Анотація до роботи:

Поночовний Ю. Л. Моделі та методи забезпечення надійності інформаційних систем з урахуванням процесів оновлення програмних засобів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. – Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2006.

Дисертація присвячена розробці та вдосконаленню моделей, методів й інструментальних засобів оцінювання та забезпечення надійності ІС з урахуванням відмов апаратно-програмних засобів та процесів оновлення ПЗ системи.

Науковими результатами є: 1) вперше одержана модель інтенсивності відмов ПЗ ІС, викликаних зловмисними діями, яка базується на статистичній обробці даних про атаки і враховує, на відміну від відомих, параметри дефектів ПЗ і впливів на систему, що дозволяє забезпечити в цих умовах необхідний рівень надійності ІС з оновлюваними ПЗ; 2) удосконалено метод оцінювання надійності ІС, який базується на дворівневому представленні їх станів, враховує відмови, викликані несправностями апаратно-програмних засобів і зовнішніми впливами, що дозволяє підвищити точність оцінки показника готовності ІС; 3) набув подальшого розвитку метод підвищення надійності ІС, який базується на виборі типів і параметрів процедур оновлень ПЗ, що дозволяє збільшити готовність систем за рахунок усунення дефектів на етапі експлуатації. Запропоновані методи реалізовані у вигляді розрахункових моделей, інженерних методів і алгоритмів оцінювання та підвищення надійності, які є інструментарієм інформаційної технології підтримки прийняття рішення по забезпеченню заданих показників надійності ІС з оновлюваними ПЗ.

1. Надійність ІС є визначальною властивістю комплексів критичного і бізнес- критичного застосування, яка дозволяє мінімізувати економічні втрати, пов'язані з простоями цих систем. Останнім часом на надійність ІС істотно впливають відмови ПЗ, викликані не внутрішньосистемними факторами, а випадковими і навмисними впливами на систему. Усунення причин таких відмов можливе тільки на етапі експлуатації системи при оновленні ПЗ. У зв'язку з цим важливого значення набуває рішення питань, пов'язаних з розробкою методів забезпечення і підвищення надійності ІС з оновлюваними ПЗ, які функціонують в умовах випадкових і навмисних впливів.

У дисертації поставлена і вирішена актуальна науково-технічна задача розробки методів забезпечення заданих вимог до надійності ІС в умовах зовнішніх впливів і прояву несправностей апаратно-програмних засобів на основі вибору типів і параметрів процедур оновлень ПЗ. Головним результатом проведених досліджень є метод підвищення надійності ІС, який базується на використанні комплексного підходу до моделювання відмов ІС і раціональному виборі параметрів процедур оновлень ПЗ.

2. Удосконалено метод оцінювання надійності ІС, який базується на дворівневому представленні станів систем і враховує відмови, викликані несправностями апаратно-програмних засобів і зовнішніми впливами. Застосування даного методу дає можливість враховувати зміни вхідних параметрів – інтенсивностей відмов ПЗ, викликаних ДП і ЗД при оновленнях ПЗ, що дозволяє підвищити точність оцінювання показника готовності А(t) на 3-5%.

3. Вперше одержано модель інтенсивності відмов ПЗ ІС, викликаних ЗД, яка базується на статистичній обробці даних про атаки і, на відміну від відомих, що враховує параметри дефектів ПЗ і впливів на систему. Оцінювання надійності ПЗ ІС з урахуванням ДВ ЗД дозволяє знайти значення параметрів процедур оновлення ПЗ ІС, при яких показник надійності А(t) буде задовольняти заданим вимогам. Таким чином, застосування моделі інтенсивності відмов ПЗ, викликаних ЗД, дозволяє забезпечити необхідний рівень надійності системи в умовах зовнішніх впливів.

4. Набув подальшого розвитку метод підвищення надійності ІС, який базується на виборі типів і параметрів процедур оновлень ПЗ, що дозволяє підвищити готовність системи на 1-2 рівні за шкалою HAL за рахунок усунення дефектів на етапі експлуатації.

5. Достовірність одержаних результатів підтверджується обґрунтованістю допущень, що приймаються при розробці структурних схем та аналітичних моделей оцінки надійності, виходячи з досвіду проектування і експлуатації ІС постійної готовності і експериментальних даних відомих фірм про відмови таких пристроїв та їх елементної бази; збіжністю результатів експериментальних досліджень, результатів імітаційного моделювання і теоретичних результатів, отриманих з використанням аналітичних виразів; результатами практичного використання розроблених моделей і методів при проектуванні і експлуатації ІС АТС, цифрових систем комутації та комп'ютеризованих авіаційних систем.

6. Практичне значення одержаних результатів полягає у тому, що основні положення дисертації реалізовані у вигляді розрахункових моделей, інженерних методів і алгоритмів оцінювання та підвищення надійності, які є інструментарієм інформаційної технології підтримки прийняття рішень по забезпеченню заданих показників надійності ІС з оновлюваними ПЗ. Розроблено програмні реалізації методу оцінювання надійності ІС з урахуванням відмов, викликаних несправностями апаратно-програмних засобів, зловмисними діями і випадковими помилками користувачів і обслуговуючого персоналу, на основі імітаційної моделі та методу підвищення надійності ІС на основі вибору типів і параметрів процедур оновлень ПЗ. Використання цих методів в інформаційних технологіях оцінки і забезпечення надійності ІС дозволить скоротити час визначення показників – коефіцієнтів готовності і технічного використання на 5-10% і визначити параметри оновлень ПЗ ІС, при яких забезпечуються необхідні значення показників надійності з мінімальними затратами.

7. Результати дисертаційної роботи можуть бути використані при оцінюванні надійності ІС постійної готовності, бізнес-критичного застосування, телекомунікаційних систем та ін.; при розробці рекомендацій по підвищенню надійності ІС з оновлюваними ПЗ; при проведенні науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт по розробці перспективних АСУ; при вивченні дисциплін, що включають розділи, присвячені надійності ІС у вищих навчальних закладах України.

8 Результати досліджень впроваджені в Науковому центрі військ ППО (при виконанні дослідницько-конструкторських робіт по розробці перспективної АСУ Військ ППО Збройних сил України «Ореанда»), в ПФ ВАТ «УКРТЕЛЕКОМ» (при розрахунку інтервалів періодичного обслуговування цифрової АТС МТ-20), в ТОВ «Полтаваспецпроект» ДП «Сіменс-Україна» (при розрахунку і впровадженні цифрових систем комутації фірми «Siemens» класу «Hicom»), в НТ СКБ «Полісвіт» (при розробці і аналізі варіантів побудови і обґрунтуванні параметрів комп'ютеризованих авіаційних систем) та в навчальному процесі Полтавського військового інституту зв'язку.

9. Подальшими шляхами вдосконалення моделей, методів оцінювання і забезпечення надійності ІС можуть бути дослідження статистичних властивостей і розробка гіпотез про закони і параметри розподілу часу між відмовами ІС, викликаними визначеними видами несправностей; вдосконалення МН ПЗ з урахуванням надійності і оновлень операційних систем і прикладних програм; оцінювання часткових показників надійності ІС з урахуванням відмов, які моделюються потоками з неекспоненціальним розподілом часу між подіями.

Публікації автора:

1. Одарущенко О. Н., Поночовный Ю. Л., Одарущенко Е. Б. Терминологические аспекты теории надежности программных средств // Радіоелектронні та комп’ютерні системи. – 2004. – № 2(6). – С.88-94.

2. Поночовный Ю. Л., Одарущенко Е. Б. Моделирование надежности обновляемых программных средств нерезервированных информационно-управляющих систем постоянной готовности // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – 2004. – № 4(8). – С.93-97.

3. Поночовный Ю. Л. Метод обеспечения заданных показателей надежности распределенных информационно-управляющих систем // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – 2005. – № 4(12). – С.63-69.

4. Одарущенко О. Н., Одарущенко Е. Б., Поночовный Ю. Л. Применение численных методов для решения жестких систем линейных дифференциальных уравнений в задачах оценки надежности обслуживаемых систем // Авиационно-космическая техника и технология. – Харьков: Национальный аэрокосмический университет „ХАИ”, 2002. – Вып.35. – С.187-191.

5. Поночовный Ю. Л. Определение параметров закона распределения времени между отказами восстанавливаемых обслуживаемых многопользовательских систем с учетом дефектов взаимодействия // Системи обробки інформації. – Харків: Харківський військовий університет, 2004. – Вип.10(38). – С.166-174.

6. Поночовный Ю. Л. Метод комплексной оценки надежности распределенных информационно-управляющих систем с учетом различных видов несправностей // Системи обробки інформації. – Харків: Харківський військовий університет, 2005. – Вип.8(48). – С.110-114.

7. Поночовный Ю. Л., Одарущенко Е. Б. Об одном подходе к оценке надежности отказоустойчивых вычислительных систем // Праці першої міжнародної другої всеукраїнської наукової конференції студентів та молодих учених «Управління розвитком соціально-економічних систем: глобалізація, підприємництво, стале економічне зростання». – Донецьк: ДонНУ, 2001. – Частина 3. – С.26-28.

8. Одарущенко Е. Б., Поночовный Ю. Л. Оценка надежности программно-технических комплексов на основе многофрагментных марковских моделей // Мат. 5-го Международного молодежного форума «Радиоэлектроника и молодежь в ХХІ веке». – Харьков: ХТУРЭ, 2001. – Ч. 2. – С.148-149.

9. Поночовный Ю.Л., Одарущенко Е. Б. Учет изменения надежностных характеристик программ при моделировании процесса функционирования цифровых систем // Мат. 6-го Международного молодежного форума «Радиоэлектроника и молодежь в ХХІ веке». – Харьков: ХНУРЭ, 2002. – Ч. 2. – С.227-228.

10. Поночовный Ю. Л. Анализ зарубежных стандартов надежности для телекоммуникационных систем // Мат. 7-го Международного молодежного форума «Радиоэлектроника и молодежь в ХХІ веке». – Харьков: ХНУРЭ, 2003. – С.124.

11. Одарущенко О. Н., Одарущенко Е. Б., Поночовный Ю. Л. Сегментация многомерного пространства входных данных программного обеспечения // Труды четвертой международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии». – Одесса: Одесский национальный политехнический университет, 2003. – С. 110.

12. Одарущенко О. Н., Поночовный Ю. Л. Надежность, как критерий качества программного обеспечения // Мат. Міжнародної науково-технічної конференції «Інтегровані комп‘ютерні технології в машинобудуванні – ІТКМ-2003». – Харків: Національний аерокосмічний університет «ХАІ», 2003. – С.221.

13. Поночовный Ю. Л. Об одном подходе к моделированию характеристик потока отказов распределенного программного обеспечения // Мат. 8-го Международного молодежного форума «Радиоэлектроника и молодежь в ХХІ веке». – Харьков: ХНУРЭ, 2004. – Ч. 2. – С.151.

14. Поночовный Ю. Л. Повышение готовности элементов телекоммуникационной сети // Збірник матеріалів міжвузівської науково-технічної конференції «Факультету «Телекомунікації» 5 років!». – Полтава: ПВІЗ, 2004. – С.47-50.

15. Поночовный Ю. Л., Одарущенко Е. Б. Моделирование надежности программных средств информационно-управляющих систем с учетом отказов, вызванных дефектами взаимодействия // Мат. конференції аспірантів і студентів «Інженерія програмного забезпечення 2005». – К.: НАУ, 2005. – С.151-156.

16. Поночовный Ю. Л. Анализ моделей оценки и методов обеспечения надежности информационно-управляющих систем // Мат. Міжнародної науково-технічної конференції «Інтегровані комп‘ютерні технології в машинобудуванні – ІТКМ-2005». – Харків: Національний аерокосмічний університет «ХАІ», 2005. – С.334.