CC BY
25
Министерство образования и науки РФ
Правительство Пензенской области Академия информатизации образования Академия проблем качества РФ Российская академия космонавтики им. К.Э.Циолковского Российская инженерная академия Вычислительный центр РАН им. А.А.Дородницына Институт испытаний и сертификации ВВТ ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л.Минца» ОАО «УПКБ ДЕТАЛЬ», ОАО «РУБИН» ОАО «НИИФИ», ОАО «ПНИЭИ», ФГУП ФНПЦ «ПО СТАРТ», НИКИРЭТ, ЗАО «НИИФИиВТ» ОАО «ППО ЭЛЕКТРОПРИБОР», ОАО «РАДИОЗАВОД» Пензенский филиал ФГУП НТЦ «АТЛАС» ОАО «ТЕХПРОММАШ», МИЭМ НИУ ВШЭ, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева Сургутский институт мировой экономики и бизнеса «ПЛАНЕТА» Пензенский государственный университет
АадижУ{%шсж
ТРУДЫ
МЕЖДУНАРОДНОГО СИМПОЗИУМА
НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО
II то^
ПЕНЗА 2015
УДК 621.396.6:621.315.616.97:658:562 Т78
Труды Международного симпозиума «НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО»:
T78 в 2 т. - Пенза : ПГУ, 2015. - 2 том - 384 с.
ISBN 978-94170-818-5(т.1) ISBN 978-94170-818-8
В сборник трудов включены доклады юбилейного ХХ-го Международного симпозиума «Надежность и качество», проходившего с 25 по 31 мая 2015 г. в городе Пензе.
Рассмотрены актуальные проблемы теории и практики повышения надежности и качества; эффективности внедрения инновационных и информационных технологий в фундаментальных научных и прикладных исследованиях, образовательных и коммуникативных системах и средах, экономике и юриспруденции; методов и средств анализа и прогнозирования показателей надежности и качества приборов, устройств и систем, а также анализа непараметрических моделей и оценки остаточного ресурса изделий двойного назначения; ресурсосбережения; проектирования интеллектуальных экспертных и диагностических систем; систем управления и связи; интерактивных, телекоммуникационных сетей и сервисных систем; экологического мониторинга и контроля состояния окружающей среды и биологических объектов; исследования физико-технологических процессов в науке, технике и технологиях для повышения качества выпускаемых изделий радиопромышленности, приборостроения, аэрокосмического и топливно-энергетического комплексов, электроники и вычислительной техники и др.
Оргкомитет благодарит за поддержку в организации и проведении Международного симпозиума и издании настоящих трудов Министерство образования и науки РФ, Правительство Пензенской области, Академию проблем качества РФ, Российскую академию космонавтики им. К. Э. Циолковского, Российскую инженерную академию, Академию информатизации образования, Вычислительный центр РАН им. А. А. Дородницына, Институт испытаний и сертификации ВВТ, ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л. Минца», ОАО «УПКБ ДЕТАЛЬ», ОАО «НИИФИ», ФГУП «ПНИЭИ», ОАО «РУБИН», ОАО «РАДИОЗАВОД», ОАО «ППО ЭЛЕКТРИПРИБОР», ФГУП «ПО «СТАРТ», НИКИРЭТ - филиал ФГУП «ПО «СТАРТ», Пензенский филиал ФГУП НТЦ «АТЛАС», ОАО «ТЕХПРОММАШ», МИЭМ НИУ ВШЭ, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Сургутский институт мировой экономики и бизнеса «ПЛАНЕТА»,Пензенский государственный университет.
Сборник статей зарегистрирован в Российском индексе научного цитирования (РИНЦ) с 2005 г.
Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я :
Юрков Н. К. - главный редактор Трусов В. А. - ответственный секретарь Баннов В. Я. - ученый секретарь Волчихин В. И., Абрамов О. В., Авакян А. А., Дивеев А.И., Иофин А. А., Каштанов В. А., Майстер В. А., Острейковский В.А., Петров Б. М., Писарев В. Н., Роберт И. В., Романенко Ю. А., Северцев Н. А., Садыков С. С., Садыхов Г. С., Увайсов С. У.
ISBN 978-94170-818-5(т.1) ISBN 978-94170-818-8
© Оргкомитет симпозиума, 2015 © ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», 2015
УДК 681.321.3, 339.138 Петров Б.М.
ОАО «МНИИ «Агат», Москва, Россия
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЖИВУЧЕСТИ БОЛЬШИХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦЫИОННЫХ СИСТЕМ (ЧЕЛОВЕКА - ПРОГРАММИСТА) С УЧЕТОМ КВАНТОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Использование принципов обеспечения живучести больших биологических информационных систем (БЛИС) позволяет перейти от интеграции схем к интеграции биосистем и удовлетворить все возрастающее требования заказчиков к быстродействию, точности и количеству решаемых задач при разработке современных аппаратно-программных-операторных комплексов управления и обработки информации, основой которых являются кванто-электронные системы.
Целью данной работы является рассмотрение показателей живучести ИС на ранних этапах проектирования, использование которых позволяет совершенствовать процесс разработки, за счет: повышения точности расчетов при обеспечении отказоустойчивости; снижения трудоемкости процесса проектирования; сокращения сроков проведения разработки; снижения стоимости проводимых мероприятий, направленных на выполнение требований к показателям живучести БЛИС.
Основная идея этого подхода заключается в том, что человеческое тело (машина) это только часть образа, существа в котором происходит структурное преобразование материи, информации (с учетом разумного управления), а главное энергоинформационного обмена, которое с учетом большой избыточности выполняет процессы восстановления и обновления (омоложения), которое на самом деле не подвласно времени.
При проведении анализа моделей прогнозирования живучести человека (программиста), необходимо выделить и рассмотреть одну из четырех составляющих, в которых ошибки функционирования приводят к снижению качества жизни человека. Вероятность того, что человек, использующий сложные информационные технологии в процессе проектирования и производства продукции, выполнит успешно свою работу, равна произведению четырех вероятностей
РЖ = РТС * РПС X РВВФ * РИП,
где РТС - вероятность того, физиологические системы, т.е. технические средства (ТС) не будут источником несоответствия;
РПС - вероятность того, что психологические системы, т.е. программные средства (ПС) не будут источником несоответствия;
РВВФ - вероятность того, что квантовые биоэнергетические средства, т.е. из-за влияния внешних воздействующих факторов (ВВФ) не будут возникать сбои, простои, отказы в живучести человека;
РИП - вероятность того, что социальные факторы, т.е. наличие источников питания (ИП) из-за их сбоев, не будут источником несоответствия.
Вероятность безошибочного функционирования персонала определяется четырьмя составляющими вероятностей
РП = РФТ Х РБЭС Х РУС Х Ь'ои
где РФТ - вероятность того, что нарушения в физиологических системах (физическом теле (ФТ)) оператора не приведут к отказам, ошибкам в технологическом процессе разработки и изготовлении продукции;
РБЭС - вероятность того, что нарушения в биоэнергетических космических структурах, торсионных полях (биополях) функционирования оператора не приведут к отказам, ошибкам в технологическом процессе разработки и изготовлении продукции;
РУС - вероятность того, что нарушения в функционировании умственных структур оператора не приведут к отказам, ошибкам по точности или по быстродействию информационного процесса разработки и изготовления изделия.
РСП - вероятность того, что нарушения в социальных проблемах обеспечения функционировании оператора (такие как не выплаты зарплаты и т.п.) не приведут к отказам, ошибкам по точности или по быстродействию процесса разработки и изготовления изделия.
При этом необходимо с использованием методологии квантовой физики и основных квантовых принципов разложить квантовые составляющие сущности человека на основные элементы, вызывающие нарушения торсионного поля человека при квантовых скачках изменяющих не только характеристики физического тела и его структуру, но и приводящих к изменениям в интерпретациях в ощущения психологических составляющих. При этом должны быть проанализированы и классифицированы влияния основных последствия этих искажений на общую вероятность выполнения поставленных задач самой сущностью.
УДК 681.321.3, 339.138 Петров Б.М.
ОАО «МНИИ «Агат», Москва, Россия
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЖИВУЧЕСТИ БОЛЬШИХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦЫИОННЫХ СИСТЕМ (ЧЕЛОВЕКА - ПРОГРАММИСТА) С УЧЕТОМ БРЕЙНПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Рассмотрены особенности живучести больших биологических информационных систем с учетом брейнпьютерных технологий, которые влияют на надежность и безопасность высокотехнологичной продукции
Использование принципов обеспечения живучести больших биологических информационных систем (БЛИС) позволяет перейти от интеграции схем к интеграции биосистем и удовлетворить все возрастающее требования заказчиков к быстродействию, точности и количеству решаемых задач при разработке современных аппаратно-программных-операторных комплексов управления и обработки информации, основой которых являются брейнпью-терные системы.
Для повышения их интеллектуальных возможностей разрабатывается идеология создания брейн-пьютеров (Ьга1п-мозг). Брейнпьютеры обеспечивают более эффективный выбор гипотез, анализ их и принятие решений при переходе от сложных экспертных систем к самоорганизующим адаптивным интеллектуальным системам управления, учитывающим как хорошо формализуемые математические
функции, так и плохо формализуемые психологические модели и механизмы поведения, т.е. хорошо работают с плохо определенной средой функционирования, не имеющей строгих ограничений.
В цифровых технических системах управления рассматриваются функции, имеющие только два состояния, в аналоговых умственных биологических системах необходимо рассматривать функции со многими состояниями. В настоящее время считается, что интегрирующий нейрон выполняет функции: возбуждения, торможения, запрещения, контактирования, запоминания и устранения слабых сигналов, имеющие по два состояния, при этом нейрон представляется как сумматор электрических сигналов, без учета их формы, пространственной структуры, которая по своей сущности является фрактальной.
Главное, что нейрон является биологической, нервной клеткой, которая обрабатывает информацию. Эта клетка состоит из тела клетки (cell body), или сомы (soma), и двух типов внешних древоподобных ветвей: аксона (axon) и дендритов (dendrites). Тело клетки включает ядро
(nucleus), которое содержит информацию о наследственных свойствах, и плазму, обладающую молекулярными средствами для производства необходимых нейрону материалов. Нейрон получает сигналы (импульсы) от других нейронов через дендриты (приемники) и передает сигналы, сгенерированные телом клетки, вдоль аксона (передатчика), который в конце разветвляется на волокна (strands). На окончаниях этих волокон находятся синапсы (synapses).
Синапс является элементарной структурой и функциональным узлом между двумя нейронами (волокно аксона одного нейрона и дендрит другого). Когда импульс достигает синаптического окончания, высвобождаются химические вещества, называемые нейротрансмиттерами, они диффундируют через синаптическую щель, возбуждая или затормаживая, в зависимости от типа синапса, способность нейрона-приемника генерировать электрические сигналы.
Результативность синапса может настраиваться проходящими через него сигналами, так что синапсы могут обучаться в зависимости от активности процессов, в которых они участвуют, эта зависимость от предыстории действует как память. Кора головного мозга человека, образованная нейронами имеет поверхность с площадью 2200 см2, толщиной от 2 до 3 мм, содержит 1011 нейронов, каждый нейрон связан с 103 - 104 другими нейронами, в целом мозг человека содержит около 1014 - 1015 взаимосвязей.
Нейроны взаимодействуют посредством короткой серии импульсов продолжительностью несколько мсек, сообщение передается посредством частотно-импульсной модуляции. Частота изменяется от нескольких единиц до сотен герц, что в миллион раз медленнее, чем в электронных схемах. Сложные задачи распознавания образов человек решает за сотню мс, за счет параллельных программ работы нейронов содержащих 100 шагов, со скоростью выполнения очень коротких операций (несколько бит) всего несколько мс. Нейрон вычисляет взвешенную сумму n входных сигналов Xj, j = 1, 2,..., n, и формирует на выходе сигнал величины 1, если сумма превышает определенный порог v, и 0 - в противном случае, обеспечивая сбое-устойчивость всей системы.
Брейнпьютер является хорошей моделью, для описания психологических процессов, так как воспроизводят «организационные» принципы свойственные мозгу человека. Брейнпьютер должен иметь большой параллелизм, распределенное представление информации и вычисления, способность к обучению, обобщению и адаптации, свойство контекстуальной обработки информации, толерантность к ошибкам и отказам, быть не только хорошо думающим устройством, но и быстродействующим.
Целью данной работы является рассмотрение показателей живучести ИС на ранних этапах проектирования, использование которых позволяет совершенствовать процесс разработки, за счет: повышения точности расчетов при обеспечении отказоустойчивости; снижения трудоемкости процесса проектирования; сокращения сроков проведения разработки; снижения стоимости проводимых мероприятий, направленных на выполнение требований к показателям живучести ИС.
При проведении анализа моделей прогнозирования живучести человека (программиста), необходимо рассмотреть четыре составляющие, в которых ошибки функционирования приводят к снижению качества жизни человека. Вероятность того, что человек, использующий сложные информационные технологии в процессе проектирования и производства продукции, выполнит успешно свою работу, равна произведению четырех вероятностей
РЖ = РТС X РПС X РВВФ X РИП,
где РТС - вероятность того, физиологические системы, т.е. технические средства (ТС) не будут источником несоответствия;
РПС - вероятность того, что психологические системы, т.е. программные средства (ПС) не будут источником несоответствия;
РВВФ - вероятность того, что биоэнергетические средства, т.е. из-за влияния внешних воздействующих факторов (ВВФ) не будут возникать сбои, простои, отказы в живучести человека;
РИП - вероятность того, что социальные факторы, т.е. наличие источников питания (ИП) из-за их сбоев, не будут источником несоответствия.
Методология использования модели живучести персонального компьютера (ПК), как модели прогнозирования живучести человека (программиста) очень удобна. С другой стороны методология использования большой естественной избыточности для обеспечения живучести человека очень перспективна для обеспечения живучести наноэлек-тронных информационных систем.
Первые попытки разобраться в поведенческих процессах персонала, влияющих на качество продукта сделали американские исследователи. Целью американских психологов была разработка психологических тестов, которые позволяют оценить способность оператора принимать адекватные решения. Эти тесты хорошо работают при оценке способностей человека при приеме его на работу, т.к. они статические. Американские тесты не позволяют оценить нелинейную динамику накопления психических зарядов в различных эмоциональных цепочках (обиды, вины, стыда, зависти, страха, тревоги, гордыни и т.п.).
Процесс накопления психических зарядов в эмоциональных цепочках целесообразно представить в виде склеенных интервалов трех функций, построенных методом кубических сплайн-функций дефекта один или вейвлет-анализом, имеющим минимальную осцилляцию алгоритма.
На первом интервале развития психического процесса оператор имеет линейную (адекватную) реакцию (зависимость) на внешние и внутренние воздействия: малая обида с небольшим психическим зарядом приводит к включению программы разрушения физиологических систем, соответствующих небольшой обиде (острый гастрит, нефрит), а большая обида приводит к включению более сильной программы разрушения (хронический гастрит, хронический нефрит).
На втором интервале развития психического процесса у оператора нелинейная (неадекватная) реакция на воздействия, любое воздействие (малое или большое) приводит к возникновению большого психического заряда, с соответствующей программой разрушения (язвенные преобразования физиологических тканей).
На третьем интервале развития психического процесса для запуска программы разрушения не нужны внешние воздействия, оператор сам уже ищет обидчика, т.к. программы обиды, тревоги, страха запускаются от обычных психических воздействий (даже доброжелательных, положительных, которые часто лично к оператору не направлены) и приводят к запуску доброкачественных и злокачественных новообразований.
Японские психологи после анализа качества функционирования человеческого фактора (оператора) предложили использовать для снятия эмоциональных перегрузок, возникающих у персонала фирм при производстве, манекены (модели) начальников, когда из-за неформальных отношений с руководством, из-за эмоциональных перегрузок у персонала фирмы возникают цепочки событий, которые содержат накапливающиеся отрицательные психические заряды зависти, обиды, тревоги, страха, гнева и т.п. Когда эти психические заряды, которые можно замерить при ЭКГ, превышают порог включения агрессии к потенциальному обидчику, то включаются умственные программы, которые запускают разрушительные физиологические процессы в виде психосоматических хронических заболеваний, которые на длительное время снижают способность персонала выполнять свои производственные обязанности.
Американские психологические тесты и японские методики грубой чистки умственных структур оператора, включая инграммные (встроенные биологические программы) банки памяти, где записаны биоэнергоинформационные потоки с большими психическими зарядами, могут только изменять психофизическое состояние оператора, но они не могут управлять качеством поведения оператора. Они не рассматривают третью биоэнергическую составляющую оператора, которая работает как в биологических системах, так и в наноэлектронных системах.
Рассмотрение влияния поведения оператора на производственный процесс проектирования из-за нарушения в функционировании умственных и биоэнергетических структур оператора пока не проводился. Учитывая, что на 90% все болезни человека-оператора являются психосоматическими (кроме переломов и несчастных случаев), при которых управление из умственных структур по нервам передается системным железам эндокринной системы, можно записать
РУС = О РУО1 ,
где РУО:1 = ехр (-ЕКД^) - вероятность, что поведенческая конкретная умственная операция, реализуемая оператором, будет выполнена правильно, и процесс функционирования оператора не приведет к нарушениям в технологическом процессе разработки продукции;
X -интенсивность заболевания (ошибки умственной операции оператора);
К1 - коэффициент, учитывающий технические знания: инструкции обслуживания, языки и технологии программирования, методы информационных технологий;
К2 - коэффициент, учитывающий умение оператора переключаться от анализа одной ситуации к анализу другой ситуации и умение оператора проводить реконфигурацию технических средств при отказах и реинициализацию программных средств при сбоях и ошибках;
К3 - коэффициент, учитывающий степень ответственности оператора перед собой, коллективом, семьей, за корректно выполненную функцию;
К4 - коэффициент, учитывающий уровень способности, творческого мышления (пропорционален коэффициенту интеллекта);
К5 - коэффициент, учитывающий степень напряженности выполняемых задач, зависит от уровня психических эмоциональных зарядов в цепочках обиды, зависти, тревоги, страха и т.п. (определяется коэффициентом запаса по психическим нагрузкам, эквивалентен коэффициенту электрической или тепловой нагрузки);
К6 - коэффициент, учитывающий социальную среду, т.е. материальное благополучие сотрудника: заработную плату, долги, налоги, которые приводят к формированию цепочки тревоги, страха потерять работу и даже угроза потери работы, угрозы ухудшения благосостояния семьи. Эта цепочка приводит к включению программ разрушения, вызывающие психосоматические заболевания, т.к. социальные проблемы, нарушающие материальное благополучие оператора, снижают вероятность выживания сотрудника в конкретной социальной обстановке.
При анализе модели эмоционального поведения оператора проводится декомпозиция программы поведения на типовые законченные элементы психического поведения, которые соответствуют набору типовых поведенческих умственных операций (ПУО). Декомпозиция программы поведения на отдельные ПУО позволяет провести анализ этих операций и выделить те операции (слабое звенья), которые приводят к негативным последствиям.
Зная ПУО, в которых оператор допускает чаще всего ошибки, можно:
- во-первых, определить методом максимального правдоподобия интенсивность ошибок и вероятность безошибочной работы оператора за неделю, месяц;
- во-вторых, методом максимальной апостериорной вероятности проанализировать всю сформировавшуюся эмоциональную цепочку ситуаций, в которых допускались ошибки в ПУО данного типа с целью устранения (разрядки) психических зарядов в этой цепочке;
- в - третьих, методом Байеса провести с оператором работу по размысливанию типовых ошибок при выполнении ПУО;
- в-четвертых, научить оператора реально оценивать сложившуюся ситуацию для получения и анализа необходимых данных и для принятия правильного решения, уменьшающего ошибки первого и второго рода.
Это позволяет разработать корректирующие действия, тесты, которые позволяют закрепить и проконтролировать новые навыки оператора по правильному прогнозированию своего поведения и поведения других членов персонала, с целью выработки правильных (адекватных) решений, не приводящих к образованию новых психических зарядов. А главное использовать этот подход для анализа программ управления процессом дислокации и дисклинации атомно-молекулярных биоэлектронных системы, которые должны иметь единые процессы дефектообразования.
УДК 681.321.3, 339.138 Петров Б.М.
ОАО «МНИИ «Агат», Москва, Россия ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЖИВУЧЕСТИ БОЛЬШИХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦЫИОННЫХ СИСТЕМ (ЧЕЛОВЕКА - ПРОГРАММИСТА) С УЧЕТОМ АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОСИСТЕМ И ДОСТИЖЕНИЙ В ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЙ ДНК И ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА
Рассмотрены особенности живучести больших биологических информационных систем с учетом ДНК и генома человека, которые влияют на надежность и безопасность высокотехнологичной продукции.
Использование принципов обеспечения живучести больших биологических информационных систем (БЛИС) позволяет перейти от интеграции схем к интеграции биосистем и удовлетворить все возрастающее требования заказчиков к быстродействию, точности и количеству решаемых задач при разработке современных аппаратно-программных-операторных комплексов управления и обработки информации, основой которых являются микропроцессорные системы (МПС), транспьютерные системы (ТПС), нанопроцессорные системы (НПС), то есть атомно-молекулярные биоэлектронные системы (АМ-БЭС).
В настоящее время для построения живучих (отказоустойчивых) БЛИС эффективно используются МП, ТП, НК, НП, для повышения их вычислительных способностей разрабатываются модульные конвей-
ерные процессоры с оригинальной векторной архитектурой, имеющие сотни МЕЬОРБ (миллионов операций с плавающей запятой в секунду) , а главное атомно-молекулярный наноуровень позволяет разработать единую методологию оценки живучести технико-биологических систем с учетом работы всемогущей молекулы «дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК)» и генома человека, которая определяет вероятность программных возможностей и рисков разрушения (болезней) и восстановления атомно-молекулярных дефектов (но не судьбу, за которую отвечают квантовые технологии).
Целью данной работы является рассмотрение показателей живучести БЛИС на ранних этапах проектирования, использование которых позволяет совершенствовать процесс разработки, за счет: повышения точности расчетов при обеспечении отказоустойчивости; снижения трудоемкости процесса проектирования; сокращения сроков проведения разработки; снижения стоимости проводимых мероприятий, направленных на выполнение требований к показателям живучести БЛИС.
