УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Полезная модель относится к области обработки данных для специальных применений, в частности, для моделирования и исследования процесса определения значений обобщенных показателей качества информационных систем с использованием методов регрессионного анализа.
Известно устройство, содержащее блоки двух типов, локальные контроллеры, соединенные с этими устройствами, центральный контроллер и устройство выдачи карточек [Патент США №5225977, кл. G06F 15/30].
Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности.
Известно также устройство обработки информации, содержащее элементы идентифицирующей информации, средство вывода идентифицирующей информации, средство сравнения, средство избирательного приема, а также первое и второе средство обработки данных с соответствующими связями [RU, 2236703, С2, G06F 19/00, 20.09.2004].
Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что, оно позволяет осуществлять обработку информации, но не позволяет моделировать и исследовать процесс определения значений обобщенных показателей качества информационных систем.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для определения значений показателей качества информационных систем, содержащее блок обработки данных, блок
управления, блок памяти значений показателей качества информационных систем, регистр памяти значений показателей качества информационных систем, группа входов которого соединен с группой выходов блока памяти значений показателей качества информационных систем, группа блоков памяти значений факторов, группа входов которого соединена с группой входов блока памяти значений показателей качества информационных систем и с группой выходов блока управления, группа регистров памяти значений факторов, группа входов которого соединена с группой выходов группы блоков памяти значений факторов, а группа выходов - соединена с первой группой входов блока обработки данных, вторая группа входов которого соединена с группой выходов регистра памяти значений показателей качества информационных систем, а также блок памяти параметров регрессионной модели, группа входов которого соединена с группой выходов блока обработки данных, а вход - соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющими входами регистра памяти значений показателей качества информационных систем и группы регистров памяти значений факторов [RU 46371, U1, G06F 19/00, 27.06.2005].
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что, хотя оно и позволяет моделировать и исследовать процесс определения значений обобщенных показателей качества информационных систем, но не позволяет осуществлять это с учетом исключения аномальных ошибок при их определении. Это снижает точность определения значений показателей качества, как функции факторов, которые оказывают влияние на их значения.
Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и повышении точности.
Требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее блок обработки данных, регистр памяти значений показателей
качества информационных систем, группу регистров памяти значений факторов, группа выходов которых соединена с первой группой входов блока обработки данных, вторая группа входов которого соединена с группой выходов регистра памяти значений показателей качества информационных систем, введены последовательно соединенные блок вычитания, первый вход которого является входом задания значений показателей качества информационных систем, и двухсторонний ограничитель, а также сумматор, первый вход которого соединен с выходом двухстороннего ограничителя, а выход - соединен с входом регистра памяти значений показателей качества информационных систем, выход которого соединен со вторыми входами блока вычитания и сумматора.
На чертеже представлена структурная схема устройства для определения значений показателей качества информационных систем.
Устройство для определения значений показателей качества информационных систем содержит блок 1 обработки данных, регистр 2 памяти значений показателей качества информационных систем и группу 3-1...3-К регистров памяти значений факторов, группа выходов которых соединена с первой группой входов блока 1 обработки данных, вторая группа входов которого соединена с группой выходов регистра 2 памяти значений показателей качества информационных систем.
Кроме того, устройство для определения значений показателей качества информационных систем содержит последовательно соединенные блок 4 вычитания, первый вход которого является входом задания значений показателей качества информационных систем, и двухсторонний ограничитель 5.
Устройство для определения значений показателей качества информационных систем содержит также сумматор 6, первый вход которого соединен с выходом двухстороннего ограничителя 5, а выход - соединен с входом регистра 2 памяти значений показателей качества информационных
систем, выход которого соединен со вторыми входами блока 4 вычитания и сумматора 6.
Блок 1 обработки данных выполняет вычислительные функции и может быть выполнен в виде специализированного устройства вычислительной техники, а в частном случае - в виде программируемых постоянных запоминающих устройств (ПЗУ), в которых каждому из заданных кодов на входе соответствуют требуемые коды на выходе. Приведенный ниже пример работы устройства достаточен для его технической реализации (изготовления, программирования). Регистры 2 и 3-1...3-К могут быть выполнены в виде многоразрядных сдвиговых регистров (их управляющие тактовые входы для упрощения не показаны). Остальные элементы устройства являются стандартными элементами специализированных устройств вычислительной техники.
Работает устройство для определения значений показателей качества информационных систем следующим образом.
1
к
Предварительно, для конкретной информационной системы обработки данных производятся статистические (экспериментальные) исследования, например, при их работе в тестовом режиме. В частности, выбирается некоторый обобщенный показатель Y качества информационной системы, например, производительность или скорость обработки одного документа, в котором, например, с целью тестовых проверок предварительно внесены ошибки, которые следует выявить и исправить после сканирования документа и формирования его электронной копии. Документы могут иметь различную контрастность знаков и т.п.. Эти факторы задаются частными показателями X=X...X, значения которых изменяют в широком диапазоне и которые определяют значение обобщенного показателя Y. Результаты экспериментальных исследований, в которых, в общем случае, присутствует случайная составляющая от эксперимента к эксперименту, заносятся в соответствующие им регистры 3-1...3-К, а полученные текущие значения
Yi - в регистр 2 после прохождения блока 4 вычитания, двухстороннего ограничителя 5 и сумматора 6. В обычном режиме блок 4 вычитания, двухсторонний ограничитель 5 и сумматор 6 не изменяют значение сигнала, поскольку операция вычитания компенсируется операцией суммирования, а двухсторонний ограничитель пропускает сигнал без изменений.
0
1
Результаты экспериментов подаются в блок 1 обработки данных. В этом блоке производится вычисление параметров А, A, ...Am регрессионной модели, определяющей зависимость обобщенного показателя качества от частных показателей (факторов):
0
1
1
У=A+AX+...AmXm
В частном случае эти параметры могут быть вычислены на основе метода наименьших квадратов. Например, для случая учета одного фактора эти параметры вычисляются в соответствии со следующими зависимостями:
1
A-(Sum(Yi)Sum(Yi)-nSum(XiYi))/(Sum(Xi)Sum(Xi)-nSum(XiXi))
0
1
A=(Sum(Yi)-ASum(Xi))/n,
где знак Sum(*) означает суммирование по числу экспериментов.
Аналогичные формулы могут быть получены и для большего значения частных показателей (факторов), что достаточно для программирования блока 1 обработки данных. Это позволяет осуществлять моделирование и исследование процесса определения значений обобщенных показателей качества информационных систем с использованием методов регрессионного анализа.
Кроме того, в силу случайного характера качества документов возможны аномальные ошибки в определении значений текущих отсчетов обобщенного показателя Y качества информационной системы, вызванных, например, в сбое работы сканера, изъянов в качестве бумаги и т.п. В этом случае сигнал на выходе блока 4 вычитания существенно отклоняется от соответствующего предыдущего значения, поступающего с выхода регистра
2, что приводит к ограничению «сверху» (или «снизу») разности этих значений в двухстороннем ограничителе 5 и, соответственно, к сглаживанию влияния аномальных искажений на результаты построения регрессионной модели.
Таким, образом, в предложенном устройстве достигается требуемый технический результат, связанный с расширением функциональных возможностей, поскольку устройство позволяет не только осуществлять моделирование и исследование процесса определения значений обобщенных показателей качества информационных систем в стандартных условиях, но и учитывать влияние аномальных факторов и процесса сглаживания влияния этих факторов. Это повышает точность определения значений показателей качества, как функции факторов, которые оказывают влияние на их значения.