Моделі та інформаційна технологія побудови баз знань для діагностики розподілених інформаційних систем

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - інформаційні технології - Одеський національний політехнічний університет МОН України, Одеса, 2015. Дисертація присвячена створенню баз знань для діагностування розподілених інформаційних систем (РІС), які використовують апарат теорії нечітких множин та онтологічний підхід і дозволяє вирішити важливі науково- прикладні проблеми скорочення часових витрат на виконання діагностування та підтримку актуальності бази знань. Практичне застосування бази знань і діагностичної системи на її основі, побудованих згідно розробленої інформаційної технології, дозволило скоротити час на діагностування кожної з несправностей, описаних у базі знань, в 5-10 разів, залежно від несправності, без втрати достовірності, що призвело до зменшення коефіцієнта простою системи в цілому, на 7%, а також зменшення витрат часу на підтримку актуальності бази знань на 24%.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 – информационные технологии – Одесский национальный политехнический университет МОН Украины, Одесса, 2015. Диссертация посвящена созданию баз знаний для диагностирования распределенных информационных систем (РИС), которые используют аппарат теории нечетких множеств и онтологический подход и позволяет решить важную научно-прикладную проблему сокращения временных затрат на выполнение диагностирования и поддержку актуальности базы знаний. Разработана структура базы знаний для систем диагностирования распределенных информационных систем, а также обобщенная модель диагностики распределенных информационных систем, онтологические модели расширенного описания элементов и зависимостей в распределенных информационных системах и онтологическая модель описания знаний о штатных и нештатных ситуациях, как модули этой структуры. Создана информационная технология построения баз знаний для систем диагностирования распределенных информационных систем, основанная на разработанныхмоделях описания знаний предметной области – диагностика распределенных информационных систем. Разработана база знаний и диагностическая система на её основе, практическое применение которой позволило существенно сократить время на диагностирования распределенной информационной системы. Впервые разработана и обоснована структура базы знаний для систем диагностирования РИС, с учётом преимуществ и недостатков существующих подходов при создании баз знаний диагностики. Усовершенствована обобщенная модель диагностики РИС, которая, с применением аппарата нечетких множеств, позволяет сократить временные затраты на поддержку актуальности базы знаний диагностических ситуаций в РИС. Впервые разработаны онтологические модели расширенного описания элементов и зависимостей в РИС, а также онтологическая модель описания диагностических тестов в формате OWL с использованием дескриптивной логики, что позволило сократить время, которое затрачивается экспертами- пользователями на поддержку актуальности базы знаний структурных и функциональных зависимостей между элементами РИС в условиях высокой динамики развития РИС. Впервые разработана онтологическая модель описания знаний о штатных и нештатных ситуациях на основе многосортного языка прикладной логики, что позволило сократить временные затраты эксперта-пользователя на поддержку актуальности базы знаний диагностических ситуаций в РИС и их причин. Впервые разработана информационная технология построения баз знаний для систем диагностирования РИС, основанная на новых моделях базы знаний, с использованием онтологического подхода, аппарата теории нечетких множеств и моделей описания РИС семейства CIM. Применение разработанной информационной системы позволяет существенно сократить временные затраты на диагностирование РИС и поддержку актуальности базы знаний диагностики РИС. Проведена экспериментальная оценка временных затрат на диагностирование заданной РИС с применением базы знаний, построенной на основе разработанных моделей и информационной технологии, показало сокращение времени на диагностирование каждой из неисправностей, описанных в базе знаний, в 5-10 раз, в зависимости от неисправности, без потери достоверности, что привело к уменьшению коэффициента простоя системы в целом, на 7%, а также уменьшению затрат времени на поддержку актуальности базы знаний на 24%.

Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.13.06 - information technologies - Odessa National Polytechnic University of MES of Ukraine, Odessa, 2015. Dissertation is devoted to the creation of knowledge bases to diagnose the distributed information systems (DIS) that use the apparatus of the theory of fuzzy sets and ontological approach and allows to solve important scientific and applied problems of time expenses reducing to perform diagnostics and support the relevance of the knowledge base. Practical application of the knowledge base and diagnostic system on the basis of constructed according to developed information technology has reduced the time for diagnosing each of faults described in the knowledge base, in 5-10 times, depending on the failure, without losing credibility, which led to a reducing the coefficient of system downtime in general, by 7% and reducing the time required to supporting the relevance of the knowledge base by 24%.