Введение к работе
Актуальность те>!Ы. Современный этап научно-технического
прогресса характеризуется широким применением высокопроизводительных электронно-вычислительных матий, как средсгия обработки информации. Информация, хранимая ранее на бумаге, может быть переведена на электронные носители, благодаря чему должны быть автоматизированы, а, значит, ускорены и облегчены такие операции как поиск н обработка данных, своевременное их исправление я резервирование. При создании информационных архивов возникает необходимость долговременного хранения данных (в настоящее время -болге 10 лет).
В современных информационно-измерительных системах накоплены огромные массивы данных, содержащие актуальные сведения, при з том ежегодный и.чформашкмшыИ поток продолжает возрастай.. Во второй половине XX г.ска методы обработки информации, в частности методы хранения н антомгшзироваиного поиска, были значительно усовершенствованы, ко одновременно неизмеримо возрос н объем потока информации.
Указанные обстоятельства обусловили выбор объекта исследования диссертации, которым является система долговременного хранения информации, которая может быть охарактеризована как аппаратно-программный комплекс для записи, считывания, поиска, хранения, восстановления данных, обеспечивающий сохранность необходимой информации в течение заданного срока.
Объединение ЭВМ при помощи средств связи позволило получить единую информационную систему, обладающую качественно новыми возмокіїостямн эксплуатации вычислительной техники: возможностью использования территориально распределенного оборудования ЭВМ, информационных массивов и программных модулей, находящихся в различных вычислительных узлах системы; возможностью организации распределенной обработки данных для решения особо сложных задач несколькими узлами сети. Обеспечение требуемой достоверности информации б таких современных информационно-измерительных
системах невозможно без достижения рысокой надежности хранения информации в автоматизированных банках данных и автоматизировании:; архивных системах современных вычислительных комплексов, систем и сетей.
Актуальность всех этих задач существенно возрастает в свяш с расширяющимся внедрением оптических накопителен информации, характеризующихся возможностью хранения больших объемов информации, высокой надежностью хранения, относительно небольшой стоимостью носителей информации.
Указанные обстоя гельстпа обусловили выбор Пе^^^ШЖ,Ш:;Ш1Ш диссертации, который может быть охарактеризован как закономерности, характеризующие долговременное хранение бинарной информации и информационно-измерительна:» системах.
Целью диссертационно^ работы является разработка- методов
длительного хранений данных в информационно-измерительных системах и
их аппаратно-программной реализации применительно к запоминающим
устройствам на оптических дисках. *
В соответствии с поставленной Целью азтором решены следующие задачи:
произведена классификация различных современных носителей данных с точки зрения длительного хранения информации и разрушающих факторов, влияющих па носители в процессе этого хранения;
разработан метод восстановительного резервирования при длительном хранении информации применительно к информационно-излгерительным системам; "'
разработан способ записи информации на оптический носитель, основанный на введении планируемой избыточности помехоустойчивого кода в зависимости от времени хранения носителя;
разработан способ сэепронзаеденкя информации с оптического диска, использующий самообучающуюся систему распознавания образов.
Мстсды исследования, D рабоїе используются методы математической статистики и теории верочтинстеГі. теории помехоустойчивого r.-.ji'po;:".:HSf. нчфс-,":-!;:^*)!, мьтодм расгсошавани»' сбгизов. Разработка
алгоритмов осуществлялась на основе объектно-ориентированного подхода к организации данных и алгоритмов.
Научная новизна работы заключается в следующем.
-
Предложен подход к созданию систем долговременного хранения бинарной информации, осноаанниГі на распределении защищающих факторов между средствами 'оптимального резервирования наиболее важной информации, ввода-вывода данных на оптические диски, оптимального кодирования бинарной информации и организационными методами технологического процесса храпения информации.
-
На основе анализа особенностей систем долговременного хранения разработаны методы посстаногнтелыюго резервирования при длительном хранении информации применительно к информационно-измерительным системах!.
-
Разработан метод записи информации на оптический носитель, основанный на вчедеіннг планируемой избыточности помехоустойчивого кода в зависимости от сременн хранения носителя.
-
Разработан метод г.оспропзведеїшя информации с оптического диска, основанный на комплексном использовании помехоустойчивого кодирования и самообучающейся системы распознавания образов.
Практнческач ценност'. работы заключается в -применении
теоретических 'положений и вызодоз диссертации для решения практических задач обеспечения надежного долговременного хранения информации з информационно-измерительных, системах, а тапке з:
- создании классификации различных современны* носителей
д.!.чнг,!\ с. точки зрения длительного хргхеппр. информации и разрушающих
факторов, влияющих на носители а процессе этого хранения;
-- ркзрабэтке методі кісггйноз'ітєділісга р«"ф;>,[|г!оі!аї!Чя Прнменц-тглы;о к длительному хрпкгшго Нн<\.орЧ'.ип'Л ч ііЦ-.Ьсрмкщіокно-из"Мерй-тіі'іьньіх смегімач;
- спірлботі.'ї ?.?.:<с:?г.а ?йпясь информгвдн на оптический ііосгпель,
сс::с-г.:цїііпго ні луед^л'-п- nrunapywinf! ИїЗулочііост'ї кпдпрозпніїг л
заоценмистп Or ьрёМ-.чП! х;:;!:іїр;;Д ііеспігл'і, И сЛс:с'"л весПрапьеденнл
информации с оптического диска, использующего саыаооучиющуюся систему распознавания образов.
- разработке алгоритмического и программного обеспечения для оценки степени надежности хранения информации в системе обработки данных, а также постросяна графических зависимостей характеристик системы.
Реализация результатов диссертационной работы. Прикладные результати диссертационной работы внедрены в НИИ «Стрела» в рамках работ по созданию комплексной системы автоматизированного проектирования предприятия; в КБ Приборостроения ь ПИР, проводимой согласно договору о научно-техническом сотрудничестве с кафедрой ЭВМ ТуаГУ.
Теоретические результаты работы ьпедрены а учебных курсах «Конструирование н производство ЭВМ и систем» н «Системы отображения информации с повышенным разрешением» на кафедре ЭВМ Тульского государственного университета.
і'ШШШІШІ^Р^отьг Основные положения диссертационной работы догладывалась на следующих конференциях и семинарах: 1.10-я Научно-техническая конференция ТВАИУ (г.Тула, ТВАИУ, 1695 -г.), 2. 3-я Международная конференция "Современные проблемы теории чисел и её приложения" (г.Тула,. 1996 г.), 3. Конференция "Биотехнические, мед-аденские я экологические системы я комплексы" (г.Рязаиь, 1996 г.), -1. Научно-практическая конференция "Использование разработо;; ученых Тулы и области г. развитии города и промышленного производства области" (г.Тула, 1996 г.), 5. Межвузовская научно-техническая конференцій: (r.Mocj.ua, МГИЭТ, 1997 г.), 6. Научно-практическая конференция професеорско-препедатательского состава ТулГ'У (г.Тула, !997 г.), 7. Мслоде'/кная научно-техническая конференция "Г'агаринскце чтения" (г.Мосета, 19У7 г.), 8. 11- Научно-техническая конференция ТВАИУ (г.Тула, ТВАИУ, 1997 г.).
Публикации. По результатам исспедоваїш-і; опубликовано К> печатных иябот.
Характеристика р-,Поти. /Диссертационная работа состоят из введения, четырех разделив и заключения, изложенных на 122 страницах машинописного текста, включающего 28 рисунков, 14 таблиц, содержит список использованной литературы из 101 наименований и приложения.