Автоматизированная система управления качеством функционирования информационных процессов

Авторы патента:

Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована для обработки информации на основе интеграции методов структурного анализа и синтеза, индексной квалиметрии и процессного подхода в социальной, экономической и производственной сфере деятельности. Автоматизированная система управления качеством функционирования информационных процессов, содержащая средства коммуникаций, системное программное и прикладное программное обеспечение, базу метаданных, базу нормативно регулирующих документов и условий, средства отображения и документирования и ядро системы, выходы и входы которого подсоединены к средствам коммуникаций, системному и программному обеспечению, средствам отображения и документирования, а также к базе метаданных и базе нормативно регламентирующих документов и условий, объединенных в одну подсистему, где система содержит дополнительно не менее двух ядер: ядро структурного анализа и синтеза, ядро критериев внешней среды, блоков моделей управления, сравнения, оценки риска недостижения цели системы, критериев достижения цели функционирования, блоков отклонения и оперативного управления, квалиметрии, где вход и выход ядра информационной системы для управления информационными процессами соединены с блоками квалиметрии, средствами коммуникации, а входы и выходы ядра критериев внешней среды связаны с входами и выходами ядра структурного анализа и синтеза и блоками моделей управления, квалиметрии и надсистемой внешнего уровня принятия решений, выполненной в виде автоматизированной системы управления, в которой управление передается по каналам связи, а входы и выходы ядра структурного анализа и синтеза связаны с блоком моделей управления с информационной системой обработки данных и с внешней системой иного типа, выполненной в виде автоматизированной системы управления, например, технологическими процессами, а также с блоком квалиметрии, причем, выход и входы которого связаны с ядром информационной системы управления информационными процессами по подготовке специалистов, а само ядро информационной системы для управления информационными процессами связано с блоками средств отображения и документирования, средствами коммуникаций, базами метаданных, базами нормативной и регламентирующей информации и условий, системным и прикладным программным обеспечением, потребителем и блоком сравнения, при этом, блок сравнения своими входами и выходами непосредственно связан с блоками отклонения, критериев, оценки риска и подсистемой внешних потребителей, причем, блок оценки рисков возможного недостижения цели функционирования связан входом и выходом с блоком оперативного управления, который непосредственно связан с ядрами структурного анализа и синтеза и критериев внешней среды. Использование полезной модели позволяет повысить скорость обработки информации и измерение ее качества количественными показателями надежности, стабильности, идентификации и адаптации под динамические требования внешней среды. 1 н.п. 3 фиг.

Известна «Информационная система» патент №18586 от 13.03.2001 г. авторов Жалковского Е.А., Жалковского Е.Е., Страхова В.Н., содержащая средства коммуникаций, системное программное и прикладное программное обеспечение, базу метаданных, базы геопространственных данных, средства управления приемом и выполнения заявок потребителей и средства отображения и документирования, при этом средство управления приемом и выполнением заявок выполнено в виде ядра системы, выходы и входы которого подсоединены к средствам коммуникаций, системному и программному обеспечению, средствам отображения и документирования, а также к базе метаданных и базе геопространственных данных, объединенных в одну подсистему.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Территориальная информационная система муниципального образования» №66826 от 20.11.2006 г. изобретателей Азанова С.Л., Трофимовой Н.Б., патентообладатель Муниципальное учреждение «Архитектура и градостроительство», содержащая средства коммуникаций, системное программное и прикладное программное обеспечение, базу метаданных, базы геопространственных данных, средства отображения и документирования, базу нормативных регулирующих документов и условий, средства отображения и документирования и ядро системы, выходы и входы которого подсоединены к средствам коммуникаций, системному и программному обеспечению, средствам отображения и документирования, а также к базе метаданных, базе геопространственных данных и базе нормативных регулирующих документов и условий, объединенных в одну подсистему, при этом система содержит не менее трех ядер: ядро уровня оперативного управления, ядро уровня принятия решения, ядро нормирующего уровня, первый вход и выход ядра уровня оперативного управления соединены с первым входом и выходом ядра территориальной информационной системы муниципального образования, второй выход ядра оперативного управления соединен с первым входом ядра интегрального уровня принятия решения, второй выход ядра интегрального уровня соединен с третьим входом ядра нормирующего уровня, первый и второй выходы ядра нормирующего уровня соединены с вторым и третьим входом ядра территориальной информационной системы муниципального образования, третий выход соединен с первым входом ядра интегрального уровня, причем второй вход и третий выход ядра оперативного управления соединены со входом и выходом подсистемы другой отрасли, второй вход и выход ядра уровня принятия решения соединены со входом и выходом системы иного муниципального образования, а третий вход и выход соединены с надсистемой регионального уровня принятия решения.

Недостатком известных аналога и прототипа является отсутствие количественных показателей обеспечения и поддержания требуемого качества функционирования компонентов системы на всех этапах жизненного цикла основных и вспомогательных информационных процессов, поддерживающих ее деятельность, что значительно снижает их эффективность.

Задача полезной модели направлена на повышение удобства пользования информационными процессами при оценке обеспечения требуемого уровня их качества, с точки зрения требований внешней среды.

Технический результат направлен на повышение скорости обработки информации и качества принятия решений посредством систематизации, классификации и структурирования информации, ее выбора, обработки и тиражирования за счет того, что система является интеграционной многоядерной системой.

Технический результат достигается тем, что, в известном решении система содержит дополнительно не менее двух ядер: ядро структурного анализа и синтеза (11), ядро критериев внешней среды (12), блоки моделей управления (13), сравнения (9), оценки риска (15), критериев достижения цели функционирования (17), блоков отклонения (18) и оперативного управления (16), квалиметрии (14), внешних потребителей (10), где вход и выход ядра информационной системы управления информационными процессами (1) соединены с блоком квалиметрии (14), ядром критериев внешней среды (12), а входы и выходы ядра критериев внешней среды (12) связаны с входами и выходами ядра структурного анализа и синтеза (11) и надсистемой внешнего уровня принятия решений (IV), выполненной в виде автоматизированной системы управления, в которой управление передается по каналам связи, а входы и выходы ядра структурного анализа и синтеза (11) связаны с блоком моделей управления (13), с ядром информационной системы обработки данных (I) и с внешней системой иного типа (III), выполненной в виде автоматизированной системы управления, например, технологическими процессами, а также с блоком квалиметрии (14), причем, выход и входы которого связаны с ядром информационной системы управления информационными процессами (1), а само ядро информационной системы управления информационными процессами связано с блоками средств отображения и документирования (5), средствами коммуникаций (2), базами метаданных (4), базами нормативной и регламентирующей информации и условий (7), системным (3) и прикладным программным обеспечением (6), потребителем (8) и блоком сравнения (9), при этом, блок сравнения (9) своими выходами и входом непосредственно связан с блоками отклонения (18), критериев (17), оценки риска (15) и блоком внешних потребителей (10), причем, блоки оценки рисков (15) и внешних потребителей (10) связаны выходом и входом с блоком оперативного управления (16), который непосредственно связан с ядрами структурного анализа и синтеза (11), критериев внешней среды (12).

На фигуре 1 представлена схема автоматизированной системы управления качеством функционирования информационных процессов. Система состоит:

1 - «Ядро 1» - ядро информационной системы - блок работы с информацией.

2 - Cредство коммуникации (СК) - блок передачи информации.

3 - Системное программное обеспечение (СПО) - блок преобразования информации.

4 - База метаданных (БД) - блок хранения информации.

5 - Средства отображения и документирования (СОД) - блок представления информации.

6 - Прикладное программное обеспечение (НПО) - блок специальной обработки информации.

7 - База нормативных регламентирующих документов и условий (БНРД) - блок хранения отраслевых и образовательной информации.

8 - Потребитель - блок ввода и вывода информации.

9 - Блок сравнения - блок сравнения соответствия управляемой информации расчетной модели управления.

10 - Блок внешних потребителей - блок анализа информации для вспомогательных и организационных процессов, для которых сформированы модели управления.

11 - «Ядро 2» - ядро структурного анализа и синтеза - блок формирования целостности системы и модели управления качеством ее функционирования по конкретному существенному свойству.

12 - «Ядро 3» - ядро критериев внешней среды - блок преобразования требований внешней среды с целью формирования нормативных показателей для оценки качества функционирования системы и ее компонентов по конкретному существенному свойству.

13 - Блок моделей управления - блок алгоритмов управления - совокупность расчетных формул, формирующих закон управления конкретным информационным процессом, для обеспечения и поддержания заданного уровня качества, в соответствии с требованиями внешней среды.

14 - Блок квалиметрии - блок оценочно-критериальных механизмов для оценки качества информации во всех входных и выходных процессах информационной системы.

15 - Блок оценки риска - оценочный механизм риска недостижения цели функционирования системой.

16 - Блок оперативного управления - блок сравнения, где оценивается достижение цели функционирования системы и осуществляется передача управления по конкретным адресам.

17 - Блок критериев достижения цели - содержит совокупность числовых показателей, при которых обеспечивается и поддерживается соответствующий уровень качества функционирования системы.

18 - Блок отклонения - содержит сведения об отклонениях отдельных параметров от требуемых значений, способных привести к предельному состоянию системы в целом, или предельному состоянию ее компонента, формирующему отказ или сбой системы.

Внешние связи системы:

III - система иного типа, выполненная в виде автоматизированной системы управления, например, автоматизированная система управления технологическими процессами;

IV - надсистема высшего уровня принятия решений, автоматизированная система поддержки принятия решений, в которой передача решений выполняется по каналам связи глобальной сети.

На фигуре 2 показана схема взаимодействия ядер автоматизированной системы управления качеством функционирования информационных процессов в целом.

На фигуре 3 показана схема взаимодействия системы в триаде: надсистема, система, подсистема.

Система функционирует следующим образом: потребитель (8) обращается с запросом в «ядро 1» - ядро информационной системы (1) на соответствие заданному уровню качества подготовки технических кадров, затем, после обработки запроса эта (его) информация в виде сигналов поступает в блок «ядра 3» - ядро критериев внешней среды (12), в котором сигналы классифицируются, преобразуются, обрабатываются и направляются в «ядро 2» (11) - ядро структурного анализа и синтеза, представленного в виде персонального компьютера со специальным программным обеспечением. В «ядре 2» (11) сигналы автоматически преобразуются, аккумулируются, перекомпоновываются, модулируются таким образом, что образуют совокупность сигналов (представляемую как модели управления (13)), соответствующих заданному уровню качества требований внешней среды, которые направляются управляющими сигналами из блока моделей управления (13) далее в информационную систему обработки данных (I).

В зависимости от критериев уровня сигналов управления с определенным чередованием силы тока, напряжения и частоты формируются сигналы о динамическом равновесии системы, которые воздействуют управляющими сигналами на компоненты «ядра 1» (1) и управляют базами метаданных (4), базами нормативно-регламентирующей информации (7), прикладным программным обеспечением (6) или специальным программным обеспечением (3) посредством средств коммуникации (2), отображая результаты управления в блоке представления информации (5) или передавая информацию об эффективности управления потребителю (8) для анализа. В свою очередь, каждый из блоков функционирования «ядра 1» (1) вырабатывает контролируемый сигнал,

позволяющий в определенном диапазоне ограничений оценивать его как стабильный и соответствующий динамическому равновесию каждого из блоков «ядра 1» (блоки 2-8).

Затем, управляющий сигнал имеет возможность поступать в блок сравнения (9) для сравнения контролируемого сигнала с нормативным сигналом определенной частоты, силы тока и напряжения, вырабатываемым блоком критериев (17). По результатам работы компаратора контролируемый сигнал либо поступает в блок отклонений, где фиксируется и классифицируется на уровень несоответствия управляющему сигналу, что позволяет сформировать новый сигнал о необходимости корректирующих действий в блоке «ядра 2» (11) для конкретного элемента «ядра 1» (1), посылающего контролируемый сигнал, либо контролируемый сигнал поступает в блок оценки риска (15), для оценки возможности недостижения цели функционирования системой в целом и формирования, в этом случае, дополнительного сигнала, характеризующего возможность выхода системы из состояния устойчивого равновесия. В этом случае (если возникает риск выхода системы из состояния устойчивого динамического равновесия) сигнал направляется в блок оперативного управления (16), где оценивается и усиливается по мощности для формирования нового управляющего сигнала для корректировки и адаптации дальнейшего функционирования системы под критерии требований внешней среды «ядра 3» (12). Входы и выходы блока (1) «ядра 1» - ядра информационной системы, блока (11) «ядра 2» - ядра структурного анализа и синтеза и блока (12) - «ядра 3» - ядра критериев внешней среды связаны с блоком квалиметрии (14) информационными сигналами, передаваемыми по шинам данных, адресов и управления, с целью оценки соответствия уровня входных и выходных сигналов по силе тока, частоте и напряжению с сигналами блока критериев (16).

Таким образом, использование полезной модели позволяет ускорить обмен информацией, а также ее выбор, обработку и тиражирование между указанными четырьмя уровнями, сократить временной интервал задержки информации при ее запросе и гарантировать качество функционирования информационных процессов на требуемом внешней средой уровне качества.

Автоматизированная система управления качеством функционирования информационных процессов, содержащая средства коммуникаций, системное программное и прикладное программное обеспечение, базу метаданных, базу нормативно регулирующих документов и условий, средства отображения и документирования и ядро системы, выходы и входы которого подсоединены к средствам коммуникаций, системному и программному обеспечению, средствам отображения и документирования, а также к базе метаданных и базе нормативно-регламентирующих документов и условий, объединенных в одну подсистему, отличающаяся тем, что система содержит дополнительно не менее двух ядер: ядро структурного анализа и синтеза, ядро критериев внешней среды, блоков моделей управления, сравнения, оценки риска недостижения цели системы, критериев достижения цели функционирования, блоков отклонения и оперативного управления, квалиметрии, где вход и выход ядра информационной системы для управления информационными процессами соединены с блоками квалиметрии, средствами коммуникаций, а входы и выходы ядра критериев внешней среды связаны с входами и выходами ядра структурного анализа и синтеза и блоками моделей управления, квалиметрии и надсистемой внешнего уровня принятия решений, выполненной в виде автоматизированной системы управления, в которой управление передается по каналам связи, а входы и выходы ядра структурного анализа и синтеза связаны с блоком моделей управления с информационной системой обработки данных и с внешней системой иного типа, выполненной в виде автоматизированной системы управления, например, технологическими процессами, а также с блоком квалиметрии, причем выход и входы которого связаны с ядром информационной системы управления информационными процессами по подготовке специалистов, а само ядро информационной системы для управления информационными процессами связано с блоками средств отображения и документирования, средствами коммуникаций, базами метаданных, базами нормативной и регламентирующей информации и условий, системным и прикладным программным обеспечением, потребителем и блоком сравнения, при этом блок сравнения своими входами и выходами непосредственно связан с блоками отклонения, критериев, оценки риска и подсистемой внешних потребителей, причем блок оценки рисков недостижения цели функционирования связан входом и выходом с блоком оперативного управления, который непосредственно связан с ядрами структурного анализа и синтеза и критериев внешней среды.