22. Эффективная надежность многофункциональной вычислительной системы

Эффективная надежность ВС определяется средним значением (математическим ожиданием) величины, характеризующей относительный объем и полезность выполняемых системой функций в течение заданного времени по сравнению с её предельными возможностями, и используется при оценке многофункциональных систем.

Вопросы, связанные с расчетом показателя эффективной надежности и его оптимизаций были нами рассмотрены в вопросе 5 темы 2 и в вопросе 3 темы 3. Здесь мы остановимся на конкретной методике определения эффективности надежности.

Как уже отмечалось, для определения эффективности надежности системы следует рассмотреть все комбинации состояний компонентов системы, составляющих полную группу событий. Число комбинаций будет равно n=2^m, где m – количество компонентов системы. Появление каждой комбинации, определяющей i – тое состояние системы, выражается вероятностью P_i и характеризуется коэффициентом эффективности E_i.

Для вычисления коэффициента эффективности E_i, рассчитать весовые коэффициенты E_ij по каждой частой функции системы с учетом относительной её важности и полезности в общем комплексе всех функций, выполняемых системой. При этом соблюдается условие ,

где m – общее число функций, выполняемых системой.

Коэффициент эффективности в этом случае определяется как сумма весовых коэффициентов частных функций, выполняемых системой в i – том состоянии:

,

где R – количество частных функций, выполняемых в i – м состоянии.

• 23. Характеристики надежностей сложных систем

Отличительными чертами сложных систем является:

1. Многоканальность, т.е. наличие нескольких каналов каждый из которых выполняет определенную функцию частную по отношению к общей задачи системы

2. Много связность, т.е. большое количество связей между элементами системы

3. Наличие вспомогательных и дублирующих устройств

Благодаря перечисленным особенностям сложная система может находится в нескольких рабочих состояниях так как выход из строя некоторых элементов не вызывает полного отказа системы, но ухудшает в той или иной степени качество ее функционирования. Следовательно отказ элементов переводит систему из полной работоспособности в состояние частичной работоспособности.

Пусть система находится в каком либо состояние j. В общем случае эффективная надежность системы со счетным множеством дискретных состояний определяется как математическое ожидание выходного эффекта:

P₀ =

Где Pj(t) это вероятность того, что система окажется в состоянии j, а Pj это эффективная надежность системы в j-ом состоянии. Иногда E_j называют коэффициентом сохранения эффективности (К_эф). он определяется весовым коэффициентом характеризующим надежность выполнения системой функций в j-ом состоянии сравнительно с полным объемом функций возложенных на систему. Коэффициент E_j показывает насколько снижается работоспособность системы при отказе данного элемента. Он может принимать значения от 0 до 1. Для элементов, отказ которых не влияет на выполнение системой основных функций устанавливается коэффициент эффективности E_j = 0. А элементы, отказ которых приводит к полному отказу системы, имеют коэффициент эффективности E_j = 1.

Выводы:

1. Надежность сложной системы имеет характер системы показателей. При этом перечень используемых показателей надежности должен быть не просто возможно более полным, но и целесообразным, т.е. отвечающим поставленным задачам.

2. В системе показателей надежности целесообразно выделять основные или выделять главные показатели и вспомогательные.

3. Количественные значения показателей надежности следует задавать с учетом двух противоположных требований: с одной стороны показатель надежности должен быть не ниже некоторого уровня, который обеспечивает требуемую эффективность, с другой стороны он не должен превышать уровня который может быть обеспечен возможностями производства.