Юдін О.К., д-р техн. наук ., проф., Рогоза І.Є., асистент

Національний авіаційний університет, м. Київ

АНАЛІЗ ІНФОРМАЦІЙНО-ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНОЇ СКЛАДОВОЇ СИСТЕМ ПІДТРИМКИ ТА ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ

Вступ

На території України зосереджені стратегічні об'єкти, великі високотехнологічні виробництва, що мають складну, географічно розподілену структуру і велику кількість підрозділів пов'язаних між собою як централізованим, так і децентралізованим способами.

З іншого боку, збільшилась кількість техногенних пригод, спричинених людським фактором, зносом обладнання та неефективністю системи управління. Все це вимагає проведення якісної модернізації в першу чергу системи управління. В процесі чого потрібно забезпечити виконання умов щодо безперервності, оперативності, достовірності та надійності управління.

Постановка задачі

Для цього відповідно до Національної програми інформатизації України, Концепції розвитку Єдиної Національної системи зв'язку України та Національних космічних програмам України створюються системи прийняття та підтримки рішень, на які покладаються функції збору, обробки, зберігання, передачі та аналізу інформації від різних джерел з метою підтримки та забезпечення правильного та своєчасного вирішення органами управління.

Метою роботи є дослідження шляхів проведення якісної модернізації системи управління, розглянути питання та встановити першочергові кроки, що пов’язані із забезпеченням умов щодо оперативності і надійності системи управління. Обґрунтувати необхідність створення системи прийняття та підтримки рішень (СППР), на які покладаються функції збору, обробки, зберігання, передачі та аналізу інформації від різних джерел.

Сформувати вимоги щодо характеристик організації зв'язку та доведення інформації з урахуванням психофізичних особливостей сприйняття та аналізу інформації особою, яка приймає рішення.

Аналіз сучасних систем СППР

Сучасні системи СППР мають багаторівневу ієрархічну структуру з великою кількістю вилучених на значну відстань складових елементів і підсистем, між якими існують певні зв'язки і залежності, що впливають як на побудову самих систем, так і на принципи їх функціонування. Варіант побудови СППР наведено на рис. 1.1 [3]. Як правило, прийняття рішення здійснюється оператором (керівником, ОПР). Тому необхідно враховувати психофізіологічні особливості щодо сприйняття, обробки і аналізу інформації, а також вплив якості інформації на оперативність і безпомилковість прийняття рішень.

У СППР щодо процесів обробки, передачі та аналізу інформації пред'являються такі основні вимоги, до яких належить забезпечення [2,3]:

- необхідного часу пошуку і доставки даних;

- високої надійності процесів обробки;

- заданої достовірності інформації, що передається, і одержуваної інформації;

- здійснення обміну інформацією між різними користувачами і рівнями прийняття рішень, що знаходяться на відстані один від одного, для створення глобальних, корпоративних, локальних і офісних мереж;

- розмежування доступу різних категорій абонентів до інформаційних ресурсів, баз даних (з урахуванням терміновості, доступності та інших характеристик) з урахуванням їх пріоритету та прав доступу;

- підготовки для максимальної автоматизації процесів збору, обробки, передачі та аналізу інформації для прийняття рішень;

- зменшення фінансових і енергетичних витрат на створення і підтримку у функціональному стані СППР, зниженні вартості одиниці одержуваного інформаційного ресурсу.

До основних функцій СППР відносяться [3]:

- проведення безперервного та періодичного збору інформації про стан об'єктів контролю;

- організація обміну, обробки, узагальнення, зберігання, аналізу і відображення інформації про стан об'єктів контролю;

- оперативна підготовка інформації для її відображення на засобах візуалізації. В залежності від ступеня важливості вирішуваних завдань, а також, психофізичних особливостей сприйняття та аналізу інформації особою, яка приймає рішення (ОПР), час організації зв'язку та доведення інформації має змінюватись в межах від декількох секунд до декількох хвилин;

- ідентифікація і розпізнавання об'єктів, оцінка їх стану;

- прогнозування управлінського та технологічного процесів для оцінки ймовірності виникнення збоїв;

- видача інформації директивного та довідкового характеру.

Для підготовки прийняття рішень використовуються такі типи інформації: відеодані (статичні і динамічні зображення); аудіодані; мовні дані; текстова інформація, представлена у вигляді вихідних текстових документів або в заархівованому вигляді; числові дані, телеметрична інформація, службова інформація; файли графічних форматів і архівів текстової інформації.

Для організації обміну різнорідною інформацією телекомунікаційна мережа будується за мультисервісним принципом.

У мережі одночасно передається безліч різних видів трафіку, причому для кожного з них потрібно безумовне дотримання одних або інших параметрів в жорстко встановлених межах, вимагається використання спеціалізованих засобів, що не допускають перевантаження мережі і порушення необхідної якості. Усунення перевантажень у мережі досягається в результаті використання компромісних рішень при умові погіршення якості інформаційного потоку даних - варіації з смугою пропускання, часом доставки або, для окремих потоків, цілісністю інформації.

Серед послуг, що надаються, найбільше значення набуває відеоінформаційне забезпечення. Джерелами відеоінформації можуть виступати віддалені відеодатчики (сенсори), сховища на серверах, інші абоненти. Відповідно відеоінформація надходить як в режимі on-line, так і в режимі off-line.

Рис. 1 Структурна схема СППР (варіант побудови)

Широко використовуваними сервісами є відеоконференцзв'язок (Skype) для дротяних стаціонарних і бездротових мобільних ТКТ, системи відеоспостереження, сенсорні мережі. Наприклад, для систем управління залізничним транспортом відеоінформація надходить як від віддалених відеодатчиків, так і в режимі відеоконференцзв'язку.

Переваги відеоінформаційного забезпечення полягають у наданні ОПР найбільш повної і наочної інформації в формі зручній для аналізу і прийняття рішень. Базовою складовою відеоінформаційного потоку є послідовність кадрів, що розглядаються як окремо, так і в якості єдиних сукупностей. Серед різних типів формування кадрів зображень перевага віддається растровому і матричному способам.

Перший спосіб використовується для ТВ-систем, другий – для комп'ютерних систем. У загальному випадку в незалежності від способу формування зображень, бітовий об'єм V послідовності кадрів визначається за формулою

(біт), (1)

де - відповідно кількість рядків і стовпців в одному кадрі;

- кількість кадрів, що формуються в секунду (частота кадрів);

- кількість біт на один елемент зображення (глибина оцифровки).

Для того щоб задовольнити вимоги всіх розглянутих сервісів, інфокомунікаційна система повинна володіти такими властивостями:

1) забезпечувати швидкість відеоінформаційого потоку не нижче сотень Мбіт/с;

2) затримка повідомлень при передачі від одного кінцевого пункту до іншого не повинна перевищувати декількох сотень або навіть десятків мілісекунд.

Рис. 2 Оцінка часу передачі в логарифмічному масштабі в залежності від і

Отже, можна підсумувати наступне:

- існуючі технології доставки відеоінформації (ТВ високої якості, відеоконференції, статичні зображення) як для транспортних мереж, так і для мереж доступу не забезпечують час передачі в допустимих тимчасових інтервалах. Тимчасові затримки щодо передачі відеоданих перевищують допустимі тимчасові затримки від одиниць до десятків разів;

- існуючі швидкості передачі даних як мінімум у десять разів нижче щодо необхідних швидкостей передачі відеотрафіку;

- необхідно організувати зниження обсягів зображень, переданих по телекомунікаційних мережах в системах прийняття та підтримки рішень.

Висновки

В результаті наукових досліджень встановлено шляхи проведення подальшої якісної модернізації системи управління, встановлено першочергові кроки, що пов’язані із забезпеченням умов оперативності та надійності використання системи управління. Обґрунтовано необхідність створення системи прийняття та підтримки рішень, на які покладаються функції збору, обробки, зберігання, передачі та аналізу інформації від різних джерел повідомлень.

Сформовано вимоги щодо характеристик організації зв'язку та доведення інформації з урахуванням психофізичних особливостей сприйняття та аналізу інформації особою, яка приймає рішення.

Література

1. Юдін О.К. Кодування в інформаційно-комунікаційних мережах:-Монографія. - К.: НАУ, 2007.-308с.

2. Скляр Б. Цифровий зв'язок. Теоретичні основи й практичне застосування / Пер. с англ. - М.: Изд. будинок Вільямс, 2004. - 1104 с.

3. Василенко В. А. Теорія і практика розробки управлінських рішень : навчальний посібник / Василенко В. А. - К. : ЦУЛ, 2003. - 420 с.

4. Юдин А.К. Баранник В.В. Гулак Н.К. Информационная технология декомпрессии изображений с регулируемой достоверностью. Системи обробки інформації. – Х.: ХУПС. – 2009. – Вип. 3(77). – С. 67 – 74.

5. Udin A Information Technology of Compression of Images in Infocommunications Systems / IEEE East-West Design & Test International Symposium/ Moscow, Russia, September 18 – 21, 2009/ - P. 495 – 498.