Статья

Название статьи МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫСОКОНАДЕЖНЫХ СЕТЕЦЕНТРИЧЕСКИХ ИУС С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ДИСПЕТЧИРОВАНИЕМ И КЛАСТЕРИЗАЦИЕЙ
Автор Э.В. Мельник, Д.Я. Иванов, В.А. Гандурин, А.Б. Клименко
Рубрика РАЗДЕЛ III. РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
Месяц, год 10, 2015
Индекс УДК 004.272.3 + 004.052.2
DOI
Аннотация Объединение концепций сетецентрической организации систем, принципов децентрализованного диспетчирования и резервирования производительности вычислительных узлов позволяет существенно повысить показатели надежности и отказоустойчивости информационно-управляющих систем. Вместе с тем, принципы функционирования сетецентрической информационно-управляющей системы (СИУС) с распределенным диспетчированием и кластеризацией отличаются от ранее разработанных и реализованных концепций: отсутствие выделенных управляющих элементов, недетерминированность задач управления, а также недетерминированность коммуникационной среды ставят вопрос о необходимости синтеза комплекса методов, обеспечивающих функционирование СИУС. В данной работе освещены базовые вопросы организации СИУС с распределенным диспетчированием и кластеризацией. Синтезирован комплекс методов, реализующих функционирование СИУС в основных режимах: диагностики, штатном и реконфигурации. Также представлены результаты экспериментального исследования перспективности метода имитации отжига с температурной схемой тушения в аспекте возможности использования данного метода для реконфигурации СИУС. Масштабируемость и надежность СИУС с кластеризацией и децентрализованным диспетчированием делает подобные системы одними из наиболее перспективных для дальнейшего использования на сложных объектах.

Скачать в PDF

Ключевые слова Сетецентрическая система; отказоустойчивость; надежность; информационно- управляющая система; децентрализованное диспетчирование.
Библиографический список 1. Шишов А. Разработка и внедрение АСУ “Кузнецов” с применением сетецентрического подхода и мультиагентных технологий // XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014. – М., 2014. – Т. 16. – С. 9050-9062.
2. Федосеев С.А. Сетецентрический подход к задаче управления заказами на
промышленном предприятии // XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014. – М., 2014. – C. 7524-7528.
3. Федосеев С.А., В.Ю.Столбов, Пустовойт К.С. Модель группового управления в сетецентрических производственных системах // Материалы конференции «Управление в технических, эргатических, организационных и сетевых системах» (УТЭОСС-2012). – СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2012. – C. 1240-1243.
4. Цветков В.Я. et al. Сетецентрическое управления промышленным предприятием // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». – 2012. – № 1. – C. 106-108.
5. Коробкин В.В., Серогодский А.И. Безопасность функционирования программного обеспечения в управляющих системах на высокорисковых промышленных объектах // Шестая Всероссийская мультиконференция по проблемам управления (30 сентября – 5 октября 2013 г.): Материалы мультиконференции в 4 т. – Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2013. – P. 228-232.
6. Коровин Я.С., Ткаченко М.Г., Кононов С.В. Оперативная диагностика состояния нефтепромыслового оборудования на основе технологий интеллектуальной обработки данных // Нефтяное хозяйство. – 2012. – № 9. – C. 116-118.
7. Машошин А.И. Алгоритмы управления интегрированной сетецентрической системой подводного наблюдения // Шестая Всероссийская мультиконференция по проблемам управления (30 сентября – 5 октября 2013 г.): материалы мультиконференции: в 4 т. – 2013. – С. 112-116.
8. Пешехонов В.Г., Брага Ю.А., Машошин А.И. Сетецентрический подход к решению проблемы освещения подводной обстановки в Арктике // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 3 (128). – C. 219-227.
9. Заборовский В.С. et al. Сетецентрический подход к созданию системы удаленного управления робототехническими объектами с борта орбитальной станции // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2013. – Т. 186, № 6. – C. 17-26.
10. Шабунин А.Б. et al. Сетецентричский подход к созданию распределенных систем управления ресурсами ОАО “РЖД” на основе мультиагентных технологий // Труды XIV Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах» ПУМСС’2012. – Самара: СНЦ РАН, 2012. – C. 724-734.
11. Шабунин А.Б. et al. Сетецентрический подход к созданию мультиагентной системы для управления производственными процессами ОАО «РЖД» // Материалы Международной научно-практической мультиконференции «Управление большими системами-2011». 14-16 ноября. Т. 3. – М., 2011. – C. 222-225.
12. Шнепс М.А. О сетях телекоммуникаций для Системы 112, МЧС и МО // Int. J. Open Inf. Technol. – 2014. – Vol. 2, No. 3. –C. 1-10.
13. Шеремет И.А. Применение аппарата рекурсивных мультимножеств для формирования общей операционной картины в сетецентрических системах // 4-я Всероссийская мультиконференция по проблемам управления. – Таганрог: Изд-воТТИЮФУ, 2011. – C. 261-262.
14. Dado E., Koenders E.A.B., Carvalho D.B.F. Netcentric Virtual Laboratories for Composite Materials // Compos. Their Prop. / ed. Hu N. InTech, 2012. – P. 227-244.
15. Ashton K. That “Internet of Things” ThingThing, in the real world things matter more than ideas // RFiD J. 2009.
16. Gubbi J. et al. Internet of Things (IoT): A vision, architectural elements, and future directions // Futur. Gener. Comput. Syst. – 2013. – Vol. 29. – P. 1645-1660.
17. Фархадов М.П., Душкин Д.Н. Сетецентрические технологии: эволюция, текущее положение и области дальнейших исследований // Автоматизация и современные технологии. – 2012. – № 1. – C. 21-29.
18. Рахманов А.А. Принципы и подходы к концептуальному проектированию
сетецентрических систем // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2010. – № 12 (113).
– C. 125-134.
19. Ефремов А.Ю., Максимов Д.Ю. Сетецентрическая система управления – что
вкладывается в это понятие // 3-я Российская конференция с международным участием «Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения» (УКИ-12). – 2012. – C. 158-161.
20. Чаусов Ф. Некоторые подходы к совершенствованию системы управления войсками (силами) нового облика // Время и флот. – 2011. – № 4. – C. 21-24.
21. Иванов Д.Я., Мельник Э.В. Принципы организации децентрализованных
сетецентрических информационно-управляющих систем // Вестник компьютерных и информационных технологий. – 2013. – № 4. – C. 25-30.
22. Иванов Д.Я., Мельник Э.В. Маршрутизация и распределение нагрузки в
коммуникационной среде сетецентрических информационно-управляющих системах с распределенным диспетчированием и кластеризацией // Актуальные вопросы современной техники и технологии: Сб. докл. XII Международной научной конференции (Липецк, 26 июля 2013 г.) / Под ред. Горбенко А.В. – Липецк: Издательский центр “Гравис,” 2013. – C. 24-28.
23. Каляев И.А., Мельник Э.В. Децентрализованные системы компьютерного управления. – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2011. – 196 c.
24. Каляев И.А. et al. Методы и средства повышения безопасности и сокращения времени операций с ядерным топливом на АЭС с реактором типа ВВЭР-1000 / Под ред. Капустяна С.Г. и др. – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2014. – 208 c.
25. Dorigo M., Birattari M. Swarm intelligence // Scholarpedia. – 2007. – Vol. 2, No. 9. – P. 1462.
26. Kostadinova R., Adam C. Performance Analysis of the Epidemic Algorithms // Intell. Control Autom. – 2008. – No. 6. – P. 6675-6679.
27. Hollerung T.D., Bleckmann P. Epidemic Algorithms. URL: http://my.fit.edu/~gfrederi/ComplexNetworks/09-Epidemic-Algorithms.pdf (accessed: 15.05.2015).
28. Alba E. Parallel Metaheuristics: A New Class of Algorithms // Parallel Metaheuristics A New Cl. Algorithms. – 2005. – 554 p.
29. Клименко А.Б. Экспериментальное сравнение эффективности температурных схем “тушения” для решения задачи планирования работ с одновременным формированием необходимого количества нескладируемых ресурсов // Евразийский совет ученых. Технические науки. – 2014. – Т. 4. – С. 85-87.
30. Сабанин В.Р., Смирнов Н.И., Репин А.И. Модифицированный генетический алгоритм для задач оптимизации и управления // Exponenta Pro. Математика в приложениях. – 2004. – № 3-4. – C. 78-85.
31. Таранов А.Ю., Клименко А.Б., Клименко В.В. Методы распараллеливания имитации отжига при децентрализованном решении задачи составления расписания с определением минимального количества ресурсов // Сб. ст. по материалам XXII Международной научно-практической конференции «Естественные и математические науки в современном мире». – 2014. – C. 11-18.
32. Пуха И.С., Клименко В.В., Клименко А.Б. Параллельные метаэвристики в аспекте решения задач децентрализованного диспетчирования информационно-управляющих систем // Universum: Технические науки: электронный научный журнал. – 2014. – № 9. – C. 1-12.
33. Ingber L. Simulated annealing: Practice versus theory // Math. Comput. Model. – 1993. – Vol. 18. – P. 29-57.
34. Kirkpatrick S., Gelatt C.D., Vecchi M.P. Optimization by simulated annealing // Science. – 1983. – Vol. 220. – P. 671-680.
35. Батищев Д.И., Исаев С.А. Оптимизация многоэкстремальных функций с помощью генетических алгоритмов // Межвуз. сборник. – Воронеж: ВГТУ, 1997. – № 3. – C. 4-17.
36. Schoonderwoerd R. et al. Ant-based load balancing in telecommunications networks // Adapt. Behav. Sage Publications, 1997. – Vol. 5, No. 2. – P. 169-207.
37. Di Caro G., Dorigo M. AntNet: Distributed stigmergetic control for communications networks // J. Artif. Intell. Res. – 1998. – Vol. 9. – P. 317-365.
38. Di Caro G., Ducatelle F., Gambardella L.M. AntHocNet: An adaptive nature-inspired algorithm for routing in mobile ad hoc networks // Eur. Trans. Telecommun. – 2005. – Vol. 16, No. 5. – P. 443-455.

Comments are closed.