Обеспечения функциональной надежности информационных систем на предпроектной стадии (методологические основы)

О. Я. Бежаева, В. Е. Гвоздев

Аннотация


Представлен обзор исследований по решению актуальной научно-практической проблемы создания методологических основ обеспечения функциональной надежности информационных систем (ИС) на предпроектной стадии в виде комплекса принципов, подходов, методов, системных, структурных и математико-статистических моделей и реализованных на их основе инструментальных средств. Представлены результаты: • формирования методологии обеспечения функциональной надежности ИС на предпроектной стадии на основе принципов и подходов системного анализа; • разработки системных моделей предпроектной стадии на основе положений эвергетики; • разработка на основе системных архетипов комплекса структурных, контурных и динамических моделей проблемных ситуаций, связанных с обеспечением функциональной надежности ИС на предпроектной стадии; • разработки методов обеспечения функциональной надежности ИС на предпроектной стадии; • разработки математико-статистических моделей для определения базовых характеристик проекта ИС на основе исторических данных, а также оценка согласованности мнений неоднородных акторов на предпроектной стадии; • разработка методик и инструментальных средств обеспечения функциональной надежности ИС.

Ключевые слова


Информационная система; функциональная надежность; предпроектная стадия; эвергетика.

Полный текст:

PDF

Литература


Andersen B., Fagerhaug T. Root Cause Analysis. Quality Press, 2006.

Anu V. K. Using Human Error Models to Improve the Quality of Software Requirements. North Dakota State University of Agriculture and Applied Science: Fargo, 2018.

Duphily R. Root Cause Investigation Best Practices Guide. Aerospace Report No. TOR-2014-02202, May 30, 2014.

Gvozdev V. E., Bezhaeva O. Ya. Information support of user's requirements specification construction control // Вестник УГАТУ. 2014. Vol. 18, No. 5(66). P. 57–61. SZKZKB.

Gvozdev V. E., Chernyakhovskaya L. R., Bezhaeva O. Ya, Nasyrova R. A. Reliability analysis of information systems based on the concept of service profiles // Proc. 2019 XXI Int. Conf. CSCMP (Samara, Russia, September 2019). IEEE, 2019. P. 1-6. UTJNXZ.

Gvozdev V. E., Guzairov M. B., Bezhaeva O. Ya., et al. Ensuring the functional safety of the distributed dynamic systems components in the conditions of uncertainty of the environment use // Proc. Int. Conf. Electrotechnical Complexes and Systems, ICOECS. IEEE, 2020. P. 232-237. LHMMWQ.

Gvozdev V. E., Bezhaeva O. Ya., et al. The model of the innovative project as the multivariable control object // Advances in Intelligent Systems Research. 2020. Vol. 174. P. 278-282. 10.2991/aisr.k.201029.053.

Gvozdev V. E., Bezhaeva O. Ya., et al. Formation of balanced system of program project characteristics // Advances in Intelligent Systems Research. 2020. Vol. 174. P. 302-306. 10.2991/aisr.k.201029.057.

Gvozdev V. E., Bezhaeva O. Ya. The studies of strategies for ensuring the functional safety of hardware and software complexes based on system archetypes and architecture models // Proc. Int. Conf. Electrotechnical Complexes and Systems, ICOECS. IEEE, 2021. P. 171-175. EXUOFV.

Gvozdev V. E., Bezhaeva O. Ya., Galimov R. R. Construction of signal transmission structures in information systems based on conjunction schemes // Proc. 2023 Int. Ural Conf. Electrical Power Engineering, UralCon. IEEE, 2023. P. 1-5. 10.1109/UralCon59258.2023.10291040.

Hu W., Carver J., Anu V., et al. (2017). Defect prevention in requirements using human error information: an empirical study // LNCS. 10153. 61-76. 10.1007/978-3-319-54045-0_5.

Huang F., Liu B. Software defect prevention based on human error theories // Chinese Journal of Aeronautics. 2017. No. 30. P. 1054-1070. 10.1016/j.cja.2017.03.005.

Kanoun K., Laprie J. C. Software reliability trend analyses from theoretical to practical considerations // IEEE Trans. Software Eng. 1994. Vol. 20, No. 9. P. 740-747. 10.1109/32.317434.

Kaplan S., Visnepolschi S., Zlotin B., Zusman A. New Tools for Failure and Risk Analysis. Ideation Int. Inc., 2005.

Lee E. A., Anderson T. Fault Tolerance, Principles and Practice. Springer Sci. Bus. Media, 2012. 320 p.

Morozov A., Janschek K. Dual graph error propagation model for mechatronic system analysis // IFAC Proc. 2011. Vol. 44, 9893-9898. 10.3182/20110828-6-IT-1002.03371.

Morandini M., Penserini L., et al. Engineering requirements for adaptive systems // Requirements Engineering. 2017. No. 22(1). P. 77-103. LQLBWY.

Pentti H., Atte H. Failure Mode and Effects Analysis of Software-Based Automation Systems. STUK-YTO-TR190, 2002.

Reason J. Human Error. Cambridge University Press, 1990. 10.1017/CBO9781139062367.

Shappell S. A., Weigmann D. A. The Human Factors Analysis and Classification System – HFACS. Final Report. U. S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 2000.

Soni R., Preet A. Cognitive approach to root cause analysis for improving quality of life: a case study for IT Industry // Int. J. Informative and Futuristic Research, 2013. No. 1.

Steurer M., Morozov A., et al. Model-based dependability analysis of fault-tolerant inertial navigation system: a practical experience report // IFAC-PapersOnLine. 2019. 10.1016/j.ifacol.2019.11.275.

Thurnes C., Zeihsel F., Visnepolschi S., Hallfell F. Using TRIZ to invent failures – concept and application to go belong traditional FMEA // Procedia Engineering. 2015. P. 426-450. 10.1016/j.proeng.2015.12.439.

Verzola I., Lagny A. E., Biswas J. A Predictive approach to failure estimation and identification for space systems operations // Proc. 13th Int. Conf. Space Operations (Pasadena, California, 2014). 10.2514/6.2014-1722.

Zhu Y. M. Failure-Modes-Based Software Reading. 2017. 10.1007/978-3-319-65103-3.

Аджиев В. Мифы о безопасности ПО: уроки знаменитых катастроф // Открытые системы. СУБД. 1998, № 6.

Бежаева О. Я. Системные архетипы как методическая основа обеспечения функциональной безопасности аппаратно-программных комплексов // Int. J. Open Inform. Technologies. 2021. Т. 9, № 4. С. 34-40. VABUSL.

Бежаева О. Я. Принципы и подходы к обеспечению функциональной безопасности компонентов вычислительно-коммуникационных систем // Int. J. Open Inform. Technologies 2022. Т. 10, № 3. С. 23-29. DDYZRO.

Быковский С. В., Горбачев Я. Г. и др. Сопряженное проектирование встраиваемых систем (Hardware/Software Co-Design): учеб. пособие. СПб.: НИУ ИТМО, 2016. 108 с.

Виттих В. А., Игнатьев М. В., Смирнов С. В. Онтологии в интерсубъективных теориях // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 5. С. 69–70. OYDIQJ.

Виттих В. А. Избранные труды по эвергетике (по материалам статей и докладов) / сост. С. Ю. Боровик, Т. В. Моисеева, С. В. Смирнов. Самара: Новая техника, 2022. 420 с.

Гвоздев В. Е., Бежаева О. Я. Субхангулова А. С. Оценивание линейных взаимосвязей параметров технических объектов при отсутствии корреляционной таблицы эмпирических данных // Вестник УГАТУ. 2015. Т.19, № 4 (70). С. 106-117. WAHOCT.

Гвоздев В. Е., Бежаева О. Я., Курунова Р. Р. Выявление противоречий в требованиях к программному продукту на основе исследования непрямых связей между ними // Программная инженерия. 2015. № 7. С. 11-20. UBKUZD.

Гвоздев В. Е., Ильясов Б. Г., Бежаева О. Я., Курунова Р. Р. Сравнительный анализ проектных решений по комплексу потребительских свойств и технических характеристик объектов // Информационные технологии. 2016. Т. 22, № 10. С. 764-770. UMMJDW.

Гвоздев В. Е., Мунасыпов Р. А., Бежаева О. Я., Ахметова Д. Р. Построение модели многосвязного объекта на основе совместного использования данных и экспертных оценок // Онтология проектирования. 2019. Т. 9, № 3 (33). С. 361-368. WNXJCM.

Гвоздев В. Е., Гузаиров М. Б., Бежаева О. Я. и др. Информационная поддержка проактивного управления функциональной безопасностью компонентов киберфизических систем // МОИТ. 2020. Т. 8, № 2 (29). WZQQDR.

Гвоздев В. Е., Бежаева О. Я., Насырова Р. А. Модели возникновения ошибок на предпроектной стадии разработки компонент информационно-вычислительных систем // Онтология проектирования. 2020. Т. 10, № 1. С. 73-86. KDYYEO.

Гвоздев В. Е., Гузаиров М. Б. и др. Обеспечение функциональной безопасности аппаратно-программных комплексов в условиях неопределенности среды использования // МОИТ. 2020. Т. 8, № 3 (30). LHMMWQ.

Гвоздев В. Е., Бежаева О. Я. и др. Формирование параметров модели управления проектом на основе линеаризации функциональных зависимостей // Онтология проектирования. 2020. Т. 10, № 4. С. 527-539. JEWXNB.

Гвоздев В. Е., Бежаева О. Я. и др. Оценка бюджета проекта по критериям удовлетворённости акторов // Онтология проектирования. 2021. Т. 11, № 3. С. 382-392. UIPIOL.

Гвоздев В. Е., Гузаиров М. Б., Бежаева О. Я. Анализ влияния качества управления проектом на состояние функциональной безопасности аппаратно-программных комплексов на основе системного архетипа "предел роста" // МОИТ. 2021. Т. 9, № 3. SGKKHY.

Гвоздев В. Е., Гузаиров М. Б. и др. Поддержка управления функциональной безопасностью аппаратно-программных комплексов на основе системных архетипов // МОИТ. 2022. Т. 10, № 2. JAORXO.

Гвоздев В. Е., Бежаева О. Я., Сафина Г.Р. Многоаспектное моделирование ситуаций в задачах обеспечения функциональной безопасности аппаратно-программных комплексов // Онтология проектирования. 2023. Т. 13, № 1 (47) С. 125-138. MOAZXT.

Гвоздев В. Е., Давлиева А. С. Оценка функциональной безопасности аппаратно-программных комплексов на основе математико-статистических методов // СИИТ. 2023. Т. 5, № 2(11). С. 33-40. VLLUZS.

Гвоздев В. Е., Бежаева О. Я. и др. Оценка согласованности мнений неоднородных акторов на предпроектной стадии // Онтология проектирования. 2025. Т. 15, № 1 (55). С. 130-141. QFCSWM.

Гвоздев В. Е., Гузаиров М. Б. и др. Обобщенная характеристика структурной надежности сети // СИИТ. 2025. Т. 7, № 1(20). С. 49-58. DSGTRS.

Гвоздев В. Е., Галимов Р. Р. и др. Логические схемы расчета надежности локальных систем передачи данных // СИИТ. 2026. Т. 8, № 2(26). С. 102 110. ZAIDVL.

Гузаиров М. Б., Гвоздев В. Е. и др. Элементы системной инженерии: методологические основы разработки программных систем на основе V-модели жизненного цикла. М.: Машиностроение, 2013. 180 с. YGIBVJ.

Кириллов Н. П. Концептуальная модель объекта ситуационного управления функциональным состоянием технических систем // Искусственный интеллект и принятие решений. 2012. Т. 4. С. 61-75. PYYQAZ.

Криони Н. К., Гвоздев В. Е. и др. Элементы системной инженерии. Технологии формирования требований к аппаратно-программным комплексам на основе экспертно-статистических методов. М.: Машиностроение, 2017. 295 с.

Липаев В. В. Надежность и функциональная безопасность комплексов программ реального времени. М.: Ин-т программирования РАН, 2013. 207 с. QYOVIB.

Мостовой А. Я. Управление сложными техническими системами: конструирование программного обеспечения спутников ДЗЗ. М.: Техносфера, 2016. 352 с.

Муравьева-Витковская Л. А. Моделирование интеллектуальных систем. СПб.: НИУ ИТМО, 2012. 145 с.

Платунов А. Е., Постников Н. П. Высокоуровневое проектирование встраиваемых систем (ч. 1): учеб. пособие. СПб.: НИУ ИТМО, 2011. 121 с.

Платунов А. Е., Постников Н. П. Высокоуровневое проектирование встраиваемых систем (ч. 2): учеб. пособие. СПб.: НИУ ИТМО, 2013. 172 с. ZUYLVD.

Райков А. Н. Конвергентное управление и поддержка решений. Москва: Икар, 2009. 245 с. QTMPPR.

Черняховская Л. Р., Васильев В. И. и др. Методы и модели поддержки принятия решений при управлении инновационными проектами в производственно-экономических системах. М.: АЕ, 2021. 230 с. AFPEJW.

Шубинский И.Б. Функциональная надежность информационных систем. Методы анализа. М.: Журнал Надежность, 2012. 296 с. QMXPUD.




DOI: https://doi.org/10.54708/SIIT-2026-no4-p45

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2026 О. Я. Бежаева, В. Е. Гвоздев