Проведено аналіз основних методів боротьби з тупиковими ситуаціями в критичних телекомунікаційних системах, наведено варіант їх класифікації. На основі виявлених недоліків визначено можливі шляхи підвищення коректності розглянутих методів.

Рассмотрены вопросы оценки надежности отказоустойчивых компьютерных систем информационно-управляющих комплексов (ОКС ИУК). Предложен подход по формированию множества базовых многофрагментных макромоделей оценки надежности ОКС ИУК, в основу которого положен введенный ранее принцип многофрагментности и анализ возможных вариантов комбинаций параметров, определяющих надежностные характеристики программных средств ОКС ИУК.

Предложена итерационная процедура декомпозиции проекта программной подсистемы распределенной информационной системы критического применения на архитектурные элементы с учетом рисков реализации механизмов межпроцессного взаимодействия.

Рассмотрены подходы к решению задачи синтеза комплексного метода оценки надежности волоконно-оптической линий передачи и реализующая их методика, позволяющие значительно повысить точность результатов (показателей надежности) за счет более полного учета множества условий эксплуатации, факторов и причин нарушения работоспособности, а также способов прокладки (подвеса, задува) и конструктивных особенностей волоконно-оптических кабелей и систем передачи.

Предложен и рассмотрен подход к решению проблемы построения оптимальной методологии оценки структурной надежности и структурной живучести территориально-распределенной информационной сети критического применения путем поэтапного выбора методов декомпозиции и преобразования ее исходной структуры, а также оценки данных свойств, заключающегося в классификации и профилировании этих методов и моделей по ряду особенностей, категорий и признаков.

Предложен метод оценки эффективности управления информационными потоками в телекоммуникационной сети специального назначения, который учитывает изменение ценности сообщений во времени.

Проанализированы допущения, принятые в моделях надежности программных средств (ПС). Предложен подход к разработке моделей обслуживаемых компьютерных систем, в которых учитываются возможности внесения новых (вторичных) дефектов в процессе устранения обнаруженных ранее (первичных) дефектов проектирования ПС. Описаны базовые макромодели в терминах многофрагментных марковских моделей обслуживаемых компьютерных систем и проанализированы соответствующие им функции готовности.

Уточнено и формализовано понятие информационно-технического состояния (ИТС) компьютерной системы. При определении ИТС компьютерной системы предложено учитывать состояние аппаратных, программных и информационных ресурсов.

Розроблено метод математичного опису станів відмовостійких комп'ютерних систем, що передбачає врахування дискретної зміни одного або декількох параметрів та дозволяє одержувати адаптивні макромоделі, які складаються з комплексів фрагментів, що повторюються. Наведені моделі дозволяють зменшувати витрати часу на їх розробку за рахунок спрямованого вибору залежно від варіантів зміни параметрів потоків відмов і відновлень програмних засобів. Розвинуто марковські моделі надійності відмовостійких комп'ютерних систем, які базуються на їх багатофрагментному представленні та враховують зміну інтенсивностей відмов і відновлень програмних засобів, що дає змогу підвищити точність моделювання та оцінювання показників надійності. Запропоновано експоненціальний метод числового розв'язання жорстких систем диференціальних рівнянь Колмогорова, який передбачає застосування процедури обчислення кроку інтеграції залежно від максимального значення елемента матриці коефіцієнтів і вибраної константи, що дозволяє зменшити витрати машинного часу під час розрахунку показників надійності відмовостійких комп'ютерних систем. Запропоновані методи реалізовано як розрахункові моделі, інженерні методи, алгоритми оцінювання надійності, які є інструментарієм інформаційної технології моделювання й оцінювання надійності (готовності) відмовостійких комп'ютерних систем з урахуванням зміни параметрів потоків відмов і відновлень програмних засобів.

Описаны методы и средства моделирования гарантоспособных компьютерных систем, сетей и сервисов. Изложены методы моделирования компьютерных систем с учетом интенсивностей потоков отказов и восстановлений (ИПОВ) программных и аппаратных средств. Уделено внимание методике и анализу результатов моделирования систем при изменении ИПОВ программных средств. Описаны технология GRID для распределения вычислений в компьютерных сетях и методы моделирования GRID-систем и средств повышения отказоустойчивости, в частности, методы прогнозирования потоков заявок, поведения брокера ресурсов. Разработаны и исследованы модели гарантоспособности сервис-ориентированных web-систем с учетом уязвимостей их компонент. Предложена методика разработки марковских моделей web-сервисов. Рассмотрены методы, средства и технологии искусственного интеллекта (экспертных знаний и систем, искусственных нейронных сетей) и особенности их применения для моделирования и разработки гарантоспособных систем.

Описаны модели, методы и технологии анализа, оценки и обеспечения высокой готовности программно-технических комплексов (ПТК), космических систем (КС), рассмотрены требования и принципы построения ПТК КС. Раскрыта сущность понятий "система" и "технология" высокой готовности (ТВГ), подразумевающих безотказную работу ПТК в соответсвии с принципом "24 часа в сутки и 365 дней в году". Рассмотрены известные ТВГ с использованием различных вариантов резервирования и ремонта без выключения системы (High Availability, Continiuos Availability, Dependable Avaliability). Проанализированы проблемы моделирования системы высокой готовности и исследованы модели отказоустойчивых ПТК с учетом изменения параметров потоков отказов, восстанволений и обновления программных средств. Разработаны принципы построения и исследованы структуры ПТК с многоканальным дублированием, а также модели функциональной безопасности ПТК и компьютерных систем управления на их основе. Описаны элемены информационных технологий для принятия решений, связанных с обеспечением высокой готовности и безопасности ПТК на этапах разработки и применения.

Развита модель информационно-технического состояния и уточнены понятия исправных, работоспособных, частично работоспособных и неработоспособных безопасных и опасных ИТС. Предложены комплексные показатели гарантоспособности: вероятность работоспособного ИТС, функции полной и частичной гарантоспособности и оперативной гарантоспособности. Они являются базой для получения частных показателей и могут быть применены для решения практических задач оценивания гарантоспособности компьютерных систем.

Рассмотрены модифицированные модели оценки надежности программных средств Джелинского-Моранды и простая экспоненциальная модель, в которых учтены возможности внесения новых (вторичных) дефектов в процессе устранения обнаруженных ранее (первичных) дефектов проектирования программных средств. Предложен подход к нахождению недетерминированного числа вторичных дефектов путем объединения простой экспоненциальной модели и модели Джелинского-Моранды. Обоснована нецелесообразность объединения других моделей.

Проанализировано допущения, принятые в моделях оценки надежности программных средств, на предмет внесения новых (вторичных) дефектов в процессе устранения обнаруженных ранее дефектов. Изложен порядок нахождения параметров функции риска для различных моделей. Характеризуется возможность применения моделей оценки надежности программных средств с учетом вторичных дефектов.

Рассмотрена последовательность выбора модели оценки надежности программных средств, которая учитывает вторичные дефекты. Проанализированы сценарии устранения и внесения дефектов. Приведена методика обработки экспериментальных данных обнаружения (проявления) дефектов с целью прогнозирования вторичных дефектов и уточнения определения его интенсивности.

Предприняты усилия поиска общих законов описания поведения универсальных методов и инженерных алгоритмов оценки надежности сложных программных средств и систем (ПС). Разработан методологический базис - теория динамики программных систем для описання процессов эксплуатации и оценки надежности сложных ПС с учетом потоков проявляющихся, устраняемых и вносимых дефектов программных средств комплексов. Полученные на ее основе модели дают более точные оценки. Предложены принципы модификации и получен ряд усовершенствованных вероятностных моделей, которые учитывают вторичные дефекты ПС. Развита методология оценивания надежности восстанавливаемых ПС как систем с переменными параметрами с использованием аппарата многофрагментного марковского моделирования. Показано, что применение разработанных методик и Case-средств обеспечивает повышение точности оценки по сравнению с известными пакетами компьютерного моделирования.

Рассмотрены архитектурные решения современных отказоустойчивых серверных систем (ОКС) (Fault Tolerance Server - FT-сервера). Определено множество возможных дефектов и отказов таких систем. Дефекты и отказы проклассифицированы на основе выработанного набора признаков. Проведен анализ классификаций ОКС. Выполнена классификация ОКС по признакам: область применения ОКС и интенсивности функциональной нагрузки на ОКС. Произведен анализ дефектов FT-серверов. Выполнен анализ отказов FT-серверов. Сформирована таблица зависимостей их дефектов и отказов.

Рассмотрены требования, предъявляемые к передаче трафика реального времени в телекоммуникационной сети. Рассмотрены методы и технологии обеспечения качественной доставки мультимедийных данных, такие как архитектуры интегрированного обслуживания IntServ и архитектуры дифференцированного обслуживания DiffServ. Для повышения используемости сетевых каналов предлагается осуществлять буферизацию запросов на передачу трафика реального времени. Реализация этой идеи обеспечит сглаживание потока поступающих заявок и позволит использовать пропускную способность сети более эффективно.

Предложена последовательность оценки надежности программных средств с учетом вторичных дефектов. Обоснован выбор модели оценки надежности программных средств с учетом вторичных дефектов. Показана взаимосвязь между эмпирической и теоретической составляющими процесса оценивания. Предложен подход, сочетающий использование модифицированной модели Джелинского - Моранды и элементов корреляционного анализа для обработки статистических данных дефектов. Данный метод позволяет более точно определить интенсивность проявления дефектов и, как следствие, другие показатели надежности.

Розглянуто питання, пов'язані з методологією, принципами та методами теорії побудови АСУ. Увагу приділено технології розробки та змісту процесу створення АСУ. Надано відомості про склад і типову структуру, математичні методи рішення задач оптимізації, оцінювання якості та ефективності застосування АСУ. Розкрито наукові та технічні аспекти створення інтелектуальних систем управління. Розглянуто застосування нейронних мереж в системах управління, основні поняття та структуру експертних систем і систем підтримки прийняття рішень. Наведено поняття та положення теорії ефективності системи управління, а також показники та критерії оцінювання, методологічні рівні та принципи дослідження ефективності АСУ.