Программная реализация метода статистических испытаний для расчета надежности технических систем Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Информационные технологии

Silberberg -The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 2007. 38 p.

2. Enrico Motta. The knowledge modeling paradigm in knowledge engineering. The Open University Walton Hall. 2003. 29 p.

3. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. СПб: Питер, 2003г. - 384 с.: ил.

4. Тельнов Ю. Ф. Интеллектуальные информационные системы. М., 2003. 251 с.

© Проскурин А. В., Бузаев Д. В., 2012

УДК 681.3.06

Р. С. Савицкий Научный руководитель - В. В. Вдовенко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА СТАТИСТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Обосновывается выбор метода статистических испытаний для расчета надежности технических систем. Рассматривается программная реализация данного метода. Приводятся достоинства разработанного программного продукта.

Надежность - один из самых важных показателей современной техники. Техника может работать эффективно, если она является надежной. Чтобы создать техническую систему, удовлетворяющую требованиям надежности, необходимо доказать, что показатели надежности спроектированной системы соответствуют заданным. Возникает проблема выявления оценки показателей надежности. Существуют математические методы анализа надежности систем. Рассчитать надежность системы - значит определить ее показатели надежности, используя данные составляющих элементов.

Расчет надежности можно провести используя следующие методы:

• метод, основанный на применении классических теорем теории вероятности;

• логико-вероятностные методы;

• топологические методы;

• методы, основанные на теории марковских процессов;

• методы интегральных уравнений;

• метод статистических испытаний.

Расчет надежности системы является трудоемким процессом и требует большого количества вычислений, поэтому существует необходимость автоматизировать данный процесс. Для решения этой задачи выберем метод статистических испытаний, он не требует всевозможных допущений и является универсальным [1].

Для реализации метода статистических испытаний в данном случае необходимо выполнить следующее. Провести серию из N независимых испытаний. Каждое испытание состоит в разыгрывании случайных величин, соответствующих времени безотказной работы системы с заданным законом распределения. Рассчитать значения времени работы до отказа системы.

Повторяя подобное испытание N раз, будет получена выборка объема N, которая соответствует времени до отказа заданной системы. Эта совокупность чисел является первичным материалом для последующей статистической обработки. Обозначим ее как

{xi}i=\,N- Из этой совокупности находим максимальное значение Tmax. Промежуток [0;Tmax] разбиваем на k равных частей: 0 = t0 < t1 < ... < tk-1 < tk = Tmax. Обозначим через Wi количество элементов выборки {xi}i=IN меньших ti, i = l,2,...,k. Найдем эмпирическую вероятность безотказной работы системы по формуле p(ti) = l - wi / N. Полученные данные сводим в таблицу.

Таблица позволяет построить график вероятности безотказной работы системы. Также приближенно вычисляем среднее время безотказной работы системы с помощью формулы Симпсона. Проведем расчеты при различных объемах выборочной совокупности и оценим сходимость полученных показателей надежности к истинным значениям. Это позволяет получить количественную оценку метода статистических испытаний в расчетах надежности технических систем.

Современное программное обеспечение для математических вычислений (например, MathCad, Matlab и др.) сложно адаптировать под расчет надежности сложных систем. Поэтому необходимо разработать принципиально новый программный продукт позволяющий рассчитывать надежность технических систем на основе метода статистических испытаний. Такая программа должна соответствовать следующим требованиям:

1. Программа должна содержать основные законы распределения времени безотказной работы элементов системы.

2. В программе должен быть реализован алгоритм «разыгрывания» случайных величин в зависимости от закона распределения и размерностей системы.

3. Программа должна вычислять показатели надежности системы методом статистических испытаний.

4. В программе должен быть реализован логичный и понятный интерфейс пользователя, ориентированный на использование как мыши, так и клавиатуры.

На текущем этапе разработана библиотека классов, которая содержит в себе все необходимые поля и

Секция «Информационные системы и технологии»

методы для осуществления вычислений надежности системы.

Используя данную библиотеку, реализовано пользовательское приложение обладающее следующими достоинствами:

• графическое представление оценки надежности в виде графиков (см. рисунок) и таблиц;

• автоматический расчет основных показателей надежности;

• реализованы алгоритмы разыгрывания случайных величин по различным законам распределения;

• построен логичный и понятный пользовательский интерфейс.

При правильно заданном законе распределения времени безотказного функционирования сложной системы и его параметров данная программа является эффективным инструментом для определения показателей надежности разработанных технических систем.

Библиографическая ссылка

1. Гуров С. В., Половко А. М. Основы теории надежности. 2-е изд., перераб. и доп. СПб. : БХВ-Петербург, 2006. 704 с.: ил.

© Савицкий Р. С., 2012

УДК 519.688

К. В. Богданов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

СОЗДАНИЕ WEB-ПРИЛОЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ APACHE CORDOVA

Рассмотрены вопросы создания современных приложений для среды Internet и мобильных устройств с поддержкой технологии HTML5.

Windows Phone и ее «родная» платформа разработки позволяют легко создавать красивые приложения в стиле Metro. А теперь в партнерстве с Nokia устройства под управлением Windows Phone начинают активнее завоевывать рынок. Недавние данные, опубликованные исследовательской фирмой Gartner Inc., предсказывают многообещающее будущее для Microsoft OS со значительной долей на фрагментиро-ванном рынке. Если вы разрабатываете приложения для смартфонов, эта фрагментация рынка означает, что вы должны либо выбрать одну целевую ОС, либо писать одно и то же приложение несколько раз под разные платформы смартфонов, используя разные языки (C#, Java и Objective-C).

Браузеры смартфонов во многих отношениях обладают более широкими возможностями, чем их эквиваленты на настольных компьютерах.

Однако есть и другой путь. Браузеры всех этих смартфонов во многих отношениях обладают более широкими возможностями, чем их эквиваленты на настольных компьютерах, где некоторые люди до сих пор используют архаичные браузеры! Современные смартфоны позволяют создавать выполняемые в браузере приложения с применением комбинации HTML5, JavaScript и CSS. С помощью этих технологий потенциально можно написать единственное приложение на основе браузера, выполняемое на самых разнообразных смартфонах.

Можно разработать мобильное приложение на основе HTML5, создав общедоступную веб-страницу с JavaScript- и HTML5-контентом и направляя пользователей на URL хостинга. Однако в этом подходе есть две проблемы. Первая связана с моделью дистрибуции через онлайновые магазины приложений. Вы не сможете отправить в такой магазин URL, по которому размещено ваше веб-приложение, и не сможете получить за него деньги Вторая проблема заключается в том, как осуществляется доступ к аппаратному обеспечению смартфона. Широко поддерживаемых API браузеров для доступа к телефонным контактам, уведомлениям, камерам, датчикам и прочему нет. Apache Cordova — бесплатная инфраструктура с открытым исходным кодом — решает обе эти проблемы.

Cordova предоставляет среду для хостинга вашего контента HTML5/JavaScript внутри тонкой «родной» оболочки. Для ОС на каждой платформе смартфонов она использует родной элемент управления «браузер» для рендеринга контента приложения, причем ресурсы приложения упаковываются в дистрибутив. В случае Windows Phone HTML5-ресурсы упаковываются в XAP-файл и загружаются в изолированное хранилище, когда запускается Cordova-приложение. В период выполнения элемент управления WebBrowser визуализирует контент и исполняет ваш JavaScript-код.

Cordova также предоставляет набор стандартных API для доступа к функциям, общим для всех смарт-