авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Юрьевич разработка и исследование нечетких моделей сервисов и нечетких алгоритмов интеллектуального управления услугами в информационных системах предприятий

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

_________________

НОВИКОВ СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЧЕТКИХ МОДЕЛЕЙ СЕРВИСОВ И НЕЧЕТКИХ АЛГОРИТМОВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ УСЛУГАМИ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность: 05.13.17 — Теоретические основы информатики.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени
кандидата технических наук

Таганрог – 2007

Работа выполнена в Технологическом институте Южного федерального университета в г.Таганроге.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

доктор технических наук, профессор

Вишняков Юрий Муссович

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор технических наук, профессор,

Чернухин Юрий Викторович;

кандидат технических наук,

Спиридонов Олег Борисович.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

ОАО «ТАНТК им. Г.М. Бериева» г.Таганрог.

Защита диссертации состоится «___» ноября 2007 г. в 14-20 на заседании диссертационного совета (Д 212.208.21) при Южном федеральном университете по адресу: 347928 г.Таганрог, пер.Некрасовский, 44, ауд. Д-406.

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке ЮФУ по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан «___» октября 2007г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.208.21,

доктор технических наук, профессор Бабенко Л.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Постоянно растущая определяющая роль информации в управлении диктует свои правила в отношении качества предоставляемых информационных услуг. В условиях зависимости бизнеса от информационных технологий (ИТ) одним из ключевых факторов успеха предприятия является поддержание уровня требуемых услуг (ИТ–сервисов) в области информационных технологий на необходимом для бизнеса уровне. В современных условиях уровень предоставляемых ИТ–сервисов должен меняться динамически, в соответствии с потребностями бизнеса и текущим уровнем развития информационных технологий. Можно сказать что процесс управления уровнем сервиса стремится найти некий баланс между предложением и спросом на набор предоставляемых ИТ–сервисов при наличии противоречивых ограничений в виде необходимого уровня ИТ–сервисов и минимизации затрат на обеспечение заданного уровня.

Практически все разработанные структурированные подходы коммерческих компаний к управлению ИТ–сервисами опираются на библиотеку передового опыта организации информационных технологий—IT Infrastructure Library (ITIL). ITIL предлагает методику по управлению уровнем сервиса, основываясь только на четких формулировках, вследствие чего управление становится крайне затруднительно или вообще невозможно в том случае, когда параметры производительности не могут быть представлены четкими величинами, а могут быть выражены только экспертными оценками.

Поскольку ИТ–инфраструктура предприятия включает не только аппаратно–программную часть, но и человеческие ресурсы, то использовать только четкие характеристики не всегда возможно. На сегодняшний день не существует комплексных автоматизированных средств поддержки уровней сервисов в ИТ–структуре предприятия, а в тоже время усиливающаяся зависимость бизнес-процессов предприятия от ИТ–подразделений требует поиска адекватных автоматизированных средств организации поддержки сервисов на заданном уровне. Поэтому решение данной проблемы в настоящее время является актуальным.

Объект исследований. Объектом исследования являются нечеткие модели сервисов, нечеткие алгоритмы интеллектуального управления уровнями сервисов и нечеткая модель принятия решений для перенастройки информационной системы.

Цели и задачи работы. Целью данной работы является разработка и исследование нечетких моделей сервисов и нечетких алгоритмов интеллектуального управления услугами в информационных системах предприятий для обеспечения обслуживания пользователей на необходимом уровне.

Для достижения поставленной цели исследования были решены следующие основные задачи:

  1. Формализовано понятие уровня сервиса в виде лингвистической переменной нечеткой логики.
  2. Построена формализованная модель управления уровнем сервиса на базе нечеткой ситуационной сети.
  3. Разработаны нечеткие алгоритмы интеллектуального управления уровнем сервиса и выполнен их сравнительный анализ.
  4. Для проведения экспериментальных исследований разработана программная система моделирования. На ней проведено экспериментальное исследование времени восстановления уровня сервиса и затраченных на восстановление ресурсов в различных ситуациях для разработанных нечетких алгоритмов интеллектуального управления.

Методы исследования. Методы исследования основаны на использовании дискретной математики, нечеткой логики, искусственного интеллекта, теории графов.

Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие научные положения и результаты, полученные в диссертационном исследовании:

  1. Формализованное представление уровня сервиса в виде лингвистической переменной нечеткой логики.
  2. Нечеткие алгоритмы интеллектуального управления уровнем сервиса.
  3. Формализованная модель интеллектуального управления уровнем сервиса на базе нечеткой ситуационной сети.

Теоретическая значимость и научная новизна результатов исследований состоит в разработке подхода к управлению уровнями ИТ–сервисов в информационных системах предприятий на основе формализованного понятия «уровень ИТ–сервиса» и модели на основе нечеткой ситуационной сети. Разработанный подход позволяет согласовать требования бизнеса с уровнями предоставляемых ИТ–сервисов и сократить затраты на содержание ИТ–инфраструктуры. Результат работы может внести существенный вклад в интеллектуализацию управления информационными сервисными системами предприятий.

Практическая ценность работы. Практическая ценность полученных результатов состоит в разработке нечетких моделей сервисов и нечетких алгоритмов интеллектуального управления услугами в информационных системах предприятий, которые позволяют обеспечить обслуживание пользователей на необходимом для поддержки бизнес-процессов уровне.

Внедрение и использование результатов работы. Результаты работы использованы при реорганизации бизнес-процессов «Управления информационных технологий ОАО ТКЗ «Красный Котельщик»». Теоретические результаты и построенные на их основе программные средства моделирования позволили построить обобщенную модель сервисно–ориентированной информационной системы предприятия, исследовать ее для разных производственных ситуаций и сформулировать требования к структурной организации ИТ–подразделения предприятия.

Внедрение и использование в сервисно–ориентированной информационной системе МУП «ЖЭУ» результатов диссертационной работы позволили выполнить моделирование нагрузки на операторов ввода информации с целью обеспечения заданной производительности ввода данных и сокращения затрат на сопровождение информационной системы.

Теоретические результаты диссертационного исследования и программная модель использованы в учебном процессе Таганрогского технологического института Южного федерального университета по магистерской программе «Интеллектуальные системы».

Апробация результатов работы. Основные результаты работы неоднократно докладывались и обсуждались на конференциях и семинарах ЮФУ, в том числе:

на IV Всероссийской научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов., Таганрог: 2006;

на Всероссийской научной школе-семинаре студентов, аспирантов и молодых ученых., Таганрог: 2007;

на Международной научно-технической конференции AIS’07 и CAD-2007, Геленджик: 2007.

Публикации. По материалам работы опубликовано 8 печатных работ, в которых отражены основные результаты диссертационного исследования.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и приложений. Текст изложен на 119 страницах, содержит 45 рисунков, 3 таблицы, список литературы из 105 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении показана и обоснована актуальность исследования, намечены цели и методы исследования. Кратко раскрыто содержание разделов работы.

В первом разделе исследуется проблема поддержки сервисов в информационных системах предприятий, формулируются основные задачи, вводятся и формализуются базовые понятия.

Для поддержания сервисов на достаточном уровне в составе предприятия существует информационная служба (ИТ–служба, ИТ–подразделение), ответственная за реализацию информационных технологий. Для обеспечения доступа потребителей к сервисам информационной системы предприятия необходимо своевременно определять моменты деградации сервисов и принимать соответствующие решения для их стабилизации на необходимом для бизнес-процессов уровне. Однако для реализации поддержки сервисов требуется определить параметры поддержки и выразить их в некоторых измеряемых величинах. Один из таких параметров представляет понятие уровня сервиса.

Очевидно, что необходимый (достаточный) уровень каждого конкретного сервиса представляет собой некоторый баланс, задаваемый, с одной стороны, требованиями бизнес-процесса предприятия, а, с другой стороны, минимально необходимыми затратами (ресурсами) на его поддержание со стороны ИТ–подразделения предприятия. Этот баланс кратко назван «точкой насыщения».

Однако для построения средств автоматизированной поддержки уровней сервисов необходимо наличие некоего формализованного описания значений уровней сервисов ИС, которые должны поддерживаться на предприятии. В рамках терминологии ITIL существует специальный документ, называемый соглашением об уровне сервиса (SLA–Service Level Agreement), которое заключается между поставщиками и потребителями сервисов. SLA достаточно полно описывает и представляет состояние сервиса. Однако, для того чтобы SLA можно было использовать в качестве средства управления поддержкой сервисов, его надо превратить из словесно оформленного документа в формализованное понятие в терминах нечеткой логики 

Пусть для каждого сервиса существует свое множество характеристик , описываемых в SLA, т.е. .

Обозначим через значение –й характеристики в текущий момент времени, а через - уровень характеристики, указанный в SLA. Очевидно, что условием выполнения SLA для характеристики является выполнение условия . Тогда выполнение SLA сервисом обеспечивается при условии для , где -число характеристик сервиса.

В то же время для общей оценки состояния ИС и построения единого признакового пространства более применимы нормированные оценки выполнения SLA. В качестве такого нормирования примем относительный уровень выполнения характеристики сервиса , которую в дальнейшем будем называть уровень выполнения SLA по характеристике .

Ограничение характеристики «снизу» определяется SLA. Кроме невыполнения SLA нерабочим состоянием считается также перевыполнение SLA, когда значения характеристик сервиса значительно превосходят заданные в SLA ограничения . Это обстоятельство означает нерациональное использование ресурсов для поддержания невостребованного уровня характеристик. Введем ограничение «сверху» , при достижении которого уровень характеристик ИТ–сервиса повышать далее не имеет смысла. Нахождение характеристик в «опасной близости» от SLA нельзя называть рабочим состоянием системы, поскольку незначительное отклонение вследствие внешнего возмущения может привести к нарушению SLA. Назовем такое состояние критическим состоянием, а для его определения введем пороговое ограничение .

Тогда степень выполнения требований указанных в SLA в разрезе характеристик с имеющимися ограничениями может иметь вид, приведенный на Рис.1.

 Гистограмма уровня характеристик-17

Рис.1. Гистограмма уровня характеристик ИТ–сервиса с ограничениями.

Введенные ограничения могут служить основой для построения стратегий и алгоритмов управления сервисами информационных систем. Обозначим через – уровень выполнения сервиса. Обобщенно можно выделить три основных критерия определения уровня выполнения сервиса на основе характеристик:

  1. Критерий минимального значения ;
  2. Критерий усредненного значения ;
  3. Критерий максимального значения.

Критерий минимального значения может быть использована, если выбрана стратегия поддержки «не допустить невыполнения SLA» (например, в случае если при нарушении SLA ущерб для организации будет чрезвычайно высок). Критерий максимального значения полезен при реализации стратегии оптимального использования ресурсов ИТ–подразделения. Действительно, в случае значительного перевыполнения SLA в системе имеются свободные ресурсы, наличие которых говорит о неоптимальном их использовании.

Для описания состояния ИТ–сервиса введем нечеткую лингвистическую переменную «уровень ИТ–сервиса» , принимающую значения: «Перевыполнение», «Рабочий режим», «Критическое состояние», «Невыполнение SLA». Для описания ограничений функционирования системы управления введем следующие предикаты:

– значение характеристики меньше ограничения SLA;

– значение характеристики больше ограничения SLA;

– значение характеристики меньше ограничения снизу;

– значение характеристики больше ограничения снизу;

– значение характеристики меньше ограничения сверху;

– значение характеристики превосходит ограничение сверху;

Тогда с помощью введенных предикатов значения лингвистической переменной , могут быть описаны следующим образом:

«невыполнение SLA» = ;

«критическое состояние» = ;

«рабочее состояние» = ;

«перевыполнение» = .

Поддержка сервисов должна быть направлена на поддержание значения лингвистической переменной «Уровень сервиса» каждого сервиса в зоне «Рабочее состояние», что означает поддержание истинности предиката .

Множество предоставляемых сервисов ИС предприятия образуют n-мерное пространство сервисов, где n- количество сервисов. Тогда введенные ограничения в пространстве сервисов будут иметь вид:

Рис.2. Графическое представление значений лингвистических переменных «уровень сервиса» в пространстве сервисов ИС

Итак, в результате исследования задачи поддержки сервисов в информационной системе предприятия выявлена необходимость поддержки сервиса на заданном уровне, который представляет некоторый баланс межу требованиями бизнес-процесса и конечными ресурсами ИТ–подразделения. Для описания состояния сервисов показана достаточность использования характеристик, включенных в соглашении SLA. Предложено состояние сервиса и его SLA представлять векторами –мерного пространства характеристик. Формализовано представление уровня сервиса с ограничениями на область значений в виде лингвистической переменной («Уровень сервиса»). Ее термы полностью представляют состояния описываемого сервиса. Для различных ситуаций поддержки сервисов предложены оценки уровня сервиса в виде трех основных критериев: минимального значения, усредненного значения, максимального значения, которые могут быть использованы для поддержки сервисов в зависимости от целей управления: «недопущение нарушения SLA», «минимизация ресурсов ИТ–подразделения» и т.д.

Во втором разделе разрабатывается нечеткая ситуационная модель сервиса, в основе которой лежит соглашение об уровне сервиса – SLA.

Модель функционирования системы управления уровнем ИТ–сервиса может быть построена на основе моделирования управляющих решений, принимаемых в зависимости от ситуации, в которой находится объект управления. Т.е. для моделирования системы управления может быть применен ситуационный подход, а модель функционирования системы управления уровнем ИТ–сервиса может быть представлена в виде ситуационной сети. Поскольку описание ситуации будет основано на нечеткой информации, то построенные ситуации будут являться нечеткими ситуациями, а построенная модель на основе нечеткой ситуационной сети – нечеткой ситуационной сетью.

В нечеткой ситуационной сети время принятия управляющих решений существенно зависит от количества ее узлов, поэтому, очевидно, что время оценки состоянии будет увеличиваться при добавлении нового признака в описание состояния объекта управления. Одним из путей уменьшения времени поиска соответствующей ситуации является сокращение числа анализируемых ситуаций путем сокращения числа анализируемых признаков и введения типизации ситуаций.

Для определения меры близости ситуаций в нечеткой логике используется понятие степени принадлежности. Степень принадлежности может вычисляться на основании нечетких мер близости: нечетком включении и нечетком равенстве.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.