Методика пошуку і аналізу інформації для діагностування обчислювальних пристроїв систем військового призначення

Размещено на http://allbest.ru

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Методика пошуку і аналізу інформації для діагностування обчислювальних пристроїв систем військового призначення

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

інформаційний програма військовий

Актуальність теми. Постійне удосконалення обчислювальних пристроїв (ОП) по таких важливих показниках, як продуктивність, надійність, діапазон і точність оброблюваних даних, складність технічних рішень і достовірність роботи, відносить діагностування до найбільш динамічних напрямків обчислювальної техніки і пред'являє до методів і засобів діагностування високі вимоги. Розвиток виробництва апаратних засобів обчислювальної техніки та їх широке застосування в різних галузях виробничої діяльності людини висунули на передній план одну з найактуальніших задач - забезпечення надійності обчислювальних пристроїв та систем, побудованих на базі сучасних мікропроцесорних пристроїв. До складу систем військового призначення також входять вузли обчислювальних пристроїв: суматори, помножувачі, дільники чисел і інші пристрої, що виконують арифметичні операції, та блоки пам'яті, управління і синхронізації.

Забезпечення високих показників надійності обчислювальної техніки, зокрема, обчислювальних пристроїв систем військового призначення (ОП СВП), на різних етапах їх життєвого циклу неможливе без інтенсивного розвитку теорії технічної діагностики і ефективного впровадження її результатів у практику.

Діагностування обчислювальних пристроїв дає оперативну оцінку їх технічного стану, що відіграє важливу роль у забезпеченні високої достовірності результатів обчислень, є необхідною умовою успішного розвитку обчислювальної техніки у цілому і має особливе значення для спеціалізованих обчислювачів, які вирішують задачі в реальному масштабі часу, наприклад, у СВП. Для них засоби діагностування в умовах обмеженого часу реалізують основний, якщо не єдиний, спосіб оцінки достовірності одержуваних результатів.

Система інформаційного забезпечення (ІЗ) процесу діагностування ОП - це динамічна система одержання, оцінки, зберігання та перероблення даних, створена з метою вироблення рішень з діагностування на всіх етапах життєвого циклу ОП. Якість ІЗ робить визначальний вплив на виробничу потужність військового ремонтного органу, оскільки до 60-80% середнього часу відновлення при поточному ремонті витрачається на локалізацію дефектів. Інформація про обчислювальні пристрої та їх складові як об'єкти діагностування представлена в різноманітному вигляді: текстові і креслярсько-графічні документи, наукові публікації, довідники, каталоги, нормативні матеріали, набори тестів для різних об'єктів діагностування, неформалізовані знання спеціалістів багатьох галузей.

Дослідження відомих підходів до інформаційного забезпечення процесу діагностування ОП СВП дозволяє зробити висновок, що до теперішнього часу відсутні ефективні, розраховані на широке коло користувачів методики створення інформаційного забезпечення процесу діагностування обчислювальних пристроїв, а це в значній мірі знижує ефективність процесу діагностування та його достовірність. Тому одним з питань, що потребують вирішення є розроблення комплексу математичної та програмної підтримки створення інформаційного забезпечення процесу діагностування ОП СВП.

Значний вклад в сучасний розвиток процесу діагностування обчислювальних пристроїв внесли українські вчені: Пархоменко П.П., Дрозд О. В., Заміховський Л. М., Кривуля Г.Ф, Скобцов Ю. А., Тарасенко В. П., Тоценко В. Г., Герасимов Б.М., Романкевич А.М., Савченко Ю.Г., Байда М.П., Локазюк В.М., Богаєнко І.М., Архангельський В.І., Поморова О. В. та багато інших. Запропоновані ними моделі, методи та розроблені на їх основі інструментальні засоби широко використовувались в дисертаційному дослідженні.

У зв'язку з вищевикладеним тема дисертації має важливе наукове і прикладне значення, оскільки вона спрямована на вирішення актуальної наукової задачі, суть якої є розроблення методики створення інформаційного забезпечення системи діагностування ОП СВП, що дасть змогу підвищити оперативність процесу діагностування.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Наукові та практичні результати дисертаційної роботи отримані при виконанні держбюджетної науково-дослідної роботи Хмельницького національного університету № 6Б-96 “Теорія тестового комбінованого діагностування структур з компонентами підвищеного ступеня інтеграції”, номер держреєстрації 0196V018434, №1Б-2001 “Методологія тестового комбінованого діагностування мікропроцесорних пристроїв та систем на базі компонентів штучного інтелекту”, номер держреєстрації 0101V005058, де особисто автором запропонована методика впорядкування діагностичного забезпечення.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягає в підвищенні оперативності процесу діагностування обчислювальних пристроїв систем військового призначення за рахунок зменшення часу на пошук діагностичної інформації.

Завдання, які необхідно вирішити для досягнення поставленої мети:

1. Розробити модель подання інформації в базах даних процесу діагностування ОП СВП.

2. Розробити модель процесів навігації та генерації стратегій пошуку і навігаційних маршрутів забезпечення діагностування ОП СВП.

3. Уточнити відомі та розробити нові моделі пошуку діагностичної інформації для забезпечення процесу діагностування.

4. Розробити нову пошукову функцію для інформаційного забезпечення діагностування ОП СВП.

5. Розробити нову методику пошуку та аналізу діагностування обчислювальних пристроїв.

6. На основі запропонованих моделей, методів та засобів пошуку діагностичної інформації розробити нову архітектуру системи інформаційного забезпечення діагностування ОП СВП, та впровадити її з метою підвищення оперативності процесу діагностування.

Об'єктом дослідження є процес створення інформаційного забезпечення для діагностування обчислювальних пристроїв систем військового призначення.

Предметом дослідження є методика пошуку і аналізу інформації для діагностування пристроїв систем військового призначення.

Методи дослідження. Методи теорії технічної діагностики, методи текстологічного пошуку, котрі є головними в досягненні мети дисертації - при розробці моделей подання інформації в базах даних, структури інформаційного забезпечення, процесів навігації та генерації стратегій пошуку і навігаційних маршрутів забезпечення діагностування ОП СВП. Методи теорії формальних граматик, теорії графів та теорії кінцевих автоматів, методи системного аналізу, теорії алгоритмів та теорії прикладного програмування - при розробці моделі опису ООБД інформаційного забезпечення процесу діагностування. Теорії ймовірностей, теорії надійності і математичного моделювання на ЕОМ - для оцінки ефективності запропонованих методик.

Наукова новизна одержаних результатів.

1. Розроблені моделі подання, пошуку інформації та генерації стратегій пошуку і навігаційних маршрутів, які включають засоби формалізації предметних знань і навігації в гіперсередовищі, а також їх відповідність ознакам об'єкту діагностування, з метою вибору інформаційного забезпечення, достатнього для реалізації процесу діагностування обчислювальних пристроїв систем військового призначення. Моделі розроблено вперше.

2. Удосконалено метод пошуку та аналізу інформації для діагностування обчислювальних пристроїв, суть якого полягає у пошуку інформації, що відповідає опису об'єкту діагностування та ознакам, що визначають повноту і точність діагностичної інформації. Розроблений метод відрізняється від відомих поточною оцінкою оптимальності відносно повноти і точності обслуговування ознак винайденої діагностичної інформації, що оцінюється за допомогою використання запропонованої пошукової функції. Для реалізації такої адаптивної стратегії в процесі пошуку корегується запит, з метою відображення інформаційних потреб користувача. Це істотно зменшує час пошуку корисної інформації і відповідно підвищує оперативність процесу діагностування ОП СВП за рахунок фільтрації діагностичної інформації.

3. Отримала подальший розвиток архітектура інформаційного забезпечення відомих систем діагностування обчислювальних пристроїв, за рахунок введення до її складу двох контурів - перший контур системи включає ЕОМ, програмні засоби і довідниково-інформаційний фонд про об'єкти діагностування, другий контур - це розподілений комплекс технічних засобів для підготовки, збереження, пошуку, зчитування і виводу діагностичної інформації, що дало можливість істотно скоротити час пошуку запитуваної інформації і відповідно підвищити оперативність процесу діагностування ОП у сенсі оптимальності відносно повноти і точності обслуговування знайденої діагностичної інформації.

Розроблені методи, алгоритми й програмні засоби орієнтовані на автоматизацію, підвищення оперативності процесу діагностування обчислювальних пристроїв систем військового призначення та безпеки при роботі з діагностичною інформацією в базах даних та мережі.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані автором теоретичні результати доведені до конкретних інженерних методик, алгоритмів і пакетів прикладних програм. Результати досліджень складають основу розробленої системи інформаційного забезпечення процесу діагностування ОП СВП. Основні результати дисертації були впроваджені при розробленні системи інформаційного забезпечення процесу діагностування ОП на етапі експлуатації у ВАТ ПТК „Мітел”, в Національній академії Державної прикордонної служби України імені Богдана Хмельницького, та у навчальному процесі кафедри комп'ютерних систем і мереж Хмельницького національного університету. Результати досліджень використовуються при проведенні лекцій та лабораторного практикуму з курсів “Комп'ютерні системи”, “Проектування мікроконтролерних систем”, “Інформаційні технології управління” у Хмельницькому національному університеті.

Практичні результати досліджень рекомендовано використовувати при проектуванні та розробленні систем діагностування та баз даних і знань для них. Використання наведених результатів дозволило розв'язати задачу оптимізації пошуку діагностичної інформації та забезпечити її повноту і точність, що сприяло розширенню їх функціональних можливостей i підвищенню їх конкурентно - спроможності на світовому ринку.

Особистий внесок здобувача. У працях, опублікованих у співавторстві, автору належать: у праці [2,4,6,14,19] - класифікація інформаційного забезпечення процесу діагностування; [8,21,22] - аналіз побудови інфомаційно-пошукових систем; [3,5] - моделі подання діагностичної інформації; [8,9] - моделі подання ООБД; [5,23] - модель подання знань в інформаційних системах процесу діагностування; [1,7] - архітектура автоматизованої системи ІЗ; [10] - метод пошуку текстових та графічних об'єктів в середовищі інформаційного забезпечення процесу діагностування; [11,15,20] - модель стратегії пошуку та генерації навігаційних маршрутів у середовищі інформаційного забезпечення процесу діагностування; [15,16] - модель пошуку інформації в середовищі інформаційного забезпечення процесу діагностування;. [10,12,13,17] - метод пошуку опису об'єктів діагностування в інформаційній діагностичній системі, [24,25] - імітаційна модель пошукової системи.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень оприлюднені на міжнародних та всеукраїнських конференціях, а саме: VII-IX науково-технічна конференції “Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процессах”: 2000 -2003 роки, м. Хмельницький, Міжнародна конференції “Наука і освіта 2004”. - Дніпропетровськ, Третя міжнародна науково-практична конференція “Мікропроцесорні пристрої та системи в автоматизації виробничих процесів” 2004р. - Хмельницький, VIII міжнародної науково-практичної конференції “Наука та інновації 2005”, Дніпропетровськ, III-тя міжнар. молодіжної наук.-техн. конф. Сучасні проблеми радіотехніки та телекомунікацій “РТ-2007”, - Севастополь, Міжвузівській науково-теоретичній конференції “Проблеми сучасної інженерної технології”, 2007 р. - Хмельницький, Научно-практической конференции «Cовременные направления теоретических и прикладных исследований 2007». - Одесса: Чорноморье, ІІ міжнародній НПК “Дні науки - 2006”. Сучасні інформаційні технології. - Дніпропетровськ, Международная НПК “Перспективные инновации в науке, производстве и транспорте”. - Одесса: Чорноморье, 2008, Всеукраїнська НПК “Розвиток наукової думки - 2008”. - Миколаїв: НУК, 2008, VI міжнародній науково-практичній конференції «Військова освіта і наука: сьогодення і майбутнє» - Київ, Військовий інститут Київського НУ ім. Тараса Шевченка, 2010 р., а також на міжкафедральних семінарах факультету комп'ютерних систем та програмування ХНУ.

Публікації. Результати дисертації опубліковані у 25 наукових працях, в тому числі в 12 наукових статтях (з них 7 без співавторів) у наукових фахових виданнях, та в 13 працях у матеріалах та тезах конференцій.

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів та висновків, викладених на 153 сторінках основного тексту, списку використаних джерел (152 найменувань). Робота містить 26 рисунків; 2 таблиці та 2 додатки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність тематики, визначено об'єкт та предмет досліджень, сформульовані мета і задачі, визначена наукова новизна та практична цінність отриманих результатів, а також відомості про апробацію роботи.

У першому розділі дисертаційної роботи проведено аналіз сучасного стану інформаційного забезпечення систем діагностування обчислювальних пристроїв, здійснено огляд вітчизняної та зарубіжної літератури з питань, пов'язаних з темою дисертаційної роботи. Досліджено сучасний стан розвитку процесу діагностування ОП СВП, проведено аналіз обчислювальних пристроїв та їх складових як об'єктів діагностування.

Система інформаційного забезпечення процесу діагностування - це динамічна система одержання, оцінки, зберігання та перероблення даних, створена з метою вироблення рішень по діагностуванню обчислювальних пристроїв.

Однією з найважливіших властивостей ОП СВП є надійність їх функціювання. Забезпечення надійності комп'ютерних систем на протязі життєвого циклу здійснюється різними заходами, зокрема, відновленням, інформаційною надлишковістю, резервуванням. В режимі експлуатації СВП та особливо в режимі реального бою важливо дати відповідь, чи є система справною. Така відповідь може бути одержана шляхом здійснення контролю роботоздатності СВП. У разі отримання негативної відповіді переходять до організації і проведення діагностування з метою виявлення місця та причини прояву несправності.

В роботі проведено дослідження методів та засобів пошуку діагностичної інформації і запропоновано ряд рішень та перспективних напрямків досліджень в галузі інформаційного пошуку. За результами дослідження розроблено класифікацію моделей, методів та засобів пошуку інформації, в тому числі і в мережі Інтернет.

Дослідження відомих підходів до інформаційного забезпечення процесу діагностування ОП СВП дозволяє зробити висновок, проте що одним з питань, які потребують вирішення є розроблення комплексу математичної та алгоритмічної підтримки інформаційного забезпечення процесу діагностування.

На базі проведених досліджень було зроблено висновки про недосконалість інформаційного забезпечення систем діагностування, та доцільність удосконалення методики пошуку та аналізу інформації для підвищення оперативності процесу діагностування обчислювальної техніки, як на етапах проектування та виробництва, так і на етапі експлуатації. На основі аналізу виконано постановку задачі і запропоновано методи для розроблення інструментальних засобів інформаційного забезпечення автоматизації процесу діагностування ОП СВП.

У другому розділі представлено моделі інформаційного забезпечення процесу діагностування ОП СВП.

Тривалість діагностування - це інтервал часу, необхідний для проведення діагностування об'єкту. Вона складається з часу, затраченого на пошук необхідної діагностичної інформації, та часу, необхідного на здійснення діагностування. Розроблені моделі дозволяють покращити оперативність пошуку достатньої інформації для діагностування.

Гіпертекстова форма подання інформації представлена у вигляді орграфа, в вершини якого поміщені тексти (об'єкти діагностування, тестові послідовності, діаграми, графіки, рисунки, таблиці), а дуги вказують на семантичні зв'язки між ними. Серед множини зв'язків при розв'язанні задачі навігації нас цікавлять тільки ті, що визначають порядок проходження текстів. Тому припустимо, що на множині всіх текстів визначений строгий порядок. В загальному випадку структура гіпертексту представлена як кінцева множина вершин, для яких задано порядок проходження. Формальна математична модель представлена схемою структури, обумовленої як шістка:

, (1)

де S - словник, який складається з алфавіту мови;

S0 = { s₁, s₂, ..., s _l} - множина усіх ключових слів, що можуть зустрічатися у запитах;

Z LV= { z₁, z₂, ..., z _l } - множина запитів;

TLV = { t₁, t₂, ..., t_l} - множина повідомлень у словнику S;

RT = {rt₁, rt₂, ...,rt_l} - множина тематичних розділів гіпертексту;

F ={f₁, f₂, ...,f_n} - множина функцій переходів;

F: RTS0 RT - множина функцій переходів, що реалізує відображення S0 у RT; функція f_i деяким парам тематичний розділ - вхідне ключове слово (rt_i, s_i) ставить у відповідність деякий клас rt_i-1 = f_i (rt_i, s_i), rt_i RT; s_i S0.

Якщо S0 RT =0 або Z S0 =0, то інформація в тематичних розділах по даному запиту відсутня.

Гіпертекстова модель даних дозволяє звести основні форми подання інформації до єдиної внутрішньої форми подання даних у вигляді гіпертексту.

Для підвищення оперативності та достовірності процесу діагностування запропонована модель подання структури ІЗ діагностування ОП. ІЗ реалізовано у вигляді об'єктно орієнтованих баз даних (ООБД). Навігаційний спосіб доступу від одного об'єкта до іншого є найбільш розповсюдженою формою доступу до даних в ООБД

Структуру ООБД представимо як кінцеву множину вершин, для яких задано порядок проходження. Формальна математична модель структури ООБД представлена схемою структури, обумовленої як шістка:

, (2)

де - множина класів ООБД;

- множина екземплярів класів;

- функція переходів, що реалізує відображення у : функція деяким парам основний клас - вхідний екземпляр ставить у відповідність деякий клас , ;

- множина таблиць ООБД;

- функція переходів, що реалізує у ; функція , деяким парам основний клас - вхідна таблиця ставить у відповідність деякий клас ; - початкова вершина БД.

У загальному вигляді схема ООБД представлена як СН = {S_i}_i=1...T - множина підмоделей структур БД, з яких складається ООБД. Структура S₁, використовується для ініціалізації процесу розпізнавання, і називається початковою. Множина таблиць T - це таблиці структури, що описується, які надходять на вхід програми-аналізатора безпосередньо з вхідного потоку. Кожному символу kt_p з множини KT відповідає своя структура S_i, що входить до складу схеми ООБД, тобто kt_p S_i (kt_pKT, S_i CH).

Для забезпечення ефективного доступу до інформації в середовищі інформаційного забезпечення необхідно оптимізувати її пошук. Для вирішення даної задачі розроблено модель стратегії пошуку та генерації навігаційних маршрутів.

Формально модель може бути представлена як:

, (3)

де вхідна мова, яка складається з непустих множин

(словник);

= - множина текстів (повідомлень) в діагностичній БД;

= - множина запитів;

- множина пошукових функцій;

- інформаційна потреба;

- функція відображення;

- повнота пошуку по запиту ;

- точність пошуку по запиту ;

- повнота обслуговування по запиту ;

- точність обслуговування по запиту ;

- функція відображення релевантного тексту запиту;

- функція відображення пертинентного запиту.

Один крок пошуку тексту можна промоделювати у вигляді часткового відображення множини запитів в множину текстів. Тоді будь-яке часткове відображення є пошуковою функцією. Під стратегією пошуку будемо розуміти послідовність кроків, кожен з яких відрізняється від попереднього - запитом та/чи пошуковою функцією. При цьому запит та функцію можна коригувати як в режимі діалогу, так і автоматично з використанням даних про об'єм вибірки найдених текстів.

Якщо - деякі запити , - пошукові функції . Тоді під записом- будемо розуміти стратегію пошуку.

Побудуємо в загальному вигляді функцію відповідності, яка оптимізує пошук відносно середніх повноти і точності. В силу визначення середніх втрат пошуку він рахується оптимальним, якщо забезпечується мінімум цих втрат. З теорії статичних рішень відомо, що розбиття множини текстів на два класи забезпечує мінімум критерію, якщо рахувати, що при класу належать тексти, для яких. Тоді функцію відповідності можна визначити наступним чином, так що для будь-якого запиту

. (4)

Відповідна пошукова функція така, що

. (5)

Побудуємо функцію відповідності, оптимізуючи процес пошуку відносно критеріїв оптимальності обслуговування. Аналогічно розглянутому вище, можна покласти, що функція відповідності має вигляд:

. (6)

Пошукову функцію , побудовану на базі функції відповідності, визначимо наступним чином:

. (7)

Реалізація пошукової функції. Якщо є пошуковий образ довільного тексту і пошукове розпорядження, яке відповідає будь-якому запиту , де і - деякі підмножини семантичного покриття внутрішньої мови, і - функція, дорівнює нулю, якщо ні один орланцюжок довжиною множини не міститься серед орланцюжків множини , і дорівнює в протилежному випадку. Тоді і пошукову функцію можна представити в наступному вигляді:

, (8)

(9)

тому що в даному випадку всі тексти, релевантні запиту , розміщені в множині , таким чином у виразі (5), , а.

Пошукову функцію доцільно використовувати на першому і заключному кроці пошуку. Її також можна використовувати і на проміжних кроках при корекції запитів.

Число кроків корекції запитів суттєво залежить від порядку пред'явлення, знайдених в процесі корекції текстів користувачу. При корекції запитів відповідно покладено , тобто в якості першого класу розглянемо всю сукупність текстів. Тоді у виразі (6) , і

, (10)

де і - довільні тексти і запит.

Умовна вірогідность у виразі визначається на основі отриманих в процесі експлуатації інженерної інформаційної системи статичних даних і. - кількість пред'явлень тексту за час функціонування системи у відповідь на відкоригований запит, - число пред'явлень тексту при умові, якщо він релевантний відкоригованому запиту, а в даному випадку і пертинентний. Використовуючи пошукову функцію, можна побудувати стратегію пошуку, оптимальну відносно середніх повноти і точності обслуговування.

Модель навігації у гіперсередовищі є формалізацією існуючих ручних методик формування змісту діагностування і дозволяє автоматизувати процес діагностування. Забезпечується можливість гнучкого планування діагностування шляхом діалогового введення в декларативної формі інформації про методи діагностування у вигляді корекції запитів на основі пред'явлення пошукової інформації, що знайдена. Дана модель є універсальною по відношенню до форми подання інформаційних об'єктів.

У третьому розділі запропоновано підхід до реалізації процесу пошуку діагностичної інформації.

Адаптивний метод впорядкування ІЗ діагностування ОП полягає полягає у вирішенні наступних задач:

1. Пошук повідомлень і текстів з використанням пошукової функції.

2. Коригування запиту користувача.

3. Керування процесом пошуку.

1. Пошук повідомлень і текстів з використанням пошукової функції.

Вхідна інформації - запит , множина текстів і множина їх пошукових образів. Вихідна інформація - множина текстів, знайдених по запиту . Сформуємо запит , на основі якого отримаємо повідомлення , . Будуємо синтаксичний граф повідомлення . На першому етапі синтаксичного аналізу виявляємо в повідомленні всі синтагми. Синтагми є членами деяких синтагматичних структур, які будемо виявляти в ланцюжку, що аналізується.

На другому етапі аналізу з усіх синтагм, які ввійшли в трьох і чотирьохслівні сигматичні структури, виключимо базові (визначаючі) слова, оскільки вони не будуть в подальшому впливати на побудову синтаксичного дерева. Ознакою завершення процедури аналізу є одержання визначального члена єдиної синтагми.

Для реалізації одного кроку пошуку повідомлень і текстів необхідно:

a) ввести запит z;

b) ;

c) побудувати семантичне дерево D повідомлення а;

d) представити D у вигляді множини C = {C₁,С₂,…,С_k} , де k- кількість всіх орланцюжків довжини l в дереві D;

e) сформувати пошукове розпорядження (z)={В₁,В₂,…,В_k}, помістивши в множину B_j (j = 1, k) орланцюжок C_j і всі орланцюжки довжини 1, яким відповідають повідомлення внутрішньої мови, синонімічні повідомленню, представленому орланцюжком C_j;

f) в множині (TLV) знайти сукупність всіх пошукових образів текстів, у відповідності з пошуковою функцією, а в множині TLV - сукупність текстів (z).

2. Коригування запиту користувача.

Вхідна інформації - множина (z) текстів, знайдених за запитом z ZLV. Вихідна інформація - відкорегований запит.

Для реалізації коригування запиту користувача необхідно:

a) якщо (z)=, то перейти до п. e), інакше - до п. b);

TLV:=TLV\(z);

b) видати користувачеві текст t(z), для якого значення функції відповідності мінімально. Коригувати запит (коригує користувач). Якщо корекція закінчена, відновити множину TLV; інакше перейти до п.d);

c) (z): = (z)\{t}. Якщо (z), то перейти до п. c), інакше - до п. е);

d) якщо (z), то відновити множину TLV, інакше виключити з пошукового розпорядження (z) = {В₁,В₂,…,В_k} спочатку по одній множині B_j (j = 1,l), потім по дві і т.д. і впорядкувати їх в вказаній послідовності, утворивши кортеж розпоряджень Р'= <Р'₁, Р'₂, … , Р'_n> (n?1);

e) якщо Р '= , то (z): = TLV, перейти до п. a), інакше в множині (TLV) знайти сукупність всіх пошукових образів текстів за пошуковим розпорядженням Р'₁. Виключити Р'₁ з множини Р' і пронумерувати розпорядження, що залишилися числами 1, 2, ... . Якщо хоча б один текст знайдений, позначити їх множину через (z) і перейти до п. b), інакше знову виконати п. f).

3. Керування процесом пошуку.

Вхідна інформації - запит , множина текстів .

Вихідна інформація - множина текстів, знайдених по запиту .

Для керування процесом пошуку необхідно:

a) Реалізувати один крок пошуку повідомлень і текстів з використанням пошукової функції.

b) Видати повідомлення «Чи потрібна корекція запиту?».

c) Ввести відповідь користувача (так /ні). Якщо так, то перейти до п. d, інакше (пошук закінчений).

d) Виконати коригування запиту користувача. і перейти до п. a.

Алгоритми створення і актуалізація гіпертексту забезпечують розбиття текстів на сегменти і упорядкування цих сегментів на основі енциклопедичних знань з мережі семантичних структур.

Пошук об'єктів (елементів гіпертексту) реалізований у вигляді послідовності процедур синтаксичного і семантичного аналізу запиту і генерації стратегії пошуку в гіпертексті по отриманому, внаслідок аналізу, пошуковому розпорядженню. Аналогічним чином здійснюється пошук фрагментів об'єктів, але процесу пошуку в цьому випадку повинна передувати процедура сегментації бази даних. Рішення задачі навігації в базі даних засноване на реалізації процесів створення і/або актуалізації гіпертексту, пошуку в ньому об'єктів початкових текстів навігаційних маршрутів і генерації останніх

У четвертому розділі приведено архітектуру інформаційного забезпечення автоматизованої системи діагностування ОП СВП.

Для вирішення поставлених проблем запропоновано двохконтурну архітектуру інформаційного забезпечення автоматизованої системи діагностування. Перший контур системи включає ЕОМ, програмні засоби і довідниково-інформаційний фонд про об'єкти діагностування. Другий контур - це розподілений комплекс технічних засобів для підготовки, збереження, пошуку, зчитування і виводу діагностичної інформації (рис. 1.).



Рис. 1. Архітектура інформаційного забезпечення системи діагностування ОП СВП

Інформаційна база включає базу даних і базу знань (рис. 2). Дані - це інформація про об'єкти діагностування. Знання є допоміжними компонентами інформаційної бази і забезпечують можливість логічної обробки даних на етапах їх синтаксичного та семантичного аналізу, синтезу і генерації відповідей на запити, створення та актуалізації гіпертексту.

Рис. 2. Структура інформаційної бази системи діагностування

База знань включає лінгвістичні, енциклопедичні та керуючі знання. Лінгвістичні знання використовуються для синтезу та аналізу повідомлень, енциклопедичні - для подання знань і генерації відповідей на неформалізовані запити. Керуючі знання необхідні для реалізації процесу навігації в гіпертексті. На рисунку 3 показано подання інформації в гіпертексовій базі даних.



Рис. 3. Подання інформації в гіпертексовій базі даних

Відповідно до задач інформаційного забезпечення процесу діагностування ОП СВП в системі повинні бути реалізовані чотири основних інформаційних процесів: пошук об'єктів діагностування; пошук фрагментів об'єктів; навігація в гіпертексті; створення та актуалізація гіпертексту (рис. 4.).

Рис. 4. Інформаційні процеси в системі діагностування

Рішення задачі пошуку (рис. 5) описів об'єктів діагностування і описів процесів діагностування припускає реалізацію двох інтелектуальних процесів - аналіз вхідних повідомлень (запитів) і генерації стратегій пошуку в гіпертексті. Аналіз запитів здійснюється у два етапи. Спочатку проводиться його синтаксичний аналіз відповідно до запропонованих алгоритмів у третьому розділі з використанням схеми лінгвістичних знань і схеми даних. Результатом синтаксичного аналізу вхідного повідомлення є його синтаксичне дерево, яке служить основою для проведення семантичного аналізу. При цьому отримане в результаті синтаксичного і семантичного аналізу запиту семантичне дерево представляється у вигляді сукупності всіх його орланцюгів довжини 1, тобто синтагм внутрішньої мови, а процедура відшукання об'єктів реалізується як в режимі «запит-відповідь», так і в процесі діалогу інженера-діагноста з базою даних (ітераційний пошук). Для пошуку використовується пошукова функція. Згідно пошукової функції, запиту задовольняють опис об'єктів, для кодів яких зазначене число дорівнює числу всіх синтагм у пошуковому розпорядженні. Далі, якщо необхідно, коригується запит. В процесі корегування запиту опис об'єктів пред'являються інженеру-діагносту у відповідності з спаданням кількості кодів, а при рівній кількості - за зменшенням емпіричної вірогідності пертинентності.

Рис. 5. Схематичне подання пошуку об'єктів

Результати проведеного імітаційного моделювання дозволяють зробити висновок, що запропоновані засоби пошуку інформаційного забезпечення процесу діагностування підвищують оперативність процесу тестування ОП СВП та їх складових за рахунок зменшення часу на пошук діагностичної інформації для його реалізації на 10-15%, підвищення частки виданих системою достовірних документів на 5-7%.

ВИСНОВКИ

В дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове розв'язання наукового завдання щодо розроблення методики генерації стратегій пошуку і навігаційних маршрутів інформаційного забезпечення діагностування мікропроцесорних пристроїв.

Головні наукові і практичні результати роботи полягають у наступному.

1. Встановлено, що для підвищення оперативності процесу діагностування необхідне розроблення нових моделей подання діагностичних даних і розроблення інформаційних технологій подання та опрацювання діагностичних знань та даних на основі гіпертекстової моделі подання інформації .

2. Розроблено моделі подання, пошуку інформації та генерації стратегій пошуку і навігаційних маршрутів, які включають засоби формалізації предметних знань і навігації в гіперсередовищі, а також їх відповідність ознакам об'єкту діагностування, з метою вибору такого інформаційного забезпечення, яке є достатнім для реалізації процесу діагностування обчислювальних пристроїв.

3. Удосконалено метод пошуку та аналізу інформації для діагностування обчислювальних пристроїв, суть якого полягає у пошуку інформації, що відповідає опису об'єкту діагностування та ознакам, що визначають повноту і точність діагностичної інформації. Розроблений метод відрізняється від відомих поточною оцінкою оптимальності відносно повноти і точності обслуговування знайденої діагностичної інформації, що оцінюється за допомогою використання запропонованої пошукової функції.

4. Отримала подальшого розвитку архітектура інформаційного забезпечення відомих систем діагностування обчислювальних пристроїв, за рахунок введення до її складу двох контурів - перший контур системи включає ЕОМ, програмні засоби і довідниково-інформаційний фонд про об'єкти діагностування, другий контур - це розподілений комплекс технічних засобів для підготовки, збереження, пошуку, зчитування і виводу діагностичної інформації, що дало можливість істотно скоротити час пошуку запитуваної інформації і відповідно підвищити оперативність процесу діагностування ОП у сенсі оптимальності відносно повноти і точності обслуговування знайденої діагностичної інформації.

5. Розроблена методика пошуку та аналізу діагностичної інформації дозволяє підвищити оперативність процесу тестування ОП СВП та їх складових за рахунок зменшення часу на пошук діагностичної інформації для його реалізації на 10-15%, підвищення частки виданих системою достовірних документів на 5-7%. Основні результати дисертації були впроваджені при розробленні системи інформаційного забезпечення процесу діагностування ОП на етапі експлуатації у ВАТ ПТК „Мітел”, в Національній академії Державної прикордонної служби України імені Богдана Хмельницького, та у навчальному процесі кафедри комп'ютерних систем і мереж Хмельницького національного університету.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

інформаційний програма військовий

1. Локазюк В. М. Архітектура автоматизованої системи інтелектуалізації баз даних процесу тестового комбінованого діагностування / В. М. Локазюк, І. В. Муляр, В. М. Джулій // Вісник ТУП. - 2002. - Т.1, №3. - C. 97-100.

2. Муляр І. В. Інформаційні процеси та моделі їх представлення при тестовому комбінованому діагностуванні / І. В. Муляр, В. М. Джулій // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 1999. - №4. - C.68-71.

3. Муляр І. В. Процес створення гіпертексту для представлення інформації в базах діагностичних даних / І.В. Муляр // Вісник ТУП.-2000. - Частина 3, №6. - C. 154-157.

4. Муляр І. В. Аналіз моделей представлення знань при тестовому комбінованому діагностуванні / І. В. Муляр, В. М. Джулій // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процессах: Збірник наукових праць. - Хмельницький: ТУП, 2000. - С. 215-219.

5. Муляр І.В. Гіпертекстова модель представлення інформації в базах діагностичних даних / І.В. Муляр, В.М. Джулій // Вісник ТУП. - 2001. - Ч.1(28), №1. - C. 189-191.

6. Муляр І. В. Структура керуючих знань системи тестового комбінованого діагностування / І. В. Муляр, В. О Каськов. // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процессах: Збірник наукових праць. - Хмельницький: ТУП, 2002. - №1,Том 2. - С. 178-181.

7. Муляр І. В. Використання WEB-технологій для інформаційного забезпечення процесу діагностування / І.В. Муляр // Вісник ТУП. - 2003. - Т.2, №3. - C. 68-72.

8. Муляр І. В. Представлення моделі ООБД інформаційного забезпечення тестового діагностування мікропроцесорних пристроїв / І. В. Муляр, В. М. Джулій // Вісник ТУП. - 2004. - Частина 1, том 1, №2. - C. 79-83.

9. Муляр І. В. Модель представлення інформаційного забезпечення тестового діагностування мікропроцесорних пристроїв / І.В. Муляр // Збірник наукових праць №28 Національної академії Державної прикордонної служби України імені Б. Хмельницького. - Хмельницький: Видавництво Національної академії ДПСУ. - 2004. - С.8 1-83.

10. Муляр І.В. Метод пошуку текстових та графічних об'єктів в середовищі інформаційного забезпечення процесу діагностування / І.В. Муляр // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 2005. - №2. - С. 94-97.

11. Муляр І. В. Модель стратегії пошуку та генерації навігаційних маршрутів у середовищі інформаційного забезпечення процесу діагностування / І.В. Муляр // Збірник наукових праць Національної академії Державної прикордонної служби України ім. Б. Хмельницького - частина 2 , №35. - 2006. - С. 237-240.

12. Муляр І. В. Оптимізація процесу пошуку інформації в середовищі інформаційного забезпечення процесу діагностування / І.В. Муляр // Вісник ХНУ. Технічні науки. - 2008. - №4 (113). - С. 148-152.

13. Муляр І. В. Метод пошуку опису об'єктів діагностування в інформаційній діагностичній системі діагностування / І.В. Муляр // Вісник ХНУ. Технічні науки. - 2009 - №4(137). - С. 103-106.

14. Муляр І. В. Аналіз процесів інформаційного забезпечення діагностування пристроїв мікропроцесорних систем / І.В. Муляр // Сборник докладов и тезисов 1-го Молодежного научно-практического форума «Информационные технологии в ХХ1 веке». Денпропетровск: ИПК ИнКомЦентра УГХТУ. - 2003. - С. 139-141.

15. Муляр І. В. Модель пошуку та генерації навігаційних маршрутів в діагностичних інформаційних системах / І. В. Муляр, О. В. Огнєвий // Сборник научных трудов по материалам научно-практической конференции «современные направления теоретических и прикладных исследований». - Одесса: Чорноморье, 2006. - Том 2. технические науки. - С. 73-75.

16. Муляр І. В. Модель пошуку інформації в середовищі інформаційного забезпечення процесу діагностування / І.В. Муляр // Матеріали VIII міжнародної науково-практичної конференції “Наука та інновації 2005”. - Дніпропетровськ: Наука і освіта - 2005. - Том 3. - С. 66-68.

17. Муляр І. В. Підвищення ефективності інформаційного забезпечення діагностування пристроїв мікропроцесорних систем / Муляр І. В. // Матеріали ІІI міжнародної НПК “Дні науки - 2007”. Сучасні інформаційні технології. - Дніпропетровськ: Наука і освіта. - 2007. - Том 9. - С. 38-40.

18. Муляр І. В. Специфіка предметної області процесу діагностування МПП / І.В. Муляр // Міжвузівська науково-теоретична конференція “Проблеми сучасної інженерної технології”, 16-17 травня 2007 р. - Хмельницький, Національна академія ДПСУ. - 2007. - С. 52-54.

19. Муляр І. В. Інформаційне забезпечення процесу діагностування пристроїв мікропроцесорних систем / Муляр І. В.// Сборник научных трудов по материалам научно-практической конференции «Cовременные направления теоретических и прикладных исследований 2007». - Одесса: Чорноморье, 2007. - Том 2. технические науки. - С.38-40.

20. Муляр І. В. Модель стратегії пошуку та генерації навігаційних маршрутів в середовищі інформаційного забезпечення процесу діагностування / Муляр І. В. // Матеріали 3-ої міжнар. молодіжної наук.-техн. конф. Сучасні проблеми радіотехніки та телекомунікацій “РТ-2007”, - Севастополь: Вид-во СевНТУ, 2007. - С. 46-47.

21. Муляр І. В. Організація спілкування інженера-діагноста і ситеми діагностування / Муляр І. В. // Сборник научных трудов международной НПК “Перспективные инновации в науке, производстве и транспорте”. - Одесса: Чорноморье, 2008. - Том 2. Технические науки. - С.24-27.

22. Муляр І. В. Основні вимоги до побудови штучної інформаційно-пошукової мови ситеми діагностування / Муляр І. В. // Матеріали всеукраїнської НПК “Розвиток наукової думки - 2008”. - Миколаїв: НУК, 2008. - Том 2. - С.65-68.

23. Муляр І. В. Модель діагностичних знань в інформаційних системах процесу діагностування пристроїв мікропроцесорних систем / І.В. Муляр, І.В. Пампуха, Є.С. Лєнков // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля . - 2010. - Ч.1, №9(151). - С. 85-91.

24. Муляр І. В. Імітаційна модель пошукової системи в інформаційному просторі процесу діагностування мікропроцесорних пристроїв / І.В. Муляр, В. М. Джулій // Збірник наукових праць Військового інституту Київського національного університету імені Тараса Шевченка.-К.:ВІКНУ, 2010. - Вип. №27. - С.113-117.

25. Муляр І. В. Імітаційне моделювання процесу пошуку діагностичної інформації / І.В. Муляр // Тези доповідей VI міжнародної науково-практичної конференції «Військова освіта і наука: сьогодення і майбутнє» - (Київ, Військовий інститут Київського НУ ім. Тараса Шевченка, 25-26 листопада 2010 р.) - К.: ВІКНУ, 2010. - С. 382-383.

Размещено на Allbest.ru

...