УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ

Название	УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ
Разработчик (Авторы)	Котенко Игорь Витальевич, Паращук Игорь Борисович, Федорченко Елена Владимировна, Новикова Евгения Сергеевна, Левшун Диана Альбертовна
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2828686
Дата регистрации	16.10.2024
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук"
Область применения (класс МПК)	G06F 17/10 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для оценки надежности, безопасности и качества функционирования сложных автоматизированных и гибких производственных и телекоммуникационных систем произвольной структуры, в которых используется циклический характер производства, предоставления телекоммуникационных услуг и временное резервирование. Изобретение может быть использовано для оценки случайных событий, описывающих признаки вредоносной активности в инфраструктуре индустриального и образовательного Умного города, может служить основой системы гибридной интеллектуальной аналитической обработки данных о событиях кибербезопасности этой инфраструктуры с компонентами объяснимого глубокого обучения.

Известно устройство для прогнозирования случайных событий, содержащее блок управления, блок модели системы, блок имитаторов состояний участков системы, блок формирования сигналов отказов и блок регистрации (см. ав. св. СССР №1441421, G06F 15/46, 1988, бюл. №44).

Недостатком данного устройства является относительно низкая достоверность идентификации состояния безотказной работы системы (выполнения сменных заданий за оперативное время) и противоположного состояния отказа системы в условиях недостоверности (недостаточности, неполноты и противоречивости) параметров модели процесса функционирования исследуемой системы.

Известно устройство для прогнозирования случайных событий, содержащее блок управления, блок модели системы, блок имитаторов состояний участков системы, блок формирования сигналов отказов, блок регистрации, блок проверки данных модели и блок коррекции данных модели (см. патент РФ №2368003 «Устройство для прогнозирования случайных событий» МПК 8 G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08, опубликованный 20.09.2009, Бюл. №26).

Однако данное устройство имеет недостаток - узкую область применения, ограниченную возможностью идентификации состояний системы, характеризующихся отсутствием динамики (невозможностью) смены параметров этих состояний производственной или телекоммуникационной системы с учетом изменяющихся задач моделирования, прогнозирования случайных событий и влияющих факторов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является устройство (см. патент РФ №2551793 «Устройство для прогнозирования случайных событий» МПК G06F 15/46, G06F 17/18, G06N 7/08, опубликованный 27.05.2015, Бюл. №15), содержащее блок управления, блок модели системы, блок имитаторов состояний участков системы, блок формирования сигналов отказов, блок регистрации, блок проверки данных модели, блок коррекции данных модели, N≥2 контроллеров оперативного времени модельных элементов и главный контроллер оперативного времени. При этом выход блока регистрации подключен к входу блока управления, сбросовый выход блока управления соединен со сбросовыми входами блока имитаторов состояний участков системы, блока модели системы, блока формирования сигналов отказов, блока регистрации, блока проверки данных модели и блока коррекции данных модели, причем М≥2 контрольных выходов блока управления подключены к соответствующим М контрольным входам блока модели системы, синхронизирующий выход блока управления подключен к синхронизирующим входам блока имитаторов состояний участков системы, блока модели системы, блока формирования сигналов отказов, блока регистрации, блока проверки данных модели и блока коррекции данных модели. Управляющий выход блока управления соединен с управляющим входом блока имитаторов состояний участков системы, N групповых входов которого подключены к соответствующим N групповым выходам блока коррекции данных модели и блока проверки данных модели, N-разрядный выход которого соединен с N-разрядным входом блока коррекции данных модели, а сигнальный выход блока проверки данных модели соединен с сигнальным входом блока коррекции данных модели. Причем N групповых входов блока проверки данных модели соединены с соответствующими N групповыми выходами блока модели системы, при этом информационный и сигнальный входы блока регистрации соединены соответственно с информационным и сигнальным выходами блока формирования сигналов отказов, управляющий вход которого подключен к управляющему выходу блока проверки данных модели и управляющему выходу блока коррекции данных модели, причем управляющий вход блока проверки данных модели подключен к управляющему выходу блока модели системы. При этом N групповых выходов блока имитаторов состояний участков системы соединены с информационными входами соответствующих N контроллеров оперативного времени модельных элементов, информационные выходы которых соединены с соответствующими групповыми входами блока модели системы, корректирующие входы которого подключены к корректирующим выходам соответствующих N контроллеров оперативного времени модельных элементов, причем корректирующие входы N контроллеров оперативного времени модельных элементов подключены к соответствующим выходам главного контроллера оперативного времени, входы которого являются соответствующими N входами «Коррекция оперативного времени» устройства.

В прототипе реализуется возможность моделирования процесса функционирования системы в условиях, когда в динамике работы реальной производственной или телекоммуникационной системы объективно изменяются во времени не только свойства самой системы и окружающей среды, но и требования к ключевому параметру моделируемого процесса - оперативному времени (времени выполнения сменного задания). Прототип позволяет достоверно идентифицировать состояния безотказной работы (выполнение сменных заданий за оперативное время) и отказа системы в условиях непрерывной динамики смены ее состояний и с учетом влияющих факторов......

Формула изобретения

1. Устройство для осуществления процедур проверки и выявления значений оперативного времени, содержащее блок управления (1), блок модели системы (2), блок имитаторов состояний участков системы (3), блок формирования сигналов отказов (4), блок регистрации (5), блок проверки данных модели (6), блок коррекции данных модели (7), N≥2 идентичных контроллеров оперативного времени модельных элементов (81-8N) и главный контроллер оперативного времени (9), при этом выход (51) блока регистрации (5) подключен к входу (11) блока управления (1), сбросовый выход (12) блока управления (1) соединен со сбросовым входом (32) блока имитаторов состояний участков системы (3), сбросовым входом (22) блока модели системы (2), сбросовым входом (42) блока формирования сигналов отказов (4), сбросовым входом (52) блока регистрации (5), сбросовым входом (62) блока проверки данных модели (6) и сбросовым входом (72) блока коррекции данных модели (7), причем М≥2 контрольных выходов (141-14M) блока управления (1) подключены к соответствующим М контрольным входам (241-24M) блока модели системы (2), синхронизирующий выход (13) блока управления (1) подключен к синхронизирующему входу (33) блока имитаторов состояний участков системы (3), синхронизирующему входу (23) блока модели системы (2), синхронизирующему входу (43) блока формирования сигналов отказов (4), синхронизирующему входу (53) блока регистрации (5), синхронизирующему входу (63) блока проверки данных модели (6) и синхронизирующему входу (73) блока коррекции данных модели (7), при этом управляющий выход (15) блока управления (1) соединен с управляющим входом (34) блока имитаторов состояний участков системы (3), N групповых входов (311-31N) которого подключены к N соответствующим групповым выходам (711-71n) блока коррекции данных модели (7) и к N соответствующим групповым выходам (681-68N) блока проверки данных модели (6), N-разрядный выход (64) которого соединен с N-разрядным входом (74) блока коррекции данных модели (7), сигнальный выход (65) блока проверки данных модели (6) соединен с сигнальным входом (75) блока коррекции данных модели (7), а N групповых входов (611-61N) блока проверки данных модели (6) соединены с соответствующими групповыми выходами (211-21N) блока модели системы (2), информационный (54) и сигнальный (55) входы блока регистрации (5) соединены соответственно с информационным (44) и сигнальным (45) выходами блока формирования сигналов отказов (4), управляющий вход (41) которого подключен к управляющему выходу (66) блока проверки данных модели (6) и управляющему выходу (76) блока коррекции данных модели (7), управляющий вход (67) блока проверки данных модели (6) подключен к управляющему выходу (26) блока модели системы (2), при этом N групповых выходов (351-35N) блока имитаторов состояний участков системы (3) соединены с информационными входами (811-81N) соответствующих N контроллеров оперативного времени модельных элементов (81-8N), информационные выходы (831-83N) которых соединены с соответствующими групповыми входами (251-25N) блока модели системы (2), корректирующие входы (271-27N) которого подключены к корректирующим выходам (841-84N) соответствующих N контроллеров оперативного времени модельных элементов (81-8N), отличающееся тем, что дополнительно введен блок обработки оперативного времени (10), предназначенный для осуществления процедур проверки и выявления значений оперативного времени (времени выполнения сменного задания), задаваемых и идентифицируемых с учетом комплексной неопределенности этих значений, а также математически корректной обработки и трансформирования, с помощью нейро-нечетких вычислительных преобразований, таких исходных данных, заданных одновременно в недостоверной и нечеткой форме к виду, позволяющему достоверно их идентифицировать и трактовать, при этом корректирующие входы (821-82N) N контроллеров оперативного времени модельных элементов (81-8N) подключены к N соответствующим выходам (1021-102N) блока обработки оперативного времени (10), N входов (1011-101N) которого соединены с соответствующими N корректирующими выходами (921-92N) главного контроллера оперативного времени (9), входы (911-91N) которого являются соответствующими N входами «Коррекция оперативного времени» (011-01N) устройства.

2. Устройство для осуществления процедур проверки и выявления значений оперативного времени по п. 1, отличающееся тем, что блок обработки оперативного времени (10) состоит из счетчика оперативного времени (10.1), регистра хранения оперативного времени (10.2), элемента нейро-нечеткой обработки (10.3) и запоминающего элемента (10.4), N выходов (10.4-21-10.4-2N) которого являются соответствующими N выходами (1021-102N) блока обработки оперативного времени (10), N-разрядный вход (10.3-1) элемента нейро-нечеткой обработки (10.3) соединен с N-разрядным информационным выходом (10.2-1) регистра хранения оперативного времени (10.2), вход (10.3-2) разрешения выходов А элемента нейро-нечеткой обработки (10.3) соединен с разрешающим выходом (10.2-3) регистра хранения оперативного времени (10.2), N выходов A (A1-AN) элемента нейро-нечеткой обработки (10.3) соединены с соответствующими N входами (10.4-11-10.4-1N) запоминающего элемента (10.4), N-разрядный прямой выход (10.2-4) регистра хранения оперативного времени (10.2) соединен с N-разрядный прямым входом (10.4-3) запоминающего элемента (10.4), N-разрядный вход (10.2-2) регистра хранения оперативного времени (10.2) подключен к N-разрядному выходу (10.1-2) счетчика оперативного времени (10.1), N входов (10.1-11-10.1-1N) которого являются соответствующими входами (1011-101N) блока обработки оперативного времени (10).

Изобретение "УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ" (Котенко Игорь Витальевич, Паращук Игорь Борисович, Федорченко Елена Владимировна, Новикова Евгения Сергеевна, Левшун Диана Альбертовна) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога