Классификация методов контроля достоверности по способу реализации

По способу реализации контроль может быть организационным, программным, аппаратным и комбинированным.

Организационный контроль достоверности является одним из основных в ИС. Он представляет собой комплекс мероприятий, предназначенных для выявления ошибок на всех этапах участия эргатического звена в работе системы, причем обязательным элементом этих мероприятий является человек или коллектив людей.

Программный контроль основан на использовании специальных программ и логи­ческих методов проверки достоверности информации или правильности работы отдельных компонентов системы и всей системы в целом. Программный контроль, в свою очередь, подразделяется на программно-логический, алгоритмический и тестовый.

Программно-логический контроль базируется на использовании синтаксической или семантической избыточности; алгоритмический контроль использует как основу вспомогательный усеченный алгоритм преобразования информации, логически связанный с основным рабочим алгоритмом (тестовый контроль был рассмотрен чуть выше).

Аппаратный контроль реализуется посредством специально встроенных в систе­му дополнительных технических схем. Этот вид контроля также подразделяется на непрерывный и оперативный (аппаратно-логический) контроль достоверности, а также непрерывный контроль работоспособности.

Непрерывный контроль достоверности функционирует непрерывно в процессе работы системы параллельно с процедурами основного технологического процесса преобразования информации. Во время оперативного (аппаратно-логического) контроля достоверности выполнение основных технологических операций над информацией приостанавливается. Непрерывный контроль работоспособности – это уже не контроль достоверности информации, а контроль значений параметров компонентов системы с помощью встроенных в них датчиков.

Классификация методов контроля достоверности по степени выявления и коррекции ошибок

По степени выявления и коррекции ошибок контроль делится на:

• обнаруживающий, фиксирующий только сам факт наличия или отсутствия ошибки;

• локализующий, позволяющий определить как факт наличия, так и место ошибки (например, символ, реквизит и т.д.);

• исправляющий, выполняющий функции и обнаружения, и локализации, и исправления ошибки.

В работах [6, 8] приведен обширный список методов контроля достоверности информации (более 100 методов), в том числе методы, использующие контрольные суммы и контрольные байты, коды с обнаружением и автоматическим исправлением ошибок (корректирующие коды), методы семантического и балансового контроля, методы алгоритмического и эвристического контроля, методы верификации, прямого и обратного преобразования (передачи) информации и т. д.

Основные показатели качества контроля достоверности

Функциональные показатели качества контроля (показатели его эффективности) должны количественно определять степень приспособленности и выполнения контролем поставленных перед ним задач. В общем случае контроля такими показателями могут служить коэффициенты, численно равные условным вероятностям соответствующих событий при условии наличия ошибки.

Для обнаруживающего и локализующего контроля такими коэффициентами являются:

• коэффициент обнаружения ошибок – K_обн = N_обн / N_ош = P_обн / P_ош;

• коэффициент необнаружения ошибок – K_но = N_но / N_ош = P_но / P_ош;

• коэффициент локализации ошибок К_лок для большинства методов локализующего контроля равен коэффициенту обнаружения, то есть К_лок = K_обн .

Методы контроля, исправляющие ошибки, характеризуются следующими коэффици­ентами:

• исправления ошибок K_испр = N_испр / N_ош = P_испр / P_ош;

• искажения ошибок K_иск = N_иск / N_ош = P_иск / P_ош;

в приведенных соотношениях Nxx – число соответствующих ошибок, а Pxx – вероятности соответствующих ошибок.

Важными показателями качества контроля являются также:

• коэффициент выявления ошибок K_выявл =N_выявл/N_ош, характеризующий суммарное относительное число выявляемых (N_выявл) ошибок в контролируемой информационной совокупности;

• коэффициент трансформации ошибок K_тр =N_ош.вых / N_ош, характеризующий сум­марное относительное число необнаруженных и вновь внесенных при контроле (N_ош.вых) ошибок.

Для контроля с исправлением ошибок:

К_выявл = K_испр + K_иск + K_обн ;

К_тр = K_но + K_обн .

Для контроля с обнаружением ошибок:

K_испр = K_иск = 0,

К_выявл = K_обн ;

К_тр = K_но .

В качестве дополнительных функциональных показателей могут быть использованы значения вероятности правильного необнаружения ошибки и ложного обнаружения ошибки, учитывающие надежность работы системы контроля:

• Р_пр – вероятность правильного необнаружения ошибки, то есть такого события, когда не вырабатывается информация о наличии ошибки при условии действительного ее отсутствия;

• Р_лт – вероятность ложного обнаружения ошибки (ложной тревоги), то есть такого события, когда вырабатывается информация о наличии ошибки при реальном ее отсутствии.

Соответствующие коэффициенты К_пр =Р_пр/Р_ош, К_иг =Р_иг/Р_ош могут быть существенно больше 1, поскольку К_пр + К_лт = (1 - Р_ош) / Р_ош.

Технико-эксплуатационные показатели контроля:

• алгоритмическая сложность контроля;

• вид и величина используемой избыточности;

• надежность контроля:

• универсальность (возможность использования на различных фазах технологи­ческого процесса, при решении различных задач и для различных групп и типов информационных ошибок) и др.

Экономические показатели эффективности контроля - это затраты на контроль:

• единовременные;

• текущие;

• материальные;

• трудовые;

• временные.