Математические модели процессов функционирования информационных систем (часть 1) Источник: http://www.compulog.ru/mac/compulog/1999/01/a4.html

Костогрызов А.И.

1. Введение

Обеспечение качества современных информационных систем (ИС) немыслимо без применения моделей, позволяющих оценивать и оптимизировать процессы сбора, хранения и обработки информации. Как правило, сегодня для каждой ИС разрабатываются свои модели, учитывающие целевое назначение и специфику функционирования системы. Существует множество аналитических моделей, позволяющих оценивать отдельные характеристики функционирования систем /5-10/.

Однако, практически все ИС имеют одну общую цель – это удовлетворение потребностей пользователей в обеспечении надежного и своевременного представления полной, достоверной и конфиденциальной информации. Степень выполнения этих потребностей характеризует качество функционирования ИС с точки зрения конкретного пользователя информации. Наряду с этим, большинство ИС базируется на использовании довольно универсальных технологий сбора, хранения и обработки информации. Оба этих обстоятельства являются аргументами в пользу создания таких достаточно унифицированных моделей, которые позволяли бы по единым функциональным показателям достаточно адекватно оценивать качество функционирования ИС, сравнивать различные ИС, выявлять “узкие места” и оптимизировать процессы сбора, хранения и обработки информации.

Целью настоящей работы является создание именно таких математических моделей - достаточно адекватных, отражающих физическую суть процессов функционирования ИС, лишенных существенных аналитических ограничений и доступных в использовании широкому кругу исследователей.

2. Описание предлагаемого комплекса моделей

Для оценки качества и оптимизации процессов функционирования ИС предлагается комплекс математических моделей процессов сбора, хранения и обработки информации. Составными показателями качества, характеризующими потребительские свойства используемой информации в стационарном режиме функционирования ИС, являются:

вероятность надежного представления информации при выполнении функциональной задачи (ФЗ);

вероятность представления требуемой информации за заданное время;

вероятность того, что в базе данных (БД) полностью отражены реальные объекты учета конкретного типа;

вероятность отсутствия скрытых случайных ошибок в проверяемой информации;

вероятность того, что до или за время выполнения ФЗ не возникнет скрытых случайных ошибок со стороны пользователей или обслуживающего персонала ИС;

вероятность того, что до или за время выполнения ФЗ не произойдет скрытого вирусного воздействия и выполнение ФЗ не прервется антивирусной профилактикой;

вероятность сохранения актуальности информации на момент ее использования;

вероятность предотвращения несанкционированного доступа (НСД);

вероятность сохранения конфиденциальности.

Структура комплекса предлагаемых моделей отражена на рис.1 /1,2/.

Основным условием математической корректности моделей является существование и независимость функций распределения (ФР), описывающих характеристики функционирования ИС. Построение моделей было основано на применении предельной теоремы для регенерирующих процессов /3,4/, а также на использовании известных результатов теории массового обслуживания /5-10/.