Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретико-информационный анализ состояния работ в стране и за рубежом по интеграции информационных ресурсов в обеспечение деятельности оперативных служб и правоохранительных органов 12
1.1 Обоснование выбора оперативной службы - объекта и1іф0рмаци0нного обеспечения при ситуационном управлении устойчивой деятельностью предприятий и объектов инфраструктуры 12
1.2 Общая характеристика состояния работ по информационной поддержке деятельности оперативных служб зарубежных стран 18
1.3 Анализ отечественного опыта информационной поддержки деятельности оперативных служб по персональным данным населения и интегрированным данным 21
1.3.1 Анализ работ по формированию и UHmeepaijuu информационных ресурсов, проводимых в различных ведомствах РФ 21
1.3.2 Анализ состояния работ по информационной поддержке деятельности оперативных служб в городе Маскве
1.3.2.1 Общая характеристика состава информационных систем г. Москвы 25
1.3.2.2 Анализ опыта создания АСУ И Московского региона (ЛСУН ГУВД г. Москвы) и организации на ее основе фрагментов интегрированной базы данных населения г. Москвы 26
1.4 Оценка состояния работ по информационной поддержке деятельности оперативных служб и уточнение постановки задачи исследований 3 1
Выводы к главе 1 37
Глава 2. Анализ и синтез автоматизированной информационной системы поддержки деятельности оперативных служб 39
2.1 Анализ ос г. Москвы (как сложной организационной системы) и синтез обобщенной функциональной модели ос 39
2.2 Анализ состава, структуры информационных ресурсов, потенциальных источников информации, информационно-лингвистического обоснования ос и синтез информационно-лингвистической модели ; 45
2.3 Обоснование выбора рационального варианта архитектуры аис пдос и телекоммуникационной сети аис пдос 72
2.4 Синтез функциональной модели интеграции информационных ресурсов в аис пдос 79
Выводы к главе 2 91
ГЛАВА 3. Обоснование и разработка решений по программно алгоритмическому обеспечению АИС ПДОС 94
3.1 Разработка регламента работы аис пдос на уровне режимов 94
3.2 Разработка пао верхнего (городского) уровня АИС ПДОС
3.2.1 Состав комплексов функциональных задач, подлежащих реализации с помощью ПАО верхнего уровня АИС ПДОС 96
3.2.2 Общий алгоритм интеграции информационных ресурсов 102
3.2.3 Алгоритмы обработки поисковых запросов 103
3.3 Обоснование и разработка пао арм специалистов нижнего уровня АИС ПДОС 110
3.3.1 Обоснование состава комплекса фунщионалъных задач, подлежащих автоматизации на нижнем уровне архитектуры АИС ПДОС 110
3.3.2 Обоснование и разработка ПАО по комплексам функциональных задач ///
3.4 Обоснование и разработка пао для арм специалистов районного и окружного уровней аис пдос 116
Выводы к главе 3 121
Глава 4. Результаты разработки, внедрения и экспериментальных исследований решений по созданию многоуровневой распределенной системы автоматизации информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению в условиях априорной неопределенности информационных потребностей (на основе аис пдос г. Москвы) 122
4.1 Результаты разработки и экспериментальных исследований аис пдос г. мосКвы 122
4.2 Результаты разработки и экспериментальных исследований арм низового уровня аис пдос 133
Выводы к главе 4: 139
Заключение 140
Список использованных источников
- Общая характеристика состояния работ по информационной поддержке деятельности оперативных служб зарубежных стран
- Анализ опыта создания АСУ И Московского региона (ЛСУН ГУВД г. Москвы) и организации на ее основе фрагментов интегрированной базы данных населения г. Москвы
- Обоснование выбора рационального варианта архитектуры аис пдос и телекоммуникационной сети аис пдос
- Обоснование и разработка пао для арм специалистов районного и окружного уровней аис пдос
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в оборонной и гражданской технике широкое применение находят автоматизированные системы информационной поддержки принятия решений. Необходимость применения указанных систем и соответствующих информационных технологий обусловлена сложностью решаемых задач, требующих оперативного получения больших объемов разнообразной информации, ее интеграции, а также экспертного анализа этой информации с использованием соответствующей базы знаний. Обычно решение задач усложняется условиями априорной неопределенности информационных потребностей для принятия решений при возникающих нештатных ситуациях.
Примерами решения задач информационной поддержки принятия решений, связанных с объектами военной и гражданской техники, могут служить задачи поддержания требуемого уровня готовности территориальных группировок вооружений и военной техники (в частности -образцов ВВСТ ПВО) или задачи поддержания устойчивой работы предприятий и промышленных организаций различных форм собственности.
Еще одним примером решения задач информационной поддержки принятия решений являются задачи, решаемые территориальными оперативными службами силовых структур (ОС) и оперативными аварийными службами по обеспечению устойчивой деятельности промышленных предприятий и организаций, особенно - в условиях нештатных ситуаций (аварии, стихийные бедствия, теракты, криминогенные ситуации и т.п.).
Устойчивая деятельность промышленных предприятий, объектов инфраструктуры и других распределенных объектов обеспечивается за счет управления их деятельностью с учетом следующих ограничений:
- несколько уровней принятия решений по управлению в соответствии с организационной структурой объекта управления;
широкий спектр информационных ресурсов, используемый для принятия решений по управлению ситуацией, включая информационные ресурсы из внешних источников и информацию со смежных уровней управления;
априорная неопределенность информационных потребностей, определяемых совокупностью критериальных параметров, характеризующих штатные и нештатные ситуации;
оперативность интеграции информационных ресурсов, обусловленная временными ограничениями по принятию решений;
повышенные требования к полноте и достоверности интегрируемых информационных ресурсов, обусловленные их непосредственным влиянием на эффективность ситуационного управления;
наличие априорных знаний по вероятным сценариям ситуационного управления и по взаимосвязи с критериальными параметрами оценки текущей ситуации.
Известен ряд работ по теории ситуационного управления в различных отраслях, например, работы Т. Берне, К. Бланшара, Дж. Лорша, П. Лоуренса, Д.А. Поспелова, которые являются теоретическим базисом при решении многих задач ситуационного управления, в том числе и для данной диссертационной работы.
При решении конкретных прикладных задач ситуационного управления необходима адаптация разработанных общих теоретических положений с учетом конкретной отраслевой специфики решаемых задач и конкретных критериев и ограничений. Особенностью существующих решений является рассмотрение вопросов локального ситуационного управления при одном уровне принятия решений, а также ограниченный состав используемых информационных ресурсов и знаний в узкой предметной области. Решения по информационной поддержке ситуационного управления в многоуровневых системах, с учетом ранее приведенных характеристик и ограничений, до настоящего времени
5 полностью не исследованы. В то же время известны примеры, когда из-за недостаточной полноты и достоверности информационных ресурсов принимаются неадекватные управленческие решения, а увеличение времени обработки необходимых информационных ресурсов приводит к задержке принятия решения.
В связи с этим диссертационная работа, посвященная исследованию вопросов повышения оперативности информационной поддержки принятия решений в многоуровневой распределенной системе управления на основе синтеза информационных ресурсов и баз знаний в условиях априорной неопределенности информационных потребностей при временных ограничениях (на примере Автоматизированной информационной системы поддержки деятельности оперативных служб (АИС ПДОС) г. Москвы), является актуальной.
Научная задача, решаемая в диссертационной работе, состоит в обосновании и разработке моделей, методов и алгоритмов, обеспечивающих повышение оперативности принятия решений в многоуровневой системе управления на основе синтеза информационных ресурсов в условиях априорной неопределенности информационных потребностей при временных ограничениях.
Цель исследований состоит в решении научной задачи построения многоуровневой распределенной системы информационной поддержки принятия решений в условиях априорной неопределенности информационных потребностей (на примере АИС ПДОС г. Москвы - в интересах обеспечения устойчивой работы предприятий по выпуску гражданской и военной техники) и программно-алгоритмического обеспечения автоматизации процедур информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению на структурных уровнях этой системы.
б Задачи исследований определяются поставленной целью и включают:
анализ состояния работ по обеспечению информационной поддержки принятия решений оперативных служб по ситуационному управлению на основе синтеза информационных ресурсов и формализация задачи исследований по созданию автоматизированной системы информационной поддержки принятия решений в многоуровневой системе ситуационного управления;
разработка обобщенной функциональной модели информационной поддержки принятия решений в многоуровневой системе ситуационного управления;
разработка информационно-лингвистической модели многоуровневой системы информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению в штатных и нештатных ситуациях;
разработка функциональной модели интеграции информационных ресурсов для поддержки принятия решений в многоуровневой системе при априорно неопределенном составе критериальных параметров текущей ситуации;
разработка алгоритмов информационной поддержки принятия решений для основных комплексов функциональных задач по уровням многоуровневой системы;
экспериментальные исследования достоверности разработанных положений по созданию многоуровневой системы принятия решений при априорной неопределенности информационных потребностей (на примере АИС ЦЦОС г. Москвы).
Объект исследований. Объектом исследований являются модели и алгоритмы синтеза информационных ресурсов в интересах поддержки принятия оперативных решений в многоуровневой системе в условиях априорной неопределенности информационных потребностей и нештатных ситуаций.
Предмет исследований. Предметом исследований являются методы построения моделей и алгоритмов синтеза информационных ресурсов для информационной поддержки принятия оперативных решений в многоуровневой системе с учетом ограничений, обусловленных априорной неопределенностью информационных потребностей и ограничений по времени принятия решений.
Методы исследований. Для решения поставленных задач исследований использовались теория принятия решений, методы системного анализа, методы синтеза открытых информационных систем и телекоммуникационных систем, теория экспертных систем, методы математического и имитационного моделирования, методы анализа и обработки текстов.
На защиту выносятся:
-
Обобщенная функциональная модель информационной поддержки принятия решений в многоуровневой системе ситуационного управления.
-
Информационно-лингвистическая модель многоуровневой системы информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению в штатных и нештатных ситуациях.
-
Функциональная модель интеграции информационных ресурсов для поддержки принятия решений в многоуровневой системе при априорно неопределенном составе критериальных параметров текущей ситуации.
-
Комплекс алгоритмов информационной поддержки принятия решений для уровней управления в многоуровневой системе ситуационного управления.
-
Результаты экспериментальных исследований архитектуры и алгоритмов многоуровневой автоматизированной информационной системы поддержки принятия решений на примере АИС ПДОС.
Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и выводов основывается на корректном применении методов системного анализа, методов синтеза открытых информационных систем, положений
8 теории принятия решений, положений теории экспертных систем, математического и имитационного моделирования. Достоверность положений и выводов диссертационной работы подтверждается результатами экспериментальных исследований образца действующей АИС ПДОС г. Москвы, а также результатами отработки на этой системе типовых решений по созданию многоуровневой гетерогенной распределенной автоматизированной системы информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению в условиях априорной неопределенности информационных потребностей.
Научная новизна. Предложен интегративный структурно-функциональный подход, базирующийся на сочетании структурного анализа объектов управления с перестраиваемой структурой и функционально-аналитического анализа непараметрических критериев. Данный подход является развитием известных теоретических положений по ситуационному управлению с адаптацией этих положений к специфике принятия решений в многоуровневой системе в условиях априорной неопределенности информационных потребностей.
Разработана информационно-лингвистическая модель многоуровневой системы информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению в штатных и нештатньк ситуациях, позволяющая определить структурные взаимосвязи между элементами информационных ресурсов и базы знаний, а также обеспечивающая повышение полноты и достоверности формируемых информационных ресурсов с использованием априорной информации баз знаний и методов экспертных систем.
Разработана функциональная модель интеграции информационных ресурсов, позволяющая преобразовывать данные, заданные в непараметрическом виде в параметрические данные на основе функционально-аналитического метода.
Разработан комплекс алгоритмов, отражающих специфику реализации процедур информационной поддержки принятия оперативных решений на
9 уровнях многоуровневой системы в условиях априорной неопределенности информационных потребностей, а также программно-алгоритмические и системные решения по повышению степени защиты от несанкционированного доступа структурных уровней автоматизированной системы поддержки принятия решений.
Практическая ценность работы. Полученные на примере АИС ПДОС модели, системотехнические решения, теоретические положения и алгоритмы позволяют создавать эффективные многоуровневые распределенные системы информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению для многоуровневых объектов автоматизации в оборонных и гражданских отраслях в условиях априорной неопределенности информационных потребностей и текущих изменений нормативно-правовой базы (базы знаний).
Практическая значимость полученных результатов подтверждается их реализацией при создании АИС ПДОС г. Москвы (принятой в качестве модельной системы для отработки положений и решений диссертационной работы), а также при создании автоматизированных систем информационной поддержки принятия решений в составе многоуровневой распределенной АИС ситуационного управления техническим обслуживанием и ремонтом группировок ВВСТ ПВО.
Апробация работы. Научные положения и результаты диссертационной работы прошли научную апробацию на научных конференциях Московского военного института радиоэлектроники космических войск, на научно-практических семинарах МАРТИТ (в период обучения в аспирантуре МАРТИТ в 2006-2009 г.г.), на технических совещаниях ГУВД г. Москвы по вопросам создания АИС ПДОС. Результаты диссертационных исследований были использованы при выполнении с участием автора в ЗАО «МКБ «Параллель» трех НИОКР. Результаты и положения диссертационной работы внедрены в ЗАО «МКБ «Параллель», в ГУВД г. Москвы и в ОАО «ГЦСО ПВО «Гранит».
Практическое применение результатов исследований подтверждается актами внедрения.
Публикации. По теме диссертационной работы имеется 7 публикаций, в том числе 1 описание патента, 1 свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и 2 приложений. Общий объём диссертационной работы составляет 143 страницы, в том числе 35 рисунков, 13 таблиц и список использованных источников, включающий 102 наименования.
Общая характеристика состояния работ по информационной поддержке деятельности оперативных служб зарубежных стран
Организационно МОБ построена по территориальному признаку (рис. 1.2). Основными функциями МОБ следует считать профилактику правонарушений, обеспечение и поддержание общественного порядка на территориях в зоне действия соответствующих подразделений МОБ.
Деятельность МОБ регламентируется комплексом законодательных актов, нормативно-правовых и организационно-распорядительных документов федерального уровня, уровня субъектов Федерации и муниципального уровня, в том числе:
Особенностью деятельности МОБ является непосредственная работа с населением в зоне ответственности соответствующих подразделений. При этом повседневную работу с населением территорий осуществляет служба участковых уполномоченных милиции - оперативная служба силовых структур г. Москвы, являющаяся функциональной составной частью МОБ. Министерство внутренних дел РФ
В практической деятельности сотрудников оперативных служб от них требуется принятие оперативных решений, касающихся конкретных граждан применительно к различным ситуациям. Как правило, для принятия обоснованного и правомерного решения необходимо располагать достоверной информацией о личностях граждан, их персональных данных, об отношениях граждан к движимому и недвижимому имуществу (автотранспорт, квартира и другие объекты собственности), специальных сведениях по линии различных ведомств, положениях законодательных и нормативно-правовых актов и др.
Как известно из практики работы МОБ и непосредственно ОС, основой этих данных (как правило) являются персональные данные граждан, интегрированные с совокупностью вышеупомянутых других профильных сведений. В связи с этим при анализе состояния предметной области диссертационных исследований был проведен анализ состояния информационной поддержки зарубежных и отечественных оперативных служб по персональным учетным данным населения и по интеграции этих данных с другими необходимыми профильными сведениями.
1.2 Общая характеристика состояния работ по информационной поддержке деятельности оперативных служб зарубежных стран
Информация о персональных данных населения используется в деятельности правоохранительных органов на протяжении долгого времени. Однако эти сведения ранее формировались в виде регистрационных книг и /или бумажных карточек, что затрудняло оперативность использования этих данных в интересах правоохранительных органов. Только с переходом на автоматизированные информационные технологии были созданы необходимые условия для оперативного доступа к базам персональных данных населения и к интеграции этих данных с другими необходимыми сведениями.
В процессе диссертационных исследований был проведен анализ состояния информационной поддержки зарубежных правоохранительных органов по персональным данным населения и другим интегрированным данным.
Как было установлено в результате проведенных исследований, ранее вопросы регистрации населения и учета персональных данных населения в разных странах находились в компетенции разных организаций, в том числе негосударственных (например, в ведении церкви). К настоящему времени, как показал проведенный анализ, практически во всех странах регистрационный учет населения находится в ведении правоохранительных органов или функционально подчинен правоохранительным органам. Функции правоохранительных органов зарубежных стран, в том числе в части формирования и использования персональных данных населения, достаточно полно регламентированы как законодательными и нормативными актами, так и межгосударственными соглашениями (в частности — в странах ЕС).
В развитых странах большое внимание, особенно в последние годы в связи с возросшими террористическими угрозами, уделяется разносторонней информационной поддержке деятельности правоохранительных органов. Создаются специализированные системы по ведению данных о подконтрольных контингентах населения, территориальные системы видеонаблюдения. Реализуется международный обмен данными по линии Интерпола. Однако общим недостатком для большинства стран является разобщенность сведений о персональных данных населения и других сведений, требующихся для оперативного решения вопросов при работе правоохранительных органов с населением. В этом отношении наиболее полно вопросы интеграции персональных данных решены в Финляндии. Однако и здесь информационные потребности правоохранительных органов при решении оперативных вопросов обеспечены не в полной мере, хотя потенциальные возможности для этого существуют.
Как было установлено в результате диссертационных исследований, состав реквизитов данных в базах данных информационных систем зарубежных стран (используемых для информационной поддержки правоохранительных органов), имеет как значительные совпадения, так и некоторые отличия. Это показано в табл. 1.1, где приведено сравнение состава реквизитов в базах данных для АИС ряда зарубежных стран.
Анализ опыта создания АСУ И Московского региона (ЛСУН ГУВД г. Москвы) и организации на ее основе фрагментов интегрированной базы данных населения г. Москвы
В соответствии с целями и задачами диссертационных исследований, с учетом указанной группировки видов информации, был проведен анализ состава и структуры информационных потоков для структурных звеньев каждого уровня подчиненности ОС г. Москвы в соответствии с рисунком 2.1. Результаты анализа представлены, соответственно, в табл. 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4.
Характеристика структуры, состава и интенсивности информационных потоков для верхнего уровня ОС г. Москвы приведена в табл. 2.1. Как видно из табл. 2.1, основная интенсивность обмена информацией имеет место в каналах взаимодействия ООД УУМ ГУВД с десятью ООД УУМ УВД АО. Следует отметить, что в табл. 2.1 не отражены потоки информации, которые могут транслироваться через ООД УУМ УВД АО из нижестоящих звеньев ОС.
На рис. 2.3 приведена структурная схема информационных потоков для верхнего уровня ОС г. Москвы. Данная схема графически отражает информационные взаимосвязи, приведенные в табл. 2.1. В целом средняя интенсивность информационных потоков на верхнем уровне ОС невысокая. Однако при синтезе архитектуры АИС ПДОС и выборе параметров инструментальной платформы необходимо было учесть:
1) пиковые нагрузки в каналах в связи с увеличением интенсивности информационных потоков в даты отчетности и при решении оперативных задач;
2) обеспечение трансляции потоков запросов с нижестоящих уровней ОС (и ответов на запросы) при переходе к централизованной системе управления информационными потоками.
Характеристика структуры, состава и интенсивности информационных потоков для окружного уровня ОС г. Москвы приведена в табл. 2.2. Как видно из таблицы, основная интенсивность обмена информацией имеет место в каналах взаимодействия ООД УУМ УВД АО с подчиненными ООД УУМ РОВД (10 00Д УУМ УВД АО взаимодействуют, в общей сложности, со 126 ООД УУМ РОВД).
На рис. 2.4 приведена структурная схема информационных потоков для окружного уровня ОС г. Москвы. Данная схема графически отражает информационные взаимосвязи, приведенные в табл. 2.2.
Характеристика структуры, состава и интенсивности информационных потоков для районного уровня ОС г. Москвы приведена в табл. 2.3. Из таблицы видно, что основная интенсивность обмена информацией имеет место в каналах взаимодействия 126 ООД УУМ РОВД с подчиненными им 724-ю ОПОП, что является основной составной частью потока информации всех уровней ОС г. Москвы.
На рис. 2.5 приведена структурная схема информационных потоков для районного уровня ОС г. Москвы. Данная схема графически отражает информационные взаимосвязи, приведенные в табл. 2.3.
Характеристика структуры, состава и интенсивности информационных потоков для нижнего уровня ОС г. Москвы (уровня ОПОП) приведена в табл. 2.4.
Одним из важных функциональных отличий нижнего уровня ОС г. Москвы от остальных структурных звеньев является необходимость ведения ряда документов, формат которых предусмотрен действующими нормативными правовыми актами МВД России (в частности, Приказ МВД №900 [5]).
Анализ установленных Приказом МВД №900 [5] документов позволил выделить основные информационные объекты, требующие внимания сотрудника ОС и документы, в составе которых присутствуют эти объекты. Результат проведенного анализа представлен в табл. 2.5. Таблица 2.1- Состав информационных потоков для верхнего уровня управления ОС (ООД УУМ ГУВД)
Группа информации Тин информации (документ) Характер информации (основные реквизиты) Средний объемдокумента (файла), Кбайт Интенсив поел, потока Источник информации (отправитель) Получатель (адресат) информации Примечание (назначение информации)
Новые законы субъектов Федерации (изменения) Алфавитно-цифровой 750 Не более 1 раза в месяц Законодательное собрание субъекта Федерации ГУВД (ООД УУМ) Правовая основа Комплект законодательных актов Ал фа в птп о- ш і фр о вой текст 500 Обновления олші раз в месяц Справочная служба ГУВД ГУВД (ООД УУМ) База знаний по правовым актам Методические указания и инструкции Ал фав і гш о- цифр ово й 800 Не более I документав месяц МВД РФ ГУВД (ООД УУМ) Нормативная база знаний 2.Директивныедокументы Распоряжения Правительства РФ Алфавитно-цифровой текст 500 Не более одного документа в квартал МВД РФ ГУВД (ООД УУМ) Уточнение задач УУ и правовой основы Приказы МВД РФ Алфавитно-цифровой текст 500 Не более оді! иго документа в квартал МВД РФ ГУВД (ООД УУМ) Уточнение задач УУ иправовой основа Постановления Правительства Москвы Алфавитно-цифровой текст 500 Не Солее одного документа в квартал Правительство Москвы ГУВД (ООД УУМ) Уточнение задач УУ и правовой основы Приказы ГУВД г. Москвы Алфавитно-цифровой текст 500 Не более одного документа в квартал МОЕГУВД (ООД УУМ) Нижестоящие звенья ОС (ООД УУМ АО, ООД УУМ РОВД, ОПОП) Уточнение задач, правового ноля, видов отчетности Распоряжения МОЕ ГУВД Алфавитно-цифровой текст 500 Не более одного документа в квартал МОЕГУВД (ООД УУМ) ООД УУМ УВД, ООД УУМ РОВД, ОПОП Уточнение задач, видов отчетности, оперативные поручения, запросы 3. Отчетные документы Плановые отчеты в МВД РФ Алфавитно-цифровой текст 50 1 документи квартал МОЕГУВД (ООД УУМ) МОЕ, МВД РФ Регулярная отчетность(сводка) Плановые отчеты из УВД АО Алфавитно-цифровой текст 50 1 документ в месяц УВД АО (ООД УУМ УВД) МОЕ, ГУВД Регулярная отчетность (сводка) Отчеты (сводки) ПО поручениям руководства ГУВД Алфавитно-цифровой 50 По мере получения ООД УУМ ГУВД МОЕ ГУВД Взаимодействия по подчиненности Л. Оперативнаяинформация Целевые запросы (поручения) Алфавит о-ц н фров о и 25 Не более 1 запроса в неделю ООД УУМ ГУВД ООД УУМ, УВД АО Организация работы ОС Ответы на целевые запросы Алфан і т ю- ц 11ф ро во й текст 25 Не более одного запроса в неделю ООД УУМ УВД АО ООД УУМ, ГУВД Исполнение запросов (поручений) Запросы смежных служб Алфавитно-цифровой текст 25 По мере поступления запросов Смежные службы ГУВД и органон власти г, Москвы ООД УУМ, ГУВД Оперативное взаимодействие служб Ответы па запросы смежных служб Ал фав і гп і о- ц пфр ово й текст 25 По мере поступления запросов ООД УУМ ГУВД Смежные службы ГУВД и органоввласти г. Москвы Оперативное взаимодействие служб Запросы МОЕ, МВД РФ Ал фавігп і о- ц і гфров о й 25 Но мере поступления запросов МОЕ МВД РФ ООД УУМ ГУВД Взаимодействие по подчиненности Ответы за запросы МОЕ, МВД РФ Алфавитно-цифровой текст 25 Номере поступления запросов ООД УУМ ГУВД МОЕ, МВД РФ Взаимодействие по подчиненности Таблица 2.2 - Состав информационных потоков для окружного уровня управления ОС (ООД УУМ УВД АО)
Группа информации Тип информации(ДОКуМСІГГ} Характер информации (основные реквизиты) Средний объемдокумента (файла), Кбайт Интенсивность потока Источник информации (отправитель) Получатель (адресат) информации Примечание (назначение информации)
Обоснование выбора рационального варианта архитектуры аис пдос и телекоммуникационной сети аис пдос
Таким образом, разработанная информационно-лингвистическая модель многоуровневой распределенной системы информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению объектов промышленности в штатных и нештатных ситуациях в условиях априорной неопределенности информационных потребностей на структурных уровнях объектов автоматизации, позволяет определить структурные взаимосвязи между элементами информационных ресурсов и базы знаний и обеспечивающая повышение полноты и достоверности формируемых информационных ресурсов с использованием априорной информации баз знаний и методов экспертных систем.
Обоснование выбора рационального варианта архитектуры АИС ПДОС и телекоммуникационной сети АИС ПДОС
Задача выбора рационального варианта построения АИС ПДОС как сложной многоуровневой территориально распределенной системы включает в себя решения совокупности связанных между собой частных задач, в том числе: 1) синтез обобщенной функциональной модели системы; 2) синтез информационно-лингвистической модели системы; 3) синтез функциональной модели интеграции информационных ресурсов; 4) синтез инструментальной платформы системы; 5) синтез математического и программно-алгоритмического обеспечения системы. В зависимости от постановки задачи и конкретных ограничений перечисленные задачи могут решаться на различной теоретической и методологической основе. Поскольку АИС ПДОС целесообразно создавать как открытую развивающуюся информационную систему, то одной из основ создания АИС ПДОС является теория открытых информационных систем [42-44].
В теорию и методологию синтеза открытых информационных систем и территориально распределенных информационных систем различного целевого назначения, а также в развитие методов синтеза сложных технических систем по совокупности критериев качества (в частности - по комплексному критерию «эффективность-стоимость») большой вклад внесли такие отечественные и зарубежные ученые, как д.т.н. А.Я. Олейников [43, 46-49 и др.], С.А. Прохоров [49, 50], Ю. В. Гуляев [46, 48], Джон С. Квортермэн [51], Дж. Клир [52-54 и др.].
В существенной степени успешному решению задачи выбора рационального варианта построения АИС ПДОС способствовал предшествующий опыт, полученный специалистами ЗАО «МКБ «Параллель» под руководством д.т.н., проф. Страхова А.Ф. и к.т.н. Страхова О.А. при создании, внедрении в эксплуатацию и развитии АСУН Московского региона [55]. В частности, для сокращения допустимых вариантов построения АИС ПДОС из опыта работ по созданию АСУН были использованы основополагающие концептуальные принципы построения территориально распределенных систем для автоматизации функций правоохранительных органов [55]:
1) принцип адаптивности структуры создаваемой АИС к структуре подчиненности (функциональной структуре) автоматизируемой службы (в данном случае - ОС г. Москвы);
2) принцип совместимости автоматизированных информационных технологий, реализуемых с внедрением АИС, с ранее существовавшими неавтоматизированными информационными технологиями; 3) принцип преемственности по отношению к ранее существовавшей неавтоматизированной организационной системе (в данном случае — ОС).
Принцип преемственности означает, что при переходе на автоматизированные информационные технологии с применением АИС ПДОС в максимально возможной степени сохраняются фунісциональньїе взаимоотношения между подразделениями, входящими в структуру ОС города Москвы. К отработанным на практике функциям и способам их реализации на каждом структурном уровне при внедрении АИС ПДОС добавятся новые дополнительные возможности, обусловленные более оперативным доступом к более широкому спектру необходимых сведений.
Принцип совместимости означает, что большинство оформляемых и обрабатываемых в АИС ПДОС документов по своей форме и содержанию идентичны аналогичным типам документов, оформляемых с использованием неавтоматизированных технологий.
С учетом действующей структуры ОС г. Москвы (рис. 2.1), на основе концептуальных принципов адаптивности и преемственности АИС ПДОС по отношению к ОС, получаем предварительный вариант структурной схемы АИС ПДОС на уровне функциональных подсистем. На рис. 2.11 приведена структурная схема варианта построения АИС ПДОС, в которой для автоматизации деятельности каждого структурного звена схемы подчиненности ОС предусмотрена функциональная подсистема АИС ПДДУ соответствующего уровня иерархии.
Выбор структурной схемы АИС ПДОС на уровне функциональных подсистем (рис. 2.11) существенно сократил количество допустимых вариантов реализации системы. В связи с этим отпала необходимость строго математического решения задачи синтеза АИС ПДОС по совокупности критериев качества. Более целесообразным оказалось применение эвристических методов [56-57] синтеза с поэтапным учетом ограничений.
Обоснование и разработка пао для арм специалистов районного и окружного уровней аис пдос
В результате проведенных исследований по теме диссертации выполнена научная задача обоснования и разработіш решений по созданию многоуровневой распределенной системы автоматизации информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению устойчивой работой промышленности и объектов инфраструктуры. Вопросы информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению проработаны применительно к условиям априорной неопределенности информационных потребностей в штатных и нештатных ситуациях. Исследования проведены на примере ОС г. Москвы, как оперативной службы силовых структур при решении комплекса задач по ситуационному управлению устойчивой работы объектов промышленности и объектов инфраструктуры г. Москвы в штатных и нештатных ситуациях (аварии, стихийные бедствия, теракты, действия криминальных структур и др.) Основными научными результатами диссертационной работы являются:
1) Проведен теоретико-информационный анализ состояния работ по информационной поддержке деятельности оперативных служб за рубежом и в стране в обеспечение задач ситуационного управления состоянием промышленных объектов, объектов инфраструктуры и людей (населения), состояния работ по интеграции информационных ресурсов о людях (населении) и о технических объектах (объектах промышленности и инфраструктуры).
2) Обоснована и разработана обобщенная функциональная модель информационной поддержки принятия оперативных решений в многоуровневой системе ситуационного управления (на примере АИС ПДОС), обеспечивающая реализацию вариационных подходов к интеграции разнородных по сущности информационных ресурсов в условиях априорной неопределенности информационных потребностей.
3) Обоснована и разработана информационно-лингвистическая модель многоуровневой распределенной системы информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению объектов промышленности в штатных и нештатных ситуациях в условиях априорной неопределенности информационных потребностей на структурных уровнях объектов автоматизации, позволяющая определить структурные взаимосвязи между элементами информационных ресурсов и базы знаний и обеспечивающая повышение полноты и достоверности формируемых информационных ресурсов с использованием априорной информации баз знаний и методов экспертных систем.
4) Обоснована и разработана функциональная модель интеграции информационных ресурсов четырехуровневой распределенной системы, позволяющая преобразовывать критериальные параметры запрашиваемых информационных ресурсов, заданные в непараметрическом виде в параметрические данные на основе применения функционально-аналитического метода. Обоснована реализация интеграционной архитектуры АИС ПДОС г. Москвы на основе концепции SOA, магистрали ESB и представления данных в формате XML-сообщений. Разработанные решения позволяют создать полномасштабную АИС, удовлетворяющую требованиям автоматизации информационной поддержки принятия решений на уровнях ОС г. Москвы по ситуационному управлению в условиях априорной неопределенности информационных потребностей. Разработанные решения могут быть (с соответствующей адаптацией) применены к другим типам объектов автоматизации с аналогичной или близкой многоуровневой структурой управления.
5) Обосновано и разработано программно-алгоритмическое обеспечение по всему комплексу функциональных задач, подлежащих реализации на структурных уровнях АИС ПДОС г. Москвы. При разработке ПАО применены современные средства разработки и осуществлена минимизация состава программного обеспечения путем унификации на основе метода суперпозиции;
6) Создан действующий образец АИС ПДОС на основе которого проведены экспериментальные исследования достоверности разработанных решений по созданию АИС ПДОС г. Москвы и экспериментальная оценка эффективности алгоритмов автоматизации информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению устойчивой работы объектов управления при их реализации в составе действующего образца АИС ПДОС г. Москвы.
Научная новизна указанных результатов состоит в том, что в данной постановке эти результаты получены впервые.
Практическая ценность работы состоит в том, что полученные на примере АИС ПДОС модели, системотехнические решения, теоретические положения и алгоритмы позволяют создавать эффективные многоуровневые распределенные системы информационной поддержки принятия решений по ситуационному управлению для многоуровневых объектов автоматизации в оборонных и гражданских отраслях в условиях априорной неопределенности информационных потребностей и текущих изменений нормативно-правовой базы (базы знаний).
Применение концепции SOA, интеграционной магистрали ESB и представления данных в каналах обмена в формате XML-сообщений позволяет обеспечить интеграцию гетерогенных систем без предъявления жестких ограничений к интерфейсу интегрируемых систем и без создания препятствий для их автономного развития. При этом суммарные затраты на интеграцию гетерогенных АИС в составе распределенной сети снижаются более чем в два раза.
Реализация контроля информации, формируемой в составе АРМ, на основе элементов экспертных систем и баз знаний позволила обеспечить выявление и устранение до 70% возможных ошибок операторов АРМ и повысить оперативность их деятельности в среднем не менее чем в 1,5 раза (а при решении отдельных КФЗ — более чем в 10 раз).
Реализация системотехнических решений и интеграционных решений на основе концепции SOA, интеграционной магистрали ESB и представления данных в каналах обмена в формате XML-сообщений позволила обеспечить устойчивую одновременную работу 724 АРМ низового уровня (с возможностью дальнейшего увеличения количества АРМ до 1000 и более), а также позволила снизить суммарные затраты на интеграцию АИС в составе распределенной сети более чем в два раза.
Практическая значимость полученных результатов подтверждается их реализацией при создании АИС ПДОС г. Москвы (принятой в качестве модельной системы для отработки положений и решений диссертационной работы), а также при создании автоматизированных систем информационной поддержки принятия решений в составе многоуровневой распределенной АИС ситуационного управления техническим обслуживанием и ремонтом группировок ВВСТ ПВО.
