Оценка надежности системы человек-машина

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2014. Информационные технологии

происходит построение СД. Оно строится следующим образом:

1) к корневой вершине последовательно «прицепляются» все суффиксы строки, начиная с самого длинного;

2) если первый символ «прицепляемого» суффикса совпадает с уже существующим символом, происходит расщепление существующего ребра в месте совпадения.

Но одно дерево, построенное алгоритмом Укконе-на по одному файлу не имеет практической пользы для решения поставленной задачи. Качество кластеризации растет пропорционально количеству файлов. Построение СД по множеству файлов возможно двумя путями:

1) построение дерева по каждому файлу, а потом их объединение;

2) последовательное добавление к существующему дереву новых строк-файлов.

Предпочтительным является последний способ, так как он является более простым в реализации и не требует создания дополнительных процедур.

Для идентификации разных файлов в рамках одного дерева предлагается на каждом ребре (помимо «координат» символов в файле и вершины, в которую следует ребро) дополнительно хранить имя и путь к файлу, из которого взяты эти символы.

СД может быть представлено в виде, требующем О(п) памяти [3], т. е. объем памяти линейно зависит от объема входных данных. Дерево, построенное по

всем файлам, требующим кластеризации, получается достаточно большим. В целях уменьшения размерности все ребра сравниваются между собой и те, которые пересекаются более чем по половине символов -объединяются. Также имеет смысл отсекать несколько нижних уровней веток дерева. Информация, содержащаяся в них, уже есть в верхних ветках.

Ветви, выходящие из корня в ближайшего потомка, образуют базовые кластеры. Символы, лежащие на этих ребрах - названия кластеров. Полученные кластеры имеют читаемое название, могут пересекаться и быть использованы для описания текстовой информации.

Таким образом, в данной работе рассмотрен алгоритм построения СД по нескольким файлам и его использование для кластеризации текстовой информации.

Библиографические ссылки

1. Гельбух А. Ф. Эффективно реализуемая модель морфологии флективного естественного языка. М. : Всерос. ин-т науч. и техн. информации, 1994.

2. Андрианов И. А. Построение индексов для расширенного поиска по текстовым полям // Интеллектуальные системы : материалы VI Междунар. симп. Саратов.

3. Moritz Maab Suffix Trees and their Applications // Department of Informatics, Technical University of Munich, 1993.

© Перевалова А. Ю., 2014

УДК 004.056

А. Г. Пятков Научный руководитель - В. В. Золотарев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕК-МАШИНА

Рассматривается проблема оценки надежности систем человек-машина, предлагается метод для решения этой проблемы.

В наше время структурно-сложные технические системы используются в самых разнообразных отраслях человеческой деятельности (космос, новые технологии, на производстве и др.). Такие системы базируются на средствах вычислительной техники, включают в свой состав сложные измерительные и управляющие комплексы, технологическое оборудования, людей-операторов. Законы функционирования подобных систем не всегда известны, либо имеют вероятностную природу. Поведение систем во многом определяется человеческим фактором, создающим дополнительную неопределенность при попытке его учета. Создаваемые системы во многом уникальны, что не позволяет зачастую в полной мере использовать данные и информацию, полученные на других аналогичных системах. При этом оценить надежность системы человек-машина (СЧМ) необходимо.

СЧМ - система, состоящая из человека-оператора (группы операторов) и машины, посредством которой он (они) осуществляет трудовую деятельность [1]. Машиной в СЧМ называют совокупность технических средств, используемых человеком в своей деятельности. Можно разделить СЧМ по степени участия в работе системы человека (оператора) на автоматические (работающие практически без человека), автоматизированные (работа совместно) и неавтоматизированные (работает преимущественно человек). Однако даже в первых системах влияние человека имеет место ещё на этапах проектирования и создания технических средств. Поскольку поведение оператора имеет вероятностную природу, для оценки надежности СЧМ предлагается использовать логико-вероятностные методы. Однако классические логико-вероятностные методы ограничены (использующие

Секция «Методы и средства зашиты информации»

операции И/ИЛИ). Они позволяют строить только определенные подклассы монотонных моделей свойств систем. Немонотонные системы позволяют описать различные варианты состояний систем (разрушения, поражения, проникновения, противодействия противоположной стороны, наличия форс-мажорных обстоятельств), в которых сохраняется работоспособность системы для выполнения основных задач. СЧМ можно отнести к классу немонотонных систем. С целью строить и анализировать все виды монотонных и немонотонных моделей систем используется метод, включающий операции И/ИЛИ/НЕ (общий логико-вероятностный метод анализа систем, ОЛВМ) [2].

Рассмотрим применение ОЛВМ на простом примере. В самом простом варианте СЧМ можно рассматривать как пара оператор-машина, в которой каждый элемент может выйти из строя и при этом есть вероятность восстановления его работоспособности. Иными словами, оператор может допустить ошибку, но исправиться, а в работе машины может возникнуть сбой, но она восстановится. Построим для такой системы схему функциональной целостности (графический аппарат отображения функционирования системы ОЛВМ) (рис. 1). На основании построенной схемы можно описать работу каждого звена и получить итоговую формулу функционирования системы (рассчитав вероятность события у8) или её выхода из строя

О») (рис. 2).

Для точной оценки надежности СЧМ необходимо определить наиболее существенные показатели и учесть их в схеме функциональной целостности рассматриваемой системы. Для описания оператора могут быть использованы как существующие методы (OATS, HCR, CREAM), так и дополнительные процедуры оценивания операторов.

Таким образом, применение ОЛВМ позволяет оценить работу СЧМ или вероятность выхода СЧМ из строя. Решение задачи оценки надёжности СЧМ позволит обосновать/проверить эффективность мер защиты, определить уровень надежности общей системы в целом, определить стратегию формирования организационных мер защиты и способствует решению различных оптимизационных задач (совершенствование организационной структуры, распределение требований и обязанностей и пр.).

Рис. 1. Пример схемы функциональной целостности СЧМ

У1 = *1 Уг = х2 у3=х2* ух У4 = * У г У5=У1*У2 Уь = Уз * У$ Ут = У У$ -Уи = Ув-^Уб^У?

Уз^Хз^П У* = -V-.V2 Ут = У^уУг УЙ = Уз'УУб

Ун = ys *Уб * У 7

у7 = X) * * * Х^

У7 = Ui VJf2) * t*i * x2vx^) *

Рис. 2. Расчет формулы функционирования и выхода из строя

Библиографические ссылки

1. Пряжников Н. С. Психология труда и инженерная психология : учеб. пособие. М. : Изд. Ин-та практ. психологии ; Воронеж : НПО «МОДЭК», 1997. 352 с.

2. Можаев А. С. Общий логико-вероятностный метод анализа надежности структурно-сложных систем : учеб. пособие. Л. : Изд. ВМА им. Н. Г. Кузнецова, 1988. 68 с.

© Пятков А. Г., 2014