Том 28, № 1 (2020)

Описывается проблематика информационно-коммуникационного взаимодействия технических объектов и систем. Анализируются уязвимости стека протоколов TCP/IP, несовершенство операционных систем и прикладного программного обеспечения, сложность полноценной взаимной интеграции различных систем. Излагается следствие экономии вендоров сетевых решений на вычислительных мощностях в виде архитектурных ограничений и уязвимостей. Рассматривается проектирование, программная реализация и экспериментальное исследование авторской системы интеллектуально-адаптивного управления информационной инфраструктурой предприятия, функционирующей на основе ранее представленного одноименного метода. Применяется современный стек технологий в сочетании с гибкой методологией разработки. Научная новизна работы заключается в предлагаемой архитектуре комплексного программного продукта по управлению информационной инфраструктурой предприятия. Повышение эффективности, надежности, безопасности и отказоустойчивости функционирования технических объектов и систем достигается применением платформы автоматизации развертывания и управления приложениями в среде многослойной виртуализации. Осуществляется изоляция рабочих сервисов с возможностью автоматического перезапуска любого компонента без нарушения штатного режима работы инфраструктуры. Снимается ряд ограничений, присущих существующим решениям: число одновременно поддерживаемых VPN-подключений, задаваемых политик, правил. Повышение уровня конфиденциальности сетевого взаимодействия, как и противодействия анонимным несанкционированным возмущениям, достигается полноценной интеграцией с оверлейными технологиями и сетями, поддержкой широкого спектра современных криптоустойчивых алгоритмов шифрования с возможностью многослойной инкапсуляции. Для оценки эффективности разработанной системы приводится экспериментальный сравнительный анализ с различными существующими решениями: комплексными межсетевыми экранами, маршрутизаторами, системами обнаружения и предотвращения вторжений, а также другими инструментами управления трафиком.

Обоснована применимость статистического метода определения значимой однородности двоичных последовательностей в соответствии с вероятностными моментами любого конечного порядка для решения задач математического моделирования стохастических объектов. Описаны подходы к построению критерия однородности в условиях разнообразных способов задания вероятностных моментов. Выявлены существенные отличия разложений центральных вероятностных моментов на начальные для систем случайных событий однородного характера и применительно к последовательностям. Представлены краткие тезисы методик нахождения критической длины выборок, в пределах которых двоичные последовательности обладают значимой однородностью по заданным начальным или центральным вероятностным моментам. Приведен иллюстрационный пример сокращения затрат вычислительных ресурсов при реализации алгоритмов имитации вероятностных свойств внешней среды для моделируемого объекта. Отмечены области применения концепции однородности случайных последовательностей в теоретических постановках задач машинной реализации математических моделей и практических разработках средств адекватного сравнения статистических характеристик стохастических объектов.

Рассмотрена специфика интерсубъективного управления разрешением проблемных ситуаций, в которых оказываются акторы, работающие в социотехнических объектах. Показано отличие традиционного управления социотехническими объектами от интерсубъективного. Важность тематики связана с тем, что результат разрешения проблемных ситуаций акторами является основой для дальнейшей разработки инновационных продуктов социотехнических объектов. Показано отличие проблемных ситуаций, в которых оказываются люди – субъекты этих производственных ситуаций, от тех ситуаций, в которых люди являются объектами управления. Отмечена важность формирования методологии управления принятием решений в производственных проблемных ситуациях при субъект-субъектных отношениях. Предложено дополнить методологию теории интерсубъективного управления методами визуализации знаний акторов. Поэтому целью данного исследования является изучение существующих методов визуализации знаний как средства усиления ментальных процессов с последующим выбором методов, поддерживающих и облегчающих процесс принятия решения акторами. Рассмотрены два механизма мышления субъектов, лежащие в основе представления знаний акторов. Показано, что образное мышление, основанное на пространственно-структурных отношениях, лежит в основе создания визуальных образов проблемной ситуации. Рассмотрены основные методы визуализации, применяемые в управлении. В качестве основы систематизации методов визуализации выбрана «периодическая» таблица, предложенная Ральфом Лэнглером и Мартином Ипплером, в которой все методы разделены на шесть групп (визуализация данных, визуализация связей, концептуальная визуализация, визуализация стратегий, визуальная метафора и составная визуализация). Проведен авторский анализ и подробное описание данных методов, подкрепленное примерами применения различных средств визуализации. Проведен выбор методов когнитивной визуализации для представления знаний акторов. Для каждого этапа процесса разрешения проблемных ситуаций предложено использование разных групп методов из «периодической» таблицы.

Современные энергосистемы характеризуются динамичным изменением всех входящих в них компонентов: появляется большое количество крупных промышленных потребителей, производятся регулярные работы по вводу в работу нового или модернизации старого израсходовавшего свой ресурс оборудования, разрабатываются новые концепции по созданию и управлению энергосистемами. Все эти действия приводят к значительному усложнению топологии энергосистем, а также к повышению трудоемкости проектирования новых и диспетчеризации имеющихся систем. При увеличении нагрузок увеличиваются системные потери и значительно ухудшается профиль напряжения во всех узлах энергосистемы. Электрическая энергия постоянно рассеивается в электрических сетях на уровнях передачи и распределения. Потери мощности в распределительной сети из-за более низкого уровня напряжения и более высокого отношения активного сопротивления к реактивному по сравнению с уровнем магистральных сетей являются более значительными. Кроме того, потери мощности вынуждают электрические станции придерживаться большей генерации активной и реактивной мощностей, что приводит к повышенному использованию топлива и росту тарифов для конечного потребителя. В сложившейся ситуации использование традиционных методов для нахождения оптимальных условий работы энергосистем становится неэффективным. Наибольшую популярность для решения подобных проблем приобрели эвристические, а затем и метаэвристические оптимизационные методы, способные найти решение, близкое к глобальному оптимиуму. В статье представлено решение проблемы оптимизации уровней напряжения в энергосистеме с помощью метода поиска летучей мыши и выполнено сравнение полученных результатов с методом оптимизации роя частиц. Рассматриваемый метод показал более высокие оптимизационные качества, что свидетельствует о его пригодности для решения подобных задач.

Предотвращение и ликвидация аварийных режимов, а также уменьшение потерь энергии в электрических сетях являются актуальными задачами. Решение данных задач в некоторых ситуациях напрямую связано с регулированием напряжения. Повышение надежности работы электроэнергетической системы, оборудования электростанций и подстанций, а также снижение потерь в электрических сетях требуют оптимального регулирования напряжения. В связи с непрерывно меняющейся схемно-режимной обстановкой в электроэнергетических системах, высокой загруженностью диспетчерского и оперативного персонала, особенно в периоды ремонтной кампании, необходимостью учета ряда факторов, влияющих на режим работы электроэнергетической системы, регулирование напряжения диспетчерским и оперативным персоналом «вручную» нецелесообразно, необходима автоматизация процесса регулирования напряжения в электрических сетях.

В статье рассмотрены применяемые в настоящее время принципы регулирования напряжения в электрической сети Единой энергетической системы России, изложены основные практические задачи, связанные с регулированием напряжения. Для решения перечисленных задач предложено создание специальной режимной автоматики, а именно централизованной системы автоматического регулирования напряжения. Разработаны структура и алгоритм работы централизованной системы автоматического регулирования напряжения.

Реализация централизованной системы автоматического регулирования напряжения в Единой энергетической системе России позволит снизить потери электроэнергии, а также обеспечить допустимые уровни напряжения по требованиям качества электроэнергии и условиям работы изоляции электрооборудования и предотвратить (ликвидировать) недопустимые токовые перегрузки линий электропередачи и оборудования в тех случаях, когда выполнение данной задачи с использованием существующих средств затруднено. Реализация такой автоматики также позволяет разгрузить диспетчерский и оперативный персонал.

К 115-летию со дня рождения  Лонгина Францевича Куликовского