7) Основные принципы создания асни

При создании и развитии АСНИ рекомендуется применять следующие принципы:

• последовательное расширение сферы автоматизации научных исследований;

• интеграция АСНИ;

• типизация, унификация и стандартизация компонентов АСНИ;

• тиражирование типовых подсистем и компонентов АСНИ;

• применение единой методологии создания и развития АСНИ;

• системный подход к проектированию;

• адаптивность;

• разработка критериев эффективности АСНИ;

• ориентация на методики ведущих в тематике коллективов;

• опережающее развитие базовых решений в головных организациях.

Последовательное расширение сферы автоматизации научных исследований предполагает:

• внедрение средств автоматизации в новые области научных исследований, в первую очередь в те области, где получение новых существенных результатов невозможно без использования средств автоматизации;

• расширение контингента пользователей автоматизированных систем научных исследований - от экспериментаторов до руководителей крупных научных программ;

• автоматизация всех этапов научных исследований от планирования и управления экспериментами до анализа и перспективного планирования основных направлений научных исследований.

автоматизированная система научное исследование

Тематическая, функциональная и территориальная интеграция АСНИ должна быть направлена в первую очередь на создание систем коллективного пользования:

• для крупных экспериментальных, исследовательских и опытных установок и комплексных производственных испытаний различных технических объектов в исследовательских и проектных организациях, в ВУЗах, на предприятиях, полигонах и т.п.;

• для отдельных крупных научно-исследовательских организаций, проводящих комплексные исследования сложных объектов;

• для взаимосвязанных единой программой работ или родственных по тематике групп исследовательских и проектных организаций;

• для территориально объединенных групп исследовательских и проектных организаций, некоторых республиканских академий наук, академических и ведомственных научных центров.

Интеграция АСНИ включает в себя:

• создание многомашинных иерархических измерительно-вычислительных комплексов коллективного пользования, обслуживающих несколько экспериментов;

• развитие информационной базы (создание централизованных и распределенных банков научных данных, обмен научными данными по каналам связи между АСНИ в согласованных форматах, унификацию структур данных и типизацию систем управления базами данных);

• развитие общесистемного программного обеспечения (унификацию операционной среды, использование стандартных и создание специализированных телекоммуникационных методов доступа, создание много абонентских систем реального времени, работающих в режимах мультидоступа).

В качестве основы для создания АСНИ должны использоваться типовые, проблемно-ориентированные или специализированные измерительно-вычислительные комплексы (ИВК), включающие в себя серийные средства измерительной техники, а также типовое программное обеспечение.

Особое внимание должно быть уделено типовой аппаратуре сопряжения ЭВМ с объектом исследования, созданию типовых программно-управляемых модульных систем для сбора информации и управления сложными объектами. Требования к этой аппаратуре формируются на основе соответствующих государственных и международных стандартов с тем, чтобы обеспечить максимальную совместимость технических и программных средств АСНИ, производимых различными организациями и в различных странах. Необходимо использовать стандарты КАМАК, обеспечивающие аппаратурную и программную совместимость подсистем и компонентов АСНИ.

Важнейшим условием унификации и типизации компонентов и подсистем АСНИ является широкое использование в них агрегатных средств измерительной и вычислительной техники, удовлетворяющих требованиям конструктивной, информационной, эксплуатационной, энергетической и других видов совместимости.

В разработке новых компонентов АСНИ необходимо широко применять аппаратную реализацию наиболее типовых функций обработки данных, операционных систем и других функций управления операционной средой.

Тиражирование типовых подсистем и компонентов АСНИ основано на типизации, унификации и стандартизации проектных решений при создании подсистем и компонентов АСНИ, что создает условия для массового промышленного производства этих компонентов.

Перспективно, например, создание и тиражирование:

• типовых АСНИ для экспериментальных исследований в подразделениях научно-исследовательских организаций, высших учебных заведений и предприятий;

• типовых передвижных АСНИ для полевой разведки, для научно-исследовательских судов и других подвижных объектов, а также полигонных исследований;

• типовых проблемно-ориентированных измерительно-вычислительных комплексов для сбора и обработки информации на исследовательских установках и в лаборатории.

Единая методология создания АСНИ должна учитывать достижения в смежных областях науки и техники и использовать взаимное влияние тенденций развития техники, технологии и производства, с одной стороны, и автоматизации научных и производственных экспериментов - с другой. Это требование обеспечивается:

• ориентацией развития автоматизации в научно-исследовательских организациях Академии наук СССР, а также министерств и ведомств на единую методологическую, техническую и программную основу технологии открытых систем;

• типизацией, унификацией и стандартизацией проектных решений при создании АСНИ независимо от области их применения;

• сближением принципов и технологии крупнейших научных и промышленных экспериментов;

• использованием опыта создания и эксплуатации автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП);

• разработкой однотипных методов и средств автоматизации крупных научных экспериментов, с одной стороны, и промышленных экспериментов, испытаний технических объектов и систем и опытного производства - с другой.

Системный подход в проектировании предполагает проведение проектирования на основе системного анализа, включающего решение комплекса технических, экономических, организационных вопросов, решение которых в совокупности обеспечит создание АСНИ оптимальным способом.

Адаптивность предполагает легкую приспособляемость АСНИ к изменению решаемых с ее помощью задач - scalability.

Разработка критериев эффективности АСНИ должна позволить дать объективную оценку экономического или иного эффекта, получаемого от внедрения АСНИ.

При создании или заимствовании компонентов АСНИ должны обеспечиваться требования к этим компонентам, вытекающие из общесистемных принципов, изложенных выше.

Компоненты методического обеспечения рекомендуется создавать на основе:

• перспективных методов автоматизации научных исследований, поиска новых принципов действия и технических решений;

• эффективных методов математического моделирования исследуемого объекта и его элементов;

• использование методов формализованного описания и имитационного моделирования;

• применения методов планирования и оптимизации эксперимента;

• использования типовых и стандартных процедур обработки данных;

• стандартных вычислительных и расчетных методов.

Компоненты программного обеспечения рекомендуется создавать с использованием следующих требований:

• максимального применения стандартного и серийного программного обеспечения технологии открытых систем;

• адаптируемости к различным конфигурациям ЭВМ и их операционным системам - открытости, переносимости, взаимодействия;

• обеспечения мультипрограммной работы, режима разделения времени, работы в режиме диалога;

• модульного построения, расширения и обновления;

• обеспечения контроля и диагностирования;

• применения языков и систем программирования, рекомендованных ГКНТ;

• автоматизации оборота документов;

• в технических заданиях на разработку компонентов программного обеспечения предусматривать требования, обязывающие разработчиков использовать рекомендованные ГКНТ технологии программирования, повышающие производительность труда программистов.

Компоненты технического обеспечения должны создаваться на базе:

• серийных средств вычислительной техники общего назначения;

• серийных агрегатных средств измерительной техники общего назначения;

• специализированных технических средств, если их применение в АСНИ технически и экономически оправдано;

• современных технических средств общего назначения для сопряжения ЭВМ с объектами исследования.

Компоненты информационного обеспечения должны создаваться на основе:

• максимального использования серийных технических и программных средств;

• гибкой организации и открытой структуры, приспособленной к пополнению и объединению открытых систем;

• возможности логической структуризации данных по формальным признакам;

• возможности одновременного использования данных несколькими подсистемами АСНИ;

• обеспечения точности стандартных и нормативных данных;

• разграничения доступа и защиты файлов и блоков данных;

• соответствия международным стандартам открытых систем.

Компоненты организационно-правового обеспечения АСНИ должны создаваться на основе:

• прогрессивных методов научных исследований и испытаний;

• стандартов и нормативных документов, регламентирующих научные исследования в отрасли;

• современных методов планирования и управления;

• анализа экономической эффективности и применения мер материального стимулирования.

Развитие (совершенствование) компонентов АСНИ осуществляется путем создания новых модификаций (в том числе новых редакций, версий, типов) этих компонентов