Файл: Зингер И.С. Обеспечение достоверности данных в автоматизированных системах управления производством.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.07.2024

Просмотров: 86

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

туров все обратные связи, кроме контрольных. Устраним из получившегося графа информационных потоков контрольные обратные связи, внеся их в отдельный граф об­ ратных связей. В этом графе вершины те же, что и в графе основной модели (графе потоков информации), но дуги вносятся в процессе анализа основной модели. Эти дуги — дуги контрольных обратных связей основной модели. Пос­ ле первого шага на создаваемом графе обратных связей появляются обратные связи, входившие в контуры, кото­ рые состоят из двух вершин. Обозначим эти дуги знач­

ком 2 в кружке.

 

"]

Из графа потоков информации устраним

дуги

обрат-'

ных

связей,

перенесенные на первом шаге в граф обрат­

ных

связей.

Обозначим матрицу смежности

этого

нового

графа через А». Матрицы А*, и А\ не содержат нулей на главной диагонали. Вычислим матрицу А - Если матрица А\ имеет ненулевые элементы на главной диагонали, то этим элементам соответствуют контуры, включающие три вершины графа потоков информации. Пусть элемент aft матрицы АI не равен нулю. Тогда вершина i графа входит в,, контур, охватывающий три вершины графа потоков и-нл^ формации. Пересмотрим систему, устранив из выявленных контуров все обратные связи, кроме контрольных, изме­ нением состава вершин модели. При изменении состава модели коррективы вносятся одновременно и в основной граф и в граф обратных связей. Освободимся в полу­ чившейся модели от контрольных обратных связей вы­ явленных контуров (эти связи выбираются в выявленных контурах их смысловым анализом). Внесем эти связи в граф обратных связей, обозначив их значком 3 в кружке. Матрицу смежности, полученную устранением вы­ явленных обратных связей графа, обозначим через А3. Ясно, что матрицы А3, А\ И А\ не содержат нулей на глав­ ной диагонали. Вычислим матрицу А\ и таким же спосо­ бом, как и раньше, устраним в основном графе все конту­

ры, содержащие четыре вершины.

Вычисляя последовательно матрицы А\, А\, А\, А\, . . .

. . ., An-i {п — число вершин графа, полученного на (п 1)-м последнем шаге, или иначе п — размерность матрицы Ап-i) и устраняя обратные связи на каждом ша^ ге, получим основной граф, лишенный обратных свяг зей, и граф контрольных обратных связей.

82


Основной граф представляет «скелет» потоков инфор­ мации исследуемой подсистемы, отражающий преобра­ зование данных в ней. Этот основной граф можно анали­

зировать методами для

матричных моделей, описанными

в [25], и методами для моделей, использующих

представ­

ление потоков данных

в виде графов, которые

описаны

в [26].

 

 

Для исследования характеристик информационной мо­ дели, отражающих ее надежность и связанных с контроль-

^ f ^ H b i M i i обратными

связями, методы, описанные в

п. 3,

не подходят. Эти

исследования можно проводить

пред­

ложенным методом последовательного выделения про­ стых контуров и их устранения с последующим пересче­ том количественных характеристик получающихся мо­ делей. Таким образом, метод, который будет описан и обоснован ниже, предполагает последовательное устра­ нение простых контуров в полном графе построенной мо­ дели (полный граф — совмещение основного графа и гра­ фа обратных связей).

В дальнейшем полный граф будем называть графом по­ дтоков информации. Полный граф, лишенный контрольных обратных связей,— основным графом. Граф обратных свя­

зей так и будем называть

графом

обратных

связей.

Вершины графа потоков информации можно зануме­

ровать так, что граф будет обладать

следующим свой­

ством.

 

 

 

 

 

Пусть U — множество

вершин

графа. Если вершина

Uj — непосредственный преемник

вершины

£/г , т. е. име­

ется дуга (£/,-, £/j), идущая пз вершины

Ui в

вершину Uj,

то j

>

i, если дуга (С/,-, Uj)

не является дугой обратной свя­

зи.

В противном случае

(если U-t, Uj

— дуга обратной

связи)

/ <^ i.

 

 

 

 

Такую нумерацию можно получить, например, так: строится матричная информационная модель, соответ­ ствующая основному графу потоков информации; прово­ дится процедура триангуляции матричной модели; вер­ шинам присваиваются номера строк триангулированной, матрицы, которые им соответствуют.

Приведем несколько примеров контуров, содержащих контрольные обратные связи.

„. ~ Пример 1 относится к типичной ситуации, возникающей

vfnpn контроле двойным счетом или параллельным процес­ сом обработки данных. Граф потоков информации, возни­ кающих при таком контроле, показан на рис. 6.

83


Заметим, что из вершины U6 этого графа исходят две дуги. Информация каждый раз передается по одной из дуг. В случае если в вершине Ue принято решение о том, что информация, пришедшая по дугам (U3, £ / в ) и ( £ / 5 , С/0), совпадает, сводная информация передается дальше по дуге {U6, U7). В случае принятия решения о том, что инфор­ мация, пришедшая по дугам (U3, Ue) и (С/5 , С/0), не совпадает

Рис.

6

Условные обозначения:

а

сличение ведомостей и их выдача в случае совпадения; возврат для про­

верки (повторения процесса) по исходным данным в случае обнаружения иска­

жения

данных; б, в — оформление сличительных ведомостей; г,

О

выявле­

ние и «создание» данных и заполнение

расходных и приходных

ведомостей;

е — сбор и

хранение исходных данных

для составления отчетных

ведомо­

стей

 

 

 

 

 

 

Рис.

7.

 

 

 

 

 

Условные

обозначения:

 

 

 

а — получатель документа; б — контроль документа выпускающей

инстан­

цией;

в

вторая

инстанция, заполняющая документ; г — первая

инстан­

ция,

заполняющая

докумепт

 

 

 

(содержит ошибки), по дуге обратной связи (U6, С/х) пере­ дается управляющая информация о повторе работы по исходным данным, хранящимся в вершине Uv

Пример 2 относится к типичной ситуации, возникаю­ щей при логическом контроле и прямой проверке выпускае­ мых документов. Граф потоков информации, возникающий при таком контроле, показан на рис. 7.

Вершина U3 графа — контролирующая. По дуге (U3, С/4)

84


выдается информация в случае, если при контроле приня­ то решение о правильности выдаваемого документа. По дуге обратной связи (U3, U2) выдается управляющая инфор­ мация о необходимости повторного проведения обработки

данных, если

ошибка произошла во второй

инстанции

(в вершине U2).

По дуге обратной связи (U3,

выдается

управляющая

информация о необходимости

повторного

проведения обработки данных начиная с первой инстан­

ции (вершины их),

если ошибка произошла в первой ин-

^станции . По дугам

(U3, U2) и (U3,

информация может

передаваться одновременно или порознь, но по дуге U3, данные могут передаваться, только если не передается

информация по дугам (U3,

U2) и (U3,

U-^.

 

На этих примерах видно, что контуры рассматривае­

мых графов могут

охватывать вершины, которые

входят

в другие контуры. Так, в примере 2 контур (Ux, U2,

U3, C/i)

содержит вершины

U2, U~,

входящие

в другой

контур

(U2, U3, U2).

 

 

 

 

Таким образом, предлагаемые информационные мо­

дели содержат кроме матриц и основных графов

связей

£ показателей графы обратных связей и полные графы. Кроме количественных характеристик вершин основного графа, приведенных в моделях, проанализированных в гл. 2, п. 3, эти информационные модели снабжаются ха­ рактеристиками достоверности перехода данных от входа в вершину графа потоков информации до выхода из нее. Контролирующие вершины, из которых исходят кон­ трольные обратные связи, должны быть, кроме того, снаб­ жены характеристиками надежности контроля данных, выходящих из контура.

Дублирующие связи, выявленные при анализе основ­ ного графа, необходимо проанализировать в полном гра­ фе, так как эти связи могут оказаться необходимыми для контура контроля.

При построении автоматизированных систем управ­ ления определение контролирующих контуров важно как с точки зрения изучения используемых методов контро­ ля, которые могут быть частично учтены при проектиро­ вании АСУ, так и для оценки и установления достовер­

ности

циркулирующих данных, а также способов повы-

^ шения

их достоверности.

» В настоящей работе предлагается методология опре­ деления степени достоверности выдаваемых из отдельных подсистем данных на основании исследования контроли-

85