, связанных с расчётами пропускной способности сложных систем. Приведён один из возможных алгоритмов построения скоростных распределений по временным распределениям.

В последнем, девятом, разделе предложена модель построения вероятностной меры случайного вектора комплексной переменной. В отличие от обычной вещественной вероятностной меры она является функцией комплексной переменной в силу того, что каждой компоненте вектора приписывается свой весовой коэффициент принадлежности к оси координат: вещественная или мнимая единица. Приводятся примеры построения плотностей вероятностей комплексной переменной на основе дельта-функции на комплексной плоскости и характеристической функции, учитывающей весовые коэффициенты. Компоненты векторов независимы, непрерывны или дискретны. В качестве прикладных примеров рассмотрены: задача квантования случайного вектора на плоскости; задача теории восстановления на плоскости; пример нахождения комплексных супериндикаторов теории эффективности и задача простейшего (бернуллевского) случайного блуждания на комплексной плоскости. Конечно, вопросы применимости комплексной вероятностной меры, её однозначности и представления в пространстве требуют дальнейшего изучения. Однако, на наш взгляд, будущее подобной меры с учётом расширения поля комплексных чисел до кватернионов Гамильтона, может быть в вычислительном отношении достаточно продуктивным при решении отдельных задач.

Автор отдаёт себе отчёт в том, что не все модели достаточно результативны, тесно связаны одна с другой, а в некоторых аспектах, может быть, и сомнительны. Он открыт для конструктивной критики.

На оглавление

 

P.S. "Компания открытых систем" приглашает всех заинтересованных лиц ( математиков,  научных работников, проектировщиков программных комплексов и др.) дать свои комментарии по поводу данной  книги господина В.А. Смагина и прислать их на наш email: Sirine@mail.ru или непосредственно автору va_smagin@mail.ru. Наиболее интересные статьи, комментарии, высказывания обязательно будут опубликованы.

http://fr.gretta.ru/franchising/ как правильно выбрать и купить готовый бизнес.

Назад

Только подписка гарантирует Вам оперативное получение информации о новинках данного раздела


Желтые стр. СИРИНА - Новости - подписка через Subscribe.Ru

Аренда компрессоров mtarenda.ru/arenda_compressora. ** православная пасха

Copyright © КОМПАНИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ. Все права сохраняются.
Последняя редакция: Ноябрь 13, 2009 10:54:44.