Технологія моделювання алгоритмів поведінки інформаційних систем

Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка
Код дисципліни: 8.172.00.M.29
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Теоретична радіотехніка та радіовимірювання
Лектор: д.т.н., професор, професор кафедри теоретичної радіотехніки та радіовимірювань Волочій Богдан Юрійович
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни аспірант має бути здатним продемонструвати такі результати навчання: Аспірант повинен знати: - основні відомості про марковські випадкові процеси; - традиційну технологію розробки моделі об’єкту дослідження у вигляді дискретно-неперервної стохастичної системи, мати уяву про проблеми, які її супроводжують; - підходи до задачі формування виразів для визначення часово-ймовірнісних показників ефективності об’єктів дослідження; - удосконалену технологію розробки моделей об’єктів дослідження у вигляді дискретно-неперервної стохастичної системи (концепція, порядок формування вербальної моделі, методику розробки структурно-автоматних моделей). Аспірант повинен уміти: - визначити відповідність поведінки об’єкта дослідження дискретно-неперервній стохастичній системі; - здійснити формування вербальної моделі об’єкту дослідження (проектування); - здійснювати розроблення структурно-автоматної моделі об’єкта дослідження (проектування); - користуватися проблемно-орієнтованим програмним пакетом ASNA.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Філософія і методологія науки Математичне моделювання та прогнозування експерименту Технології та моделі інфокомунікаційних систем
Короткий зміст навчальної програми: Аспіранти вивчають технологію аналітичного моделювання алгоритмів поведінки радіоелектронних інформаційних систем (телекомунікаційних мереж, радіоелектронних комплексів), а саме аналітичне моделювання поведінки з використанням математичного представлення у вигляді дискретно-неперервної стохастичної системи марковського і немарковського типу. Поведінка радіоелектронних інформаційних систем має два аспекти: функціональний та надійнісний. Моделювання функціональної поведінки інформаційних систем має на меті в першу чергу забезпечити можливість перевірки ефективності запропонованих (придуманих) або відомих процедур та алгоритмів управління інформаційними потоками в умовах їх реального функціонування. Високий ступінь адекватності моделей і автоматизація їх побудови відкриває дорогу до розв’язання задач параметричного синтезу систем через багатоваріантний аналіз. Надійнісна поведінка відображає процедури, які передбачає (вводить) проектант в окремих складових інформаційної системи і в інформаційній системі в цілому для збереження її працездатності після виникнення відмов. Моделювання надійнісної поведінки систем має на меті розв’язання задач надійнісного синтезу систем, тобто забезпечення заданого значення показників надійності, при введенні властивостей відмовостійкості для окремих складових інформаційної системи та живучості для інформаційної системи в цілому. Вивчення технології розпочинається з ознайомлення з можливостями марковських моделей. Традиційна технологія моделювання з використанням теорії марковських процесів розглядається на прикладі системи масового обслуговування з обмеженою чергою та одноканальним, однофазним та ненадійним обслуговуванням. Для розв’язання задач функціонального (процеси масового обслуговування) та надійнісного (відмовостійкі системи) проектування інформаційних систем вивчається технологія моделювання, в якій автоматизовано наступні етапи: ? формування моделі у вигляді графа станів і переходів; ? формування і розв’язання систем диференціальних рівнянь Колмогорова - Чепмена; ? визначення і представлення показників ефективності. Основна увага приділяється вивченню методики розроблення структурно-автоматних моделей досліджуваних інформаційних систем (їх формалізоване представлення) і практичного їх застосування. Методика розрахована на задачі, в яких об’єкт проектування подано подіями і описом ситуацій, в яких ці події відбуваються. Мова йде про процеси масового обслуговування і поведінку відмовостійких систем, коли будується функціональна або надійнісна модель об’єкта дослідження (проектування). Вивчається використання дискретно-неперервної стохастичної системи марковського типу в задачах параметричного і структурного синтезу об’єкта дослідження, коли його математичне представлення відповідає дискретно-неперервній стохастичній системі немарковського типу. Розглянута технологія моделювання є автоматизованою і аспірант отримує можливість розв’язання задач аналізу і синтезу радіоелектронних інформаційних систем з використанням програмного засобу автоматизації ASNA-1.
Рекомендована література: 1. Волочій Б.Ю. Технологія моделювання алгоритмів поведінки інформаційних систем. – Львів: Вид-во Національного університету "Львівська політехніка", 2004. – 220 с. 2. Волочій Б.Ю., Озірковський Л.Д. Системотехнічне проектування телекомунікаційних мереж. Практикум. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. - 128 с. 3. Федасюк Д.В. Методика розроблення структурно-автоматних моделей дискретно-неперервних стохастичних систем [Текст] / Д.В. Федасюк, С.Б. Волочій // Радіоелектронні та комп'ютерні системи. ? Харків: Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", 2016. ? № 6 (80). ? С. 24 ? 34. 4. Федасюк, Д.В. Структурно-автоматна модель відмовостійких систем для автоматизації використання методу фаз Ерланга [Текст] / Д.В. Федасюк, С.Б. Волочій // Радіоелектронні та комп'ютерні системи. ? Харків: Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", 2016. ? № 3 (77). ? С. 78 ? 92. 5. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. – М.: Наука, 1978. – 400 с. 6. Інформаційні ресурси ВНС: http://vns.lpnu.ua/mod/page/view.php?id=47969
Методи і критерії оцінювання: Звіти про виконані проектні завдання у формі статей (45 балів) Підсумковий контроль – залік: письмово-усна форма (55 балів)