Надежность информационных систем

ВВЕДЕНИЕ 3
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 5
2 ПОСТРОЕНИЕ ДЕРЕВА ОТКАЗОВ 6
3 ПОСТРОЕНИЕ ФУНКЦИИ НАДЕЖНОСТИ 8
3.1 Алгоритм разрезания 8
3.2 Алгоритм ортогонализации 11
4 ДЕКОМПОЗИЦИЯ СИСТЕМЫ 13
5 ВЕРОЯТНОСТЬ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ СИСТЕМЫ 17
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЕЕ КРИТИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 23

Большинство технических объектов являются сложными системами, состоящими из отдельных узлов, деталей, агрегатов, устройств контроля, управления и т.д. Надежность технической системы является составным свойством, включающим в себя безотказность, долговечность, восстанавливаемость и сохраняемость входящих в систему элементов. Основным здесь является свойство безотказности - способность изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение заданного времени.
Конечной целью расчета надежности технических устройств является оптимизация конструктивных решений и параметров, режимов эксплуатации, организация технического обслуживания и ремонтов. Надежность информационной системы должна обеспечиваться на всех этапах жизненного цикла: от проектирования и изготовления до эксплуатации. Еще в процессе проектирования решаюся вопросы создания устройства или системы с заданным уровнем надежности, закладываются конструктивные и схемные решения, обеспечивающие безотказное функционирование всех элементов системы. Не менее важна реализация необходимого уровня надежности при эксплуатации путем выполнения установленных инструкциями условий и правил применения устройств, своевременного принятия мер по устранению причин выявленных дефектов и неисправностей; анализу опыта использования устройств.
Целью настоящей работы является исследование надежности технической системы. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- сформировать структурную функцию алгебры логики с помощью дерева отказов;
- освоить алгоритмы разрезания и ортогонализации для построения функции надежности системы;
- исследовать зависимость изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки;
- выявить наименее надежные элементы и элементы, являющиеся критичными для системы.

В результате выполнения работы были решены следующие задачи:
• определена структурная функция надёжности методом минимальных сечений
y(x) x1x6x11x16 v x2x7x12x17 v x4x9x14x19 v x3x8x13x18 v x5x10x15x20 v x1x17 v x5x8
• на основе структурной функции составлена функция надёжности при помощи алгоритмов разрезания и ортогонализации
h(r) P[y(x)1] r1r5r8r17[1-(1-r6r11r16)(1-r2r7r12)(1-r4r9r14r19) (1-r3r13r18) (1-r10r15r20)]
r1r5r8(1-r17) [1-(1-r6r11r16) (1-r4r9r14r19) (1-r3r13r18) (1-r10r15r20)]
r1(1-r5r8)[1-(1- r2r7r12r17) (1-r4r9r14r19) (1-r10r15r20)]
r1(1-r5) )[1-(1- r2r7r12r17) (1-r4r9r14r19) (1-r3r8r13r18) (1-r15r20)]
(1-r1)r5r8[1-(1- r2r7r12r17) (1-r4r9r14r19) (1-r3r13r18) (1-r15r20)]
(1-r1)r5(1-r8) [1-(1- r2r7r12r17) (1-r4r9r14r19)(1-r10r15r20)]
(1-r1r5)[1-(1- r2r7r12r17) (1-r4r9r14r19) (1-r3r8r13r18) (1-r15r20)]
• сделан вывод о нецелесообразности использования алгоритма ортогонализации при ручных расчетах вследствие многоэлементности заданной технической системы
• выполнена декомпозиция системы, построена таблица значений вероятностей безотказной работы элементов и системы в целом, построена графическая зависимость вероятности от времени работы
• выявлены наиболее слабые элементы технической системы - 10, 15 и 18 с вероятностью безотказной работы 0,763
• установлены наиболее критичные элементы технической системы, самым значимым является элемент 5, а самым незначимым является элемент 7.