Синхронизация задач в СРВ. 2 страница

Тесты наработки на отказ определяют степень устойчивости системы при штатной работе и позволяет оценить время безотказной работы системы. В комплект тестов устойчивости должны входить тесты, имитирующие пиковую нагрузку на систему.

Затем весь комплект модулей проходит системный тест - тест внутренней приемки продукта, показывающий уровень его качества. Сюда входят тесты функциональности и тесты надежности системы.

Последний тест информационной системы - приемо-сдаточные испытания. Такой тест предусматривает показ информационной системы заказчику и должен содержать группу тестов, моделирующих реальные бизнес-процессы, чтобы показать соответствие реализации требованиям заказчика.

1) ввод в действие (обучение персонала)

2) эксплуатация и сопровождение

Стандарты проектирования

Реально применение любой технологии проектирования, разработки сопровождения ИС в конкретной организации и в копируемом проекте, невозможно без выработки ряда стандартов (правил, соглашений), которые должны соблюдаться всеми участниками проекта. К таким стандартам, относятся следующие:

1) Стандарт проектирования должен устанавливать:

1.1) Набор необходимых моделей (диаграмм), на каждой стадии проектирования и степень их детализации.

1.2) Правила фиксации проектных решений на диаграммах (правила именования объектов, наборы атрибутов для всех объектов, правила оформления диаграмм и т.д.).

1.3) Требование к конфигурации рабочих мест разработчиков, включая настройки проекта.

1.4) Механизм обеспечения совместной работы над проектом (правила интеграции подсистем проекта, правила поддержания проекта, в одинаковых для всех разработчиков, состоянии и т.д.).

2) Стандарт оформления проектной документации должен устанавливать:

2.1) Комплектность, структура, состав документации на каждой стадии проектирования.

2.2) Требования к оформлению документации.

2.3) Правила подготовки, рассмотрения, согласования и утверждения документации с указанием предельных сроков для каждой стадии.

3) Стандарт интерфейса пользователя должен устанавливать:

3.1) Правила оформления экранов, состав и расположение окон и элементов управления.

3.2) Правила использования периферийного оборудования.

3.3) Правила оформления текстов помощи.

3.4) Перечень стандартных сообщений.

3.5) Правила обработки реакции пользователя.

15.Классификация систем отображения и требования к ним. Характеристики системы «человек - оператор»
Классификация систем отображения и требования к ним

Средства отображения информации (СОИ) предназначены для предъявления человеку данных, характеризующих состояние объекта управления или его параметры, ход рабочего процесса, состояние каналов связи и т.п.

Эти данные можно предъявлять человеку в количественной и качественной форме, в том числе и в графической форме.

Конкретные типы СОИ, их количество и способы взаимного размещения выбирают с учетом особенностей работы анализаторов человека, закономерностей формирования оперативного образа объекта управления, характера функций оператора в СЧМ, последовательности и степени важности выполняемых операций, требуемой скорости и точности работ.

наибольшее количество информации человек получает через зрение, для отображения ее используют разнообразные визуальные элементы индикации на основе физических эффектов, пригодных для применения в индикаторной технике. Кодирование зрительной информации оказывает большое влияние на надежность и эффективность приема и переработки информации человеком. При кодировании различных качественных и количественных характеристик объектов используют алфавиты различных видов.

Стрелочные и шкальные индикаторы являются самыми простыми приборами, которые передают оператору как качественную, так и количественную информацию. Для считывания показаний с визуал=ьного прибора с наибольшей точностью и без ошибок при конструировании и выборе стрелочных индикаторов необходимо учитывать инженерно-психологические рекомендации.

Звуковые СОИ применяют для подачи предупредительных или аварийных сигналов, требующих незамедлительного реагирования при любом положении человека на рабочем месте, снижения нагрузки на функции зрительной системы человека, для обеспечения приема информации при неблагоприятных условиях зрительной работы (ограниченная видимость, воздействие вибраций, ускорений и других факторов), в условиях большой пространственной протяженности рабочего места. Звуковые СОИ подразделяют на сигнализаторы звуковых неречевых сообщений, звуковые индикаторы пространственных положений и системы речевой коммуникации.

Виды СОИ

1 группа: По объектам и совокупности контролируемых параметров, т.е. систему отображения можно разбить.

1. Назначение и описание объекта.

2. Параметры характеризующие объект (индикаторы).

3. Возможные состояния объекта (вкл./выкл.).

4. Вероятности перехода из одного состояния в другое.

5. Время нахождения объекта в каждом состоянии и время перехода.

6. Степень важности каждого состояния и т.д.

2 группа: По области применения или использования:

1. Справочная, выдача справок и информации.

2. Контролирующая, выдача результатов значений параметров и т.д.

3. Диагностические.

4. Обучающие, обеспечение процесса обучения и тренинга.

5. Управляющие.

6. Проектирующие.

3 группа: По характеру представления информации:

1. Изобразительный, включает в себя элементы, имеющие внешнее сходство с объектом управления или условно его отображающие в виде структуры, графического образа.

2. Индикационные, на которых информация представляется в виде аналоговой или цифровой, сигнальной.

3. Текстовый, знаковый, алгоритмический и т.д., знаки, графики, формулы, таблицы.

4 группа: Зависимость от принципа действия:

1. Электронно-магнитные, электронно-механические.

2. Лампы накаливания.

3. Полупроводниковые элементы и табло.

4. Газоразрядные и электролюминесцентные приборы.

5. Жидкокристальные.

6. Лазерные индикаторы света.

7. Электронно-лучевые трубки.

8. Индикаторные приборы и элементы.

9. Механические и т.д.

Психофизиологические требования к системам отображения информации

Информацию человек может воспринимать пятью органами чувств. Это зрение, слух, осязание, обоняние, вкус. Пропускная способность органов чувств различна. По данным психологов, максимальная пропускная способность органов чувств такова:

- зрения (35)·106 бит/с (по другим источникам до 109 бит/с);

- слуха (25)·104 бит/с;

- осязания 2·103 бит/с;

- обоняния 10100 бит/с;

- вкуса 110 бит/с.

Зрительная система человека устроена так, что вся несущественная информация как бы фильтруется и в мозг человека поступает только от 20 до 70 бит/с («корковый уровень»).

При переработке этой информации мозгом до уровня сознания («уровень реакции») остается всего 24 бит/с.

Глаз человека способен регистрировать три типа световых различий: светлое-темное, желтое-зеленое, красное-зеленое. Максимальное цветоразличение приходится на дневное время (13-15 часов), а минимальное на 23 часа ночи.

Форма и цвет предмета воспринимаются только при яркости (10 кд/м2. При яркости менее 0,003 кд/м2 функционируют только палочки (сумеречное зрение), различаются контуры предметов. Различение цветов возможно лишь при достаточно высоких значениях яркости. Надежное и более тонкое различие цветовых оттенков возможно при яркости 175 кд/м2. Колбочки (фоторецепторы) чувствительны к длине световых волн. При равенстве энергии воздействующих волн различия их длин ощущаются как различия в цвете. Глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков: 380445 нм - фиолетовый цвет, 455470 - синий, 470500 - голубой, 500540 - зеленый, 540590 - желтый, 590600 - оранжевый, 610780 - красный.

Механизм преобразования зрительной информации следующий. Воздействие светового потока вызывает возбуждение фоторецепторов. В каждый момент времени совокупность возбужденных и невозбужденных фоторецепторов образует мозаичную картину изображения, проецируемого на сетчатку.

Рецепторы преобразуют световой поток в нервные импульсы, которые передаются по зрительному нерву в мозг.

Чувствительность фоторецепторов неодинакова к разным участкам спектра: наиболее высока к желтым и зеленым и значительно ниже к красным.

Характеристики системы «человек-оператор»

Человек как управляющая система обладает определенными характеристиками. Даже для РЭС, эксплуатируемой без участия человека (например, приборы, устанавливаемые на борту ракеты), необходимо учитывать влияние человека на этапах изготовления, настройки и контроля ее работоспособности.

Каждый из блоков системы человек-оператор характеризуется следующими важнейшими параметрами (рис.2):

1. Временем реакции.

2. Скоростью переработки информации.

3. Надежностью принятия решения.

4. Зрением.

5. Слухом.

6. Тактильной чувствительностью.

7. Антропометрическими данными человека.

Особенности операторского труда. Современное производство оснащено значительными техническими средствами, и на человека-оператора, входящего составной частью в эту систему, ложатся задачи по контролю, управлению и регулированию целыми комплексами. В то же время он освобождается от физических нагрузок, а доля умственного труда существенно увеличивается. Оператор в такой системе становится интегральным звеном управления, поэтому его характеристики предопределяют успешность и надежность функционирования данной системы.

Следовательно, задача человека-оператора состоит в переработке за короткое время потока различного вида информации и быстром принятии единственно правильного решения. Такая ответственность повышает эмоционально-психическую напряженность работающего человека, а также социально-экономическую значимость его труда для общества.

Обработка информации человеком-оператором. Если человека сравнить с ЭВМ, то у него больше недостатков, чем преимуществ. Но достоинства человека оказываются решающими, особенно его способность выполнять задачи логико-индивидуальными методами, что не требует в каждом случае трудоемкого предварительного программирования. Практический опыт и полученное образование уже предполагают наличие таких программ. Человек легко ориентируется в непредвиденных ситуациях, мгновенно восстанавливает в памяти предыдущие факты и методы решения проблем, ему не нужно специальное кодирование информации и трансформации ее в числовую форму.

Вместе с этим человек имеет ряд существенных ограничений, создающих значительные проблемы в его работе. Сюда относится и ограниченность ресурсов памяти, и медленная скорость обработки информации, и, что самое главное, подверженность влиянию утомления, измененного функционального состояния, настроения и других психофизиологических факторов, которые ухудшают его способность к оценке информации и быстрому принятию правильного решения.

Диктуемая практикой необходимость отражать на дисплее все больший объем информации вынуждает изыскивать возможности расширения ассортимента размерностей и повышения плотности размещения кодовых знаков. Легче всего кодируется цвет, затем форма, яркость, размер. Звуковые сигналы оказываются наилучшими для привлечения внимания к мгновенной опасности. Слуховая информация лучше передает простое, короткое сообщение, требующее немедленного действия. Информация о последствиях тех или иных действий оператора образует обратную связь, обеспечивающую саморегулирование системы.

Индивидуальные особенности человека-оператора. Эмоциональное напряжение, вызываемое условиями труда и сложностью работы, а также сильная эмоциональная реакция, вызванная, например" аварийной ситуацией, по-разному влияют на оператора. Адекватность его поведения во многих отношениях будет определяться индивидуальными особенностями. Состояние эмоционального стресса может проявляться в двух формах: возбудимой, которая характеризуется повышенной двигательной активностью, суетливостью, излишней говорливостью и т. д., и тормозной, для которой характерны угнетение деятельности, замедление реакции, неспособность отвечать на различные воздействия.

Положительное влияние эмоционального стресса проявляется в мобилизации мозговой активности. Особенно отчетливо это выражено в условиях, когда необходимо прогнозировать вероятный исход своих действий и соответственно вероятность появления тех или иных сигналов.

Исследования прогностической деятельности человека в вероятностно организованной среде показывают, что существует несколько принципиально различных тактик работы, а успешность деятельности в значительной мере зависит от уровня мотивации и психофизической напряженности оператора.

Основные требования к условиям труда человека-оператора в сжатой форме сводятся к трем следующим условиям. 1. Тщательный профессиональный отбор и хорошая подготовка оператора к данному виду деятельности. 2, Детальный учет человеческого фактора при проектировании оборудования и технических систем. 3. Учет экологического фактора, связанного с социальной средой обитания человека и с непосредственными условиями труда.

16.Требования к временным характеристикам АСОИУ. Методы, позволяющие избежать ошибок при проектировании АСОИУ
Требования к временным характеристикам АСОИУ

Время протекания процесса на объекте можно охарактеризовать:

1. Время протекания процесса совпадает со временем отображения процесса.

2. Время протекания процесса больше времени отображения.

3. Время протекания процесса меньше времени отображения.

4. Время протекания процесса примерно равно времени отображения.

Для 2-ой и 3-й группы основные технические требования систем обусловлены спецификой объекта и специфицируются в техническом задании.

Рассмотрим систему реального времени: для данной системы важным является синхронизация процессов, которая может производиться двумя способами: синхронно и асинхронно.

В синхронной системе ЭВМ постоянно в соответствии с заданным временным интервалом опрашивает датчики и проверяет наличие того или иного события. В синхронной системе интервал времени должен выбираться с учетом времени запаздывания, причем обнаружение сигнала должно быть меньше критического.

В асинхронной системе обработка события или сигнала с датчика происходит по инициативе генерируемой датчиком или событием.

Системы работающие в том же масштабе времени и синхронизируемые с процессами на объекте не зависимо от способа синхронизации называют системами реального времени. Часть необходимых функций в таких системах, как правило выполняют так называемые операционные системы реального времени. Если временные характеристики процесса и отображения сопоставляемы и близки, в них иногда не используют операционные системы реального времени (ОСРВ), а их функции выполняют оператор или специальный программный блок, который следит за выдачей эталонных меток времени от блока таймера.

В системах реального времени очень жесткие требования, время отображения процесса должно быть всегда меньше времени протекания процесса.

В системе всегда должен быть резерв времени. В таких системах существует понятие запаздывания системы, которое будет наблюдаться при выдачи сигнала и определяется по формуле.

Если сигнал передается по сети необходимо учитывать время передачи по сети. В техническом задании на время запаздывания могут быть наложены очень жесткие требования и ограничения.

Понятия.

Реальное время — время в течении которого протекает обслуживаемый функциональный процесс. Это так же относиться к выполнению вычислений в течении физического процесса таким образом, что бы результаты вычислений могли быть использованы для выполнения процесса или обработка входных данных и сигналов с датчика производиться достаточно быстро что бы повлиять на последующую порцию входных данных.

В системах управления, очень важный момент очередности выполнения программ, и выполнение программ в соответствии с временным графиком или выполнение программы связанной с определенным событием.

В системах реального времени (так же, как и во всех компьютерах) существует режим работы который называется, режим прерывания. Приоритеты могут быть установлены:

· В относительной системе.

· В абсолютной системе.

Относительные системы в которых задачи высшего приоритета становятся в начало очереди и дожидаются окончания исполнения и выполнения задачи программой.

Абсолютная система в которой задача высшего уровня может прервать выполнение задачи низшего уровня.

Работы с приоритетами могут привести к тому, что некоторые задачи могут совсем не выполняться и бывает необходимость программным путем пропустить их вне очереди.

Приоритеты могут быть статистическими и динамическими. Статистические не меняются в ходе программ или изменения ситуации на объекте. Динамические допускают заранее предусматриваемые программным путем изменение приоритетов (самый большой приоритет у таймера). Система приоритетов это вынужденная мера, когда в системе или компьютере не хватает вычислительной мощности, т.е. некоторые проблемы которые решаются с помощью приоритетов можно решить другими путями, как-то:

1 способ: Выделение в системе отдельного компьютера или вычислительного устройства под задачи высшего приоритета.

2 способ: Поставить мощный компьютер, в котором не будет проблем очереди на тот или иной ресурс.

Методы позволяющие избежать ошибок при проектировании АСОИУ

1.Достоверность:

1) Предусмотреть защиту от несанкционированного доступа;

2) Предусмотреть обнаружение ошибок для локальных сетей передачи информации;

3) Системы передачи данных должны обнаруживать и идентифицировать совпадение адресов подключаемых устройств.

Для повышения достоверности информации используют следующие методы:

1) Системы с обратной связью;

2) Системы с блокировкой (В таких системах при обнаружении ошибок приемником посылается перезапрос, при этом приемник блокируется. После получения перезапроса, источник проверяет всю предыдущую информацию с момента появления ошибки в блоке и заканчивая моментом получения перезапроса).

Причины ошибок:

1) Неисправность оборудования;

2) Ошибки в программе или алгоритмах;

3) Несанкционированное вмешательство в работу системы со стороны ПО;

4) Ошибки оператора;

5) Чрезмерное расширение и усложнение системы.

Здесь к ошибкам приводит неполное документирование.

Основные методы повышения достоверности:

1) Контрольное тестирование ПО;

2) Стремление к простоте программного кода, небольшим программным блокам;

3) Формирование программ с помощью различных автогенераторов и переход на описательный способ программирования.

Чтобы избежать ошибок из-за неисправности оборудования, желательно в систему предусмотреть специальные тестовые программы для проверки оборудования. Эти программы можно запускать автоматически или вручную, необходимы также планово-профилактические работы для оборудования и плановый ремонт.

Для второй группы неисправностей подходят все три метода.

Кроме того для БД необходимо проверять целостность данных во всей системе либо в автоматическом режиме, либо по инициативе пользователя. При этом необходимо предусматривать отслеживание (фиксацию) несанкционированного изменения данных.

Для этого могут служить два метода:

1) Организация доступа посторонних лиц к оборудованию, программам и данным;

2) Запрещение размещения в памяти компьютера функционально не исполняемых программных блоков, содержащих данные.

Наиболее многочисленные ошибки в данных бывают при первоначальном формировании массива данных. Эти ошибки совершает оператор. Для их уменьшения следует:

1) Программный контроль при вводе данных (шаблоны, маски);

2) Проверка по принципу сравнения или дублирования информации;

3) Комфортные условия работы оператора;

4) Автоматизированный сбор данных производится с помощью датчика, этот сбор тоже может быть дублирован

2.Надежность системы.

Под надежностью системы понимается отказ или потеря каких-либо функциональных возможностей системы. Частичная или полная потеря возможности функционирования системы называется отказом или аварией системы, что может привести к искажению или потере данных.

При разработке АСОИУ в проект отдельно должны быть включены все методы и приемы анализа аварийных ситуаций и ликвидации последствий, а также повышение достоверности информации.

В общем виде эти методы и приемы могут быть описаны как:

1) Меры по обеспечению безопасной работы оборудования, совместимость новых образцов технических средств;

2) Меры сохранности, помехозащищенности, надежности программ и набора данных;

3) Технические требования и мероприятия по обеспечению необходимых условий эксплуатации и энергообеспечению.

17.Понятие безопасности информации и виды безопасности

Безопасность информации – это состояние защищенности информации от внутренних или внешних угроз, т.е. такое состояние, когда несанкционированное получение информации субъектами доступа, не имеющими соответствующих полномочий, невозможно, существенно затруднено или сведено к уровню не выше допустимого.

Аспекты информационной безопасности

- Доступность для установленного круга лиц

- Целостность (актуальность и непротиворечивость)

- Конфиденциальность

Цели защиты информации

- Предотвращение утечки, утраты, хищения, искажения, подделки информации;

- Предотвращение угроз безопасности личности, организации, государству;

- Защита конституционных прав граждан на сохранение личной тайны и конфиденциальности персональных данных;

- Предотвращение любых форм незаконного вмешательства в информационные ресурсы

Безопасность информации (при применении информационных технологий) - состояние защищенности информационной технологии, обеспечивающее безопасность информации, для обработки которой она применяется, и информационную безопасность автоматизированной информационной системы, в которой она реализована.

Безопасность.

Здесь необходимо рассмотреть следующие направления:

1) Безопасная работа объекта после включения его в АСОИУ;

2) Безопасность и эксплуатация АСОИУ.

Объект, для которого проектируется система, может иметь ряд специфических технических и других параметров:

1) Быстро протекающие процессы;

2) Отклонение параметров от заданных границ (недопустимые отклонения могут привести к аварийным ситуациям);

3) Некоторые процессы включают в себя агрессивные среды;

4) Неправильное протекание технологического процесса или процесса управления (могут привести к материальным или финансовым потерям);

5) Существует ряд других мер.

Меры, обеспечивающие безопасность могут носить различный характер. Часть рассмотрена в информации, но существуют и другие меры, например, необходимо вводить несколько уровней дублирования команд и сбора информации. Часть этих уровней может быть заложена в системе, вне её, а также может быть продублирована сама система. Часть дублированных функций может возлагаться на исполнительные и регулирующие приборы системы. Дублирование может производиться и человеком, который в этом случае является и исполнителем и системой сбора данных.

Информация, которая собирается с датчиков, также может быть продублирована с помощью других датчиков. Здесь рассмотрены возможности отказов технической части, но при работе особенно с опасными объектами ненадежным может оказаться человек. Это иногда происходит, когда в критических ситуациях оператор неадекватно реагирует на поведение объекта.

На объектах повышенной опасности ошибки человека могут привести к глобальным катастрофам и авариям. Для устранения вредного фактора, связанного с человеком, необходимо предусматривать в системе специальные методы, алгоритмы, программы, контролирующие деятельность оператора, его состояние, а также блоки безопасности, которые в критических ситуациях должны блокировать или отключать возможные действия человека, а также выдавать оператору сигналы о неправомочных действиях или сигналы, позволяющие оператору адекватно оценить текущее состояние объекта.

Приведенные меры, как правило, в небольшом масштабе реализуются практически в любой системе АСОИУ, т.е. если неправильно работает система управления различными ресурсами, финансовая авария в условиях рынка для данного объекта может быть необратимой.

Требования к безопасности изложены в специальных документах: ГОСТах, СНИПах и т.д. Системы управления для данного объекта должны проходить контроль в соответствующих органах: госконтроль, технадзор и т.д.

18.Статьи затрат на разработку АСОИУ. Состав и структура АСОИУ: функциональные подсистемы, обеспечивающие и управляющие системы

Статьи затрат на разработку АСОИУ

Ø На проектирование системы и ее внедрения

Ø На приобретение технических средств и ПО

Ø На обучение персонала

Ø Прочие расходы

При внедрении системы управления можно получить положительный эффект по направлениям:

Ø Оптимизация управления производственным процессом

Ø Экономия ресурсов

Ø Изменение оборота финансовых и материальных средств

Ø Сокращение численности управленческого персонала

Состав и структура АСОИУ: функциональные подсистемы

Всякая система включает в себя разнообразные элементы, играющие различную роль в решении задач управления и организации производства. Рассматривается два типа составляющих систему подсистем:

1) Функциональная подсистема;

2) Обеспечивающие и управляющие подсистемы.

Функциональные подсистемы.

Строятся на основе математических моделей функционирования предприятия. При проектировании системы, после этапа обследования и анализа собранной информации, строится математическая модель объекта. Эта модель исследуется и анализируется, что позволяет сформировать наборы определенных функций, которые и служат прототипом будущей функциональной подсистемы.

Опыт разработок показывает, что систему управления объектом можно разбить по признакам или подсистемам:

1) По производственному;

2) По циклам (периодам) управления;

3) По системам планирования и прогнозирования;

4) По системам контроля и отчетности.

Прежде чем рассмотреть конкретный состав функциональной подсистемы, рассмотрим, какие системы в целом могут быть функциональными:

1) Пассивные системы;

2) Информационно-управленческие, как обычные, так и реального времени;

3) Экспертные системы;

4) Системы проектирования.

Естественно, от основной функции системы зависит набор функциональных подсистем. Для примера рассмотрим систему автоматизированного управления предприятием. Для такой системы набор функциональных подсистем будет:

1) Сбыт и маркетинг;

2) Прогнозирование и развитие объекта;

3) Перспективное планирование объекта;

4) Организация управления объектом;

5) Текущее планирование объекта;

6) Оперативное регулирование деятельности объекта;

7) Учет, контроль и анализ деятельности объекта.

Набор систем можно сделать по функциям управления производственной ролью предприятия:

1) НИР и ОКР;

2) Управление и формирование производственных структур;

3) Управление производством основной продукции;

4) Управление вспомогательным производством;

5) Управление транспортом;

6) Управление производственными мощностями и использование основных фондов;

7) Управление материально-техническим снабжением;

8) Управление трудовыми ресурсами;

9) Управление маркетингом и сбытом продукции;

10) Управление финансами;

11) Управление развитием и функционалом сомой системы управления.

Главным при проектировании АСОИУ является выбор и обоснование состава функциональных подсистем и задач. Этот процесс непростой и на него могут влиять следующие факторы:

1. Оценка важности автоматизации тех или иных задач, которая определяется величиной экономического эффекта и потребностью в автоматизации данных задач.