Posibniki.com.ua Інформатика Системи моніторингу 5.4. Розподілена система моніторингу


< Попередня  Змiст  Наступна >

5.4. Розподілена система моніторингу


Під розподіленою системою слід розуміти сукупність автономних процесів, що об’єднані в комунікаційні підмережі для нагромадження даних і діють спільно для розв’язання загальної задачі. За допомогою мережі відбувається координація розподілених процесів і обмін інформацією.

Визначення розподіленої системи в технічному сенсі тісно пов’язане з переданням інформації і організацією оброблення даних. Існує щонайменше п’ять критеріїв, якими можна схарактеризувати розподілену систему: архітектура апаратного забезпечення, оброблення та нагромадження даних, управління системою, її інваріантність. Загальна пам’ять, за допомогою якої різні процеси

рівною –1. У протилежному випадку, тобто коли не можна стверджувати, що напруженість на фінансовому ринку в один із днів вища, величина kl a дорівнює 0.

Організаційні системи, в яких є кілька керівних органів, що перебувають на одному або кількох рівнях ієрархії, дістали назву систем із розподіленим контролем або розподілених систем прийняття рішень (РСПР). Задача аналізу РСПР полягає в описі множини рівноважних у тому чи іншому сенсі станів і/або стратегій її учасників, задача синтезу — в пошуку процедур взаємодії (механізмів функціонування) осіб, які приймають рішення (ОПР), що дозволяють їм узгоджено приймати ефективні управлінські рішення.

Однією зі складних проблем у РСПР є розроблення раціональних управлінських рішень на підставі достатньої й достовірної інформації. Ця обставина унеобхіднює розвиток теорії та практичного застосування моніторингу в РСПР або розподіленого моніторингу.

З метою автоматизації функцій збирання й оброблення економічної інформації для потреб управління виникає необхідність формування комплексної моделі спостереження за економічними об’єктами, раціонального варіанта реалізації РСМ, інформаційнопрограмного забезпечення, використання різних програмних систем.

Розподіленою системою моніторингу будемо називати програмно-апаратне рішення щодо збирання, оброблення та відображення інформації, яке складається із компонентів, що функціонують на фізично віддалених і незалежних одне від одного гетерогенних вузлах, що надається користувачам єдиною об’єднаною системою.

У такій системі відношення місцезнаходжень елементів (або груп елементів) відіграють істотну роль у плані функціонування системи, а отже, і з точки зору аналізу та синтезу системи. До таких систем можна віднести економіку загалом, окремі галузі, промислові комплекси, АПК, транспортну систему, систему повітряного, наземного і надводного простору, екологічну систему тощо.

Розподілені СМ мають всі атрибути систем моніторингу, але разом із тим, вони характеризуються і низкою особливостей:

можуть обмінюватися даними, в розподіленій системі майже не використовується. Тому класичні методи синхронізації і комунікації виключаються. Єдино можливим методом комунікації є обмін інформацією, причому відправник і одержувач виступають в ролі рівноправних комунікаційних партнерів, між якими відбувається неструктурований обмін даних. Неструктурована система повідомлень вимагає ефективних, мобільних, комунікаційних служб, які зазвичай ієрархічно впорядковані і допускають високий рівень свободи при розробленні розподілених додатків.

З урахуванням особливостей розподіленої системи моніторингу її побудова має здійснюватися за принципами, які відображають: складність структури — система має множину підсистем, що мають функціональні зв’язки між собою і з зовнішнім середовищем; гетерогенність — система включає до свого складу множину різних ресурсів (обчислювальних, програмних та інших ресурсів); розподіленість — система складається з територіально розподілених підсистем; динамізм — система перебуває у стадії постійного розвитку й удосконалення, наражаючись при цьому на впливи з боку зовнішніх і внутрішніх чинників; багатофункціональність — система призначена для розв’язання великої кількості задач; потужність — система характеризується значними обсягами інформації, що циркулює в її інформаційній мережі.

У процесі розроблення проекту побудови РСМ підлягають розв’язанню такі задачі: структурне і функціональне проектування системи; проектування архітектури програмних комплексів оброблення інформації різних рівнів ієрархії системи; вибір методів розв’язання задач, забезпечення надійності її функціонування; організація мережевої взаємодії елементів системи моніторингу; організація зберігання даних про стан об’єкта спостереження (документування) і роботи з даними тощо.

розподілені СМ обслуговують велику територію, мають розвинену комунікаційну мережу, що закликана забезпечити не тільки збирання, збереження і передання інформації, а й її розподілене оброблення; при дослідженні розподіленої СМ необхідно враховувати високу потужність інформаційних потоків, що циркулюють в її інформаційній мережі, яка вимагає ущільнення інформації, що дуже важливо як при її переданні, так і при збереженні та обробленні; процеси спостереження РСМ характеризуються високою динамічністю, на що необхідно зважати при визначенні її характеристик; масштабність РСМ висуває особливі вимоги до її структури, що будується за ієрархічним принципом.

До найважливіших із них належать задачі визначення її структури, функцій та параметрів інформаційно-програмного комплексу.

Методи побудови розподіленої системи моніторингу мають бути такими, щоб її структура відповідала своєму призначенню, цілям, завданням, заданим вимогам та обмеженням, забезпечувала задані характеристики, ефективні механізми управління процесами й інформаційними ресурсами, була адаптивною до можливих структурних модифікацій.

Наявні методи вироблення системотехнічних рішень побудови систем дозволяють формувати їхні варіанти на рівні функціональних елементів і зв’язків між ними. При цьому порівняння варіантів дає змогу оцінювати основні показники системи.

Один із методів формування архітектури РСМ та оцінювання варіантів його системотехнічної реалізації викладено в [17]. Виходячи із цільових завдань системи моніторингу, виокремлюють множину необхідних функцій. Потім на підставі вимог до системи визначають структурні елементи, що забезпечують реалізацію цих функцій і, зрештою, формують раціональний план робіт зі створення системи.

Для формалізації задачі структуризації РСМ введемо позначення: множина задач системи; множина вимог до системи; множина засобів реалізації функцій системи; — множина компонентів видів забезпечення; множина показників якості плану побудови системи.

Оскільки окремі елементи цих множин можуть бути нечітки&

Оскільки окремі елементи цих множин можуть бути нечітки&

ми, необхідно побудувати нечіткі відображення &= &

1 &

2 o&

3 такі, що: ми, необхідно побудувати нечіткі відображення &= &

1 o &

2 o&

3 такі, що:

1 : S?F &

2 )(:CTF?? ? , F C &

3 )(:GTC F ?? ? , рац PL

Раціональний план побудови системи визначається як рац PL ),( r NMKJIr PLQopt ????? де ? — знак «дорівнює за визначенням»; )( r PLQ — вектор показників якості плану побудови системи.

?

З огляду на те, що відомі методи формування системотехнічних рішень у процесі розроблення варіантів на рівні функціональних елементів і зв’язків між ними досить грубо оцінюють основні показники системи, для достовірнішого оцінювання їх в якості відображення & слід розглядати сукупність таких операторів: ?

1 — моделювання відображення &, ?

2 — формування раціонального варіанта РСМ, &

3 — забезпечення достовірності оцінок, кожен з яких являє собою відповідний кортеж, а саме: де f — функціонально-інформаційний процес формування варіанта РСМ; м — мовні засоби опису елементів процесу; h — формальне зображення процесу; де ВД — опис вхідних даних;

?

1 = < f, м, h >, ?

1 = < f, м, h >, ?

2 = < ВД, ПП, , рац PL P >, ?

2 = < ВД, ПП, , рац PL P >,

ПП — процедура проектування; де ІС — інформаційне середовище проектування; — механізм оцінювання можливих варіантів;

ДО — засоби підвищення достовірності оцінок;

ДО — засоби підвищення достовірності оцінок;

ОП — оцінювані параметри.

Процес формування раціонального варіанта РСМ у формалізованому вигляді можна відобразити теоретико-множинною моделлю, яка являє собою композицію п’яти часткових моделей:

5 модель оцінювання і вибору раціонального плану побудови РСМ.

де o і ? — знаки композиції та декартового добутку відповідно; F — функції системи; F C — засоби реалізації функцій; рац PL — раціональний план побудови системи.

5 модель оцінювання і вибору раціонального плану побудови РСМ.

Кожна із цих часткових моделей являє собою відповідний кортеж як упорядкований кінцевий набір елементів, кожен з яких належить деякій множині, зокрема: де O — механізм визначення функцій; де C ? — експертні оцінки переваг різних засобів реалізації функцій на множині {F?де G ?– експертні оцінки переваг вибору компонентів видів забезпечення на множині { F C?T?G}; F PL — плани реалізації функцій. де H — механізм формування часткових планів побудови РСМ; C PL — плани побудови РСМ; , де

51 µ — модель оцінювання вартості;

51 µ — модель оцінювання вартості;

52 µ — модель оцінювання ефективності;

53 µ — модель вибору раціонального плану;

335 де — модель визначення функцій РСМ; модель вибору засобів реалізації функцій; модель формування планів реалізації функцій; модель формування часткових планів побудови РСМ;

де — модель визначення функцій РСМ; модель вибору засобів реалізації функцій; модель формування планів реалізації функцій; модель формування часткових планів побудови РСМ;

1 L — механізм оцінювання планів C PL за вартістю; V — оцінки планів побудови РСМ за вартістю; де

52 µ = < , , C PL,

2 L, ? >,

52 µ = < F, T, C PL,

2 L, ? >,

2 L — механізм оцінювання планів C PL за ефективністю; ? — порівняльна оцінка планів побудови РСМ за ефективністю; де

53 µ = < , ?,

3 L рац PL >,

53 µ = < V, ?,

3 L, рац PL >,

3 L — механізм вибору раціонального плану.

Процес формування раціонального варіанта реалізації розподіленої системи моніторингу зображено на рис. 5.13. Рис. 5.13. Схема формування раціонального варіанта реалізації РСМ

РСМ задача 1задача I

1 n ... функція 1функція R ...

Етап 1

Етап 2 засіб 11засіб K1 ... ... засіб 1Rзасіб KR ... план 11план K1план 1R

3 n планKR

Етап 3 ... ... ...

План створення РСМ1

План створення РСМ R

Етап 4

Вибір раціонального плану створення РСМ ...

Етап 5

Запропонована модель і наведена схема дають змогу структурувати процес формування раціонального варіанта системи за планом її створення, що дозволяє отримати оцінки очікуваних показників створюваної системи.

де

Кожен з етапів цієї схеми відображає процес, що описується відповідними частковими моделями

5 . При цьому формування засобів реалізації функцій залишається неформалізованим процесом.

µ, µ, µ, µ, µ

1

2

3

4

Задача визначення структури РСМ тісно пов’язана із задачею оптимізації її функціонування.

Розглянемо постановку задачі оптимізації структури РСМ з урахуванням взаємозв’язку завдань і вузлів у процесі функціонування. Для її формалізації введемо такі позначення: задачі; результатів розв’язку задачіi li i v ? — витрати на розроблення інформаційно-програмного забезпечення (ІПЗ) розв’язку задачі li i ?; li i w ? — витрати на розв’язання задачі li i ?;

l — індекс вузла РСМ, Ll,1=; i ? — варіант розв’язання і-тоїl — індекс вузла РСМ, Ll,1=; li i E ? — ефективність використання li ?;

Ф — наявні фінансові ресурси на розроблення та розв’язання задач РСМ.

Модель задачі має вигляд:

— максимізувати функціонал li li lili li lili li li i i ii i ii i i xwyvxE ? ? ?? ? ?? ? ? ??? ?? ,,,,,, (5.24) за таких умов: i i де

337

Функціонал моделі (5.24) являє собою величину ефективності використання результатів розв’язку всіх задач за визначеними варіантами в усіх вузлах системи, крім витрат на розроблення інформаційно-програмного забезпечення та розв’язання всіх задач, тобто величину ефективності розподіленої системи моніторингу.

Умова (5.25) відображає обмеженість фінансових ресурсів на зазначені витрати.

Умова (5.26) забезпечує вибір лише однієї задачі, що вирішується за варіантом i ? у l-тому вузлі.

Умова (5.27) забезпечує наявність у l-тому вузлі єдиного інформаційно-програмного забезпечення для розв’язання і-тої задачі за варіантом i ?.

Ця модель належить до класу нелінійних моделей математичного програмування, вирішення якої аналітичними методами утруднено. Тому для розв’язку задачі в даній постановці доцільно використовувати агрегативно-декомпозиційний підхід [112], який передбачає два взаємопов’язані етапи: послідовну декомпозицію цілей, функцій і задач системи; агрегування функціональних задач на відповідних рівнях деталізації архітектури для генерування варіантів побудови системи загалом.

Отже, визначення структури РСМ є процесом послідовного розв’язання пов’язаних задач вибору її основних елементів і підсистем: вибір підсистем і вузлів та узгодження їх цілей; розподіл задач (функцій) за вузлами функціональних підсистем; вибір засобів, які забезпечують вчасне розв’язання задач.

Унаслідок взаємозв’язку цих задач і необхідності коригування отриманих рішень у [67] пропонується розв’язувати їх у процесі здійснення ітераційної процедури, яка передбачає попередню побудову базового (опорного) варіанта структури РСМ і його подальше послідовне уточнення.


< Попередня  Змiст  Наступна >
Iншi роздiли:
Частина 2. 5.5. МОНІТОРИНГ ДІЯЛЬНОСТІ ВИРОБНИЧОЇ СИСТЕМИ
5.6. СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ІНВЕСТИЦІЙНОЇ АКТИВНОСТІ
МОНІТОРИНГ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ а також УМІТИМЕТЕ: Вивчивши матеріал цього розділу, ви ЗНАТИМЕТЕ:
6.2. ВИМОГИ ДО СИСТЕМ МОНІТОРИНГУ ІТ
6.3. ТЕХНОЛОГІЯ ПРОВЕДЕННЯ МОНІТОРИНГУ ІТ
Дисциплiни

Медичний довідник новиниКулінарний довідникАнглійська моваБанківська справаБухгалтерський облікЕкономікаМікроекономікаМакроекономікаЕтика та естетикаІнформатикаІсторіяМаркетингМенеджментПолітологіяПравоСтатистикаФілософіяФінанси

Бібліотека підручників та статтей Posibniki (2022)