Вісник № 02. Системний аналіз, управління та інформаційні технології

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/50276

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 12 з 12

Assessment of the strategic potential of an intellectual business system operating in a dynamic external environment
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Lisitsky, Vasily Lavrentievich; Semenchenko, Arseny Igorevich
The paper discusses the issues of increasing the efficiency of the functioning of an intelligent business system by reducing its losses by creating an integrated set of models for assessing the level of its current strategic potential and the degree of achievement of its fixed target state. The object of the analysis is an intelligent business system of the IT industry that produces software products, the results of which depend on the well-established abilities of its personnel, who has effective intelligent information technologies. The task of assessing the strategic potential, determined by the totality of available resources (human, material, intellectual) that can be put into action, mobilized to achieve the target state of the enterprise, this calculation is based on estimates of the material and intellectual potential of the business system. We will build a complex of models for determining estimates of material and intellectual potential based on the significance and intensity of the influence of the strengths and weaknesses of the material, human, intellectual resources of the functional zones of the business system. Development of a subject technology for assessing the strategic potential of an intelligent business system, assessing the degree to which it reaches a fixed target state. Obtaining the results can serve as a theoretical basis for creating information technology for assessing the strategic potential of an enterprise in the IT industry.
Capturing software requirements for business process model analysis and improvement
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Kopp, Andrii Mykhailovych; Orlovskyi, Dmytro Leonidovych
This paper considers the problem of software requirements capturing for business process model evaluation and recommendations generation to suggest how detected modeling errors may be eliminated in order to improve business process model correctness. Existing software tools for business process model analysis are based on metrics and thresholds that allow assume presence of errors in business process models, but they are not capable to recommend structural changes required to eliminate detected modeling errors. Therefore, business process model analysis and improvement tasks become relevant, since early detection and elimination of possible errors presented in business process models may allow organizations avoid extra costs that may occur on any of the steps of business process lifecycle. Since business process models are shared organizational assets, it is also necessary to consider the capabilities of collaborative and concurrent usage of business process models by multiple stakeholders. Hence, the workflow of business process model analysis and improvement was analyzed and its key steps, which describe expected user and software behavior, were formalized using the IDEF0 functional model. Functional software requirements were captured in the form of user stories according to modern agile practices of software development. These user stories are based on features and drawbacks of existing software tools for business process model analysis. Captured user stories were formalized using the use case modeling. Non-functional software requirements were also captured; they include maintainability, readability, testability, understandability, integrability, and complexity requirements. Captured requirements can be used to design and develop business process model analysis and improvement software capable to provide recommendations to eliminate detected modeling errors.
Frameworks analysis and evaluation used in the web-application development
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Selivorstova, Yuliia Romanivna; Liutenko, Iryna Victorivna; Orekhov, Sergey Valerievich
This article presents the approaches used to analyze and evaluate modern frameworks that are used in the development of web applications. The analysis and evaluation of frameworks allow you to choose the framework that can be most efficaciously used for each specific case of software development. The popularity of using frameworks in the development of web applications is due to a significant reduction in the time and other resources spent on project execution. The article describes the concept of a framework as a technology for developing web applications and the classification of frameworks. Five main types of frameworks are briefly described. Criteria for the rationality of using frameworks for developing a web application are considered. The advantages and disadvantages of using them when creating web-oriented software are given. When evaluating web applications according to COCOMO model, software options were considered with the use of frameworks in development, and without the use of frameworks. This article provides an overview of the families of modern Back-End frameworks. A comparison of the functionality of the Back-End frameworks of six manufacturers for commercial software solutions is carried out. The choice of criteria for assessing the quality of frameworks is examined. As a basis, when choosing quality criteria, it is proposed to use the ISO 25010 standard. The coefficients of importance for the evaluation criteria, the values of which were obtained with the help of experts, are given. When forming the final assessment of the frameworks, such characteristics as functional suitability, security of working with data, modifiability, interface quality, interaction with payment systems, and integration with JIRA, compatibility, productivity were mentioned. General quality scores were obtained for all the frameworks under consideration. Assessing the quality of frameworks allows you to improve the process of developing a web-oriented software product, the purpose of which is to obtain a web application of a given quality.
Identification of problem situations in functional diagnostics of intelligent business systems
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Lysytskyi, Vasyl Lavrentiyovych; Boiko, Mariia Olegivna
The paper discusses the issues of increasing the efficiency of production activities of an intelligent business system operating in a dynamic environment by reducing its losses by creating a subject technology for reliable identification of problem situations in the process of functional diagnostics of a business system. The object of the research is an intelligent business system of the IT industry, which produces intelligent products, the results of which depend on the mental abilities of its personnel, who own effective intelligent information technologies. The problem-containing environment was chosen as the basis for analyzing the problem situation, in the depths of which the problem situation arises, develops and manifests itself. A problem-containing environment is characterized by structure and behavior. The behavior of the problem-containing environment is determined by the multidimensionality of the ongoing business processes, their interaction and dynamics. To identify deterministic and non-deterministic problem situations, it is proposed to set them by bipartite graphs and use the technology of inference based on precedents, which has serious advantages over the method of inference based on knowledge. In this work, a cognitive method is used to analyze problem situations of an intelligent business system. The basis of cognitive analysis is formed by the problem-containing environment, in the depths of which the problem situation arises. To study the problem-containing environment, the method of analysis of hierarchies is used, the basis of which is a hierarchy which is a system of levels, each of which consists of elements, factors of the problem-containing environment and an intelligent business system. A complex of models has been developed to construct a bipartite graph of a problem situation and to analyze its problem-containing environment. On the basis of a complex of models, a subject technology for identifying problem situations arising in the process of functional diagnostics of intelligent business systems has been created. The results obtained can be used as a theoretical platform for creating an information technology for functional diagnostics of intelligent business systems operating in a dynamic environment.
Mobile access control system based on RFID tags and facial information
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Khabarlak, Kostiantyn Serhiyovych; Koriashkina, Larysa Sergiyivna
RFID tagssee a widespread use in modern security systems, including home intercoms, access control cards, contactless credit cards, biometric passports. Here we focus on a single application, namely access control systems. Currently they have either high cost or low security guarantees. Hence, the developments focusing on improving access control security while lowering the cost is a rapidly developing field. The purpose of this work is to create an alternative access control scheme, where card scanners are replaced with passive RFID tags, and all of the communication is done via user’s smartphone Wi-Fi. Based on the analysis of existing approaches to the development of access control systems, it was concluded that use of mobile systems is the most promising due to their expandability and presence of a large number of sensors, such as NFC, camera etc. In the proposed model RFID tags are mounted near a turnstile or a smart door. Tag reading and programming is done via NFC chip directly on an Android or iOS mobile device, which allows for a significant price cut for such a system implementation. A detailed description of a tag writing procedure with the data required to perform it is provided. To enhance security, together with smartphone-based authorization we require the user to provide his photograph while entering a secure gate. The photograph is then displayed on a monitoring dashboard side-by-side with his registration picture, so that the two can then be matched against each other. The developed client-server application offers administrative system used to configure gate access policies and monitor entrances with filters by access time, user and gate. Besides that, we propose a mobile application that allows gate registration and serves as a door unlock key. The access control model that we suggest reduces installation costs required, as it is fully wireless and uses cheap autonomous RFID-tags as its main component. We expect the presented application to be easy in adaptation to customer needs and to existing security systems.
Using cloud platforms to build distributed learning management systems
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Sokol, Volodymyr Yevhenovych; Sapronov, Pavlo Yuriiovych; Bilova, Mariia Oleksiivna
Distributed systems have problems with downtime, data loss during malfunctions, scalability and efficient use of computing resources. At the same time in the learning and training process, the use of a distributed system has the advantage of data processing: storage of information about students, construction of training courses, verification of passed material, etc. The problems of scaling and efficient use of resources in distributed learning management systems are investigated in this research. Cloud platforms for hosting the system, such as Amazon Web Services, Microsoft Azure, Google Cloud Platform and DigitalOcean are reviewed. Problems and features of a scalability in cloud computing are discussed. Methods, scaling and load balancing algorithms for the efficient use of computing resources are proposed. According to the list of advantages, the DigitalOcean platform was selected for the investigation. DigitalOcean provides cloud servers that can be used for quick creation of the new virtual machines for the projects. These servers allow to fully control the web hosting environment at the same time that the user pays only for the resources used. The main goal of DigitalOcean is to use a solid-state drive (SSD) to create a user-friendly platform that will allow clients to migrate projects to and from the cloud, increasing productivity with high speed and efficiency. As a result of analyzing information on existing technologies, approaches and methods for using cloud platforms in distributed systems, they have been applied to develop a solution to reduce downtime for a distributed adaptive Learning Management System (LMS). It is concluded that the use of cloud platforms for the construction of distributed LMS a practice that allows to use only the required amount of computing capacity. It is proven, that the implementation of the proposed solution into the work of adaptive LMS will improve its efficiency by reducing the time of the content delivering.
Декларативно-темпоральний підхід до побудови пояснень в інтелектуальних інформаційних системах
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Чалий, Сергій Федорович; Лещинський, Володимир Олександрович; Лещинська, Ірина Олександрівна
Предметом дослідження є процеси побудови пояснень щодо запропонованих інтелектуальною інформаційною системою рішень. Пояснення подає в упорядкованому вигляді знання щодо результатів роботи інтелектуальної системи з урахування контексту його побудови. Мета полягає в розробці підходу до побудови опису знань для представлення пояснення, що забезпечує можливість тлумачення рішень інтелектуальної системи у онлайн-режимі, з використанням найбільш актуальних залежностей щодо стану предметної області та потреб користувача. Для досягнення поставленої мети вирішуються такі задачі: постановка узагальненої задачі формування пояснення та формулювання принципів її вирішення; визначення принципів побудови опису знань для пояснення; розробка підходу до побудови пояснення на основі інтеграції декларативного опису предметної області та темпорального опису процесу прийняття рішення. Запропоновано узагальнену постановку задачі формування пояснення у формі знаходження моделі тлумачення, що дає можливість мінімізувати неточність опису процесу отримання рішення відносно моделі процесу функціонування інтелектуальної системи в умовах обмежень на складність пояснення. Сформульовано принципи вирішення задачі побудови пояснення, які передбачають послідовне формування декларативного опису предметної області у вигляді відповідної онтології, а також опису процесу прийняття рішення в інтелектуальній системі на основі темпоральних правил, що дає можливість адаптувати пояснення на основі формального опису змін у предметній області. Запропоновано декларативно-темпоральний підхід до побудови пояснення в інтелектуальній інформаційній системі. Згідно даного підходу послідовно вирішуються задачі деталізації цілей пояснення в рамках визначеної концепції на основі використання онтології предметної області, формування пояснення з урахуванням структури інтелектуальної системи та взаємодії її складових, персоналізації пояснення у відповідності до вподобань користувача. Даний підхід дає можливість оперативно актуалізувати витлумачення, що створює умови для побудови пояснень в режимі онлайн.
Динамічна модель планування розвитку підмножини процесів еталонної моделі зрілості SPICE
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Годлевський, Михайло Дмитрович; Голоскокова, Анна Олександрівна; Бурлаков, Георгій Олександрович
Стисло розглянуто об'єкт дослідження – процес розробки програмного забезпечення (ПР ПЗ). Відзначено, що першими кроками удосконалення процесу життєвого циклу (ЖЦ) програмних систем є оцінка потужності (зрілості) процесів і на цій основі розробка плану програми їх вдосконалення. До основних підходів поліпшення ПР відносяться моделі зрілості CMMI і SPICE. Проведено аналіз наукових робіт, присвячених їх формалізації. Зазначено, що значні результати в цьому напрямку досягнуто по відношенню до моделі СММІ. При цьому вона не враховує особливості IT-компанії, такі як: розмір компанії; моделі ЖЦ ПР ПЗ, які використовуються; особливості предметної області проєктів; цілі керівників IT-компанії. Тому було запропоновано на базі моделі SPICE створити аналог моделі CMMI, але з урахуванням цих особливостей, який названо SPICE INT. Побудова такої моделі є задачею структурно-параметричного синтезу. Поставлена задача параметричного синтезу, один з елементів якої – планування розвитку підмножини процесів еталонної моделі SPICE. Проведена формалізація її основних понять і введено множини: груп процесів, категорій, процесів (підпроцесів), практик. На цій основі проведена формалізація оцінки рівня можливості окремої практики і на цій основі розроблено модель оцінки досягнутого рівня можливості процесу і ступеня досягнення більш високих рівнів. Синтезована функція витрат при переході підмножини процесів з (𝑡 − 1)-го на 𝑡-й підперіод планування. Розроблена адитивна цільова функція, яка визначає інтегральну корисність покращення якості підмножини процесів моделі SPICE на плановому періоді [1, 𝑇] в результаті розвитку ПР ПЗ. На основі цільової функції і обмежень на ресурси сформована динамічна модель планування розвитку підмножини процесів. Відзначено, що один з підходів до її вирішення є алгоритм «Київський віник».
Експериментальне дослідження ефективності застосування варіабельних проектних рішень на етапі супроводу програмного забезпечення систем «Розумний будинок»
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Товстокоренко, Олег Юрійович; Гамзаєв, Рустам Олександрович; Ткачук, Микола Вячеславович
У статті розглянуто поточний стан наукових публікацій за темою інтелектуалізації усіх основних процесів повного життєвого циклу (full life cycle) програмних систем (ПС), підходи для побудови варіабельних моделей для систем «Розумний дім». Проведено огляд існуючих підходів до аналізу якості побудови таких рішень. Проаналізовано Feature-Oriented Development Architecture (FODA) модель системи розумний будинок, підкреслено актуальні проблеми проектування систем розумного дому. Проаналізовано стан публікацій за тематикою оцінки якості систем типу «Розумний дім». Потім запропонований підхід експериментальної оцінки супроводжуваності системи заснований на аналізі сумарних витрат необхідних для підготовки функціоналу системи для роботи. В ході проведення експериментальних розрахунків було використано доменну модель систем «Розумний дім» в двох варіантах, з використанням інтеграційного модулю та з використання окремих пристроїв управління, окремо для кожного з виробників. Запропонований підхід для оцінки альтернативних FODA моделей заснований критерії «maintainability». В якості даних було використано час, необхідний для конфігурування програмного забезпечення для набора окремих модулів системи, та налаштування їх як єдиної системи. Отримані дані, що дозволяють прийняти рішення про вибір архітектури побудови системи ґрунтуючись на заданій доменної моделі, що містить набір пристроїв і опису наданих ними функцій. Результати роботи повинні стати основою для розробки централізованого сховища, для накопичення, аналізу та повторного використання конфігурації як окремих підмодулів систем «Розумний дім», так і цілісних систем, які відповідають певним вимогам, у результаті чого буде запропоновано комплексний підхід до підвищення якості супроводу систем «Розумний дім» на прикладі показника супроводу.
Методи компромісного вибору інтервалу змін модельного часу в імітаційних моделях
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Гамаюн, Ігор Петрович; Єршова, Світлана Іванівна
Розглядаються процес імітаційного моделювання як один з основних засобів для вивчення динаміки функціонування реальних систем, зокрема, складних. Система може бути представлена сукупністю компонент. Функціонування компонента представляється реалізацією множини функціональних дій, які представляються відповідними активностями у вигляді пари: алгоритм виконання функціональної дії – тривалість виконання. Проблема відображення в ІМ одночасного або паралельного характеру функціонування всіх компонентів складної системи вирішується введенням модельного або системного часу. Основними методами введення модельного часу є метод фіксованого кроку та метод змінного кроку. В методі фіксованого кроку важливою проблемою є вибір величини інтервалу зміни модельного часу. Існуючі рекомендації для вибору величини інтервалу зміни модельного часу мають якісний характер і їх використання дозволяє підвищити точність моделювання, але при цьому зростають витрати ресурсу часу комп’ютера. Запропоновано при виборі величини інтервалу зміни модельного часу використовувати кількісні оцінки значень критеріїв якості – точність і витрати ресурсу часу комп’ютера. Узагальнений критерій представляється зваженою сумою перетворень локальних критеріїв. Значення коефіцієнтів, на які множаться відповідні перетворення, висловлюють переваги особи, що приймає рішення, локальним критеріям оптимальності. Наводиться геометрична інтерпретація процесу визначення компромісної альтернативи на множині ефективних альтернатив для різних випадків важливості локальних критеріїв. Ці оцінки дозволяють обґрунтувати характер зміни критеріїв якості для різних варіантів значень інтервалу зміни модельного часу та використовувати їх для вибору компромісного варіанту серед ефективних шляхом мінімізації узагальненого критерію. Вибір компромісного значення інтервалу зміни модельного часу реалізується в управляючій програмі моделювання.
Розробка інформаційної технології оптимізації управління складними динамічними системами
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Нікуліна, Олена Миколаївна; Северин, Валерій Петрович; Коцюба, Ніна Вікторівна
Розроблена структура інформаційної технології оптимізації складних динамічних систем. Структура включає блок моделей систем, модуль методів інтегрування, блок обчислення критеріїв якості систем, блок методів оптимізації, модуль структур даних та блок подання інформації. Представлена функціональна модель інформаційної технології. У блоці моделей систем знаходяться моделі динамічних систем – об’єктів управління, регуляторів, інформаційних управляючих систем. Це дозволяє моделювати інформаційні управляючі системи енергоблоків АЕС, систему управління квадрокоптером, генератори електричних імпульсів та інші динамічні системи. У модулі методів інтегрування зібрані методи інтегрування систем диференціальних рівнянь: метод матричної експоненти для інтегрування лінійних систем, системні методи для інтегрування нелінійних систем, інші методи. У блоці обчислення критеріїв якості систем створені програми для обчислення різних критеріїв інформаційних управляючих систем: стійкості процесів управління, ідентифікації параметрів, прямих показників якості систем, інтегральних квадратичних оцінок. Розроблено блок методів оптимізації. Цей блок містить модулі методів одновимірного пошуку, багатовимірної безумовної оптимізації, глобального пошуку, генетичних алгоритмів, мінімізації суми квадратів, умовної оптимізації, векторної оптимізації. Для тестування методів створені модулі тестових функцій. Ці модулі включають тестові функції, їх бази даних та програми тестування. Розроблено модуль загальних структур даних. Запропоновані глобальні структури даних – структура постійних даних задач і методів оптимізації, структура змінних параметрів стану процесу оптимізації та структура функцій для узгодження взаємодії методів оптимізації. Блок подання інформації розв’язання задач дозволяє подавати процес оптимізації у вигляді таблиць і графіків.
Технологія автоматизованої побудови моделі прототипу бізнес-процесу на основі попередньої обробки журналу подій
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Чалий, Сергій Федорович; Богатов, Євген Олегович
Предметом дослідження є процеси побудови моделей прототипів бізнес-процесів «AS–IS», що відображають поточну діяльність підприємства. Для побудови моделі «AS–IS» використовуються журнали подій, що містять запис реалізованих при функціонуванні підприємства операцій із мітками часу. Побудова процесної моделі «AS–IS» в використанням логів виконується засобами інтелектуального аналізу процесів. Результуюча модель прототипу бізнес-процесу має вигляд графу, що відображає всі відомі із журналу подій його реалізації. Метою роботи є підвищення ефективності впровадження процесного управління шляхом розробки технології побудови моделей прототипів процесу «AS–IS» в умовах неупорядкованих по бізнес-процесам та помилкових вхідних даних. Для досягнення поставленої мети в статті вирішуються такі задачі: розробка технології формування моделей прототипів бізнес-процесів; експериментальна перевірка технології. Отримано наступні результати. Розроблено технологію автоматизованої побудови прототипів моделей бізнес-процесів «AS–IS», яка містить у собі етапи структуризації журналів подій у процесно-орієнтовану форму і подальшої побудови моделей бізнес-процесів методами інтелектуального аналізу процесів. Розроблена технологія дозволяє отримати графову модель прототипу бізнес-процесу, яка використовується при впровадженні процесного управління в рамках першого та другого рівнів процесної зрілості. На базі отриманої моделі «AS–IS» формується удосконалена процесна модель «TO–BE». Проведена експериментальна перевірка показала, що розроблена технологія забезпечує побудову процесно-орієнтованого лога та подальше формування моделі прототипу бізнес-процесу, що відображає поточну діяльність підприємства.