Організація Сloud-архітектури для систем забезпечення функціональної придатності статичних систем

Abstract

У статті розглядається підхід до організації Cloud- архітектури для систем забезпечення функціональної придатності статичних систем, а саме виконання системою покладених на неї функцій протягом певного часу та за певних умов експлуатації. У порівнянні з традиційним підходом, хмарне обчислення дозволяє управляти великою інфраструктурою та обслуговувати різні групи користувачів у межах однієї хмари. Вивчаються методи моделювання функціональної придатності статичних систем з акцентом на визначенні показника функціональної придатності, який математично формулюється як оптимізаційна задача з цільовою функцією забезпечення вимог до характеристик системи. Розв’язок задачі забезпечення функціональної придатності як нелінійної оптимізаційної задачі не може бути імплементований на практиці. Тому, оскільки виникає така проблема, доцільно функцію мети задачі забезпечення функціональної придатності формувати виходячи із заданих обмежень на значення вихідних характеристик. У такій постановці задачу забезпечення функціональної придатності можна розв’язати методом аналізу інтервальних даних. Паралельно, при розв’язуванні такої задачі, необхідно обчислити параметри елементів системи у такий спосіб, щоб із врахуванням їх відхилень, які задаються допусками, забезпечити функціональну придатність системи. Зазначені задачі мають надзвичайну практичну цінність, а існуючі методи її розв’язку - високу обчислювальну складність. Звідси можна зробити висновок, що розробка багатокористувацької системи на основі клієнт-серверної хмарної архітектури, яка б дала можливість реалізації з низькою обчислювальною та часовою складністю методів моделювання та забезпечення функціональної придатності статичних систем є актуальною задачею. В статті наведено приклад багатокористувацької програмної системи для різних типів моделей статичних систем, яка дає можливість вивчати дані задач забезпечення функціональної придатності, методів її оцінювання, а також аналізувати результати попередніх обчислень, які зберігаються в хмарі. Результати розробок, подані в статті, можуть бути інтерпретовані для задач моделювання різних типів статичних систем для спрощення їх часової та обчислювальної складності при реалізації.

The article deals with the approach to the organization of Cloud-architecture for the systems of providing the functional suitability of static systems, namely implementation the functions of the system during a certain time and under certain operating conditions. Compared to the traditional approach, cloud computing allows to manage a largeinfrastructure, to serve different groups of users within a single cloud. The methods of modeling the functional suitability of static systems based on the definition of the index of functional suitability, which is mathematically formulated as an optimization problem with the purpose function of providing requirements to the characteristics of the system, are studied. The solutionof the task of ensuring the functional suitability as the nonlinear optimization problem cannot be implemented in practice. Therefore, since there is such a problem, it is expedient to form the purpose function of the task of ensuring the functional suitability, based on the given limitations on the value of the output characteristics. In such a statement, the task of ensuring the functional suitability can be solved by the method of interval data analysis. In parallel, when solving this problem, it is necessary to calculate the parameters of the elements of the system in such way, that taking into account their deviations, which are given by tolerances, ensure the functional suitabi l ity of the system. These tasks have an extraordinary practical value, and the existing methods of its solution have a high comput ational complexity. From this, we can conclude that the development of a multi - user system based on client-server cloud architecture, which would enable implementation with low computational and time complexity of the methods of modeling and ensuring the functional suitability of static systems is an actuality task. The article gives an example of multi - user software system for different types of models of static systems, which enables to study the data of various types of tasks of providing the functional suitability, the methods of its estimation, and also to analyze the results of previous calculations, which are stored in a cloud. The development results presented in the article can be interpreted for the tasks of modeling different types of static systems for simplify their time and computational complexity during implementation.