1.2.1. Основные требования к информационным, расчетным задачам и их комплексам

♦ достоверность результатов использования ИРЗ и К;

♦ оперативность получения результатов;

♦ соответствие ИРЗ и К уровню руководства;

♦ системный подход к созданию и применению СПО;

♦ обеспечение безопасности обрабатываемой информации.

Достоверность результатов

Под достоверностью результатов использования ИРЗ (рас­чета, моделирования) будем понимать соответствие значений параметров, получаемых в результате решения задачи, их требуемым ("истинным") значениям.

Возможными причинами недостоверности получаемых в процессе расчетов результатов являются:

♦ неадекватность применяемой математической модели операции (процесса, явления);

♦ низкая точность вычислений;

♦ ошибки в алгоритме переработки информации, в соот­ветствии с которым работает задача;

♦ ошибки пользователя при проведении расчетов;

♦ ошибки (сбои) в работе ЭВМ.

Под адекватностью в теории систем понимается степень соответствия используемой математической модели реально­му процессу (системе, объекту). Следовательно, для оценки адекватности математической модели необходимо провести реальную операцию, осуществить математическое модели­рование этой же операции в тех же условиях и сравнить реальные результаты операции с результатами моделирова­ния, используя некоторый показатель, например, показатель эффективности операции.

Формально оценить адекватность модели не всегда уда­ется, поскольку не всегда возможно проведение реальной операции для сравнения с результатами моделирования (на­пример, для моделей операций, предусматривающих приме­нение ядерного оружия, или крупномасштабных экономичес­ких моделей). В таких условиях под адекватностью принято понимать степень доверия должностного лица к результатам моделирования, используемым для принятия решений. При этом невозможно ввести показатель, объективно характери­зующий степень адекватности модели. Модель может быть или адекватной, или неадекватной. Должностное лицо должно сделать вывод об адекватности модели на основании анализа существа модели и полноты учета в модели всех факторов, влияющих на проведение операции в конкретных условиях.

Низкая точность вычислений также может стать при­чиной недостоверности получаемых результатов расчета. Су­ществуют две возможные причины возникновения ошибок вычислений: методические ошибки и ошибки округления. Методические ошибки связаны с использованием приближен­ных численных методов (например, при использовании мето­да численного интегрирования или дифференцирования фун­кций). Ошибки округлений связаны с тем, что числа в ЭВМ представляются всегда с некоторой точностью, определяемой количеством значащих цифр в записи числа (для современ­ных ЭВМ такие ошибки практически всегда связаны с невер­ными действиями пользователей, в частности — при программ­ной реализации ИРЗ).

Ошибки в алгоритме переработки информации, в соот­ветствии с которым работает ЭВМ, являются достаточно ред­ким источником недостоверности результатов расчетов и, как правило, бывают связаны с неучетом в алгоритме задачи всех возможных вариантов исходных данных.

Ошибки пользователя при проведении расчетов являют­ся, на первый взгляд, ошибками, которые невозможно ис­ключить за счет создания специальных алгоритмических и программных средств. Тем не менее существуют способы уменьшения возможностей для появления таких ошибок (ко­нечно, имеются в виду непреднамеренные, "случайные" ошиб­ки). Речь идет о программном контроле вводимой пользовате­лем информации. Эта информация может включать значения параметров или команды. Как правило, при вводе парамет­ров можно программно проконтролировать допустимость зна­чения вводимого параметра, причем ограничения на значе­ния параметра могут быть как постоянными, так и изменять­ся в зависимости от значений других параметров. Например, в задаче планирования транспортной операции по доставке потребителям какой-либо продукции допустимые значения скорости движения зависят от типов транспортных средств, участвующих в операции, и состояния дорог на маршрутах движения.

Что касается контроля команд, вводимых пользователем, то он может включать проверку допустимости данной коман­ды на конкретном этапе работы с задачей (например, провер­ка наличия всех необходимых исходных данных перед выпол­нением команды начала расчета), а также выдачу на экран монитора запроса для подтверждения пользователем намере­ния выполнить какую-либо важную команду (например, при уничтожении каких-либо данных на экран монитора выводит­ся вопрос типа: "Вы действительно хотите уничтожить эти данные?", и требуется утвердительный ответ пользователя для выполнения команды). Кроме того, особо ответственные ко­манды могут предусматривать запрос на подтверждение пол­номочий на их проведение (например, ввод пароля).

Ошибки (сбои) в работе ЭВМ могут повлиять на досто­верность результатов расчетов, если они не селектируются техническими средствами и операционной системой. Единствен­ным средством исключения неселектируемых ошибок (сбоев) в работе ЭВМ является повторное решение задачи. Поэтому наиболее ответственные расчеты должны дублироваться на другой ЭВМ и (или) с использованием другой задачи, имею­щей аналогичный алгоритм.

Оперативность результатов

Под оперативностью получения результатов расчетов на ИРЗ понимается возможность практического использования результатов их решения (расчетов, моделирования) либо в реальном ритме работы, либо за заданное время. Задача об­ладает требуемой оперативностью решения, если время ра­боты пользователя с ней обеспечивает своевременное приме­нение получаемых результатов в профессиональной деятель­ности. Время работы с задачей включает время на настройку (при необходимости) программного обеспечения (а иногда и технических средств), подготовку исходных данных, ввод их в ЭВМ, проведение расчетов и выдачу результатов в виде, удобном для дальнейшего использования.

Таким образом, оперативность получения результатов расчетов является интегральной характеристикой, которая включает в себя не только скорость вычислений по алгорит­му задачи, но и скорость ввода исходных данных, а также получение результатов в виде, не требующем какой-либо дополнительной обработки (переписывания, перепечатывания и т. д.). Поэтому при создании ИРЗ необходимо предусматри­вать минимально необходимый объем исходных данных, вво­димый пользователем при использовании задачи, а также удобство их ввода.

Соответствие уровню руководства

Под требованием соответствия ИРЗ и К уровню руковод­ства понимается:

♦ использование в них информации с детализацией и точ­ностью, которыми располагает данное должностное лицо (должностные лица), работающее с задачей;

♦ представление результатов в наглядном (привычном для пользователя) виде, соответствующем форме и содер­жанию реальных документов;

♦ применение показателей, имеющих для конкретного должностного лица ясный технический, оперативный и физический смысл (так называемых транспарентных показателей).

Системный подход

Требование системного подхода означает, что все созда­ваемые ИРЗ и К должны быть составными элементами общей системы задач и моделей, т. е. они должны быть согласованы между собой по цели и назначению, составу учитываемых факторов и ограничений, содержанию и формам входных и выходных документов, показателей, критериев эффективнос­ти и нормативов, структуре и содержанию информационной базы, принципам защиты обрабатываемой информации.

Обеспечение безопасности информации

Требование обеспечения безопасности обрабатываемой информации заключается в исключении возможности унич­тожения или искажения информации, обрабатываемой на ЭВМ, а также возможности несанкционированного получе­ния этой информации не допущенными к ней лицами. Выпол­нение данного требования достигается осуществлением ком­плекса организационных мероприятий и технических мер, подробно рассматриваемых в подразд. 1.5.