Record Details

USE OF DEDUCED ESARY-PROSCHAN ASSESSMENTS FOR EVALUATION OF SYSTEM DEPENDABILITY

Dependability

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title USE OF DEDUCED ESARY-PROSCHAN ASSESSMENTS FOR EVALUATION OF SYSTEM DEPENDABILITY
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИВЕДЕННЫХ ОЦЕНОК ЭЗАРИ-ПРОШАНА ДЛЯ АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ
 
Creator Alexander Labutin G.; Moscow Technical University of Communication and Informatics, master’s student (1st year); OOO Progress
Boris Filin P.
Александр Лабутин Г.; Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики»
Борис Филин П.
 
Subject dependability; probability; two-pole network; simple chain; simple cut; working condition; faulty condition
надёжность; вероятность; двухполюсная сеть; простая цепь; простой разрез; исправное состояние; неисправное состояние
 
Description In [1-2] it is shown that the widely known Esary-Proschan assessments [3-6] (EPA) are NP-complete [7]. In the process of their calculation a mutual cross-over of those assessments occurs despite the fact that the procedure of enumeration of complete sets of simple chains (SChs) and simple cuts (SCus) is performed all the way. This is confirmed by special research of these paradoxical phenomena in EPA conducted in [8] that concludes that EPAs are not assessments, as assessments cannot be NP-complete. In [7] it is clearly stated that in general an enumeration of a complete set of SCh (or SCu) alone already is an NP-complete problem. It implies directly that any NP-complete method cannot be an assessment one. In [9-10] a number of problems are classified depending on the associated computational complexity. As we can see out of those presented the most favourable is the intellectual intensity, as it allows controlling the computational process in the most desirable way, i.e. allows implementing the forced interruption principle (FIP) in regards to the computational procedure that is assessed by a certain parameter. For example, the parameter of achieved relative computational error. It should be noted that the devices, mechanisms and other systems we deal with in real life are called automated because such man-machine systems implement the FIP at the discretion of the human operator. We deal much less with automatic systems. The aim of this paper is to set forth the formal rules that allows quite easily the conventional NPcomplete Esary-Proschan assessments to be transformed to the class of intelligent (IN-class) assessment methods that implement the FIP. Complete sets of SCh and SCu do not need to be enumerated here. Expanding the class of existing [1-6, 8, 11-29] methods that in one way or another implement the FIP is without a doubt a relevant problem for experts involved in structural dependability analysis of complex systems. It is an axiom that any of the tools of such system analysis, of which the exhaustive events (EE) are the “delivery nurse”, contributes to the design of structurally dependent systems, while developing at the same time the analysis tool system itself. Essentially, the problem consists in casting the classic EPAs in the form of logic symbol multiplication (LSM) of logical operands the method uses. The result consists in the fact that we remove the “hardships” of NP-completeness from the classic EPAs and obtain a sufficiently efficient analysis tool.
Резюме. В работах [1–2] показано, что широко известные оценки Эзари-Прошана [3–6] (ОЭП) являются NP-полными [7]. В процессе их вычисления происходит взаимное пере- крещивание этих оценок, несмотря на то, что процедура перечисления полных множеств простых цепей (ПЦ) и простых разрезов (ПР) выполняется до конца. Эта картина подтверждается и специальными исследованиями этих парадоксальных явлений в ОЭП, проведенными в работе [8], где был сделан вывод о том, что ОЭП – это никакие не оценки, поскольку оценки не могут быть NP-полными. Ведь в [7] прямо говорится о том, что в общем случае только одно лишь перечисление полного множества ПЦ (или ПР) уже есть NP-полная задача. Отсюда следует непосредственно: любой NP-полный метод не может быть оценочным. В работах [9–10] дана классификация вычислительной трудоёмкости тех или иных задач. Можно видеть, что из представленных наиболее привлекательной является интеллектуальная трудоёмкость, поскольку она позволяет управлять вычислительным процессом самым вожделенным способом, а именно – позволяет реализовать принцип принудительного прерывания (ППП) вычислительной процедуры, оцениваемой каким либо параметром. Например, параметром достигнутой относительной погрешно- сти вычислений. Заметим, что в жизни мы чаще всего сталкиваемся с устройствами, ме- ханизмами, агрегатами и прочими системам, которые называются автоматизированными системами, поскольку в этих человеко-машинных комплексах и реализуется ППП по воле человека-оператора. С автоматическими системами мы имеем существенно меньший контакт. Целью данной статьи является изложение формальных правил, которые по- зволяют достаточно просто классические NP-полные оценки Эзари-Прошана привести к классу интеллектуальных (IN-класс) оценочных методов, реализующих ППП. Здесь не нужно перечислять полные множества ПЦ и ПР. Пополнение класса уже существующих [1–6, 8, 11–29] методов, в которых так или иначе, но реализован ППП, несомненно, явля- ется актуальной задачей для специалистов, занимающихся анализом структурной надёжности сложных систем. Это же аксиома – любой из инструментов подобного рода анали- за систем, «повивальной бабкой» которых является полная группа событий (ПГС), вносит свою лепту в дело построения структурно надёжных систем, развивая, в то же время, саму систему инструментария анализа. Суть дела заключается в облачении классических ОЭП в так называемые «одежды» логико-символьного умножения (ЛСУ) логических операндов, которыми оперирует метод. Результат заключается в том, что мы снимаем «тяготы» NP-полноты с классических ОЭП, получая достаточно эффективный инструмент анализа.
 
Publisher LLC Journal Dependability
 
Contributor —
—
 
Date 2017-09-11
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
application/pdf
 
Identifier http://www.dependability.ru/jour/article/view/224
10.21683/1729-2646-2017-17-3-24-31
 
Source Dependability; Том 17, № 3 (2017); 24-31
Надежность; Том 17, № 3 (2017); 24-31
2500-3909
1729-2646
10.21683/1729-2646-2017-17-3
 
Language rus
eng
 
Relation http://www.dependability.ru/jour/article/view/224/399
http://www.dependability.ru/jour/article/view/224/400
Кривулец В.Г. Об оценке оценок Эзари-Прошана в задачах анализа структурной надежности сетей связи // Труды 55-й Научной сессии, посвященной дню Радио / РНТОРЭС им. А.С.Попова, 2000.
Филин Б.П. О предельном развязывании клаттеров в оценках Полесского границ комбинаторной надёжности случайных бинарных систем // Автоматика и телемеханика. – 2005. – № 9. – С. 149-189.
Esary J., Proshan F. Coherent Structures of NonIdentifical Components // Technometrics. 1963. V. 5. № 2. P. 191-209.
Эзари Дж., Прошан Ф. Надёжность связанных систем // Методы введения избыточности для вычислительных систем: Сб. М.: Радио и связь, 1966.
Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надёжности: Пер. с англ. / Под ред. Б.В. Гнеденко Б.В. М.: Сов. радио, 1969. 6. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надёжности и испытания на безотказность: Пер. с англ. / Под ред. Б.В. Гнеденко Б.В. М.: Наука, 1969.
Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. М.: Мир, 1982.
Лабутин А.Г., Филин Б.П. Об уклонении от NP- полноты в оценках Эзари-Прошана // Автоматика и телемеханика. – 2017 (в печати).
Гадасин В.А. Триада субстанций в микромире «Корпускула – Случайность – Волна». Сборник статей ВНИИ ПВТИ, 2005.
Гадасин В.А. Аксиоматика концепции триад – трёхмерная группа // Труды XV-й международной конференции «Проблема безопасности сложных систем». М.: ИПУ РАН. 2007. С. 64-70.
Половко А.М., Гурович Б.И. : Техническая кибернетика, 1971, № 4, 78 с.
Пантелей В.Г., Шубинский И.Б. Расчётные методы оценки надёжности приборов. М.: Машиностроение, 1974. – 55 с.
Шубинский И.Б. Топологический метод и алгоритм определения стационарных показателей надёж- ности технических систем // Надёжность и качество. – 1984. – № 5. – С. 3 10.
Шубинский И.Б. Структурная надёжность информационных систем. Методы анализа. М.: Журнал Надёжность, 2012, 295 с.
Полесский В.П. Развязывания клаттеров, корреляционные неравенства и границы комбинаторной надежности // Проблемы передачи информации. 1997. Т. 33. Вып.3. С. 50-70.
Носов М.В. Метод полного разложения мостиковых соединений в задачах анализа связности структурно-сложных двухполюсных сетей // Надёжность. 2015. № 4. С. 68-74.
Филин Б.П. Методы анализа структурной надежности сетей связи. М.: Радио и связь, 1988.
Филин Б.П. Метод последовательного старта в определении простых сечений (печ.) / Деп. в ЦИВТИ, 07.07.1977г., № Д 2908 Н.
Богатырев В.А. К расчету надежности сетей связи по совокупности путей // Электросвязь. 1981. № 2. С. 42-44.
Филин Б.П. О принципе дуальности в задачах анализа структурной надежности сложных систем // Автоматика и телемеханика. – 1989. – № 6. – С. 158-172.
Иваницкая Л.Г. О функциях надежности устройств релейного действия / Тез. Докладов научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава ВЗЭИС под председательством ректора ВЗЭИС д.т.н. проф. Варакина Л.Е. М.: ВЗЭИС. 1967. Вып. 1. С. 111-132.
Hansler E. A fast recursive to calculate the reliability of a communication network // IEEE Trans. Commun. 1972. Com-20. № 3. P. 637-642.
Богатырев В.А. К расчету надежности сети по совокупности путей // Электросвязь. –1981. – № 5. – С. 42-44.
Рябинин И.А., Черкесов Г.Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. М.: Радио и связь, 1981.
Ушаков И.А., Литвак Е.И. Верхняя и нижняя оценки параметров двухполюсной сети: Пер. с англ. // Изв. АН СССР, Техн. кибернетика, 1977.
Handbook of Reliability Engineering / Editor I.A. Ushakov, co-editor R. Harrison. N-Y.: John Wiley and Sons inc., 1994.
Филин Б.П. О методе экспресс-оценки и коэффициенте потенциальной структурной неуязвимости свя- зей в сложных системах // Автоматика и телемеханика. – 1994. – № 5. – С. 158-182.
Victor A. Netes, Boris P. Filin. Consideration of Node Failures in Network-Reliability Calculation // IEEE Transactions on Reliability. – 1996. – Vol. 49. – № 1. P. 67-68.
Филин Б.П., Шапарев А.В. Об одном подходе к расчету вероятности сохранения максимального потока // Автоматика и телемеханика. – 2001. – № 1. – С. 102-117.
Басакер Р., Саати Т. Конечные графы и сети. М.: Наука, 1974.
Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964.
Бураченко В.А., Колесников А.Н., Коржик В.И., Финк Л.М. Общая теория связи. Л.: Военная Краснознамённая Академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Будённого, 1970.
Давыденко В.П., Лоскутов Н.Г., Иванов Л.Т. Основы военной кибернетики. Л.: Военная Краснознамённая Академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Будённого, 1971.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).