Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Диссертационная работа:

Никулина Екатерина Юрьевна. Модели и алгоритмы оптимизации временных характеристик информационных систем органов внутренних дел : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.18 / Никулина Екатерина Юрьевна; [Место защиты: Воронеж. ин-т МВД России].- Воронеж, 2008.- 142 с.: ил. РГБ ОД, 61 08-5/1070

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы Одной из главных задач Министерства внутренних дел Российской Федерации является повышение эффективности обработки информации в информационных системах с учетом технических возможностей на современном этапе развития В связи с этим в МВД России принята концепция создания «Единой информационно-телекоммуникационной системы органов внутренних дел» на 2005-2008 годы, в рамках которой предполагается переход к использованию принципиально новых информационных систем, способных обеспечивать все возрастающие потребности пользователей

В ходе реализации данной концепции серьезным образом изменяется конфигурация глобальных и локальных ведомственных сетей, осуществляется переход к повсеместному использованию в органах внутренних дел (ОВД) модернизированных информационных систем (ИС), построенных, в том числе, с использованием многопроцессорных технологий Для оценки эффективности функционирования ИС и обоснования выбора варианта модернизации необходимо использовать временные характеристики выполнения запросов пользователей, представляющих собой упорядоченные действия различных технических элементов ИС (исполнителей) по выполнению совокупности взаимосвязанных информационных процессов

ИС ОВД существенно качественно и количественно отличаются друг от друга, что делает невозможным создание единой методики оценки временных характеристик, т к это приводит либо к использованию методов с высокой трудоемкостью и, следовательно, большим временем выполнения, либо к использованию методов, имеющих низкую точность В связи с этим возникает необходимость разработки и обоснования новых математических методов и алгоритмов оценки временных характеристик, учитывающих качественные и количественные характеристики ИС, а также требования к ее модернизации, что и определило актуальность исследования

Диссертация выполнена на кафедре высшей математики Воронежского института МВД России в соответствии с одним из научных направлений института «Разработка методов математического моделирования и численного анализа прикладных задач естествознания»

Объектом исследования являются информационные процессы в ИС ОВД

Предметом исследования выступают математические методы, модели и алгоритмы оптимизации временных характеристик ИС ОВД

Целью диссертационной работы является разработка математических моделей, методов и алгоритмов оценки временных характеристик ИС и создание на этой основе комплекса программ выбора варианта модернизации информационной системы ОВД, а также их внедрение в практическую деятельность подразделений ОВД Для достижения поставленной цели осуществлена оценка современного состояния задачи, анализ научных публикаций по рассматриваемой теме и решены следующие научные задачи

  1. Анализ состава, структуры и условий функционирования ИС ОВД и разработка на этой основе ее структурно-параметрической модели, позволяющей получить оценки временных характеристик

  2. Проведение вычислительных экспериментов по оценки временных характеристик в интересах разработки комплекса математических методов, моделей и алго-

ритмов

3 Разработка математических методов и алгоритмов оценки временных ха
рактеристик к ИС

в условиях жестких временных ограничений,

при заданных временных ограничениях,

без временных ограничений

4 Разработка комплекса математических моделей, методов и алгоритмов оп
тимизации выбора варианта модернизации ИС ОВД

Основные методы исследования Выполненные теоретические и экспериментальные исследования базировались на использовании аппарата теорий расписаний, графов, выбора и принятия решений, методов оптимизации Общей методологической основой являлся системный подход

Научная новизна При выполнении диссертационного исследования получены следующие новые научные результаты

  1. Разработана структурно-параметрическая модель функционирования ИС ОВД, основанная на использовании взвешенных раскрашенных орграфов информационных процессов, отличающаяся от известных использованием ярусно-параллельного представления для оценки временных характеристик

  2. Осуществлен синтез нового комбинированного алгоритма оценки временных характеристик, основанный на результатах оценки эффективности простых диспетчеров, проведенного для ограниченной совокупности графовых моделей, и экспериментально обоснована его высокая эффективность в общем случае

  3. Разработан комплекс методов и алгоритмов оценки временных характеристик, основанных на использовании точных и приближенных методов теории расписаний, отличающихся от известных приближенных методов более высокой точностью, а от точных - снижением вычислительной сложности

  4. Разработан комплекс математических моделей, методов и алгоритмов оценки эффективности и выбора варианта модернизации ИС, отличающийся от существующих использованием более эффективных методов оценки временных характеристик и обеспечивающий обоснованность выбора

Праісгическая ценность полученных результатов заключается в разработке инструментальных средств в виде информационной системы, обеспечивающей получение оценок временных характеристик для заданной структуры ИС и позволяющей выбирать оптимальный вариант ее модернизации

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы вне
дрены в учебном процессе Воронежского института МВД России, в УВО при ГУВД
по Воронежской области Внедрение результатов подтверждается соответствующи
ми актами і

Апробация работы. Основные методические и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, 2004г ), Всероссийской научно-практической конференции «Охрана, безопасность и связь» (Воронеж 2003, 2005), Всероссийской научно-практической конференции курсантов, слушателей, студентов, адъюнктов и соискателей «Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем» (Воронеж, 2003, 2004), Российской конференции «Компь-

ютерные технологии автоматизированного проектирования систем машиностроения и аэрокосмической техники» (Воронеж, 2004), Международной научно-практической конференции «Обеспечение общественной безопасности в Центральном федеральном округе Российской Федерации» (Воронеж, 2007), Международной научно-практической конференции «Охрана, безопасность и связь» (Воронеж, 2007), Региональная научно-практическая конференция «Информационные технологии в науке, технике и образовании» (Воронеж, 2008)

Публикации По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ (7 статей, 7 материалов научных конференций), в том числе 6 работ опубликовано без соавторов

В работах, опубликованных в соавторстве, лично автором получены следующие результаты в [2] - разработана графовая модель, сформулировано и доказано утверждение о соответствии длины критического пути графа оптимальной длине расписания, в [4] - обосновано использование комбинации простых диспетчеров для составления оптимального расписания выполнения последовательности нитей в многопроцессорной системе, в [5] - предложен и обоснован метод локальной оптимизации в планирования выполнения заданий в вычислительных системах реального времени, в [7] - предложен и обоснован способ учета временной погрешности в модели выбора варианта модернизации ИС ОВД, в [11] - разработан алгоритм решения оптимизационной задачи теории расписаний на основе метода динамического программирования, в [12] - разработан метод использования эвристических алгоритмов для нахождения нижних оценок длительности выполнения запросов в РИС методом ветвей и границ, в [13] - проведено аналитическое сравнение точных и приближенных алгоритмов и осуществлен вычислительный эксперимент по выбору наилучшего приближенного алгоритма, в [14] - разработан и обоснован новый подход к использованию генетического алгоритма для решения задачи теории расписаний Работа [13] опубликована в журнале, рекомендованном по списку ВАК

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, изложенных на 142 страницах машинописного текста, 26 рисунков, 3 таблиц, заключения, библиографического списка использованной литературы, содержащего 104 наименования, и 2 приложений

Подобные работы
Немцов Александр Дмитриевич
Моделирование информационных процессов в компьютерных системах органов внутренних дел в условиях противодействия угрозам информационной безопасности : На примере компьютерной системы ГУВД Воронежской области
Десятов Алексей Дмитриевич
Моделирование процессов защиты информации в распределенных информационных системах органов внутренних дел
Чагина Людмила Владимировна
Моделирование и оптимизация информационных процессов в территориальных сегментах единой информационно-телекоммуникационной системы органов внутренних дел в условиях противодействия угрозам информационной безопасности
Ефремова Елена Александровна
Модели и алгоритмы оптимизации в управлении региональным облигационным долгом
Шлюгаев Алексей Юрьевич
Математические модели и алгоритмы оптимизации стратегий однопроцессорного обслуживания пространственно рассредоточенной группировки стационарных объектов
Гуселетова Ольга Николаевна
Математические модели и алгоритмы дискретной оптимизации для решения задач формирования сложных изделий
Аль-Шрайдех Халед Садек
Математические модели и алгоритмы анализа и оптимизации функционирования локальной компьютерной сети
Хабибуллин Ринат Альфредович
Математические модели и вычислительные алгоритмы для оптимизации производительности систем скважин в условиях неопределенности
Клёнов Сергей Григорьевич
Полумарковские модели, алгоритмы и комплекс программ оптимизации технического обслуживания сложных технологических систем с учётом старения оборудования
Мальцев Сергей Андреевич
Математические модели и алгоритмы организации потоков данных для оптимизации поиска и хранения информации в системах резервного копирования

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net