<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Management, computer science and informatics</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Management, computer science and informatics</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2072-9502</issn>
   <issn publication-format="online">2224-9761</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">45355</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.24143/2072-9502-2021-3-64-81</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>СИСТЕМЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>COMPUTER SOFTWARE AND COMPUTING EQUIPMENT</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>СИСТЕМЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">SYNTHESIS OF SUBSYSTEM OF INTELLIGENT MONITORING  OF INFORMATION AND TELECOMMUNICATION NETWORK  OF DEPARTMENTAL SITUATIONAL CENTER</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>СИНТЕЗ ПОДСИСТЕМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА  ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ  ВЕДОМСТВЕННОГО СИТУАЦИОННОГО ЦЕНТРА</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Каретников</surname>
       <given-names>Владимир Владимирович </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Karetnikov</surname>
       <given-names>Vladimir Vladimirovich </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>karetnikov@yandex.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Будко</surname>
       <given-names>Никита Павлович </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Bydko</surname>
       <given-names>Nikita Pavlovich </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>kaf_svvp@gumrf.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Аллакин</surname>
       <given-names>Владимир Васильевич </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Allakin</surname>
       <given-names>Vladimir Vasilevich </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>kaf_svvp@gumrf.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Государственный университет морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Государственный университет морского и речного флота имени адмирала  С. О. Макарова</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <issue>3</issue>
   <fpage>64</fpage>
   <lpage>81</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2021-07-23T00:00:00+03:00">
     <day>23</day>
     <month>07</month>
     <year>2021</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://vestnik.astu.org/en/nauka/article/45355/view">https://vestnik.astu.org/en/nauka/article/45355/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Задача исследования – на основе проведения анализа особенностей развития современных информационно-телекоммуникационных сетей (ИТКС) общего пользования, заключающихся в географической рассредоточенности сетевых ресурсов, источников и получателей информации; пульсирующем характере сетевого трафика; разнородности элементов и применяемых сетевых технологий; случайности функционирования; «нетерпимости» &#13;
к управлению; существенной нестационарности основных характеристик и невозможности полного математического описания обосновать невозможность использования существующих методов контроля информационно-телекоммуникационной системы и необходимость осуществления синтеза ее подсистемы интеллектуального мониторинга, а также разработки новых методов на базе интеллектуальных подходов. Цель работы – повышение эффективности системы поддержки принятия решений ситуационного центра Министерства транспорта Российской Федерации за счет сопряжения формируемой его подсистемы интеллектуального мониторинга с сетевыми элементами подконтрольного пространства. Структуризация контролируемого пространства терминами «зона мониторинга», «крити-чески важный элемент» и «классы технического состояния» составляют основу нового подхода к интеллектуальному мониторингу независимо от постоянного совершенствова-ния (эволюционирования) и неоднородности гетерогенных сетевых инфраструктур. Полученные в ходе параметрического синтеза значения приемлемых оптимальных значений степени загрузки каналов измерительной информацией дают возможность рассчитать пропускные способности технологических каналов телеизмерений-телесигнализации и необходимый объем буферной памяти при известной топологии сети и заданной матрице тяготения, обеспечивающих среднее минимальное время доставки интеллектуальных агентов (пакетов измерительной информации) и значение максимальной вероятности отказа в их обслуживании в допустимых пределах. На основе предложенного гиперграфа топологической взаимосвязи зон мониторинга ИТКС ведомства построена структура ее подсистемы мониторинга на уровнях разукрупнения при агрегации контролируемых процессов. Полученные результаты структурного и параметрического синтеза ложатся в основу концептуальной модели интеллектуального мониторинга ИТКС ведомства</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The problem statement: based on the analysis of the features of the development of modern public information and telecommunications networks (ITN), which consist in the geographical dispersion of network resources, sources and recipients of information; the pulsating nature of network traffic; heterogeneity of elements and applied network technologies; randomness of functioning; “intolerance” to management; the essential inconsistency of the main char-acteristics and the impossibility of a complete mathematical description, make it impossible to use the existing methods of control of the information and telecommunications system and the need to synthesize its subsystem of intellectual monitoring, as well as to develop new methods based on intelligent approaches. The purpose of the work is to provide synthesis of the subsystem of intelligent monitoring of the information and telecommunications network of the Ministry of Transport of the Russian Federation, as one of the key segments of the situation center of the department being created at the present time. Structuring of the controlled space by the terms “monitoring zone”, “critical element” and “technical condition classes” form the basis of a new approach to intelligent monitoring, regardless of the constant improvement (evolution) and heterogeneity of heterogeneous network infrastructures. The values obtained in the course of parametric synthesis of acceptable optimal values of the degree of loading of channels with measuring information make it possible to calculate the throughput of technological channels of tele-measurement-tele-signaling and the necessary amount of buffer memory with a known network topology and a given gravity matrix, providing the average minimum delivery time of intelligent agents (packets of measuring information) and the value of the maximum probability of failure &#13;
in their service within acceptable limits. Based on the proposed hypergraph of the topological relationship of the monitoring zones of ITN of a household, the structure of its monitoring subsystem is constructed at the levels of fragmentation during the aggregation of controlled processes. The obtained results of the structural and parametric synthesis form the basis of the conceptual model of intelligent monitoring of ITN of the department</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>информационно-телекоммуникационная сеть</kwd>
    <kwd>подсистема интеллектуального мониторинга</kwd>
    <kwd>структурный синтез</kwd>
    <kwd>параметрический синтез</kwd>
    <kwd>зона мониторинга</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>information and telecommunications network</kwd>
    <kwd>intelligent monitoring subsystem</kwd>
    <kwd>structural synthesis</kwd>
    <kwd>parametric synthesis</kwd>
    <kwd>monitoring zone</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>ВведениеВозрастающая роль ситуационных центров (СЦ)  в вопросах создания и развития экономики нового уклада в России на основе современных информационных технологий сегодня общепризнанный факт, закрепленный многими руководящими документами уровня Президента Российской Федерации (РФ) и Правительства РФ [1]. Тем не менее, на данный момент только половина федеральных органов исполнительной власти (ОИВ), а также федеральных служб и агентств имеют полноценные СЦ, создаваемые в соответствии с Указом Президента РФ № 648 от 25 июля 2013 г. «О формировании системы распределенных ситуационных центров, работающих по единому регламенту взаимодействия». Иерархически структура сети СЦ ОИВ включает в себя три уровня: высший уровень – СЦ Президента РФ, СЦ Правительства РФ, СЦ Администрации Президента РФ и Совета безопасности РФ; второй уровень – СЦ полномочных представителей Президента РФ в федеральных округах, руководителей министерств и ведомств; третий уровень – СЦ глав субъектов РФ, корпораций и крупных предприятий [1]. В тех ОИВ, где уже приступили к созданию СЦ, на наш взгляд, программы цифровизации государственного управления могут развиваться более эффективно, обеспечивая переход от задач мониторинга к комплексному анализу, планированию и прогнозу. Для Министерства транспорта РФ задача создания СЦ не нова, поскольку в каждом федеральном агентстве Минтранса существуют инфраструктуры подобного типа, построенные на информационно-телекоммуникационных сетях (ИТКС), объединяющие в своем составе наземные сегменты (развернутые вдоль автомобильных и железнодорожных магистралей) со средствами сигнализации и связи при управлении автотранспортом и движением поездов (ДП), систем связи и радиотехнического обеспечения при организации системы управления воздушным движением (ВД), систем  автоматизированного управления движением судов (ДС) на внутренних водных путях (ВВП) и в морских акваториях. Здесь уже проявляется иерархический принцип построения ИТКС от телекоммуникационных структур автомобильных и железных дорог, районов ВД и районных администраций бассейнов рек (озер) до единых центров управления (ЕЦУ) ДП, ЕЦУ ВД, ЕЦУ ДС. Однако сложности создания СЦ Минтранса РФ обусловлены тем, что существующие ЕЦУ движением различных категорий транспорта являются изначально гетерогенными  даже в рамках одной системы (только международная глобальная морская система связи при бедствиях – GMDSS (англ. Global Maritime Distress and Safety System) использует средние – СЧ (MF), высокие – ВЧ (HF), очень высокие – ОВЧ (VHF), ультравысокие – УВЧ (UHF) и сверхвысокие – СВЧ (SHF) частоты), не говоря уже о внутри-ведомственной или межведомственной специфике их объединения в интересах выстраивания логистического взаимодействия при движении пассажиропотоков и грузоперевозок внутри РФ и при выходе на мировой уровень. Организационно СЦ состоит из сегментов: руководства ОГУ, мониторинга состояния подконтрольного пространства (распределенной ИТКС), ситуационного анализа и поддержки принятия решений, администрирования и эксплуатации аппаратно-программных средств (АПС) СЦ (рис. 1). Одним из основных сегментов СЦ является сегмент мониторинга, который представлен комплексом АПС, предназначенных для сбора, обработки и хранения метрик объектов мониторинга, а также выдачи оповещений о нестандартных ситуациях на подконтрольном пространстве. Рис. 1. Вариант типового решения программно-технического комплекса ситуационного центра ведомства Ключевыми элементами сегмента мониторинга СЦ является АРМ диспетчера подсистемы мониторинга и сервер мониторинга, который с позиции области применения и наблюдаемого пространства может формироваться по областям применения различно, но с позиции ИТКС должен состоять из сборщика сырых данных, базы данных временных рядов и HTTP сервера, функционирующих во взаимодействии с объектами мониторинга, подсистемой оповещения и подсистемами отображения иных сегментов СЦ [3]. В соответствии с поставленной задачей по созданию СЦ Минтранса требуется осуществить сопряжение разнородных сегментов ИТКС Росавтодора, Росжелдора, Росавиации, Росморречфлота и Ространснадзора в территориально-распределенную инфраструктуру с построением на ней подсистемы мониторинга состояния ее элементов. Это пересекается с общей тенденцией развития и совершенствования современных сетей связи, направленной на переход от узкопрофильных гомогенных внутриведомственных к гетерогенным межведомственным ИТКС в рамках Единого информационного пространства России. При этом важно понимать, что для эффективного управления современными ИТКС необходимо знание актуального функционального состояния сетевых элементов (в режиме реального времени), а также каналов связи между ними, что требует их полного охвата процедурами контроля и мониторинга. Учитывая указанные особенности в развитии ИТКС, а также высокую скорость эволюции современных систем управления, комплексов связи и их средств контроля, прошедшие этапы автоматизации (1970–1990 гг.), интеграции (1990–2010 гг.) и унификации (2010–2030 гг.), важно отметить, что мы вплотную подошли к рубежу, когда такими сложными распределенными гетерогенными структурами невозможно управлять вручную. Все это говорит о несовершенстве существующих систем контроля и научно-методического аппарата, ориентированных на использование в гомогенных сетевых структурах, а также о необходимости поиска новых технологий и подходов к построению подсистем распределенного мониторинга функционального состояния элементов современных ИТКС на основе новых методов интеллектуального мониторинга. Исторически сложилось, что задача синтеза территориально-распределенных ИТКС рассматривается с точки зрения трех основных этапов: структурного синтеза, параметрического синтеза и выбора (разработки) методов управления на них [2, 4]. В этом случае подсистемы мониторинга распределенных сетевых структур, как правило, имеют трехуровневую структуру, состоящую из сенсорного уровня (на котором осуществляется сбор информации о функцио-нальном состоянии сетевых элементов), телекоммуникационного уровня (объединяющего каналы телесигнализации для передачи измерительной информации (ИИ) от сенсоров (датчиков) в центр ее обработки) и диспетчерского уровня (осуществляющего сбор ИИ, ее обработку и представление результатов обработки в удобном виде для принятия решения на управление сетью). Учитывая, что структуры подсистем мониторинга накладываются на структуры ИТКС, используя в интересах своего телекоммуникационного уровня (каналов телесигнализации) общие каналы, может показаться, что этап синтеза подсистемы мониторинга сводится к синтезу самой сети. Однако необходимо отметить наличие существенных отличий технологий контроля и мониторинга от технологий управления современными ИТКС, что требует для распределенных гетерогенных структур решения самостоятельной задачи синтеза подсистемы мониторинга.Информационно-телекоммуникационные сети справедливо относят к системам с высокой степенью доступности и непрерывным режимом функционирования, при котором необходимо обеспечить безотказность работы узлов системы и их сервисов круглосуточно 365 дней в году. Это связано не только с тем, что каждая минута простоя для телеком-операторов и их клиентов влечет существенные финансовые и репутационные издержки. Для транспортной отрасли это сопряжено еще и с тем, что при неудовлетворительной работе ИТКС и ее критически важных приложений (сетей технологической связи) может наступить уголовная ответственность [5] водителя (машиниста, пилота, капитана) или администрации (организатора движения). При этом не только отсутствие, но и низкое качество сетевых услуг могут лечь в основу судебных претензий (при включении вопроса качества услуг в SLA-договор [6] с оператором). Таким образом, контроль функционирования сетевого оборудования важен не только телеком-оператору, но и потребителю (судовладельцу, судоводителю и т. д.). Причем важно отметить, что сетевой мониторинг на сегодня является единственным объективным и надежным методом оценки пара-метров эффективного функционирования ИТКС, что требует разработки и совершенствования его инструментария. Так, из доклада ACFE [7] следует, что организации, применяющие в повседневной деятельности инструменты мониторинга и прогноза в ИТКС, снижают потери на 60 % по сравнению с организациями, их игнорирующими.Цель статьи: поиск путей повышения эффективности системы поддержки принятия решений (СППР) СЦ Министерства транспорта РФ за счет сопряжения формируемой его подсистемы интеллектуального мониторинга с сетевыми элементами подконтрольного пространства.  Анализ научно-методического аппаратаУчет тенденций развития транспортной отрасли РФ по направлениям как наземных, воздушного, так и водных видов транспорта, наличествующих топологических неоднородностей, поддерживающих их телекоммуникационные инфраструктуры, вариативности применения при обслуживании сезонного транспортного трафика, когда даже кратковременное нарушение функционального состояния сетевых элементов и отдельных сегментов ИТКС (их деградация, блокировка), контролируемых с помощью существующих средств измерений, является неприемлемой с точки зрения выполнения требований транспортной безопасности и надежности, требует новых подходов, методов контроля и постоянного мониторинга технического состояния (ТС) для их обеспечения. В настоящее время необходимы такие методы контроля, которые фактически будут являться «нечувствительными» к свойству постоянного совершенствования, эволюционирования и другим особенностям современных ИТКС. При этом важно повышение информативности оценки ТС сетевых элементов, сокращение ресурсных (временных и технических) затрат на ведение измерений. Такую задачу можно декомпозировать на ряд частных задач, основными из которых являются задачи анализа и синтеза процессов мониторинга ТС сетевых элементов, обладающих динамическими свойствами и определяемых характером их применимости на межведомственной ИТКС. Существующие научные направления в области контроля ТС сложных технических (динамических) систем, а именно научные школы О. В. Абрамова, А. В. Назарова, Ф. Л. Черноусько, В. В. Федоренко, Г. Г. Раннева и других выдающихся российских и зарубежных ученых, ведут поиск решения научных задач как в теории контроля, так и на стыке других теорий, однако их разработки не обеспечивают контроль ТС систем, комплексов связи с учетом описанных выше свойств (эволюционного развития и динамичности структур). Аналогичные подходы в других областях знаний данное свойство также не учитывали, однако могут быть адаптированы к задаче контроля в этих условиях и могут способствовать пониманию физической природы контролируемых процессов сложных динамических систем и комплексов связи при взаимоувязанном применении известных математических аппаратов (теорий динамических систем, случайных процессов, контроля, классификации и др.) с соблюдением требований оперативности, достоверности и точности контроля.Особый интерес представляют активно развивающиеся в последнее время интеллектуальные системы контроля ТС сложных динамических систем [8, 9], отличающиеся от адаптивных большей оперативностью, чувствительностью к аварийности, характеризуемые возможностью аккумулирования и обновления совокупности знаний о наблюдаемом состоянии объектов контроля (ОК) (в виде правил применения различных методов оценивания ТС), а также отсутствием ограничений (например, по масштабу процесса контроля), свойственных адаптивным системам контроля. С учетом этого интеллектуальный подход, учитывающий вышеописанные свойства современных средств телекоммуникаций, позволит компенсировать «временной разрыв», техническую и технологическую отсталость существующих средств контроля и мониторинга от опережающего развития ИТКС.Согласно [10] под мониторингом ТС понимается составная часть технического обслуживания, заключающаяся в наблюдении за объектом с целью получения информации о его ТС и рабочих параметрах. Причем мониторинг может проводиться в процессе функционального контроля непрерывно (рис. 2) или через запланированные интервалы времени (контроллинг).  Рис. 2. Место мониторинга и экспресс-контроля ТС элементов ИТКС в теории диагностикиНа основе данных мониторинга осуществляется контроль ТС или остаточного ресурса объекта.Таким образом, подсистема контроля ТС сетевых элементов ИТКС является составной частью подсистемы мониторинга ИТКС и представляется в настоящей работе совокупностью территориально-распределенных средств контроля (сенсоры, подсистемы обработки, передачи измерительной информации и др.) ограниченного действия (как правило, на локальном уровне), эффективность работы которых зависит от их оптимального функционирования и распределения между ОК. Вопросами построения оптимальных систем диагностики (контроля) занимались ученые Н. П. Байда, А. К. Дмитриев, Р. М. Юсупов, С. П. Ксенз, Г. Д. Петров, А. И. Птушкин, А. Г. Дмитриенко, В. В. Федоренко и др. В теоретическом плане задача оптимизации подсистем мониторинга ТС средств телекоммуникации как элементов ИТКС может быть отнесена к классу задач оптимизации сложных систем. Спектр научных работ в этой области достаточно обширен, данными вопросами занимались О. В. Абрамов, Р. Беллман, Л. С. Понтрягин, Ф. П. Васильев, Ф. Л. Черноусько, Г. Зойтендейк, В. Н. Калинин, И. В. Кузьмин, Б. А. Резников, Е. И. Варакин и др. Однако анализ моделей и методов, изложенных в этих работах, и анализ особенностей процессов функционирования подсистем контроля в современных условиях показывают, что приведенные в упомянутых работах модели и методы не в полной мере пригодны для решения задачи оптимизации подсистемы интеллектуального мониторинга ТС территориально-распределенной ИТКС. Это объясняется отсутствием учета в результатах контроля вопроса (аспекта) интеллектуальной обработки измерительной информации, поступающей в режиме реального времени (мягкого реального времени), с учетом различий в ее приоритетности.Синтез подсистемы интеллектуального мониторинга ИТКС Структурный синтез. Анализ этапов развития ИТКС показал экспоненциальный рост их структур, а значит и контролируемого пространства, порождаемый увеличением территориальной распределенности и неоднородности сегментов сети. При этом большая ее степень размерности, с учетом многоуровневой структуры и гетерогенности Ψ(t), совокупности наблюдаемых параметров (метрик), предполагает наличие такой модели подсистемы мониторинга, которая позволит учитывать принципы построения и требования, предъявляемые к системам контроля, что позволит решить задачу уровня сложности (t)  {(t), W(t)}, где ϒ(t) и W(t) – компоненты, характеризующие топологию структуры подсистемы мониторинга и ее функциональные свойства соответственно. Для редуцирования (сокращения) контролируемого пространства, характеризуемого пространственно-временной и топологической неоднородностью, представим ИТКС как развивающуюся систему, построенную на основе кластерной технологии, где каждый кластер (сегмент сети) с учетом эволюционного развития и динамичности структуры можно представить совокупностью зон мониторинга Zv(t), разделенных на критически важные элементы (КВЭ), масштабируемые на любом этапе развития (рис. 3).  Рис. 3. Гиперграф топологической взаимосвязи зонмониторинга на примере ИТКС Минтранса (вариант) Следовательно, наблюдаемая ИТКС комплексируется и агрегируется в процессе эволюции в одну общую систему, что предполагает соответствующее развитие ее свойства контролируемости: (t)  {Hv(t), Ld(t)}, Hv(t) = {Zv(t), Jp(t)}, где Hv(t) – множество вершин гиперграфа (с учетом большой размерности совокупности сетевых элементов, объединенных в кластеры (зоны мониторинга) и их структур, v  ,), представляемых, к примеру, на рис. 3, федеральными агентствами (Росморречфлот, Росавиация, Росавтодор, Росжелдор) и службой Ространснадзора, т. е. x &lt; 5; Ld(t) – множество дуг гиперграфа, представляемых d-взаимосвязями между сетевыми элементами; Jp(t) – множество дуг гиперграфа, представляемых из p отношений между КВЭ в зонах мониторинга.На основе изложенного подхода контролируемые неоднородные сетевые элементы ИТКС представляются упорядоченной по значимости совокупностью зон мониторинга, под которыми следует понимать кластеры ИТКС с разной степенью неоднородности, состоящие из КВЭ. При этом КВЭ могут быть как однородными (например, коммутаторы), но образовывать разные, не связанные непосредственно зоны мониторинга, так и разнородными (например, для Росморреч-флота – оборудование связи, контрольно-корректирующие станции дифференциальной навигационной подсистемы, базовые станции автоматической идентификационной системы и т. п.), образовывающими непосредственно связанные зоны. При этом КВЭ представляется технологическим ресурсом, состоящим из неоднородных сетевых элементов, отказ которых приводит к тому, что ОК полностью переходит из предотказного (предаварийного) в неработоспособное (аварийное) состояние: Zv(t) = {Kvg(t); g = 1, 2, …, m(t),…, l(t)}, где Kvg(t) – совокупность из g КВЭ, причем m – необходимое и достаточное число КВЭ, а l – общее число КВЭ в процессе мониторинга ИТКС. Предлагается следующее определение КВЭ как элемента агрегации сетевых устройств относительно подсистемы мониторинга ИТКС: это отдельные элементы ИТКС на различных уровнях ее разукрупнения, показатели надежности которых в наибольшей степени влияют на показатели надежности всего сетевого кластера (зоны мониторинга). Относительно контролируемого пространства КВЭ представляются сетевыми элементами с «разукрупнением вниз», контрольный опрос «ниже» которых может быть нецелесообразен. Тогда в качестве ограничений и допущений в работе предлагается обнаружение и идентификацию аварийных ситуаций в процессе мониторинга ТС ИТКС проводить в зонах мониторинга, ограни-чиваясь КВЭ, обеспечивающим функционирование других элементов, согласно топологии под-контрольного пространства, в пределах рассматриваемых зон мониторинга. Основываясь на результатах анализа функционирования ИТКС, каждый КВЭ имеет свою топологическую структуру. Возможна нумерация КВЭ с учетом их принадлежности к зоне мониторинга, что позволяет помимо редуцирования образовывать счетное контролируемое пространство, функционирующее на разных организационно-технических уровнях.Взаимодействие подсистемы мониторинга с конкретным КВЭ соответствующих зон мониторинга без проведения опроса всего сетевого оборудования при поиске неисправности на разных уровнях разукрупнения ИТКС позволяет значительно экономить время и материальные ресурсы (рис. 4).  Рис. 4. Структура подсистемы мониторинга ИТКС ОП на примере СЦ Минтранса РФ (вариант)За счет такой структуры ИТКС, состоящей из определенных зон мониторинга, которые имеют в качестве пограничных элементов КВЭ (центры сопряжения, узлы коммутации, маршрутизаторы и пр.), можно осуществлять мониторинг сети более эффективно. Такое представление контролируемого пространства дает возможность рассматривать концептуальную модель мониторинга для определения соответствия эксплуатационных параметров средств телекомму-никаций установленным требованиям, объединяя концепции измерений, анализа и тестирования. Особенностью предлагаемого ситуационного управления является процесс передачи ИИ о ТС КВЭ в зонах мониторинга ИТКС (зона связи, зона навигации, линии связи и пр.) для последующего анализа, что позволит обеспечивать управление системой, ее элементами и осу-ществлять диагностику, а при необходимости – реконфигурацию ИТКС (дистанционный переход на резерв, переключение каналов, ввод новых элементов в сеть или вывод их из эксплуатации и т. д.). На этой основе возможно своевременное обнаружение и устранение неисправно-стей – от автоматического процесса сбора ИИ до выработки и принятия решений в СППР СЦ (ЕЦУ ДС, ЕЦУ ДП, ЕЦУ ВД), представляющих собой человеко-машинные системы, – что повышает оперативность, точность (за счет исключения человеческого фактора) и в целом дает прирост устойчивости ее функционирования.Описание контролируемой ИТКС в терминах зон мониторинга и КВЭ, редуцирующих (снижающих размерность) подконтрольное пространство до значимого элемента, позволит осуществлять сбор ИИ о ТС сетевых элементов помимо лиц, принимающих решения (ЛПР) СЦ уровня ведомства (или его департамента), а также в автоматическом режиме проводить анализ и обработку полученной ИИ на уровне межсерверного взаимодействия, что повысит оператив-ность мониторинга. Для повышения достоверности ИИ о ТС КВЭ предлагается расширить количество видов ТС (включая предотказное), классифицируя их до шести [11–13]. При этом свойства КВЭ в зонах контроля W(t) можно характеризовать квалиметрическими параметрами Bkg(t). Таким образом, расширение числа классов ТС позволит не только осуществлять прогноз состояния ОК, но и более гибко учитывать применение методов их оценки. Такая совокупность предложений позволит на концептуальном уровне редуцировать пространство мониторинга и обеспечивать доставку ИИ до СППР за минимальное время W(t) = {Bkg(t), k = 1, 2, …, s(t), …, q(t)}, где s(t) = 6 – необходимое и достаточное число квалиметрических параметров (классов ТС), полученных путем классификации областей работоспособности КВЭ с использованием метода распределенного многоуровневого контроля [14, 15]. На основе результатов мониторинга принимаются управляющие решения по использова-нию материальных и временных ресурсов для процедуры мониторинга и дальнейшего управления ИТКС. Причем в соответствии с выражением U∑(t) = R∑v(t) – Rgz(t) управление является функцией времени U∑(t) в зависимости от суммарного расходуемого ресурса с учетом времени tк  1 среднее времени задержки пакетов в сети и вероятность их потерь значительно возрастают, превышая все допустимые значения.Таким образом, полученный результат (14) позволяет говорить об однозначном соответствии приемлемых оптимальных значений степени загрузки   каналов ТИ-ТС как минимальному среднему времени задержки пакетов ИИ в подсистеме мониторинга при заданной допустимой вероятности их потерь, так и средней максимальной вероятности потерь пакетов ИИ в подсистеме мониторинга при заданном допустимом времени их задержки, зависящих, в свою очередь, как от требуемого значения вероятности потерь пакетов ИИ  , так и от допустимого времени их задержки   и являющихся функциями дискретных значений числа измерительных каналов n и числа мест в очереди m.  Оценка полученных результатовУравнение системы (14) является функцией одной переменной χ и дает возможность независимо определить приемлемое значение степени загрузки ИИ канала ТИ-ТС для каждого сег-ента подсистемы мониторинга   Однако получить точное аналитическое решение выражения (14) не представляется возможным ввиду его трансцендентности, но оно может быть решено программно-численным методом либо графическим методом. Программно-численный метод решения несложно реализовать с помощью программы Mathcad, которая через номограммы, представленные на рис. 6, позволяет определить приемлемые значения   в зависимости от оптимальных значений, соответственно   и  , а также сочетаний числа каналов ТИ-ТС n и количества мест в буфере m.  Рис. 6. Номограммы согласования параметров и характеристик подсистемы мониторинга Минтранса РФ: ШПБСП – ширина переменных битовых скоростей передачиПричем определив значения   и величину суммарного потока ИИ на входе i-го сегмента подсистемы мониторинга, можно определить необходимое количество каналов ИИ i-го сегмента сети и их ПС, исходя из соотношения                                               (15)Параметрический синтез подсистемы мониторинга по комплексному показателю   (15) позволяет варьировать величинами Vi и в зависимости от потока ИИ (класса трафика Fi), предоставляя автоматизированным измерительным комплексам сегментов сети (Росморречфлот, Росавиация, Росжелдор, Росавтодор, Ространснадзор) любую совокупность измерительных каналов (каналов ТИ-ТС) с ШПБСП, формируя каждый раз виртуальный канал с переменной ПС независимо от требуемого  , при этом вероятность отказа в обслуживании заявки (пакета ИИ) будет оставаться в пределах допустимой. Совмещение условий (1), (2), (7), (8), (14), (15), представленных на рис. 6, позволяет сделать вывод, что в пределах установленных значений параметров временной прозрачности сети можно осуществить обмен ПС канала ТИ-ТС на объем буферной памяти на входе в данный канал. Отсюда следует, что такой обмен может быть осуществлен при условии поддержания постоянства таких качественных показателей подсисте-мы мониторинга и ее автоматизированного измерительного комплекса по сегментам сети, как время задержки и вероятность потери заявок (пакетов ИИ) в допустимых пределах. Причем в случае значительной разности проектной величины для передачи телеизмерительной нагрузки между сенсорным и диспетчерским уровнями системы с целью экономии ее ресурса целесообразно при планировании используемого ресурса исходить из временной прозрачности каждого сегмента ИТКС, а не сети в целом. Расчеты по выражениям (7), (8), (14) позволяют определить, исходя из имеющихся ресурсов в сегментах подсистемы мониторинга (ni, mi, Vij), ширину битовых скоростей передачи, в пределах которой допустимо изменять скорость передачи в каналах ТИ-ТС, сочетая ее с необходимым количеством мест в буферной памяти сегмента ИТКС и сохраняя при этом временную прозрачность сегментов сети и ИТКС в целом. Так, на рис. 6 для удобства показаны лишь три ШПБСП для заданного числа каналов ТИ-ТС ni в сегментах ИТКС и требуемых для нее  ,  . При этом «левые» границы ШПБСП, определяемые значениями mi, Vij на сегментах под-системы мониторинга на рис. 6, не приведены. Заключение Изложенный в работе подход к синтезу подсистемы мониторинга ИТКС позволил сформулировать следующие основные выводы, направленные на повышение эффективности СППР ситуационного центра Министерства транспорта РФ за счет сопряжения формируемой его подсистемы интеллектуального мониторинга с сетевыми элементами гетерогенного межведомственного подконтрольного пространства: – анализ этапов развития современных сетевых инфраструктур, а также переход от гомогенных к гетерогенным межведомственным ИТКС показал непрерывный, экспоненциальный рост контролируемого пространства, порождаемый увеличением территориальной распределенности и неоднородности телекоммуникационных систем в процессе их функционирования, что предполагает соответствующий охват средствами интеллектуального мониторинга наблю-даемых сетевых элементов; – для сокращения (редуцирования) контролируемого пространства, характеризуемого топологической и пространственно-временной неоднородностью, показано, что любая развивающаяся система связи, с учетом свойств эволюционного развития, динамичности структуры и вариативности данных аспектов, может быть представлена как совокупность зон мониторинга, разделенных на КВЭ, масштабируемые на любом этапе развития ИТКС. Редуцирование контролируемого пространства позволяет рассматривать концептуальную модель интеллектуального мониторинга для нахождения соответствия эксплуатационных параметров сетевых элементов установленным требованиям, объединяющей концепции измерений, анализа и тестирования, что позволит обеспечить управление ИТКС, ее элементами, а также реконфигурацию сети, своевременно обнаруживать и устранять неисправности и, в целом, способствует обеспечению устойчивого ее функционирования; – структуризация контролируемого пространства терминами «зона мониторинга», «критически важный элемент» и «классы ТС» составляют основу новых методов интеллектуального мониторинга (разрабатываемых авторами), являющихся «нечувствительными» к свойству постоянного совершенствования (эволюционирования) и неоднородности гетерогенных сетевых инфраструктур. При этом в ходе проведенного структурного синтеза подсистемы интеллектуального мониторинга ИТКС на основе гиперграфа топологической взаимосвязи зон мониторинга ведомства (на примере Минтранса РФ) построена структура подсистемы мониторинга ИТКС на m уровнях разукрупнения при агрегации n контролируемых процессов (на примере Росморречфлота РФ);– функционирование подсистемы интеллектуального мониторинга основано на обращении к базе правил (базе знаний), накапливаемых в процессе эксплуатации сетевых элементов, относительно работы которой нет ограничений как по масштабу территориальной распределенности ИТКС, так и по их неоднородности, и основанной на когнитивных методах. Пополняемая, обновляемая и аккумулирующая в себе опыт эксплуатации и процессов контроля ТС ИТКС база знаний позволяет вести более быструю оценку ТС ОК и сконцентрироваться там, где выявлено наиболее уязвимое, разрушающее, деструктивное воздействие и, как следствие, наиболее вероятен отказ КВЭ, за счет анализа уровней разукрупнения. Определение степени аварийных состояний ОК осуществляет идентификатор подсистемы интеллектуального мониторинга за счет выбора соответствующего метода анализа при обращении к БЗ;– полученные в ходе параметрического синтеза подсистемы мониторинга ИТКС значения   наряду с формулой (15) позволяют рассчитать ПС каналов ТИ-ТС Vi  и нужный объем буферной памяти mi при известной топологии (этап структурного синтеза) и заданной матрице тяготения ||Fij|| сенсоров сетевых элементов ИТКС к СЦ, обеспечивающие среднее минимальное время доставки ИИ и значение максимальной вероятности отказа в обслуживании пакета ИИ в допустимых пределах.Дальнейшие исследования будут посвящены разработке методов интеллектуального мониторинга на сенсорном, телекоммуникационном и диспетчерском уровнях функциониро-вания ИТКС.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Зацаринный А. А., Шабанов А. П. Технология информационной поддержки деятельности организационных систем на основе ситуационных центров. М.: ТОРУС ПРЕСС, 2015. 232 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zacarinnyy A. A., Shabanov A. P. Tehnologiya informacionnoy podderzhki deyatel'nosti organizacionnyh sistem na osnove situacionnyh centrov. M.: TORUS PRESS, 2015. 232 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Будко П. А., Кулешов И. А., Курносов В. И., Мирошников В. И. Инфокоммуникационные сети: эн-циклопедия / под ред. проф. В. И. Мирошникова. М.: Наука, 2020. Кн. 4. Гетерогенные сети связи: принципы построения, методы синтеза, эффективность, цена, качество. 683 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Budko P. A., Kuleshov I. A., Kurnosov V. I., Miroshnikov V. I. Infokommunikacionnye seti: en-ciklopediya / pod red. prof. V. I. Miroshnikova. M.: Nauka, 2020. Kn. 4. Geterogennye seti svyazi: principy postroeniya, metody sinteza, effektivnost', cena, kachestvo. 683 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Аллакин В. В. Формирование сервера мониторинга функциональной безопасности информационно-телекоммуникационной сети общего пользования на основе оценки SRE-метрик // Техника средств связи. 2021. № 1 (153). С. 77-85.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Allakin V. V. Formirovanie servera monitoringa funkcional'noy bezopasnosti informacionno-telekommunikacionnoy seti obschego pol'zovaniya na osnove ocenki SRE-metrik // Tehnika sredstv svyazi. 2021. № 1 (153). S. 77-85.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Будко П. А. Управление ресурсами информационно-телекоммуникационных систем. Методы оптимизации: моногр. СПб.: Изд-во ВАС, 2012. 512 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Budko P. A. Upravlenie resursami informacionno-telekommunikacionnyh sistem. Metody optimizacii: monogr. SPb.: Izd-vo VAS, 2012. 512 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Сторожук М. Использование систем мониторинга сетей для обеспечения работы критически важных приложений // Первая миля. 2021. № 1. С. 40-44.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Storozhuk M. Ispol'zovanie sistem monitoringa setey dlya obespecheniya raboty kriticheski vazhnyh prilozheniy // Pervaya milya. 2021. № 1. S. 40-44.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ Р ИСО/МЭК 20000-1-2010. Информационная технология. Менеджмент услуг. Ч. 1. Спецификация (ISO/IEC 20000-1: 2005). М.: Стандартинформ, 2010. 20 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">GOST R ISO/MEK 20000-1-2010. Informacionnaya tehnologiya. Menedzhment uslug. Ch. 1. Specifikaciya (ISO/IEC 20000-1: 2005). M.: Standartinform, 2010. 20 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Report to the Nations on Occupational Fraud and Abuse. URL: https://www.acfe.com/rttn/docs/ 2014-report-to-nations.pdf (дата обращения: 06.12.2020).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Report to the Nations on Occupational Fraud and Abuse. URL: https://www.acfe.com/rttn/docs/ 2014-report-to-nations.pdf (data obrascheniya: 06.12.2020).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пузанков Д. В., Мирошников В. И., Пантелеев М. Г., Серегин А. В. Интеллектуальные агенты, многоагентные системы и семантический Web: концепции, технологии, приложения. СПб.: Технолит, 2008. 292 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Puzankov D. V., Miroshnikov V. I., Panteleev M. G., Seregin A. V. Intellektual'nye agenty, mnogoagentnye sistemy i semanticheskiy Web: koncepcii, tehnologii, prilozheniya. SPb.: Tehnolit, 2008. 292 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Винограденко А. М. Методология интеллектуального контроля технического состояния автоматизированной системы связи специального назначения. СПб.: Наукоемкие технологии, 2020. 180 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vinogradenko A. M. Metodologiya intellektual'nogo kontrolya tehnicheskogo sostoyaniya avtomatizirovannoy sistemy svyazi special'nogo naznacheniya. SPb.: Naukoemkie tehnologii, 2020. 180 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2016. 30 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">GOST 27.002-2015. Nadezhnost' v tehnike. Terminy i opredeleniya. M.: Standartinform, 2016. 30 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Будко Н. П. Сокращение объема измерительной информации на основе интеллектуального подхода к построению системы мониторинга информационно-телекоммуникационной системы // Техника средств связи. 2021. № 1 (153). С. 86-97.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Budko N. P. Sokraschenie ob'ema izmeritel'noy informacii na osnove intellektual'nogo podhoda k postroeniyu sistemy monitoringa informacionno-telekommunikacionnoy sistemy // Tehnika sredstv svyazi. 2021. № 1 (153). S. 86-97.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пат. 2450335 Российская Федерация. МПК G06F 15/00, G05B 23/02. Способ распределенного контроля и адаптивного управления многоуровневой системой и устройство для его осуществления. / Будко Н. П., Будко П. А., Винограденко А. М., Дорошенко Г. П., Рожнов А. В., Минеев В. В., Му-хин А. В.; заявл. 11.07.2011; опубл. 10.05.2012, Бюл. № 13.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pat. 2450335 Rossiyskaya Federaciya. MPK G06F 15/00, G05B 23/02. Sposob raspredelennogo kontrolya i adaptivnogo upravleniya mnogourovnevoy sistemoy i ustroystvo dlya ego osuschestvleniya. / Budko N. P., Budko P. A., Vinogradenko A. M., Doroshenko G. P., Rozhnov A. V., Mineev V. V., Mu-hin A. V.; zayavl. 11.07.2011; opubl. 10.05.2012, Byul. № 13.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Винограденко А. М., Будко Н. П. Адаптивный контроль технического состояния автономных сложных объектов на основе интеллектуальных технологий // T-Comm. Телекоммуникации и транспорт. Т. 14. № 1. С. 25-35.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vinogradenko A. M., Budko N. P. Adaptivnyy kontrol' tehnicheskogo sostoyaniya avtonomnyh slozhnyh ob'ektov na osnove intellektual'nyh tehnologiy // T-Comm. Telekommunikacii i transport. T. 14. № 1. S. 25-35.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Мизин И. А., Богатырев В. А., Кулешов А. П. Сети коммутации пакетов / под ред. В. С. Семенихина. М.: Радио и связь, 1986. 408 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mizin I. A., Bogatyrev V. A., Kuleshov A. P. Seti kommutacii paketov / pod red. V. S. Semenihina. M.: Radio i svyaz', 1986. 408 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Вентцель Е. С. Исследование операций. М.: Наука, 1989. 275 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ventcel' E. S. Issledovanie operaciy. M.: Nauka, 1989. 275 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B16">
    <label>16.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Абдуллаев Д. А., Арипов М. Н. Передача дискретных сообщений в задачах и упражнениях. М.: Радио и связь, 1985. 128 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Abdullaev D. A., Aripov M. N. Peredacha diskretnyh soobscheniy v zadachah i uprazhneniyah. M.: Radio i svyaz', 1985. 128 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
