Системы информационной поддержки в комплексных системах управления техническими средствами

1.

© Е. А. Бубнов, 2008–2022
СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ
в комплексных системах управления
техническими средствами
Бубнов Евгений Александрович
Система информационной поддержки — система, формирующая рекомендации

2.

Учебные вопросы
?
1. Оператор в комплексной системе управления техническими средствами
2. Определение СИП. Основные термины информационной поддержки
3. Интеграция СИП. Стратегия информационной поддержки
4. Выводы
Контрольные вопросы
Литература
Бубнов Е. А. Основы теории информационной поддержки корабельных
операторов технических средств: науч. изд. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2021.
Бубнов Е. А. Системы информационной поддержки корабельного оператора
технических средств: науч. изд. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014.
Бубнов Е. А. Концептуальные аспекты информационной поддержки корабельных
операторов технических средств // Системы управления и обработки информации:
Науч.-технич. сборник / АО «Концерн «НПО «Аврора» 2020. № 3 (50).
Бубнов Е. А. Стратегии информационной поддержки корабельных операторов
технических средств // Судостроение. Науч.-техн. и производств. журн. 2016. № 4.
Классификация СИП
◄
Состояния ОУ
▲▲
Структура СУ
Программная модель СИП
2

3.

1. Оператор в комплексной системе управления
техническими средствами
?
1.1. Комплексная система управления техническими средствами
ЦКСУ
КСУ ТС
ВИМ
Заданные режимы функционирования
СУ М
СУ ГЭУ
СУ ЭЭС
О
О
ЗРФ
УС М
ЗРФ
УС ППУ
СУ ОКС
О
ЗРФ
ЗРФ
УС ПТУ
УВ
УВ
УВ
Корпус
ППУ
ПТУ
КП
КП
О
УС ЭЭС
ГЭУ
КП
ЗРФ
УС ОКС
ОУ
УВ
УВ
ЭЭС
ОКС
КП
КП
КИС
Структура СУ
Операторская деятельность – основной вид деятельности экипажа
3
◄
▲▲

4.

1.2. Типовая управленческая задача
Типовая управленческая задача (ТУЗ) – проблемная
ситуация, связанная с функционированием объекта
управления, заключающаяся во взаимосвязанной,
целенаправленной, упорядоченной совокупности
действий, направленных на её разрешение
Содержание типовой
проблемной ситуации
Режим не соответств.
установленному
?
RD RDц
Класс типовой управленческой задачи
1
Содержание
Z1: [RD RDУст]
Характеристики
lв – временные
lр – размерности
Требуется другой
режим функциониров.
Переход ОУ в особое
состояние
2
Z2: [RD → RDЗад]
lc – сложности
lо – организационные
lк – критичности
3
Z3: [s(RDАвС) RDБЗП]
lа – автоматизации
Zi = {Zi1 | li1, Zi2 | li2, …, Zini | lini} | i = 1, 2, 3
Решение типовых управленческих задач — основной вид деятельности оператора
4
◄
▲▲

5.

2. Определение СИП. Основные термины ИП
?
2.1. Определение СИП
Класс информационных систем
Система информационной поддержки – комплекс аппаратных и программных средств в составе СУ ТС, обеспечивающий алгоритмическую обработку и представление оператору информации о состоянии объекта
управления и рекомендаций для решения им типовых
управленческих задач
класс
Классы типовых
управленческих задач Zi
1
Классы типовых задач
информационной поддержки ZZi
Поддержание установленного
режима функционирования ОУ
1
класс
класс
Z1: [RD RDУст]
2
класс
T
Z1 ZZ1: [RD RDУст]
2
Перевод ОУ в заданный
режима функционирования
класс
Z2: [RD RDЗад]
3
Формирование
рекомендаций
T
Z2 ZZ2: [RD RDЗад]
3
Распознавание особого состояния,
перевод ОУ в безопасный режим
класс
Z3: [s(RDАвС) RDБЗП]
T
Z3 ZZ3: [s(RDАнС) RDБЗП]
Типовая проблемная ситуация Типовая управленческая задача Типовая задача
информационной поддержки
◄
▲▲
5

6.

2.2. Основные термины информационной поддержки
?
(DSS – Decision Support System)
Пример наименования СИП
Субъект ИП
Объект ИП
Предмет ИП
Система информационной поддержки вахтенного инженер-механика по борьбе за живучесть
Информационная поддержка
(Содержание)
Распознанное состояние
объекта управления
Объект ИП
Субъект ИП
Предмет ИП
Содержание ИП
Определяет
Алгоритм решения
ТУЗ
Содержание
Объект
Субъект
Предмет_ИП_—_область,
ИП
ИП—
—
ИП
это
средство
—лицо,
рекомендации
вформирования
отношении
направление
по
ИП
деятельности
–
профессиональной
предмету
рекомендаций
ИП (по
которого
по
управлению
решению
деятельности
направлено
ТУЗ,
– решению
объекта
т. е.
функционирование
собственно
ИП
ТУЗ,
(должностного
техническому
СИП; субъект
лица
обслуживанию,
субъекта
– КОТС),
ИПИП
решает
–для
СИП
борьбе
ТЗИП
успешОсновные термины теории ИП КОТС включают:
(корабельный
и
ной
за
включает
живучесть).
реализации
в себя
оператор
которой
аппаратуру
технических
предназначена
и програм-ИП:
«Объект ИП», «Субъект ИП», «Предмет ИП»,
средств)
мное
управление
Включает:
обеспечение,
ОУ,«Содержание
техническое
в котором
обслуживание,
реализовано
ИП»
алгоритмическое,
борьба
–
распознанный
за живучесть
режим
методическое,
и т.функционирования;
п.
математическое
–
алгоритм
и другие
решения
видыТУЗ
обеспечений ИП
Объект ИП — Субъект ИП — Предмет ИП — Содержание ИП
6
◄
▲▲

7.

2.3. Атрибуты СИП КОТС
?
Отличительные (классификационные) признаки СИП
в классе информационных систем
(Признак Dvp)
1 Ситуативность
– соответствие текущему состоянию
ОУ, этапу деятельности оператора
°
(Признак Prp)
2 Целенаправленность
на решение управленческих
задач
°
(Признак Tps)
3 Предикторность
– формирование рекомендаций
по решению управленческих задач
°
(Признак Ict)
4 Интерактивность
°
(Признак Rtm)
5 Режим реального времени
°
Атрибуты СИП:
Ситуативность
Целенаправленность
Предикторность
Интерактивность
Реальное время
Формальное описание СИП
DSS = Dvp Prp Tps Ict Rtm
Системы информационной поддержки – самостоятельный подкласс в классе информационных систем
7
◄
▲▲

8.

3. Интеграция СИП. Стратегия ИП
?
3.1. Способы интеграции СИП в СУ ТС
Внешние
1 Информационно-независимые
Интегрированные
2 Информационно-зависимые
3 Информационно-управляющие
Общие принципы интеграции СИП в КСУ ТС – полноты, своевременности и ограниченности информации;
детекторность передачи информации
◄
▲▲
8

9.

3.2. Стратегия информационной поддержки
?
ИП-стратегия – модель достижения
цели функционирования СИП
Определяет
цели функционирования СИП
и общую концепцию их достижения
Реализуется через
методы, методики, алгоритмы,
процедуры
Виды ИП-стратегий
1 Transaction Processing Systems
(TPS-системы, TPS-стратегия)
2 Management Information Systems
Диалоговая обработка
запросов
ИП событий
(MIS-системы, MIS-стратегия)
3 Decision Support Systems
Принятие решений
(DSS-системы, DSS-стратегия)
Стратегия – средство достижения цели
9
◄
▲▲

10.

3.3. Основные процедуры
Процедуры допускового
контроля
?
Процедуры предаварийного
контроля
Стратегия ИП
«на событие»
«на предсказание»
MIS–стратегия
DSS–стратегия
— выявление аварийного состояния
по уставкам АС или ПС
— верификация выявленного АвС
— классификация АвС по степени
опасности
— назначение, инициализация,
отработка защитного или
противоаварийного алгоритма
— мониторинг ОУ в целях раннего
обнаружения нарушений (АнС)
в технологическом процессе
— оперативное выявление первопричины аномалии
— оценка правильности реакции СУ
на возникшее АнС
— прогноз развития АнС, выработка
воздействий, не производимых СУ
— формирование и представление
оператору информации о текущих
процессах и состоянии ОУ, рекомендаций по парированию АнС
Основная проблема создания современной СИП — разработка методов, алгоритмов и процедур
формирования рекомендаций, направленных на предотвращение перехода ОУ в особое состояние
◄
▲▲
10

11.

3.4. Системная функциональная модель СИП
ПИ: КП, АС, ПС, АЗ, ТС
От КСУ
Модификация
КФВхИ
КПВхИ
?
БПОВхИ
ПРВЗ
Алгоритм
МНБ1
БЗ
МНБn
Выборка
RM
S, G, H, T
Модификация
ОДД
ОСД
БД
Запрос
от ПИП
Запрос
ПКЛС
Решение
Данные
ОФМ
ПМРФ
ПРАнС
Запрос БД
ПИП
АвС
КАвС
H, T
RD
Запрос НПИ,
ИП
Режимы,
НПИ
Программная модель СИП
СВИ
Классификация СИП
ПВ
СОИ
Системная функциональная модель СИП – базовая архитектура, позволяющей получить в процессе
проектирования СИП с заданными характеристиками, свойствами и параметрами
◄
▲▲
АвС:
Пожар,
Вода,
ВВД,
Пар,
РО
11

12.

4. Выводы
?
1°СИП_КОТС_—_самостоятельный подкласс в классе
корабельных информационных систем
2°СИП интегрируется в СУ ТС как информационнонезависимая, информационно зависимая, информационно-управляющая система
3°Основное содержание информации, формируемой
СИП,_—_рекомендации оператору по решению
типовых управленческих задач.
Типовая управленческая задача первична по отношению к ТЗИП, определяет её содержание и характеристики
4°Основные классы типовых задач ИП — формирование рекомендаций по поддержанию установленного режима, переводе в заданный режим
функционирования; распознавание и парирование
особого состояния объекта управления
Программная модель СИП
Классификация СИП
Стратегия ИП, ориентированная на упреждающее противоаварийное воздействие окажет существенное
влияние на обеспечение безопасности и безаварийности эксплуатации ТС и корабля в целом
◄
▲▲
13

13.

Контрольные вопросы
1. Укажите наиболее значимый классификационный признак
?
Введите ответ
СИП в классе информационных систем
Варианты
2. Какой способ интеграции СИП реализован в КСУ ТС «Булат»
Введите ответ
Варианты
3. Объектом информационной поддержки в КСУ ТС является…
Введите ответ
Варианты
4. Укажите достаточное условие возможности организации
Введите ответ
информационной поддержки оператора
Варианты
5. Укажите наиболее значимый критерий эффективности СИП
Введите ответ
Варианты
?
◄
▲▲
◄| 14