Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 «Анализ существующих подходов к проведению компьютерных командно — штабных военных игр» 5
Глава 2 «Формализация компьютерных командно — штабных военных игр» 51
Глава 3 «Методика проектирования диспетчера управления информационными процессами при проведении компьютерных командно — штабных военных игр» 89
Глава 4 «Экспериментальные исследования эффективности управления информационными процессами при проведении компьютерных командно — штабных военных игр» 157
Заключение 171
Приложение №1 172
Приложение №2 185
- «Анализ существующих подходов к проведению компьютерных командно — штабных военных игр»
- «Формализация компьютерных командно — штабных военных игр»
- «Методика проектирования диспетчера управления информационными процессами при проведении компьютерных командно — штабных военных игр»
- «Экспериментальные исследования эффективности управления информационными процессами при проведении компьютерных командно — штабных военных игр»
Введение к работе
Результаты анализа военных конфликтов, а также основных положений военных доктрин и взглядов военных специалистов стран НАТО на боевое применение средств воздушного нападения (СВН) обусловливают возрастание требований к должностным лицам органов управления войсковой ПВО по обеспечению надежного прикрытия войск и объектов. Одним из эффективных подходов к нетрадиционному решению задач оперативной и боевой подготовки командного состава в сложившихся условиях является использование вычислительной техники и достижений в области имитационного и математического моделирования систем и процессов управления. Анализ проводимых исследований показал, что рассмотренные подходы к реализации компьютерных форм оперативной подготовки (КФОП), разновидностью которых являются команди о-штабные военные игры (КШВИ), с технической точки зрения предусматривают широкое использование вычислительных сетей на базе персональных ЭВМ.
При реализации КФОП, по сравнению с существующими АСУ войсками, изменяются типы каналов информационного обмена и сокращается их количество, фактически происходит трансформация информационной топологии реальных АСУ в локальную вычислительную сеть. Кроме того, возникает необходимость моделирования по одному информационному каналу информации различных типов, под которые в реальных АСУ выделены отдельные независимые каналы. Вместе с тем, необходимо обеспечить соответствие задач, решаемых в ходе компьютерных КШВИ (ККШВИ), логике работы реальных органов управления, а также оперативность и функциональную полноту их реализации. Кроме того, специфика проведения ККШВИ определяет необходимость решения ряда дополнительных задач, связанных с реализацией функций подыгрыша и контроля действий участников игры. Эти особенности информационного обмена при проведении компьютерных КШВИ приводят к увеличению загруженности локальной сети и интенсивности потоков данных, циркулирующих в ней. В связи с этим, возникает необходимость управления указанными потоками данных с учетом логики, функциональной направленности и приоритетности решаемых в ходе игры задач, а также зависимости ценности обрабатываемой информации от времени задержки на ее обработку. При реализации компьютерных КШВИ с использованием системы имитационных моделей, изменяются типы каналов информационного обмена и сокращается их количество.
Сравнительный анализ возможностей существующих средств диспетчеризации по управлению информационным обменом применительно к задачам, решаемым при проведении компьютерных КШВИ, показал, что они не обеспечивают качественного решения указанных задач. Поэтому, возникает необходимость разработки специализированных средств управления информационными процессами, протекающими в ходе компьютерных КШВИ. В качестве такого средства предлагается использовать диспетчер управления информационными процессами (ДУИП), под которым в работе понимается программное средство, определяющее порядок протекания процессов в вычислительной сети в соответствии с принятыми соглашениями и ограничениями по функциональным, логическим и временным аспектам их реализации.
Существующий методический аппарат разработки средств диспетчеризации обеспечивает создание специализированных средств управления информационным обменом в вычислительных сетях, но не позволяет использовать его для разработки ДУИП. В связи с этим возникает противоречие между необходимостью разработки средств управления информационными процессами, обеспечивающих техническую реализацию ККШВИ, и технологическими возможностями существующего методического аппарата по созданию таких средств.
Учитывая данные обстоятельства, а также перспективу возможного расширения перечня решаемых в ходе ККШВИ задач, представляется актуальным решение задачи разработки комплексного методического аппарата проектирования диспетчера управления информационными процессами, обеспечивающего повышение эффективности управления ими с учетом специфики решаемых в ходе компьютерных КШВИ задач.
Объект исследований. Роль объекта исследований в диссертационной работе возложена на отработку функций ПВО в процессах командно-штабных учений (КШУ), проводимых в человеко-компьютерпой среде.
Основные установки и идеи. На выбор предмета исследования и направления работы оказали влияние следующие установки:
У1. Командно-штабные учения допускают их интерпретацию в виде спецефического класса военных игр, что открывает доступ к теоретическому и практическому опыту игр, в том числе и к опыту разработок развлекательных военных игр.
У2. Любую версию реализации апларатно- программной поддержки КШУ следует строить в форме клиент-серверного приложения для локальной вычислительной сети.
Такие установки привели автора к идее исследовать методы и средства компьютерной поддержки функций ПВО в процессах КШУ в контексте игровой интерпретации КШУ, использующей имитационное моделирование исполняемых действий.
Предмет исследований. Предметом исследования является специализированная аппаратно-программная оболочка, поддерживающая процессы КШВИ, в которой функции управления и оценки хода игры сосредоточены только на защитных функциях ПВО и закрыты от воздействия участников КШВИ.
Направление исследований. Направлением исследований в работе является прменение специализированного программного продукта в КШВИ в контексте имитационной модели защитных функций ПВО на "шаге игры".
Цели и задачи исследований. Основная научная цель работы связана с поиском теоретического обобщения реализации защитных функций
ПВО в процессе КШВИ, управления условиями их прменения , оценивания их результативности и достижения требуемых обучающих эффектов.
Основная практическая цель связана с разработкой эффективной системы диспетчирования в клиент-серверной среде, обслуживающей проведение КШВИ. Достжение отмеченных целей требует решения следующих основных задач:
1. Разработать и исследовать имитационную модель КШУ, раскрывающую подготовку, исполнение и оценивание защитных функций ПВО в контексте игровой интерпретации КШУ.
2. Разработать и исследовать систему коммуникации, учитывающую структуру составного субъекта учений и ролевые функции каждого из участников учения.
3. На базе спецификаций имитационной модели КШУ разработать систему диспетчирования, обеспечивающую управление информационными потоками и их обработку на оперативно-тактическом уровне.
Метод исследований. Сущность метода исследований определена как управляемая комбинаторика методов и средств имитационного моделирования, теории и практики игр, искусственного интелекта и алгоритмизации. Научная новизна
1. Предложена и исследована имитационная модель КШУ с игровой интерпретацией действий участников учений, обеспечивающая интегрированное представление защитных функций ПВО и спецификаций аппаратно-программного комплекса, обслуживающего проведение учений.
2. Разработана и исследована система структурных , функциональных и информационных спецификаций клиент-серверной реализации КШВИ, учитывающая динамику процессов, в том числе и коммуникативных, в реальном времени.
Достоверность. Теоретическая достоверность полученных резуль татов подтверждается формулировкой основных положений диссертации на основе достоверных знаний из области прикладной информатики, имитационного моделирования и теории игр.
Эксперементальные подтверждения достоверности получены при разработке на базе имитационной модели M(t) клиент-серверной реализации КШВИ и ее испытаний.
Практическая ценность
В состав практических результатов, полученных в диссертационной работе входят:
- системы методов и средств диспетчирования оперативно-тактических действий в процессах КШУ;
- база знаний об основных действиях участников КШВИ, построенная и реализованная по образцу библиотек продукций экспертных систем;
- адаптация и настройка сетевой версии вопросно-ответного процессора WIQA к специфике информационно-коммуникативных процессов КШВИ;
- система методов и средств оценивания информационных потоков в клиент-серверной реализации КШВИ.
Реализация и внедрение
Для аппаратно-программной поддержки КШВИ разработана система программных средств, в основу которых положена клиент-серверная реализация вопросно-ответного процессора WIQA, настроенного на командно-штабную структуру коллектива пользователей.
Построенная система имитационных моделей и разработанный ДУИП были внедрены в 726 учебном центре войсковой ПВО ВС РФ для проведения КШВИ с использованием локальной сети в августе 2002 года.
На защиту выносятся
1. Имитационная модель КШУ с игровой интерпретацией действий как интегрированный источник спецификаций для аппаратно-программных средств поддержки КШВИ, учитывающий реалии времени учений.
2. Комплекс прграммных средств с клиент-сервер ной структурой, объединяющий методы и средства имитационного моделирования, теории и практики игр, экспертных систем и систем диспетчирования.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на военно-научных конференциях, проводившихся в ВУ войсковой ПВО ВС РФ и его филиале в период с 2000 по 2003 год, на Всероссийских научно-технических конференциях.
«Анализ существующих подходов к проведению компьютерных командно — штабных военных игр»
Уровень оперативной подготовки руководящего состава и органов управления Вооруженных Сил России является одним из важных факторов, определяющих степень готовности Вооруженных Сил к решению поставленных перед ними задач. До настоящего времени это достигалось исключительно традиционными способами организации и проведения мероприятий оперативной подготовки.
Внедрение в систему подготовки войск компьютерных форм оперативной подготовки представляет собой закономерный этап дальнейшего развития существующих традиционных форм обучения, повышения их эффективности на базе научно-технических достижений современной компьютерной техники, новых методов математического моделирования и новых информационных технологий. В области отечественных КФОП основные наработки принадлежат специалистам 27 ЦНИИ МО РФ и ВУ ВПВО ВС РФ. В частности, введено и обосновано понятие компьютерных форм оперативной подготовки, сформулированы концепции их создания и применения. Под компьютерными формами оперативной подготовки понимаются формы подготовки командования, оперативного состава и слушателей ввузов, в основу которых должно быть положено применение автоматизированных систем моделирования боевых действий (АСМБД) и реализованные в их составе средства специального математического и программного обеспечения. Здесь важно заметить, что моделирование подразумевает исследование объекта, базирующееся на его подобии модели и включающее построение модели, изучение ее и перенос полученных сведений на моделируемый объект, поэтому автоматизированные системы моделирования боевых действий представляют собой комплекс технических, математических, информационных и про граммных средств, обеспечивающих принятие решений обучаемыми и руководством на основе моделирования боевых действий противоборствующих сторон.
Техническую основу такого комплекса, как правило, составляют ПЭВМ, объединенные в локальную вычислительную сеть (ЛВС).
Область исследования будет представлять собой на основе математического моделирования разработку комплексной методики проектирования диспетчера управления информационными процессами при проведении 1 КШВИ.
Эффективность применения КФОП определяется качественно новой организацией проводимых мероприятий на базе комплексного использования автоматизированных систем и электронно-вычислительной техники, программных и информационных средств, обеспечивающих имитационное моделирование развития боевых действий противоборствующих сторон в соответствии с принимаемыми решениями и прогноз возможных результатов их реализации в конкретно складывающейся боевой обстановке.
Принципиально важным в КФОП является то, что обучаемые принимают решения в ходе ведения операций (боевых действий) по результатам моделирования боевых действий противоборствующих сторон на фоне единой оперативно-стратегической обстановки.
В ходе КФОП обучаемые приобретают такие навыки, как умение оперативно применять средства вычислительной техники для выработки и принятия ре-шений при управлении войсками (силами), у них формируется ясное понимание роли и возможностей вычислительной техники и средств автоматизации в совершенствовании управления войсками.
Кроме того, внедрение КФОП позволяет скрыть проведение крупномасштабных игр и общую направленность оперативной подготовки; снизить ущерб, наносимый окружающей среде в ходе учебно-боевой деятельности войск; устранить отставание в вопросах компьютеризации оперативной подготовки командного состава наших Вооруженных Сил от вооруженных сил ведущих зарубежных государств.
Однако практическая реализация КФОП в обшей системе оперативной и боевой подготовки личного состава, включая образовательный процесс в ВУЗах МО, требует проведения углубленного анализа возможностей организации и проведения таких форм подготовки в целях наиболее полного учета особенностей их реализации как в информационном, так и в техническом аспектах. Первый аспект определяет анализ и оценку потоков данных, обрабатываемых в ходе компьютерных игр, второй - возможности их технической реализации, включая вопросы выбора и использования кошфетных технических средств.
Прежде чем приступить к построению имитационной модели ККШВИ важно напомнить, что игрой в теории игр называется схематизированная и приспособленная для математического изучения модель конфликта. При этом, разумеется, описывающая конфликт игра должна сохранять все основные, существенные черты моделируемого конфликта. Прежде всего в игре должны быть отражены характеристики («компоненты») конфликта: а) участвующие в конфликте стороны (в теории игр их называют игроками); б) те решения, которые игроки могут принимать (эти решения обычно назы вают стратегиями игроков); в) степень осуществления целей каждого игрока в ситуации, складывающей ся в результате выбора игроками своих стратегий (эти последние характери стики можно измерять числами, которые называются выигрышами). Точное описание множества игроков, множество стратегий для каждого игрока, а также их функций выигрыша и составляет задание игры. Игры, заданные в таком виде, обычно называют играми в нормальной форме.
«Формализация компьютерных командно — штабных военных игр»
В основе систем передачи сообщений лежит технология очередей сообщений: приложения обмениваются информацией не непосредственно друг с другом, а используя специальные буферы (очереди). В случае необходимости обмена данными программа пересылает их в принадлежащую ей очередь и продолжает функционирование. Доставку сообщения по назначению и его хранение обеспечивает специальное ПО - MOM. При этом MOM, как правило, может работать на разных программно-аппаратных платформах и с использованием различных сетевых протоколов. Много платформи ость достигается за счет минимизации функций, выполняемых клиентской частью, а поддержка различных протоколов - за счет использования внутреннего протокола обмена информацией. Разработчику же предоставляется несложный и высокоуровневый АРІ для работы с очередями сообщений.
ППО очередей сообщений позволяет назначать им приоритеты, обеспечивая первоочередную доставку тех, что имеют более высокий приоритет. Системы, построенные на базе MOM, похожи на системы электронной почты, но отличаются от последних тем, что обеспечивают взаимодействие между приложениями, а не между людьми. Соответственно MOM предназначена для передачи структурированной информации преимущественно технологического типа (т. е. порождаемой без участия пользователя), в то время как системы электронной почты осуществляют в большинстве случаев передачу неструктурированной информации.
Брокеры запросов к объектам управляют обменом сообщениями в сети. Они принимают запросы от клиента (клиентского приложения), осуществляют поиск и активизацию удаленных объектов, которые принципиально могут ответить на запрос, и передают ответ объектам запрашивающего приложения. ORB, как и RPC и MOM, скрывает от пользователя процесс доступа к удаленным объектам. Запрашивающий объект должен знать имя активизируемого объекта и передать ему некоторые параметры. Исходя из изложенного следует, что существующие методические и инструментальные средства управления информационными процессами обеспечивают выполнение узконаправленных функций по обработке информационных запросов в распределенных системах (мониторы транзакций осуществляют управление потоком запросов к базам данных, ППО удаленного вызова процедур позволяет выполнять часть активного приложения на удаленной машине, ППО передачи сообщений и брокеры запросов к объектам обеспечивают доставку сообщений к месту назначения и их хранение).
Сравнительный анализ рассмотренных методических и инструментальных средств управления информационными процессами в ЛВС, а также особенностей организации и проведения компьютерных командно-штабных игр показал, что большинство участников игр задействуют основную логику работы используемых прикладных приложений, обеспечивающих техническую реализацию таких ККШВИ. В то же время логика работы приложений является наиболее емким и специфичным блоком, и ее приходится разделять на более мелкие составляющие. В качестве таких составляющих при проведении ККШВИ целесообразно выделить функциональные компоненты обработки транзакций, обеспечения безопасности при наличии разграничения прав доступа, подготовки отчетов, отбора и анализа данных в процессе принятия решений, асинхронного уведомления о событиях, тиражирования и обмена данными, а также их документирования. Вследствие наличия такого количества функций становится актуальным введение в аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий реализацию ККШВИ, соответствующего сервера приложений, который будет существовать во множественном варианте, как частично изолированные приложения, выполняющие специальные функции, обладающие открытыми интерфейсами управления и поддерживающие стандарты объектного взаимодействия. При этом в зависимости от задач, решаемых в ходе ККШВИ, а также с точки зрения управляемости информационными процессами, протекающими при проведении таких
игр, указанный сервер приложений будет сочетать различные модели взаимодействия клиентской и серверной части.
Для решения задачи управления интенсивным доступом к различным базам данных при технической реализации ККШВИ представляется целесообразным использование специального программного обеспечения класса ППО, как мониторы транзакций. Это позволит обеспечить экономию ресурсов за счёт создания такого количества процессов, которое в состоянии обслужить аппаратная часть ЭВМ конкретных АРМ. При этом интерактивные действия пользователей (участников игр) не приводят к немедленному выполнению какого-то прикладного кода. Обращение к сервису укладывается в очередь, и при наличии свободного процесса, запрос будет обслужен. Обслужив одного пользователя, сервис немедленно приступает к обслуживанию другого. Вместо создания своего процесса для каждого пользователя запускается ограниченное количество разделяемых, переключения на уровне операционной системы между которыми сведены к минимуму.
Для обеспечения информационного обмена между приложениями (передача формализованных боевых документов, сигналов боевого управления, сигналов состояния органов управления) целесообразно использование программных средств класса MOM или ORB.
Проведя анализ конкретной сетевой технологии, можно выделить перечень функций, обеспечивающих техническую реализацию вопросов управления информационными процессами в локальных вычислительных сетях. Применительно к конкретной реализации ККШВИ указанные функции обеспечивают только информационную и сетевую поддержку рассматриваемым процессам. В то же время для решения задач эффективного управления этими процессами с учетом специфики организации и проведения компьютерных КШВИ нерешенными остаются следующие задачи: обеспечение логического соответствия алгоритмов информационного обмена в локальной сети алгоритмам работы должностных лиц органов управления реальных АСУВ; формализация алгоритмов информационного обмена в соответствии с алгоритмами работы должностных лиц; обеспечение приоритетности информационных процессов и порождаемых ими потоков в зависимости от типа процесса и ранга участника игр в иерархии ККШВИ; разграничение доступа прикладных процессов к информационным ресурсам и взаимодействие участников ККШВИ в соответствии с должностными и функциональными обязанностями, определенными для "роли" АРМ; динамическое конфигурирование сети в соответствии с загруженным на ее узлах программным обеспечением ("ролями" АРМ), Таким образом, решение указанных задач при технической реализации ККШВИ целесообразно возложить на специальное программное средство, именуемое в дальнейшем диспетчером управления информационными процессами, которое по своим функциональным возможностям может быть отнесено к классу промежуточного программного обеспечения. Следовательно, диспетчер управления должен выполнять функции как монитора транзакций, так и ППО, реализующее передачу сообщений в ЛВС.
«Методика проектирования диспетчера управления информационными процессами при проведении компьютерных командно — штабных военных игр»
На первом этапе осуществляется анализ информационного обмена, отражающего логику функционирования системы и решаемых ею задач. При этом необходимости в учете типов данных, циркулирующих в системе, не возникает, так как вся информация представляется либо в файловом виде, либо в виде стандартных сигналов, определяемых протокольными соглашениями используемых сетевых технологий. В общем случае рассматриваемый этап сводится к анализу документооборота в системе.
Второй этап посвящен выбору сетевой технологии, наилучшим образом реализующей решение системой функциональных задач. Конкретный выбор той или иной технологии будет определяться структурой системы и характером информационного обмена с учетом возможных экономических и временных затрат на реализацию системы.
На третьем этапе разрабатывается алгоритм управления информационным обменом на основе проделанного анализа и выбранной сетевой технологии. На этом этапе осуществляется разделение функций управления информационным обменом в системе между разрабатываемом средством управления и сетевыми возможностями используемых ОС, а также выбранных сетевых технологий и протоколов.
Последний этап посвящен программной реализации проектируемого средства управления информационным обменом в рассматриваемой системе. Порядок реализации данного этапа определяется общепринятой технологией разработки программного обеспечения.
Приведенная аннотация этапов разработки средств управления информационным обменом в цифровых сетях применительно к предложенной схеме (рис. 3.1) раскрывает предназначение и основное содержание выполняемых операций на каждом из них для типовых сетей обработки данных.
В то же время структурно-логическая схема разработки средств управления информационным обменом, приведенная на рис, 3.1, не обеспечивает возможности учета условий и целевой направленности управления информационными процессами при проведении ККШВИ, логики протекания этих процессов и решаемых ими функциональных задач в процессе проводимых игр, а также особенностей их реализации. Эффективность управления информационным обменом при таком подходе определяется не возможностями разрабатываемого средства управления, а имеющимися сетевыми возможностями ОС и используемых протоколов.
Следовательно, для решения задачи создания средств управления информационными процессами при проведении ККШВИ на основе предложенной схемы (рис. 3.1) и сделанных уточнений, необходима разработка специализированной методики, обеспечивающей учет целевой направленности проводимых исследований и особенностей протекания информационных про 92 цессов. Одним из основных этапов в состав структуры разрабатываемой методики следует включить этап оценки эффективности управления процессами.
Структура и общее содержание разрабатываемой методики, прежде всего, будет определяться анализом этапов существующего подхода к проектированию средств управления обменом данными (рис. 3.1) и уточнениями относительно необходимости оценки эффективности управления процессами проектируемым средством (диспетчером) применительно к этапам его проектирования. Кроме того, для обеспечения целевой направленности разрабатываемой методики в ее основе должны быть использованы: принципы функционирования цифровых сетей и результаты анализа организации управления информационными процессами, протекающими в них при обмене данными между абонентами сети; особенности логической и технической реализации информационных процессов, протекающих при проведении ККШВИ; а также подходы к оценке эффективности управления обменом данными в цифровых сетях, либо информационными процессами, протекающими в таких сетях.
Анализ принципов работы локальных вычислительных сетей (раздел 1), их возможностей по обеспечению обмена информацией показывает, что в основу организации управления информационным обменом положен принцип временного разделения обработки передаваемой информации.
Сущность принципа временного разделения передаваемой информации в локальных вычислительных сетях, реализованных по схеме "общей шины" проявляется через соответствующие управляющие сигналы, блокирующие сеть для всех потоков данных, кроме выбранного для передачи. То есть в ка 93 ждый момент времени по сети может быть передана и обработана информация только одного абонента.
Особенности логической реализации средств управления информационными процессами, прежде всего, определяются перечнем и логикой решаемых в ходе игр задач.
На рис 3.2. приведена структурно-логическая схема ККШВИ, определяющая основные направления протекания исследуемых процессов и показывающее место проектируемых средств управления ими. Структурное и функциональное разделение проектируемого средства управления информационными процессами на центральную и терминальные составляющие обусловлено необходимостью учета распределения управленческих функций процессами, инициируемыми каждым абонентом сети, а также решения ряда локальных задач.
Особенности технической реализации средств управления информационными процессами при проведении ККШВИ с учетом логики решаемых в ходе игр задач будут определяться существующими возможностями технических средств цифровых сетей, сетевыми возможностями используемых ОС и принятых протоколов обмена информацией с одной стороны и функциями управления информационным обменом в сети, реализуемыми проектируемым средством, с другой.
«Экспериментальные исследования эффективности управления информационными процессами при проведении компьютерных командно — штабных военных игр»
Проведение экспериментальных исследований по управлению информационными процессами, протекающими в ходе компьютерных КШВИ, предусматривает наличие соответствующего прототипа диспетчера управления информационными процессами, а также ЛВС с конкретной топологией и набором АРМ на базе ПЭВМ. Исходя из этого на первом этапе экспериментальных исследований была выбрана ЛВС по схеме "общей шины", в которой было задействовано 8 рабочих мест, объединенных в один домен локальной вычислительной сети, а также разработан прототип ДУИП. Следует отметить, что прототип диспетчера управления информационными процессами был разработан в качестве отдельного функционального модуля в составе прикладного ПО, обеспечивающего поддержку и проведение компьютерных КШВИ для указанной схемы сети.
Порядок разработки прототипа ДУИП определяется исходя из: анализа перечня, логики и приоритетности решаемых в ходе игр задач применительно к уровню АРМ участников игр и КШВИ в целом; анализа порядка протекания информационных процессов и их формального представления; разработанных положений методического аппарата оценки эффективности управления информационными процессами; содержания предложенных структуры ДУИП и алгоритмов управления информационными процессами; содержания общепринятого порядка разработки прикладного программного обеспечения. Результаты анализа перечня, логики и приоритетности решаемых задач, а также порядка протекания информационных процессов и их формального представления позволяют составить таблицы приоритетов информационных процессов, таблицы соответствия кодов запросов и информационных процессов и таблицы соответствия информационных процессов и частных алгоритмов. Методический аппарат оценки эффективности управления информационными процессами в свою очередь гарантирует заполнение указанных таблиц управления и соответствия значениями, обеспечивающими управление информационными процессами в соответствии с принятыми критериями эффективности. Структура и алгоритм функционирования прототипа ДУИП определяется соответствующим содержанием предложенных в разделе 3 структуры диспетчера и алгоритмов управления информационными процессами. Непосредственная программная реализация прототипа ДУИП должна осуществляться исходя из общепринятого порядка разработки прикладного программного обеспечения с учетом сделанных замечаний. Следовательно, разрабатываемый прототип ДУИП будет представлять собой программное средство модульной структуры, где каждый из модулей представлен в виде отдельной подпрограммы. В соответствии с изложенным на первом этапе разработки ДУИП осуществлялся анализ и формальное описание функциональных задач (информационных процессов) применительно к их перечню в табл. 3.2. В результате проведенного анализа и формального описания указанных информационных процессов, а также проведенной оценки эффективности управления ими были получены таблицы управления информационными процессами для указанных задач и таблицы соответствия логического выбора частных алгоритмов управления ими, а также реализации самих алгоритмов. На втором этапе разработки прототипа ДУИП на основании результатов первого этапа, а также с учетом предложенных структуры и алгоритма функционирования ДУИП (раздел 3) осуществлялась программная реализация прототипа ДУИП. Программирование ДУИП осуществлялось с использованием среды визуального и объектно-ориентированного программирования Delphi 5,0. При этом таблицы управления и соответствия были представлены в виде двумерных целочисленных массивов. Вывод результатов работы диспетчера по управлению информационными процессами осуществлялся как на экран монитора в виде стандартных сообщений операционной системы, так и в соответствующий файл протокола его работы. Наличие такого файла предоставляет дополнительную возможность по анализу работы диспетчера. При планировании экспериментальных исследований по управлению информационными процессами при проведении компьютерных КШВИ с помощью имитационного и натурного моделирования были использованы основные положения теории планирования экспериментов, теории вероятностей и математической статистики . Классическая задача планирования машинных экспериментов - получение необходимой информации о характеристиках процесса функционирования исследуемой системы применительно к решаемой в работе научной задаче конкретизуется следующим образом. В ходе экспериментальных исследований должно быть осуществлено моделирование потока заявок на решение функциональных задач, определяемых спецификой их решения в ходе ККШВИ задач, а также оценка эффективности управления порождаемыми ими информационными процессами. Последняя, в свою очередь, призвана подтвердить эффективность создаваемых средств управления информационными процессами. Проведение экспериментальных исследований эффективности управления информационными процессами с использованием разработанного прототипа ДУИП планировалось для структуры компьютерных КШВИ на уровне ПВО дивизии (рис. 4.1). Применительно к указанной структуре были разработаны соответствующие прототипы ДИУП (центральные и терминальные) по количеству АРМ участников игр (для каждого уровня - одно АРМ). Для реализации экспериментальных исследований из общего множества функциональных задач были выбраны четыре, характеризующие основные и наиболее часто решаемые: - задача записи информации об участвующих войсках в локальные базы данных АРМ (/12); - задача записи информации о расположении и состоянии сил и средств сторон в общую базу данных (/із); - задача передачи формализованного документа на нижестоящее АРМ (Й9); - задача обработки сообщения операционной системы об успешном за вершении операции (/гз). Для проведения оценки эффективности управления информационными процессами методом имитационного моделирования была выбрана следующая схема (рис, 4.2). При этом, с каждого компьютера, имитировавшего соответствующий уровень схемы рис. 4.1., генерировались потоки заявок по решению выбранных функциональных задач. Причем с компьютера АРМ командира здн генерировался поток заявок за четыре АРМ.
