МОДЕЛЬ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

Р.Т.Минияров
(Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия)

Проблема проектирования информационно-управляющих систем (ИУС) является настолько сложной, что она решается путем реинженеринга системы, где, в общем случае, оптимизируются только отдельные ее элементы. Данная задача, как правило, основывается на компьютерных технологиях и регламентируется соответствующими стандартами. Выполненный анализ таких стандартов, в том числе применяемых в различных передовых странах, говорит о том, что они обладают общим недостатком: проектирование ведется по принципу реинженеринга без оптимизации проектируемых больших информационно-управляющих систем по строгим формализованным критериям.

Целью данной работы является использование технологии SADT/TDEF в качестве основы для оптимального реинженеринга ИУС, а также метода генетических алгоритмов в качестве эволюционного метода оптимизации.

Для информационно-управляющей системы оптимизация осуществляется за счет изменения ее структуры, т.е. следующий вариант системы, получается путем изменения функциональной структуры, например, перестановкой блоков в функциональной, информационной, или в динамической структурах. В терминах генетических алгоритмов каждый вариант ИУС представляется составной хромосомой, состоящей из трех частей. Вначале формируются варианты исходной популяции, которые путем мутации соответствующих этим вариантам хромосом позволяют получать новые варианты решения информационно-управляющей системы. Эффективность новых экземпляров оценивается по критериям оптимизации, например, по критериям функциональностоимостного анализа.

Структура реальной информационно-управляющей системы в функциональном аспекте представляется хромосомой. Информационное наполнение и динамическая модель этой системы также описываются соответствующими хромосомами. При этом, динамическая модель представлена соответствующим кодом и является двудольным графом с вершинами двух типов: вершин типа "позиции" и вершин типа "переходы". Информационная модель строится в виде сетевого графа, соответствующего нормализованной реляционной структуре базы данных с соответствующим кодированием.

Используемый подход к оптимальному проектированию ИУС позволяют обеспечить эффективность системы по критериям, сформулированным экспертами без их участия, т.е. исключая "человеческий фактор".