Методическое пособие 719

Паттерн микроядра, к сожалению, не является шаблонным. В каждой конкретной задаче реализация программного средства будет отличатся. Помимо решений о функционале ядра, ключевым моментом в реализации данной архитектуры является выбор способа регистрации плагина в системе. В настоящее время существуют следующие подходы к решению этой проблемы.

1.OSGi (open service gateway initiative) – спецификация динамической модульной системы и сервисной платформы для Java-приложений – определяет модель для построения приложения из компонентов, связанных вместе посредством сервисов. Суть заключается в возможности переинсталлировать динамически компоненты и составные части приложения без необходимости останавливать и перезапускать его.

2.Создание реестра модулей расширения — этот реестр содержит информацию о каждом подключаемом модуле, включая его имя, контракт данных

исведения о протоколе удаленного доступа (в зависимости от того, как подключаемый модуль подключен к основной системе).

3.Веб-службы (системные вызовы) являются основным способом связи как с монолитными, так и с микроядрами. Использование ядра интерфейса системных вызовов может обеспечить многочисленные методы IPC (такие как сигналы, общая память, передача сообщений). В связи с характером микроядер IPC обычно является наиболее важной частью такого ядра и используется для обеспечения связи программ с серверами.

4.Прямая привязка типа точка-точка т. е. создание экземпляра объекта. Рассмотрев возможные готовые решения подключения плагинов к про-

граммному средству, было решено использовать следующую схему: при подключении плагина, содержащего новый метод обработки данных, в меню ядра должно появляется его название, комментарии и инструкции по использованию, данные редактируемые и загружаемые в приложении должны передаваться в новый модуль обработки, результаты обработки в модуле должны быть доступны для загрузки, повторной обработки и просмотра в ядре. Одновременно с этим, происходит регистрация плагина в реестре, куда заносятся основные данные для подключения: имя, контракт входящих/ исходящих данных. Диаграмма последовательности регистрации плагина в системе представлена на рис. 3.

Разработка приложений с возможностью расширения пользовательскими надстройками (плагинами) позволяет создать более гибкую и персональную систему, с теми функциями, которые нужны пользователю, не утяжеляя интерфейс приложения редко используемыми инструментами, что делает ее более быстрым и производительным, по сравнению с монолитными приложениями. Добавление новых плагинов никак не влияет на работоспособность остальных частей программного средства и позволяет наращивать функционал по мере необходимости.

90

УДК 681.3

Ю.А. Клименко

ОПТИМИЗАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

При рассмотрении особенностей распределения электроэнергии практикам и исследователям приходится сталкиваться с различными режимами оптимизации. Оптимизируются параметры и режимы в системах, связанных с передачей и распределением электрической энергии.

Первые проблемы возникают для стадий, когда проектируются особенности работы или конструкций в электрических сетях. Эксплуатация сетей подразумевает оптимизацию по режимам в текущей работе [1].

Следует отметить необходимость использования больших материальных затрат, когда сооружаются, проектируются, а также эксплуатируются объекты в электрических сетях.

Необходимо стремиться к максимальной эффективности использования подобных затрат.

Поскольку электроэнергетические системы являются довольно сложными, то ошибки, допущенные на начальных этапах их разработки, в дальнейшем приведут к тому, что последствия будут весьма существенные.

Исправить их будет труднее, чем сразу [2]. Проявиться ошибки могут не

зразу.

Не всегда при этом можно спрогнозировать значения нагрузок по определенным узлам в сетях. Это происходит вследствие неопределенности, недостаточной достоверности в исходной информации. Задают три уровни нагрузок, когда при решении подобных задач применяется упрощенный подход. Затем параметры выбираются по всем выбранным уровням.

Затем проводится выбор решения. Например, можно при этом опираться на экспертные подходы.

Критерий оптимизации необходимо выбирать исходя из того, какие параметры оптимизируются. В ряде случаев необходимо привлекать несколько критериев, а не один.

Они рассматриваются как показатели эффективности решений. Тогда решается многокритериальная (многоцелевая) задача.

Характеристики пропускной способности сетей, надежности, данные капитальных затрат могут рассматриваться как критерии.

Различные авторы приводят большое число методов решения многокритериальных задач, связанных с электроэнергетикой [3].

Если есть возможности, то к однокритериальной задаче сводятся подобные многокритериальные задачи. В них процесс оптимизации параметров объ-

92

ектов проходит на базе одного критерия. Он принимается принятому за главный. Ограничения рассматриваются в виде других критериев.

Начиная с проектных решений, уже приходится решать задачи [4], связанные с оптимизацией. Тогда выбирается конфигурация сетей, номинальное напряжение в линиях, значения площадей сечений в проводах и др.

Для достижения оптимального управления режимами можно применять разные подходы:

−в электрических сетях выбирается конфигурация;

−делается выбор требуемого оборудования;

−проводится управлением параметрами режимов в энергосистемах. Существует большое число управляемых элементов, а также необходи-

мость использования разных регулируемых и настраиваемых параметров. Их необходимо поддерживать в качестве оптимальных для больших территорий. В этом заключаются сложности в оптимальном управлении режимами.

Литература

1.Чернышов, И.Г. Применение интеллектуальных технологий в инфор- мационно-измерительных системах / И.Г. Чернышов, Д.Г. Тимохин, Г.В. Сысоев, А.В. Шапаев // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2018. № 1 (24). С. 95-98.

2.Преображенский, Ю.П. Некоторые этапы истории развития информатики и вычислительной техники / Ю.П. Преображенский, Д.В. Жилин // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2018. № 3 (26). С. 37-39.

3.Кравцова, Н.Е. Проблемы развития солнечной энергетики / Н.Е. Кравцова, А.П. Преображенский // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2018. № 4 (27). С. 20-22.

4.Львович, И.Я. Проблемы создания интеллектуальных систем / И.Я. Львович, Н.Е. Кравцова, Ю.Л. Чупринская // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2018. № 2 (25). С. 13-15.

АНОО ВО «Воронежский институт высоких технологий», Россия

УДК 681.3

В.А. Ки-Ян-Шуй, Л.А. Коробова

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВЛЕНИЯ ГРАФИКА ОТПУСКОВ

Ежегодный оплачиваемый отпуск — это непрерывный отдых в течение определенного количества дней подряд, который предоставляется всем работ-

93

никам для восстановления работоспособности с сохранением места работы (должности) и среднего заработка (ст. 114 ТК РФ).

График отпусков – это расписание предоставления ежегодных отпусков, которое обычно устанавливается администрацией. Он составляется и утверждается на каждый календарный год.

Задача составления графика отпусков довольно непроста [1, 3]. Составление графика вручную требует очень много времени, поэтому я вношу предложение о том, чтобы разработать такую систему, которая бы позволила составлять график в автоматическом режиме.

При рассмотрении ручного варианта составления графика отпусков, были рассмотрены основные информационные потоки, необходимые для составления самого графика. Основные потоки представлены на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема IDEF0

Как видно из контекстной диаграммы IDEF0 (рис. 1), данные о сотрудниках и данные об отпусках являются основными входными потоками [2].

Чему должен подчиняться процесс составления отпусков? Этот вопрос подробно освещается в трудовом договоре, опирающийся на трудовой кодекс РФ, в коллективном договоре, а также это зависит от результатов аттестации некоторых рабочих мест.

Сотрудники организации и сама администрация являются механизмом управления.

На выходе данного процесса мы будем иметь уже составленный и утвержденный график отпусков.

Рассмотрим данную задачу в рамках составления графика отпусков сотрудником администрации. В задаче составления графика отпусков можно выделить 3 основные этапа:

−рассчитать для каждого сотрудника количество дней отпуска;

−составить график отпусков;

−утвердить график и составить приказ об отпусках. Декомпозиция [2] представлена на рис. 2.

94

Рис. 2. Декомпозиция схемы IDEF0

Затем, на основе этих двух схем была проведена формализация задачи. В результате получилась математическая модель, элементы которой представлены в таблице.

95

В результате проведенной работы был исследован процесс составления графика отпусков, проведена формализация задачи и разработаны элементы математической модели.

Литература

1.Трепалин, Д.А. Расчет информационной системы ППР в распределении отпусков / Д.А. Трепалин, Л.А. Коробова // Материалы студенческой научной конференции за 2014 год. 2014. С. 303.

2.Абрамов, Г.В. Проектирование информационных систем: учеб. пособие [Текст] / Г.В. Абрамов, И.Е. Медведкова, Л.А. Коробова. – Воронеж, 2012.

3.Порядок составления отпусков [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.intercomp.ru/press-center/articles/poryadok-sostavleniya-grafika-ot- puskov/

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий», Россия

УДК 004.75

К.С. Ткаченко

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА КОРРЕКТИРОВКИ УЗЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕЙ СТАНЦИИ ПРИ ИНТЕРВАЛЬНОМ ДРЕЙФЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВХОДНОГО ПОТОКА ЗАЯВОК

На этапе проектирования вычислительных сетей имеется выбор между тонкими клиентами и рабочими станциями [1]. Рабочие станции сетей, в отличие от тонких клиентов, способны обеспечивать большую часть задач обработки информации и без наличия подключения к сети. Надежностные характеристики сетей, построенных на базе тонких клиентов и рабочих станций, отличаются. Это вызвано, с одной стороны, меньшим количеством аппаратурного обеспечения тонких клиентов, с другой стороны, требованием для тонких клиентов выделенного специализированного терминального сервера.

Взаимодействие компьютерных систем может осуществляться через глобальные сети [2]. При таком взаимодействии выделяются отдельные рабочие станции и укрупненные центральные сети. Рабочие станции получают возможность использования ресурсов этих центральных сетей. Для предоставления таких ресурсов выполняется аутентификация на базе стандартных сервисов и служб. Применение виртуальных частных сетей оправдано в рамках корпоративных систем для обеспечения доступности. При подключении этих систем к внешним источникам данных возникает ряд проблем компьютерной и информационной безопасности, в частности, с перехватом и потерей информации.

96

Рабочим станциям требуется особая регулярная подготовка для работы в составе компьютерных сетей [3]. Такая работа является рутинной, на нее затрачивается значительная доля времени от общего числа подготовительных работ. Реконфигурация рабочих станций затрудняет автоматизацию их последующей подготовки. Выполнение подготовки рабочих станций в полуавтоматическом режиме требует однократных затрат ресурсов на построение типовой конфигурации.

Проактивные антивирусные системы защиты конфиденциальной информации для защиты от неизвестных угроз используют оценки активности рабочих станций [4]. Детектирование активностей включает в себя фиксацию статистических характеристик работы с файловой системой рабочей станции, ее настройками в конфигурационных файлах, сетевым доступом и управлением процессами. Для этого создаются весовые критерии выполняемых работ в зависимости от их возможной опасности. Программные компоненты системы защиты основаны на мониторинге, обработке и накоплении данных, реагировании. Оценка целостности системы формируется на основе анализа возможных замаскированных объектов.

Остро стоит проблема обеспечения предотвращения вредоносных воздействий на высокоскоростные автоматические системы, генерирующие большой объем выходной информации [5]. Применение единственных систем защиты малополезно. Необходима применять разнородные и многообразные системы и компоненты защиты. Такие системы и компоненты могут включать в свой состав штатные конкретные средства операционных систем и сторонние платформенные модули. При этом набор используемых средств защиты должен изменяться по времени. Номенклатурные группы средств защиты формируются на основе гибридных подходов. Полученные группы позволяют производить оценку готовности рабочих станций и их систем.

Современное предприятие функционирует с учетом организации надежного и безопасного доступа к конфиденциальной информации [6]. При этом происходят мероприятия по резервированию систем и поддержанию требуемого уровня безопасной работы. Воздействия вирусных программ и злоумышленников являются внешними по отношению к рабочим станциям предприятий. Эти воздействия приводят к несанкционированной передаче информации, ее модификации и порче. Также такие воздействия являются отрицательными, поскольку влияют на вычислительные мощности, выделение ресурсов, сетевые подключения и обслуживание, приоритеты запуска и выполнения заданий.

Несанкционированные заявки приводят к изменению параметров входного потока заявок, а именно, их дрейфу. Дрейф параметров изменяет характеристики рабочих станций, поэтому необходимо корректировать их работу [7]. Такая корректировка выполнима на основе аналитического моделирования систем массового обслуживания (СМО) [8–10].

97

Целью настоящей работы является разработка подхода для оптимизации параметров рабочих станций для компенсации издержек, возникающих при интервальном дрейфе характеристик потока входных заявок.

Для построения системы поддержки принятия решений (СППР) ЛПР (лица, принимающего решения) необходимо описать ее структуру. Структура СППР задается объектами СППР и их атрибутами.

Объект: Параметры компьютерного узла аналитические. Атрибуты объекта: номер параметров компьютерного узла аналитических, интенсивность входного потока заявок, производительность обработки заявок, количество обслуживающих каналов, емкость буфера заявок.

Объект: Параметры рабочей станции стендовые. Атрибуты объекта: номер параметров рабочей станции стендовых, интенсивность входного потока заявок, производительность обработки заявок, количество обслуживающих каналов, емкость буфера заявок.

Объект: Системные характеристики компьютерного узла аналитические. Атрибуты объекта: номер системных характеристик компьютерного узла аналитических, коэффициент загрузки узла, коэффициент загрузки канала, вероятность простоя узла, вероятность отказа узла, среднее число занятых каналов, среднее число заявок в очереди, среднее число заявок в узле, среднее время пребывания заявки в очереди, среднее время пребывания заявки в узле.

Объект: Системные характеристики рабочей станции стендовые. Атрибуты объекта: номер системных характеристик рабочей станции стендовых, коэффициент загрузки узла, коэффициент загрузки канала, вероятность простоя узла, вероятность отказа узла, среднее число занятых каналов, среднее число заявок в очереди, среднее число заявок в узле, среднее время пребывания заявки в очереди, среднее время пребывания заявки в узле.

Объект: Корректировка параметров компьютерного узла аналитических. Атрибуты объекта: Номер корректировки параметров компьютерного узла аналитических, приращение числа каналов, приращение емкости буфера, приращение производительности обработки заявок.

Объект: Корректировка параметров рабочей станции стендовых. Атрибуты объекта: Номер корректировки параметров рабочей станции стендовых, приращение числа каналов, приращение емкости буфера, приращение производительности обработки заявок.

Объект: ЛПР. Атрибуты объекта: номер ЛПР, текстовое описание ЛПР, права системного администратор.

Ключевые атрибуты объектов: номер параметров компьютерного узла аналитических, номер параметров рабочей станции стендовых, номер системных характеристик компьютерного узла аналитических, номер системных характеристик рабочей станции стендовых, номер корректировки параметров компьютерного узла аналитических, номер корректировки параметров рабочей станции стендовых, номер ЛПР.

98

Взаимосвязь объектов СППР организуется следующим образом: «Параметры компьютерного узла аналитические» используются в расчете – 1 «Системные характеристики компьютерного узла аналитические». «Параметры рабочей станции стендовые» лежат в основе – 1 «Системные характеристики рабочей станции стендовые». «Системные характеристики компьютерного узла аналитические» анализируются – 1 «ЛПР». «Системные характеристики рабочей станции стендовые» анализируются – 2 «ЛПР». «ЛПР» формирует директивные решения – 1 «Корректировка параметров компьютерного узла аналитических». «ЛПР» формирует директивные решения – 2 «Корректировка параметров рабочей станции стендовых».

«Используются в расчете – 1» выполняется по вычислительной процедуре. «Лежат в основе – 1» определяются функционированием стендового компьютерного узла. «Анализируются – 1» и «Анализируются – 2» соответствуют стадиям принятия решений ЛПР. «Формирует директивные решения – 1» и «Формирует директивные решения – 2» определяются на основе вычислительных процедур с участием ЛПР. Степень всех связей 1:1.

ER-диаграмма взаимосвязи объектов СППР приводится на рисунке.

ER-диаграмма взаимосвязи объектов СППР

На основе полученной структуры можно построить СППР. Полученная СППР может быть использована в процессе корректировки узловых параметров рабочей станции при интервальном дрейфе характеристик входного потока заявок.

Литература

1. Полесский, С.Н. Надежность локальной вычислительно сети на базе тонкого клиента и рабочих станций / С.Н. Полесский, М.А. Карапузов, В.В. Жаднов // Надежность и качество сложных систем. №4. 2013. С. 66–74.

2. Хмель, А.В. Технология удаленного управления рабочими станциями / А.В. Хмель, О.Ю. Пескова // Известия Южного федерального университета. Технические науки, т.33, №4, 2003. С. 207–209.

99