Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Принятие решений в процессе создания открытых информационных систем 22
1.1 Особенности принятия решений при формировании среды открытых систем 22
1.1.1 Технология открытых систем 22
1.1.2 Модульный подход к формированию среды открытых систем 24
1.1.3 Государственные проекты по созданию современных информационных систем с применением принципов открытых систем 26
1.2 Инструментальные средства для автоматизации процессов принятия решений при формировании среды открытых систем 30
1.2.1 Инфраструктура базовых стандартов и полнотекстовая база данных по стандартам открытых систем 30
1.2.2 Прикладные программные средства для автоматизированной поддержки проектирования профилей 34
1.3 Методы принятия решений при создании открытых
информационных систем 36
1.4 Определение области исследований и постановка задачи 42
Глава 2. Автоматизация процесса проектирования профилей среды открытой системы 45
2.1 Подход функциональной стандартизации при создании открытых систем
2.2 Модель автоматизированного проектирования профиля 48
2.3 Инфраструктура базовых стандартов 51
2.4 Модель создания профиля с точки зрения его жизненного цикла . 53
2.5 Алгоритм проектирования профилей среды открытых систем
2.5.1 Алгоритмизация этапов жизненного цикла профиля 55
2.5.2 Входные данные, необходимые для инициализации процесса проектирования 58
2.5.3 Выбор служб и стандартов среды открытых систем на основе классификатора служб и базы данных по стандартам 59
2.5.4 Структура получаемого профиля 62
2.6 Выбор стандартов при проектировании профиля 63
2.6.1 Выбор стандартов на службы ИТ при помощи ИБС 63
2.6.2 Алгоритм выбора стандартов на службы ИТ при формировании среды открытой системы 64
Выводы по главе 2 67
Глава 3. Модель и алгоритм принятия решений при формировании инфраструктуры базовых стандартов 68
3.1 Вводные положения 68
3.2 Формирование ИБС как задача принятия решений при многокритериальном анализе альтернатив
3.2.1 Система критериев, влияющих на приемлемость принимаемого решения при выборе стандартов в ИБС 69
3.2.2 Дерево критериев при выборе стандартов в ИБС 73
3.2.3 Интерпретация многокритериального выбора стандартов с точки зрения теории нечетких множеств 74
3.3 Модель процесса принятия решений при выборе стандартов на
основе механизма нечеткого логического вывода (НЛВ) 77
3.3.1 Функциональная схема системы НЛВ для выбора стандартов с двухуровневой иерархией 77
3.3.2 Алгоритм работы системы НЛВ для выбора стандартов с многоуровневой иерархией 80
3.3.3 Формализация концевых критериев на основе нечетких множеств 82
3.3.4 Математическая модель НЛВ для промежуточного уровня иерархии 89
3.3.5 Алгоритм построения системы НЛВ для выбора стандартов в ИБС с многоуровневой иерархией критериев 97
Выводы по главе 3 99
Глава 4. Инструментальные средства и ресурсы для обеспечения процесса автоматизированного проектирования профилей среды открытых систем ... 100
4.1 Вводные положения 100
4.2 База данных по стандартам открытых систем
4.2.1 Классификатор служб ИТ на базе эталонной модели СОС ISO/IEC OSE/RM 14252-1996 101
4.2.2 Понятийная схема представления стандартов в БД 112
4.2.3 Графический интерфейс пользователя для обеспечения эффективной работы с базой данных по стандартам на интуитивно-понятном уровне 1 4.3 Система поддержки принятия решений при выборе стандартов в ИБС 119
4.4 Автоматизированная система поддержки проектирования профилей среды открытых систем (АСПП профилей СОС)
4.4.1 Концепция функционирования АСПП профилей СОС и технические требования к системе 124
4.4.2 Информационная подсистема АСПП профилей СОС 126 4.4.3 Особенности реализации и функционирования АСПП профилей СОС 128
Выводы по главе 4 134
Заключение 136
Библиографический список
- Государственные проекты по созданию современных информационных систем с применением принципов открытых систем
- Модель создания профиля с точки зрения его жизненного цикла
- Формирование ИБС как задача принятия решений при многокритериальном анализе альтернатив
- Графический интерфейс пользователя для обеспечения эффективной работы с базой данных по стандартам на интуитивно-понятном уровне 1 4.3 Система поддержки принятия решений при выборе стандартов в ИБС
Введение к работе
Актуальность темы
С целью решения проблемы совместимости в сложных, разнородных, распределенных информационных системах (ИС) в отечественной и зарубежной практике все чаще используются принципы открытых информационных систем (ОИС)
Имеется достаточно богатый и зрелый методологический базис построения ОИС, важное место в котором занимает разработанная отечественными учеными технология открытых систем (ТОС), подразделяющая процесс проектирования ОИС на ряд этапов, таких как выбор модели среды открытой системы (СОС), построение профилей СОС, составление спецификаций и другие При этом узловым считается этап построения профилей
Большой вклад в научно-методическое и нормативно-техническое обеспечение исследований и разработок в области открытых систем был сделан академиком РАН, д т н , проф Гуляевым Ю В , д т н , проф Олейниковым А Я , д т н , проф Липаевым В.В , к т н, доц Филиновым Е Н и другими специалистами
Создание ОИС представляет собой довольно сложную научно-техническую проблему, успешное решение которой в значительной степени определяется возможностями систем обеспечения Известно, что среди основных проблем, стоящих перед разработчиками систем обеспечения, выделяются задачи разработки алгоритмов проектирования и разработки моделей и алгоритмов интеллектуальной поддержки принятия решений применительно к области создания ОИС. Решения этих задач, на сегодняшний день, отсутствуют и являются актуальными
Поскольку при проектировании ОИС наиболее важным этапом является этап построения профилей, то перечисленные задачи, в первую очередь, должны решаться применительно к процессу проектирования профилей и, в частности, к выбору стандартов в профиле
Цель работы
Разработка алгоритмов проектирования профилей СОС, а также моделей и алгоритмов интеллектуальной поддержки принятия решений при проектировании профилей Реализация разработанных моделей и алгоритмов на базе вычислительных средств с целью создания автоматизированной системы поддержки проектирования профилей СОС (АСПП профилей СОС)
Для достижения поставленных целей в работе решались следующие задачи
1 Анализ существующих методов и подходов, применяемых в процессе проектирования профилей СОС, а также средств обеспечения этого процесса
Разработка алгоритмов проектирования профилей СОС
Выбор методов принятия решений, подходящих для использования в моделях интеллектуальной поддержки принятия решений при проектировании профилей СОС
Разработка моделей и алгоритмов принятия решений при проектировании профилей СОС на основе выбранных методов
Создание системы критериев для многокритериальной оценки принимаемого решения при выборе стандартов в процессе проектирования профилей
Реализация разработанных моделей и алгоритмов на базе вычислительных средств и создание прикладных программных средств (ІІ11С), входящих в состав АСПП профилей СОС
Разработка структуры и понятийной схемы представления стандартов в инфраструктуре базовых стандартов (ИБС)
Формирование информационной подсистемы АСПП профилей СОС, представляющей собой ИБС, реализованную в виде базы данных (БД) по стандартам
9 Сборка, тестирование, отладка и внедрение АСПП профилей СОС
Методы исследования
При решении поставленных задач использовались методы объектно-ориентированного анализа и проектирования, метод анализа иерархий, метод парных сравнений, методы моделирования процессов жизненного цикла (ЖЦ) систем, методы многокритериального анализа альтернатив, методы нечеткого логического вывода (НЛВ)
Научная новизна работы
Впервые разработаны модели и алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия решений при проектировании профилей СОС
Разработана система критериев для многокритериальной оценки решения при выборе стандартов на службы информационных технологий (ИТ)
Выполнена формализация критериев для многокритериальной оценки принимаемого решения при выборе стандартов на основе теории нечетких множеств
4. Проведено моделирование НЛВ при выборе приемлемых стандартов в ИБС
5 Разработан классификатор стандартов в области ИТ, на основе
которого сформирована структура типовой ИБС
6 Спроектирована АСПП профилей СОС
Практическая ценность работы
Разработан алгоритм проектирования профиля на основе модели ЖЦ профиля
Разработан алгоритм выбора стандартов на службы ИТ при про-
ектировании профилей СОС
Разработан алгоритм выбора приемлемых стандартов при формировании ИБС на основе механизма НЛВ
Сформирована типовая ИБС, реализованная в виде БД по стандартам
Разработаны прикладные программные средства (ППС), реализующие алгоритмы, перечисленные в пп 1-3 На основе этих ППС, а также БД по стандартам реализована АСПП профилей СОС
АСПП профилей СОС использовалась при проектировании профилей для ряда организаций, а также внедрена в учебный процесс на кафедре ИС МИРЭА
Апробация результатов работы
Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены и обсуждались на всероссийских и международных научно-практических конференциях и семинарах, в частности-
«X Всероссийская научно-методическая конференция «ТЕЛЕМАТИКА 2003» (г Санкт-Петербург, 2003 г)
Международная научно-техническая школа-конференция «Молодые ученые - 2003» (г Москва, 2003 г )
«53-я научно-техническая конференция МИРЭА» (г Москва,
2004 г)
«54-я научно-техническая конференция МИРЭА» (г Москва,
2005 г )
«XI Всероссийская научно-методическая конференция «ТЕЛЕМАТИКА 2004» (г Санкт-Петербург, 2004 г.)
«XII Всероссийская научно-методическая конференция «ТЕЛЕМАТИКА 2005» (г Санкт-Петербург, 2005 г )
Всероссийская конференция научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени А С Попова (г Москва, 2005 г)
Работы по теме диссертации выполнялись при поддержке грантов РФФИ 03-07-90217 «Разработка системы поддержки проектирования профилей среды открытых систем» и РФФИ № 06-07-89297-а «Развитие методологии стандартизации в области открытых систем», а также были включены в деятельность научной школы № 6452 2006 9 «Развитие и применение технологии открытых систем»
За практическое применение полученных в процессе исследований результатов была присуждена премия Правительства Москвы молодым ученым города в области информационных и телекоммуникационных технологий Указ Мэра №57-УМ от 29 08 2005 Регистрационный номер диплома 074
Первое место на конкурсе лучших научных работ студентов и моло-
дых ученых МИРЭА в 2003 г
Результаты работы внедрены на кафедре ИС МИРЭА при проведении практикумов по предмету «Проектирование информационных систем», а также использовались в фонде поддержки системного проектирования, стандартизации и управления проектами (Фонд ФОСТАС), в ООО «Инновационный центр открытых систем» и ОАО «Управление развитием систем и проектов»
Публикации
По результатам выполненных исследований опубликовано пятнадцать печатных трудов, отражающих основные результаты исследований, в том числе три работы в рецензируемых научных журналах Получено два свидетельства Роспатента о регистрации программ для ЭВМ
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, списка сокращений, списка литературы (66 наименований) и пяти приложений Диссертация содержит 154 страницы машинописного текста, 14 таблиц и 22 рисунка
Государственные проекты по созданию современных информационных систем с применением принципов открытых систем
На Западе основным достижением научных исследований в области открытых систем можно считать появление модульного подхода к формированию СОС. Его прародителем является подход открытых систем, сформулированный в Министерстве обороны США (DoD) [26,27].
Модульный подход открытых систем (MOSA) [28] предлагает гармонизировать процесс архитектурного проектирования открытой системы с процессом применения принципов открытых систем. Создание открытой системы согласно этому подходу включает в себя следующие пять этапов: 1. Определение подходящего внешнего окружения 2. Использование модульного подхода при проектировании 3. Выявление ключевых интерфейсов 4. Выбор открытых стандартов 5. Проверка на соответствие
Модульный подход к проектированию базируется на достаточно зрелой и хорошо зарекомендовавшей себя в области программирования объектно-ориентированной парадигме, предполагающей разделение функций между независимыми объектами, взаимодействующими друг с другом путем посылки сообщений.
При определении интерфейсов рекомендуется выявлять ключевые из них, то есть те, которые влияют не только на функционирование соответствующих модулей, но и на функционирование всей системы в целом, например, предоставляют доступ к критическим данным или сервисам. При этом возникает та же проблема, что и в ТОС — четкой методики определения ключевых интерфейсов нет, поэтому в процессе принятия решений на этом этапе могут применяться и применяются в настоящее время только эмпирические подходы.
Выбор открытых стандартов предполагает, что стандарты на интерфейсы будут зрелыми, применяемыми и легко доступными. При этом формального определения этих критериев в рекомендациях MOSA не дается, а, следовательно, выбор открытых стандартов будет носить субъективный характер.
В рамках процесса построения профилей в ТОС решаются те же задачи, что и в процессах выявления ключевых интерфейсов и выбора открытых стандартов в MOSA. Задачи, решаемые в процессе определения модулей в MOSA, распределены в ТОС межу процессами определения модели СОС, построения профиля, составления спецификаций и закупки аппаратных и программных средств, а также процессом разработки приложений. Следовательно, концептуальных противоречий в рассмотренных подходах нет. Разница заключается лишь в структуре и алгоритме функционирования подходов, а также в методах и технологиях реализации основных процессов. Таким образом, и ТОС и модульный подход открытых систем имеют единую цель — придать проектируемым или уже существующим системам свойство открытости. Структура этих подходов в достаточной степени различна, однако ключевые процессы носят схожие черты.
Отсутствие формализованных методов принятия решений в MOSA, также как и в ТОС, ведет к созданию элемента противоречивости в использовании теоретических посылов на практике.
При проектировании и разработке современных информационных систем (ИС) их разработчикам необходимо учитывать, что такие системы заведомо являются гетерогенными, содержащими компоненты различного класса, изготовленные различными производителями. Вместе с новыми возможностями, которые предоставляют такие ИС для использующих их предприятий и организаций, возникают и новые сложности на протяжении всего ЖЦ системы и на всех уровнях ее структуры [29].
Концепция открытых систем применяются сейчас в большинстве крупных государственных и коммерческих проектов для повышения эффективности системных решений на всех этапах ЖЦ систем.
Использование концепции открытых систем в процессе проектирования, разработки и применения современных ИС предполагает решение ряда проблем и обеспечивает достижение ряда преимуществ, к числу которых, помимо перечисленных во введении, можно отнести следующие: экономия инвестиций при создании и модернизации информационной системы предприятия; возможность легкого перехода на другие программно-аппаратные платформы; независимость от поставщика; возможность быстрого и легкого обучения и переобучения пользователей
Первое практическое применение концепции открытых систем осуществилось в подходе открытых систем, который был сформулирован, разработан и начал применяться в проектах Министерства обороны США (DoD) [26,27]. В качестве основной причины применения такого подхода указывалось на необходимость обеспечения интероперабельности и масштабируемости решений. В настоящее время в Европе и США существует ряд проектов государственного уровня, в которых применение подхода открытых систем признано необходимым и прописано в официальных документах. К этим проектам относятся: - проекты электронных правительств Великобритании [30,31], Германии [32], США [33. http://www.gcn.com/Resource/. The Technical Reference], - проект общей технической архитектуры министерства обороны США (Departmelt of Defense Joint Technical Architecture JTA)) [34], - проект технической архитектуры НАТО (NATO СЗ Technical Architecture (NC3TA)) [35] В отечественной практике также существует ряд проектов, базирующихся на концепции открытых систем. К таким проектам можно отнести проект по созданию и эксплуатации распределенной информационной системы ГИБДД МВД РТ [36], а также создание электронного правительства России [37].
Во всех этих проектах при разработке ИС в качестве основных целей указываются, в том числе, интероперабельность, масштабируемость и, собственно, открытость. При этом достижение данных целей осуществляется с помощью стандартизации в области информационных технологий (ИТ-стандартизиции). Основными критериями при выборе стандартов в рассмотренных проектах являются: - статус организации, выпустившей стандарт (международный комитет, национальный комитет, консорциум, корпорация, промышленная группа), - позиция стандарта на рынке ИТ
Таким образом, несмотря на то, что во всех перечисленных проектах различается классификация стандартов, применяются различные эталонные модели, используются различные архитектурные решения и различные подходы к выбору базовых стандартов, можно проследить приверженность разработчиков к соблюдению принципов открытых систем, а также направленность разработок на достижение тех результатов, которые могут иметь место только при применении концепции открытых систем.
Модель создания профиля с точки зрения его жизненного цикла
ФС обеспечивают достижение целей на каждом из выделенных направлений деятельности, в то время как службы ИС, поддерживающие ФС, определяют сущность конкретных услуг по обработке информации. Отношения между ФС и службами ИС носят характер «многие ко многим» и документируются при помощи матрицы перекрестных ссылок.
Первым шагом на этапе собственно проектирования профиля является логический проект. В рамках логического проекта выделяются службы ИТ, необходимые для обеспечения служб ИС. Отношения между службами ИТ и ИС также носят характер «многие ко многим» и документируются при помощи матрицы перекрестных ссылок. При этом, для построения взаимосвязей между службами ИС и ИТ необходимо использовать эталонную модель, в качестве которой в Руководстве используется модель OSE/RM [1].
Следующим шагом в процессе проектирования профилей является физический проект, который заключается, в первую очередь, в выборе стандартов и спецификаций, обеспечивающих удовлетворение требованиям открытости.
Профиль считается готовым, когда модели служб ИТ заполнены стандартами, созданы матрицы перекрестных ссылок, а показатели качества, характеризующие ФС достигнуты. В конечном итоге профиль должен быть полным, согласованным и однозначным в смысле толкования.
Успешное развитие и применение методологии проектирования профилей, частично описанной в предыдущем разделе, позволяет поставить задачу автоматизации процесса проектирования и осуществить ее решение при помощи вычислительных средств. Для этого, в первую очередь, необходимо разработать алгоритм проектирования профиля. Затем выделить те этапы алгоритма, которые можно автоматизировать при помощи вычислительных методов, разработать модель такой автоматизации и выполнить ее реализацию. Кроме этого для каждого этапа алгоритма необходимо выявить и разработать ресурсы информационной поддержки, такие как базы данных. В конечном итоге, весь алгоритм проектирования профиля должен быть реализован при помощи вычислительных средств.
Алгоритм проектирования профиля предлагается формировать на базе этапов ЖЦ профиля, представленного выше. При этом следует отметить, что в такой алгоритм войдут не все этапы ЖЦ. Например, этап определения области применения, а также этап установления ФС в общем случае сложно реализовать вычислительным образом в рамках алгоритма проектирования профиля. Это связано с тем, что проект профиля является, как правило, составной частью проекта информационной системы, и процессы ЖЦ профиля должны быть соответствующим образом встроены в процессы ЖЦ системы и гармонизированы с ними [29]. Отсюда следует вывод, что требования к области применения, а также ФС устанавливаются в рамках алгоритмов проектирования систем уровня предприятия и являются внешними данными по отношению к алгоритму проектирования профиля.
Первым процессом в рамках ЖЦ профиля, который можно реализовать в рамках общего алгоритма проектирования, является процесс выделения служб ИС, поддерживающих заданные ФС, и составление соответствующих матриц перекрестных ссылок. Такой процесс можно автоматизировать путем разработки ресурса информационной поддержки, представляющего собой постоянно обновляемую базу данных со списком служб ИС. Таким же образом в рамках общего алгоритма проектирования можно автоматизировать процесс логического проектирования профиля — установление связей между службами ИС и ИТ. Для этого информационный ресурс поддержки необходимо расширить, включив туда набор служб ИТ.
Процесс физического проектирования — выбор стандартов и спецификаций на каждую из служб ИТ также можно проводить в рамках общего алгоритма проектирования с использованием информационного ресурса, представляющего собой базу данных по стандартам.
Таким образом, в алгоритм проектирования профиля входят действия, проводимые на этапах анализа требования, логического проектирования и физического проектирования общей модели ЖЦ профиля. При реализации алгоритма, на выходе процесса проектирования будет присутствовать профиль, задокументированный согласно стандарту ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-1-99 [20].
Формирование ИБС как задача принятия решений при многокритериальном анализе альтернатив
Существует два способа построения нечетких иерархических систем с вычислительной точки зрения. Первый способ состоит в выполнении НЛВ для промежуточных переменных по схеме, представленной на рис.3.3, с последующей передачей четких значений этих переменных в нечеткие системы следующего уровня иерархии. Такой алгоритм построения используется в Matlab Fuzzy Logic Toolbox. Недостаток этого способа состоит в том, что над промежуточными переменными (в нашем случае это критерии Y и Z) последовательно выполняются операции дефаззификации и фаззификации. Нечеткие результаты промежуточных логических выводов дефаззифицируются, затем подаются на вход нечетких систем следующего уровня иерархии и опять фаззифицируются для обеспечения условий НЛВ. Таким образом, для промежуточных переменных необходимо дважды задавать функции принадлежности. Кроме этого необходимо обеспечить эквивалентность нечетких множеств до и после операций дефаззификации и фаззификации. Такой способ построения нечеткой иерархической системы применен автором настоящей диссертационной работы по отношению к выбору стандартов в работе [62].
Учитывая недостатки вышеописанной процедуры НЛВ, предлагается выполнить ее модификацию и исключить этапы дефаззификации и фаззификации для промежуточных переменных. Результат НЛВ должен напрямую передаваться в механизм НЛВ следующего уровня иерархии. При этом для формализации промежуточных переменных, достаточно задать только их терм-множества, без определения функций принадлежностей.
Алгоритм работы такого механизма будет включать следующие шаги: 1. задать значения входных переменныхх, ух, у2, у , у4 Z\, z2, z3, z4 2. фаззифицировать критерии нижнего уровня иерархии 3. по заданной нечеткой базе правил организовать выполнение НЛВ критерия промежуточного уровня иерархии Y 4. вычислить значение степени принадлежности // (У) и прервать процедуру НЛВ без выполнения операции дефаззификации 5. по заданной нечеткой базе правил организовать выполнение НЛВ критерия промежуточного уровня иерархии Z 6. вычислить значение степени принадлежности //7(Z) и прервать процедуру НЛВ без выполнения операции дефазификации 7. по заданной нечеткой базе правил выполнить НЛВ критерия приемлемости выбора стандарта Q, задав при этом в качестве входных значений в механизм НЛВ приемлемости стандарта, в том числе значения степеней принадлежности, полученные в пунктах 4 и 6 8. осуществить процедуру НЛВ с этапом дефаззификации Приведенный алгоритм должен соответствовать общему алгоритму построения системы НЛВ для выбора стандартов с многоуровневой иерархией. 3.3.3 Формализация концевых критериев на основе нечетких множеств Для осуществления процедуры фаззификации критериев нижнего уровня иерархии необходимо полностью формализовать их при помощи теории нечетких множеств.
Пусть набор входных переменных Xj, используемых для принятия решения, определяется условиями задачи выбора. При нахождении приемлемости стандартов с учетом определенной выше системы критериев таких переменных будет девять (см. табл. 3.1).
Для нахождения терм-множеств T(Xj) необходимо задать приемлемую степень неопределенности в описании исследуемых объектов. При решении этой задачи требуется удовлетворить двум противоречивым требованиям [63]: - степень неопределенности должна быть достаточно «мягкой», чтобы получившееся подмножество давало возможность описания большинства практических ситуаций; - степень неопределенности должна быть достаточно «жесткой», чтобы давать возможность формального введения различных понятий и изучения их свойств. Зададим условие, что как для концевых, так и для промежуточных вершин иерархической системы, т.е. вершин, соединенных с корневой вершиной ветвями из 1 ребра, терм-множества T(Xj) содержат пять термов.
В качестве синтаксического правила, порождающего лингвистические переменные будем использовать грамматику "Низкий" (Н), "Ниже Среднего" (НС), "Средний" (С), "Выше Среднего" (ВС), "Высокий" (В). Для формализации терм-множеств с помощью функций принадлежности (ФП) последние можно определить на основе экспертных оценок или путем выбора ФП из числа типовых. ФП, определенные на основе экспертных оценок, позволяют более адекватно отразить реальное положение вещей при моделировании.
Построим ФП для входной переменной у1 — степень формализма в управлении, используя метод парных сравнений Т. Саати [64]. В этом случае для каждой пары элементов из универсального множества мы должны оценить преимущество одного элемента над другим по отношению к нечеткому множеству (терм-множеству), определяющему переменную ух.
Пусть универсальное множество на отрезке [0,1] выглядит следующим образом: [0, 0.25, 0.5, 0.75,1].
Пусть терм-множество состоит из пяти термов: «Низкий (Н)», «Ниже среднего (НС)», «Средний (С)», «Выше среднего (ВС)» и «Высокий (В)». {«Н», «НС», «С», «ВС», «В»} -терм-множество. Следовательно, для построения ФП для каждого терма, необходимо методом парных сравнений выявить степень принадлежности каждого элемента из универсального множества к данному терму.
Графический интерфейс пользователя для обеспечения эффективной работы с базой данных по стандартам на интуитивно-понятном уровне 1 4.3 Система поддержки принятия решений при выборе стандартов в ИБС
СППР ИБС предназначена для многокритериального выбора стандартов, реализующих службы ИТ при формировании ИБС.
В третьей главе настоящей диссертационной работы были разработаны все необходимые модели, правила и алгоритмы, позволяющие разработать СППР ИБС, а также указано средство высокоуровневого программирования, позволяющее реализовать СППР ИБС с использованием стандартных библиотек программ.
В частности в третьей главе была сформирована система критериев для оценки приемлемости стандарта и выполнена формализация всех критериев на базе аппарата нечетких множеств, позволяющая использовать их в качестве входных данных в СППР ИБС. Кроме этого была предложена функциональная схема системы НЛВ для выбора стандартов с двухуровневой иерархией критериев и разработан алгоритм работы системы НЛВ при выборе стандартов с многоуровневой иерархией критериев. На основе полученных результатов был сформирован алгоритм построения системы НЛВ для выбора стандартов с многоуровневой иерархией критериев. При помощи этого алгоритма в данном разделе настоящей диссертационной работы строится структура СППР ИБС, включающая в себя все прикладные программы, реализующие функциональность СППР ИБС, дается алгоритм работы СППР ИБС и приводится конкретный пример использования СППР ИБС.
Ниже описывается пакет прикладных программ, разработанных в среде Matlab 7.0. и реализующих функциональность СППР ИБС.
Программы для расчета параметров и построения ФП, необходимых для формализации критериев ниэ/снего уровня иерархии: saatijnatr. Формирует матрицу парных сравнений по строкам (saati_str) с парными сравнениями. Формат saati_str: {[2 3...N] [3... N] ... [N]} где [2 3...N] — сравнивается первый элемент со всеми остальными, [3... N] — сравнивается второй элемент с третьим, четвертым и т.д., [N] — сравнивается (N-l)-fi элемент с N-м. Допустимые значения элементов saati_str соответствуют значениям шкалы парных сравнений Т.Саати и представляют собой числа: 1/9, 1/8, 1/7, 1/6, 1/5, 1/4, 1/3, 1/2, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8,9. saatijnu. Рассчитывает и нормализует степени принадлежности по строкам с парными сравнениями (saati_str), используя метод собственного вектора, реализованный в функции eigenvector jnu. eigenvector_ти. Расчитывает степени принадлежности mu из матрицы парных сравнений по методу собственного вектора. myjbellmf. Строит типовую колоколообразную ФП по заданным параметрам. qmy_bellmf. Строит колоколообразную ФП по заданным параметрам, учитывая возможность задания входной переменной лингвистическим образом. qual_inp_bell. Расчитывает степень принадлежности одного нечеткого множества к другому нечеткому множеству. Нечеткие множества заданы колоколообразными ФП. 2. Программы для реализации НЛВ по иерархической системе критериев: my_evalfis_Y. Реализует НЛВ зрелости стандарта. my_evalfis_Z. Реализует НЛВ позиции стандарта на рынке. myevalfis Q. Реализует НЛВ приемлемости стандарта. evalfis_ww. В отличие от типовой функции Matlab evalfis не проверяется, попадают ли в диапазон разрешенных значений входные аргументы. Эта проверка исключена, чтобы подавить предупреждения при выводе при нечетких входных данных.
Согласно модели функционирования СППР ИБС, сформированной в третьей главе настоящей диссертационной работы, НЛВ выполняется по нетиповому алгоритму, обеспечивающему возможность задания входных переменных нечетким образом и учитывающему иерархичность переменных (критериев).
Алгоритм работы СППР ИБС с комментариями относительно того, какая из разработанных и приведенных выше программ используется для выполнения того или иного этапа, показан на рис. 4.5.
Результатом работы этого алгоритма является числовое значение, характеризующее приемлемость стандарта. На основе этого числового значения принимается решение о помещении стандарта в ИБС. Т.е. данный алгоритм работает в рамках общей модели по выбору стандартов в ИБС, предложенной во второй главе настоящей диссертационной работы.
