МОДЕЛЬ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ FIST, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЙ ТУМАННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ДЕСТАБИЛИЗАЦИИ


https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-1-76-89

Полный текст:


Аннотация

Цель. Цель исследования состоит в разработке модели геоинформационной системы, функционирующей в условиях дестабилизации, а также показатели, оценивающие способность геоинформационной системы выполнять свои функции в  условиях дестабилизации.

Метод. Геоинформационные системы (ГИС) становятся неотъемлемой частью почти всех информационных систем, систем принятия решения. Методы исследования основаны на детерминированной или стохастической модели дестабилизации, однако для ГИС  характерна нестохастическая модель.

Результат. Показано, что любая задача существует в геоинформационной системе в виде  расхода четырёх типов производительности: вычислителей, накопителей, каналов связи,  устройств ввода/вывода. На основе этого разработана модель геоинформационной системы  (FIST - Full Infrastructure of Sources Toolkit), позволяющая оценить «запас прочности» геоинформационной системы, выражающийся в доступной производительности всех четырёх типов. Модель учитывает элементы разной степени мобильности и производительности и пригодна для описания классических, облачных и туманных геоинформационных систем.  Приведён пример работы модели в условиях дестабилизации. Сформулирована и доказана  теорема о независимости событий, состоящих в решении задач, для любого ориентированного графа. На основе модели предложены интегральный и дифференциальный показатели эффективности. Интегральный показатель характеризует долю решаемых задач за интервал времени, дифференциальный – «запас  производительности».

Вывод. Разработанная модель и показатели эффективности могут применяться при  проектировании новых и оценивании существующих геоинформационных систем.


Об авторе

В. В. Грызунов
Российский государственный гидрометеорологический университет
Россия

кандидат технических наук, доцент кафедры информационных технологий и систем безопасности

195027, г. Санкт-Петербург, пр. Металлистов, д. 3, Россия



Список литературы

1. Куделькин В. А. Опыт интеграции распределенных информационных систем / Куделькин В. А., Денисов Ф. В. // ИТ Стандарт, 2017. № 1. С. 24–30.

2. Winchell R. J. Comparing geographic information system–based estimates with trauma center registry data to assess the effects of additional trauma centers on system access / R. J. Winchell, J. Broecker, A. J. Kerwin, B. Eastridge, M. Crandall // Journal of Trauma and Acute Care Surgery, 2020. Vol. 89, Issue 6. pp. 1131–1135. DOI 10.1097/TA.0000000000002943.

3. Столетов О. В. Геоинформационное сопровождение средиземноморской ветви Шелкового пути / О. В. Столетов, И. А. Чихарев, О. А. Москаленко, Д. В. Маковская // ИнтерКарто. ИнтерГИС, 2019. Т. 25, № 1. С. 102–113. DOI 10.35595/2414-9179-2019-1-25-102-113.

4. Burlov V. Development of a model for the management of environmental safety of the region, taking into account of the GIS capacity / V. Burlov, A. Andreev, F. Gomazov // MATEC Web of Conferences, 2018. 02038 p. DOI 10.1051/matecconf/201819302038.

5. Грызунов В. В. Структура живучей сети метеокомплексов транспортно-логистических систем «Индустрии 4.0» / В. В. Грызунов, А. О. Нестерова // Гидрометеорология и экология, 2020. № 59, С. 111–123. DOI 10.33933/2074-2762-2020-59-111-123.

6. IEEE Standard Association et al. IEEE 1934-2018-IEEE standard for adoption of open-fog reference architecture for fog computing, 2018.

7. Panidi E. Fog computing perspectives in connection with the current geospatial stand-ards / E. Panidi // International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing & Spatial In-formation Sciences, 2017. Vol. 42. pp. 171–174.

8. Das J. Spatio-Fog: A green and timeliness-oriented fog computing model for geospatial query resolution / J. Das, A. Mukherjee, S. K. Ghosh, R. Buyya // Simulation Modelling Practice and Theory, 2020. – Vol. 100. – P. 102043.

9. Sun Y. Multi-objective optimization of resource scheduling in fog com-puting using an improved NSGA-II / Y. Sun, F. Lin, H. Xu // Wireless Personal Communications, 2018. Vol. 102. № 2. pp. 1369–1385. – DOI 10.1007/s11277-017-5200-5.

10. Грызунов В. В. Модель целенаправленных агрессивных действий на информационно-вычислительную систему / В. В. Грызунов // Человеческий фактор в сложных технических системах и средах (Эрго-2018) : Труды Третьей международной научно-практической конференции / под ред. А. Н. Анохина [и др.]. 2018. С. 300–305.

11. Хорошевский В. Г. Архитектура вычислительных систем / В. Г. Хорошевский. М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008. 520 с.

12. Грызунов В. В. Методика решения измерительных и вычислительных задач в условиях деградации информационновычислительной системы / В. В. Грызунов // Вестник СибГУТИ, 2015. № 1. С. 35–44.

13. Калинин В. Н. Теоретические основы системных исследований : краткий авторский курс лекция для адъюнктов академии / В. Н. Калинин. СПб. : ВКА им. А. Ф. Можайского, 2011. – 278 с.

14. Месарович М. Теория многоуровневых иерархических систем / М. Месарович, Д. Мако, И. Такахара. – М. : Мир, 1973. – 344 с.

15. Chekired D. A. Industrial IoT data scheduling based on hierarchical fog computing : A key for enabling smart factory / D. A. Chekired, L. Khoukhi, H. T. Mouftah // IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2018. Issue 14, № 10. pp. 4590–4602. DOI 10.1109/TII.2018.2843802.

16. Цыпкин Я. З. Основы теории автоматических систем / Цыпкин Я. З. М. : Наука, 1977. 560 с.

17. Монахов О. Г. Параллельные системы с распределенной памятью : структуры и организация взаимодействий / О. Г. Монахов, Э. А. Монахова. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2000. – 242с.

18. Грызунов В. В. Аналитическая модель целостной информационной системы / В. В. Грызунов // Доклады ТУСУР, 2009. – №1 (19), ч. 1. – С. 226–230.

19. Добронравов В. В. Основы механики неголономных систем / В. В. Добронравов. М. : Высшая школа, 1970. 270 с.

20. Комплекс беспилотной воздушной разведки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://dfnc.ru/katalogvooruzhenij/bpla/orlan-10 (дата обращения 20.11.2020).

21. ГОСТ Р 51275-2006. Защита информации. Объект информатизации. Факторы, воздействующие на информацию [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://docs.cntd.ru/document/1200057516 (дата обращения 20.11.2020).

22. Грызунов В.В. Оценивание живучести неоднородных структур // Вестник СибГУТИ. 2011. № 1. С.28-35.

23. Файзуллин Р. В. Методика формирования допустимых вариантов организационного состава и структуры автоматизированной системы управления кибербезопасностью [Электронный ресурс] / Р. В. Файзуллин, Ш. Херинг, К. А. Василенко // Моделирование, оптимизация и информационные технологии, 2020. Т. 8, № 1 (28). – С. 39–40. Режим доступа: https://moit.vivt.ru/wpcontent/uploads/2020/02/FaizullinSoavtors_1_20_1.pdf (дата обращения 27.08.2020). DOI 10.26102/2310-6018/2020.28.1.025.

24. Селифанов В. В. Показатель эффективности управления защитой информации в геоинформационных системах / В. В. Селифанов и др. // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2018. № 10. С. 176–181.

25. Мельник Э. В. Применение концепции "туманных" вычислений при проектировании высоконадежных информационно-управляющих систем / Э. В. Мельник, А. Б. Клименко // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2020. № 2. C. 273–283.

26. Jia B. Double-matching resource allocation strategy in fog computing networks based on cost efficiency / B. Jia et al. // Journal of Communications and Networks, 2018. Iss. 20, № 3. pp. 237–246. DOI 10.1109/JCN.2018.000036.

27. Burlov V. System integration of security maintenance processes in knowledge management / V. Burlov, A. Andreev, F. Gomazov, N. Somga-Bichoga // Proceedings of the European Conference on Knowledge Management, ECKM, 2018. рр. 112–122.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Грызунов В.В. МОДЕЛЬ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ FIST, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЙ ТУМАННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ДЕСТАБИЛИЗАЦИИ. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2021;48(1):76-89. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-1-76-89

For citation: Gryzunov V.V. FIST GEOINFORMATION SYSTEM MODEL USING FOG COMPUTING IN DESTABILIZATION. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2021;48(1):76-89. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-1-76-89

Просмотров: 51

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-6185 (Print)
ISSN 2542-095X (Online)