Способи організації руху моніторингових, інтерактивних і діалогових даних у структурах розподілених комп'ютерних систем

Ключові слова: розподілені комп'ютерні системи, типи даних, мережева станція, трирівнева мережева комп'ютерна система управління (КСУ), міжкомпонентні взаємодії, семантичний, технологічний, інформаційний стани джерела інформації

Анотація

Розроблено способи організації руху моніторингових, інтерактивних і діалогових даних у структурах розподілених кіберфізичних систем. Базовою ідеєю запропонованих способів є систематизація структур і класів джерел інформації в РКС, які формують моніторингові, інтерактивні та діалогові дані. Запропоновано метод розрахунку емерджентності класифікованих структур комп'ютеризованих систем управління (КСУ) таких типів: монопольної, автоматичного регулювання, моноканальної системи моніторингу, розділеного часу та мультипроцесорного опрацювання даних. Для кожної з названих структур оцінено критерії структурної складності та емерджентності. Запропоновано адитивно-мультиплікативний критерій, який враховує структурну складність окремих компонентів та архітектуру комп'ютерної системи. Запропоновано критерій емерджентності комп'ютерної системи у вигляді відношення кількості інформаційних зв'язків до загальної кількості компонентів системи. Застосування таких критеріїв дає змогу здійснити порівняння системних характеристик комп'ютерних і кіберфізичних систем, а також визначити перспективні напрями їх удосконалення. Викладено особливості функціональних можливостей різних архітектур КСУ та їхні недоліки в організації руху моніторингових, керувальних, діалогових й інформаційних поліфункціональних даних. Досліджено архітектуру мережевих станцій КСУ та оцінено їх емерджентність та структурну складність. Наведено структуру класичної трирівневої мережевої КСУ, яка оснащена на технологічному рівні контролерами низової мережі абонентськими станціями та спецпроцесорами, які інформаційно взаємодіють з інтелектуальними сенсорами, виконавчими механізмами та операторами об'єктів управління. Запропоновано на цеховому рівні застосовувати цехові процесори, які обслуговують оператори технологічних установок. На адміністративному рівні потрібно розміщувати адміністративні процесори, системний сервер, який має інформаційні зв'язки з адміністративною комп'ютерною мережею, базою даних, зовнішньою інформаційною системою та міжрівневим комутаційним процесором. Систематизовано інформаційні пари потоків даних, які формуються різними компонентами системи, що дає змогу вдосконалити інформаційні характеристики кожної пари компонентів КСУ з позиції сумісності та зменшення алгоритмічних перетворень моніторингових, керувальних, діалогових і поліфункціональних даних. З'ясовано, що відомі класифікації інформаційних потоків в КСУ не враховують різні типи інформаційних даних, які формуються ОУ-джерелом інформації. Запропоновано архітектуру системи ідентифікації семантичних, технологічних й інформаційних станів ОУ.

Біографії авторів

І. Р. Пітух, Західноукраїнський національний університет, м. Тернопіль

канд. техн. наук, доцент, кафедра спеціалізованих комп'ютерних систем

Н. Я. Возна, Західноукраїнський національний університет, м. Тернопіль

д-р техн. наук, доцент, кафедра спеціалізованих комп'ютерних систем

Посилання

Advancing the future of energy. (2021). Ofitsiinyi sait kompanii General Electric Company, 236 p. Retrieved from; https://www.ge.com/. [In Ukrainian].

Centum, V. P. (2021). Systema upravlinnia vyrobnytstvom Centum V. P. Retrieved from: https://www.yokogawa.com/solutions/products-platforms/control-system/distributed-control-systems-dcs/centum-vp/. [In Ukrainian].

Elektrosvit. (2021). Ofitsiinyi sait firmy "Elektrosvit". Retrieved from; https://www.es.ua. [In Ukrainian].

Helpiks.org. (2021). Osoblyvosti SCADA v protsesi upravlinnia. Retrieved from; https://helpiks.org/8-78205.html. [In Ukrainian].

Melnyk, A. (2015). Cyber-physical systems: the problems of creation and direcsion of development. Computer System and Networks, Lviv Polytechic National University Publishing, 692, 100–107.

Novák, Milan, Prokýšek, Miloš, Doležal Petr et. al. (2020). Multisensor UAV system for the forest monitoring. Proceeding of the 10th International Conference "Advanced Computer Information Technologies", ACIT2020, 293–296.

Nykolaichuk, Ya. M. (2012). Kody polia Halua: teoriia ta zastosuvannia. Monohrafiia. Ternopil: TzOV "Terno-hraf", 576 p. [In Ukrainian].

Nykolaichuk, Ya. M. (2017). Spetsializovani kompiuterni tekhnolohii v informatytsi. Monohrafiia. Ternopil: "Beskydy", 919 p. [In Ukrainian].

Nykolaichuk, Ya. M., Vozna, N. Ya., & Pitukh, I. R. (2013). Structuring the movement of data in computer systems. Ternopil: Terno-graf, 284 p.

Nykolaychuk, Yaroslav, Petrashchuk, Yaroslav, Slobodian, Olena et al. (2020). Structure and Functioning of Information Systems of Background Monitoring of Landscape Elements of Gorgany Nature Reserve. Proceeding of the 10th International Conference "Advanced Computer Information Technologies". ACIT2020, 317–322.

Palahin, O. V., & Kaliavin, V. P. (2006). Arkhitekturno-ontolohichni pryntsypy rozbudovy intelektualnykh informatsiinykh system. Matematychni mashyny i systemy, 1(4), 15–20. [In Ukrainian].

Pitukh, I. R. (2015). Rozshyrennia kryteriiv interaktyvnosti kompiuteryzovanykh system. Mizhnarodnyi naukovo-tekhnichnyi zhurnal "Optyko-elektronni informatsiino-enerhetychni tekhnolohii", 29, 30–34. [In Ukrainian].

Pomorova, O. V. (2007). Teoretychni osnovy, metody ta zasoby intelektualnoho diahnostuvannia kompiuternykh system. Monohrafiia. Khmelnytskyi: Triada-M, 252 p. [In Ukrainian].

Schneider Electric. (2021). Ofitsiinyi sait firmy Shneider Elektryk Ukraina. Retrieved from; https://www.schneider-electric.ua. [In Ukrainian].

Vozna, N. Ya. (2015). Osnovy teorii strukturyzatsii polifunktsionalnykh elementiv skladnykh system. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu, 2(223), 204–208. [In Ukrainian].

Vozna, N. Ya. (2018). Strukturyzatsiia polifunktsionalnykh danykh: teoriia, metody ta zasoby. Monohrafiia. Ternopil: TNEU, 378 p. [In Ukrainian].

Zamikhovskyi, L. M., & Kaliavin, V. P. (2004). Osnovy teorii nadiinosti i diahnostyky tekhnichnykh system: navch. posibn. Polumia, 360 p. [In Ukrainian].

Опубліковано
2021-04-29
Як цитувати
Пітух, І. Р., & Возна, Н. Я. (2021). Способи організації руху моніторингових, інтерактивних і діалогових даних у структурах розподілених комп’ютерних систем. Науковий вісник НЛТУ України, 31(3), 101-108. https://doi.org/10.36930/40310316
Розділ
Інформаційні технології