Способи організації руху моніторингових, інтерактивних і діалогових даних у структурах розподілених комп'ютерних систем

Abstract

Розроблено способи організації руху моніторингових, інтерактивних і діалогових даних у структурах розподілених кіберфізичних систем. Базовою ідеєю запропонованих способів є систематизація структур і класів джерел інформації в РКС, які формують моніторингові, інтерактивні та діалогові дані. Запропоновано метод розрахунку емерджентності класифікованих структур комп'ютеризованих систем управління (КСУ) таких типів: монопольної, автоматичного регулювання, моноканальної системи моніторингу, розділеного часу та мультипроцесорного опрацювання даних. Для кожної з названих структур оцінено критерії структурної складності та емерджентності. Запропоновано адитивно-мультиплікативний критерій, який враховує структурну складність окремих компонентів та архітектуру комп'ютерної системи. Запропоновано критерій емерджентності комп'ютерної системи у вигляді відношення кількості інформаційних зв'язків до загальної кількості компонентів системи. Застосування таких критеріїв дає змогу здійснити порівняння системних характеристик комп'ютерних і кіберфізичних систем, а також визначити перспективні напрями їх удосконалення. Викладено особливості функціональних можливостей різних архітектур КСУ та їхні недоліки в організації руху моніторингових, керувальних, діалогових й інформаційних поліфункціональних даних. Досліджено архітектуру мережевих станцій КСУ та оцінено їх емерджентність та структурну складність. Наведено структуру класичної трирівневої мережевої КСУ, яка оснащена на технологічному рівні контролерами низової мережі абонентськими станціями та спецпроцесорами, які інформаційно взаємодіють з інтелектуальними сенсорами, виконавчими механізмами та операторами об'єктів управління. Запропоновано на цеховому рівні застосовувати цехові процесори, які обслуговують оператори технологічних установок. На адміністративному рівні потрібно розміщувати адміністративні процесори, системний сервер, який має інформаційні зв'язки з адміністративною комп'ютерною мережею, базою даних, зовнішньою інформаційною системою та міжрівневим комутаційним процесором. Систематизовано інформаційні пари потоків даних, які формуються різними компонентами системи, що дає змогу вдосконалити інформаційні характеристики кожної пари компонентів КСУ з позиції сумісності та зменшення алгоритмічних перетворень моніторингових, керувальних, діалогових і поліфункціональних даних. З'ясовано, що відомі класифікації інформаційних потоків в КСУ не враховують різні типи інформаційних даних, які формуються ОУ-джерелом інформації. Запропоновано архітектуру системи ідентифікації семантичних, технологічних й інформаційних станів ОУ.