Способ обеспечения устойчивого функционирования сложного программно-аппаратного объекта сложной функционально-динамической системы Российский патент 2023 года по МПК G06F21/12 

Изобретение относится к области обработки цифровых данных с помощью электрических устройств, а в частности к резервному копированию и восстановлению.

Термины и определения:

Функция - устойчивая совокупность однородных специализированных работ (действий, операций) [Основные элементы процессорного подхода. Электронный ресурс: https://studfile.net/preview/3583188/].

Элемент сложного программно-аппаратного объекта - составная часть объекта, которая выполняет определенную функцию (набор функций, часть функции).

Сложный программно-аппаратный объект - это набор технических и программных средств, работающих совместно для выполнения одной или нескольких функций (набора функций).

Известен способ защиты данных, (патент РФ № 2445686, G06F 15/177, опубл. 20.03.2012 г., Бюл. № 8) заключающийся в том, что создают образ виртуальной машины, включающий файловую систему и гостевую операционную систему, устанавливают в файловую систему образа виртуальной машины требуемое программное обеспечение, выполняют настройку программного обеспечения; сохраняют информацию об изменениях в файловой системе, связанных с установкой и настройкой программного обеспечения, затем устанавливают операционную систему на целевом компьютере и повторяют указанные изменения на целевом компьютере, формируют первый переносной носитель информации, на котором размещают дистрибутив гостевой операционной системы, выполняют установку целевой операционной системы на целевой компьютер с использованием дистрибутива операционной системы на первом переносном носителе информации.

Недостатком данного способа является то, что создание резервных копий после логически завершенных действий возможно только по команде оператора вручную. В процессе функционирования и эксплуатации системы резервное копирование происходит периодически без учета изменений и текущего состояния системы, что приводит к отсутствию актуальной копии в любой момент времени. При этом существенно возрастает время необходимое для подготовки и создания резервной копии, что приведет к увеличению времени восстановления функционирования компьютера.

Известен способ резервного копирования, (патент РФ № 2646309, G06F 11/14, G06F 9/455, опубл. 02.03.2018 г., Бюл. № 7) заключающийся в том, что устанавливают и настраивают программное обеспечение целевого компьютера ИТ-инфраструктуры предприятия, создают образ виртуальной машины, включающей файловую систему в гостевую операционную систему, выполняют настройку программного обеспечения, формируют первый переносной носитель информации, на котором размещают дистрибутив гостевой операционной системы, выполняют установку операционной системы на целевом компьютере с использованием дистрибутива операционной системы на первом переносном носителе информации, применяют снимок изменений к образу виртуальной машины, осуществляют запуск соответствующего хранимого образа виртуальной машины.

Недостатком данного способа является неэффективное использование ресурсов системы, обусловленное необходимостью постоянной синхронизации образа виртуальной машины и самой системы, существенное время, необходимое для реакции системы на сбой, принятия решения на переход на работу через виртуальную машину.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям аналогом (прототипом) к заявленному является способ установки, настройки и восстановления программного обеспечения сложных программно-аппаратных объектов (патент РФ № 2742675, G06F 9/44, опубл. 09.02.2021 г., Бюл. № 4), заключающийся в том, что формируют переносной носитель информации, на котором создают базу данных, в которую сохраняют исходные данные что дополнительно задают и сохраняют в базе данных исходные данные, характеризующие количество функций, реализуемых сложным программно-аппаратным объектом, периодичность выполнения и время реализации каждой функции, реализуемой сложным программно-аппаратным объектом; периодичность контроля надежности каждого элемента, используемого в составе сложного программно-аппаратного объекта; набор значений параметров, характеризующих функционирование элемента сложного программно-аппаратного объекта; набор значений допустимого отклонения параметров каждого элемента, реализуемого в сложном программно-аппаратном объекте; эталонный набор значений параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно- аппаратном объекте; набор значений допустимого отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте, для реализации каждой функции формируют последовательность задействования элементов сложного программно-аппаратного объекта; на основе сформированной последовательности задают последовательность снятия образов с элементов сложного программно-аппаратного объекта; настраивают сложный программно-аппаратный объект, полученные образы сохраняют в базу данных, находящуюся на переносном носителе информации; для реализации каждой из n-функций формируют последовательность задействования элементов сложного программно-аппаратного объекта; на основе сформированной последовательности задают последовательность снятия образов с элементов сложного программно-аппаратного объекта; разрабатывают модель надежного функционирования для исследуемого программно-аппаратного объекта; моделируют функционирование программно-аппаратного объекта в условиях сбоев и дефектов программирования, сохраняют результаты моделирования в базу данных; ранжируют результаты моделирования по периодичности возникновения ошибок и сбоев; на основании схемы взаимосвязи элементов программно-аппаратного объекта определяют степень влияния каждого элемента программно-аппаратного объекта на надежное функционирование всего программно-аппаратного объекта; ранжируют степень влияния каждого элемента программно-аппаратного объекта на надежное функционирование всего программно-аппаратного объекта; на основании результатов моделирования функционирования программно-аппаратного объекта для каждого элемента сложного программно-аппаратного объекта корректируют значения периодичности контроля параметров качества реализуемой им функции и параметров, характеризующих его функционирование; на основании определенного влияния элементов программно-аппаратного объекта определяют периодичность сохранения промежуточных данных; осуществляется контроль времени функционирования последовательности, если условие выполнено, то завершается работа, если нет, то продолжается контроль; осуществляют функционирование программно-аппаратного объекта; на основе заданной последовательности снятия образов с элементов сложного программно-аппаратного объекта последовательно снимают эталонные образы операционных систем каждого элемента сложного программно-аппаратного объекта, полученные образы сохраняют в базу данных, находящуюся на переносном носителе информации; на основании определенной периодичности сохраняют промежуточные результаты вычислений на съемный носитель информации путем перезаписи сохраняемой информации; на основании определенной периодичности контроля путем сравнения эталонных образов и измеренных значений оценивают правильность функционирования сложного программно-аппаратного объекта и принимается решение о предотказовом состоянии элемента программно-аппаратного объекта; если условие выполнено, то переустанавливают необходимое программное обеспечение в соответствии со схемой взаимосвязи элементов программно-аппаратного объекта.

Недостатком данного способа является неэффективное использование ресурса объекта, связанное с необходимостью восстановления всего программного обеспечения САПО, а не тех элементов, которые используются для восстановления функций объекта, что приводит к увеличению времени восстановления программного обеспечения.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является низкая устойчивость функционирования САПО, обусловленная большим временем восстановления функционирования сложного программно-аппаратного объекта, большие ресурсные затраты в связи с необходимостью выявления всех функций, всех элементов, участвующих в их реализации, и восстановления операционных систем всех элементов САПО.

Техническая проблема решается за счет выявления не выполняющихся, нарушенных и новых появившихся функций САПО сложной функционально-динамической системы, определения элементов, участвующих в реализации данных функций, выявления элементов, участвующих в реализации двух и более функций, поэтапного восстановлении программного обеспечения только элементов, участвующих в реализации не выполняющихся, нарушенных и новых появившихся функций САПО.

Техническим результатом изобретения является обеспечение устойчивого функционирования сложного программно-аппаратного объекта (САПО) сложной функционально-динамической системы, уменьшение времени и ресурсов, необходимых для восстановления функционирования САПО.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, заключающемся в том, что формируют базу данных, в которую сохраняют исходные данные, характеризующие количество функций, реализуемых сложным программно-аппаратным объектом, периодичность выполнения и время реализации каждой функции, реализуемой сложным программно-аппаратным объектом; эталонный набор значений параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте; набор значений допустимого отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте; настраивают сложный аппаратно-программный объект (САПО), формируют его образы, полученные образы сохраняют в базу данных на переносном носителе информации; для реализации каждой из j-ой функции, где j = 1, 2, …, J, J – общее количество функций, реализуемых САПО, формируют последовательность задействования элементов сложного программно-аппаратного объекта; на основе сформированной последовательности задают последовательность снятия образов с элементов сложного программно-аппаратного объекта; определяют периодичность контроля параметров качества реализуемой им функции и параметров, характеризующих его функционирование; осуществляют функционирование программно-аппаратного объекта; на основе заданной последовательности снятия образов с элементов сложного программно-аппаратного объекта последовательно снимают эталонные образы операционных систем каждого элемента сложного программно-аппаратного объекта, полученные образы сохраняют на переносной носитель информации; на основании определенной периодичности контроля путем сравнения эталонных образов и измеренных значений оценивают правильность функционирования сложного программно-аппаратного объекта, дополнительно определяют и записывают в базу данных исходных данных значимость каждой функции для сложного программно-аппаратного объекта; значимость каждого элемента, участвующего в реализации j-ой функции; ранжируют функции сложного программно-аппаратного объекта по значимости для сложного программно-аппаратного объекта; ранжируют элементы сложного программно-аппаратного объекта по значимости для каждой функции сложного программно-аппаратного объекта; определяют оптимальную периодичность записи эталонных образов программного обеспечения сложного программно-аппаратного объекта на переносной носитель информации и на ЭВМ; с определенной периодичностью и на основе заданной последовательности формируют эталонные образы всего программного обеспечения каждого элемента сложного программно-аппаратного объекта и сохраняют их в базу данных на переносной носитель информации и на ЭВМ; перед записью очередного образа проверяют отсутствие заражения вредоносным программным обеспечением (ПО); в процессе функционирования сложного программно-аппаратного объекта осуществляют контроль качества выполнения функций, путем измерения заданных параметров, и выявляют воздействие вредоносного ПО на его программное обеспечение, для чего выявляют функции сложного программно-аппаратного объекта, которые не выполняются, путем сравнения измеренных и заданных параметров, характеризующих выполнение каждой j-ой функции; для каждой не выполняющейся i-й функции, i = 1, 2, … I, где I — количество не выполняющихся функции сложного программно-аппаратного объекта, определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в ее реализации; выявляют нарушенные функции сложного программно-аппаратного объекта путем сравнения измеренных и заданных параметров, характеризующих выполнение каждой j-ой функции; оценивают качество выполнения каждой k-ой нарушенной функции, k = 1, 2, … K, где K — количество нарушенных функции сложного программно-аппаратного объекта, для чего сравнивают значения отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте, с заданным допустимым значением; если значения отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте, меньше заданных допустимых, продолжают контроль функционирования сложного программно-аппаратного объекта; если значения отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте, больше заданных допустимых, то для каждой нарушенной k-й функции определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в ее реализации; определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в реализации более чем одной не выполняющейся и нарушенной функциях; ранжируют элементы, участвующие в реализации более чем одной не выполняющейся и нарушенной функциях по значимости для сложного программно-аппаратного объекта, исходя из количества функций, для реализации которых используется элемент; последовательно в соответствии с рангом осуществляют восстановление каждой i-й не выполняющейся и каждой k-й нарушенной функции сложного программно-аппаратного объекта, для чего последовательно блокируют элементы, участвующие в реализации i-ой не выполняющейся и k-ой нарушенной функциях, начиная с элементов, участвующих в реализации более чем одной не выполняющейся и нарушенной функции в соответствии с их рангом, затем остальных элементов, участвующих в реализации не выполняющейся и нарушенной функции, в соответствии с их рангом; последовательно осуществляют восстановление ПО элементов сложного программно-аппаратного объекта, начиная с элементов, участвующих в реализации более чем одной не выполняющейся и нарушенной функции в соответствии с их рангом, затем остальных элементов, участвующих в реализации не выполняющейся и нарушенной функции, в соответствии с их рангом; проверяют восстановление не выполняющейся и нарушенной функции сложного программно-аппаратного объекта после восстановления ПО каждого n-го элемента, участвующего в реализации не выполняющейся и нарушенной j-функции; если функция не восстановлена, продолжают осуществлять восстановление ПО следующего элемента, участвующего в реализации не выполняющейся и нарушенной функции, в соответствии с его рангом, если функция восстановлена, переходят к восстановлению следующей не выполняющейся и нарушенной функции сложного программно-аппаратного объекта, повторяют действия до полного восстановления всех не выполняющихся и нарушенных функций сложного программно-аппаратного объекта; выявляют новые появившиеся функции сложного программно-аппаратного объекта, отсутствующие в базе данных; для каждой новой появившейся функции выделяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в ее реализации; определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в реализации более чем одной новой появившейся функции; ранжируют элементы, участвующие в реализации более чем одной новой функции в зависимости от количества новых функций, в реализации которых они участвуют; устраняют каждую s-ю новую функцию сложного программно-аппаратного объекта, s = 1, 2, … S, где S — количество новых появившихся функций сложного программно-аппаратного объекта, для чего последовательно блокируют элементы, участвующие в реализации s-ой новой функции сложного программно-аппаратного объекта, начиная с элементов, участвующих в реализации более чем одной новой появившейся функции в соответствии с их рангом, затем остальных элементов, участвующих в реализации новой появившейся функции, в соответствии с их рангом; последовательно осуществляют восстановление ПО элементов сложного программно-аппаратного объекта, начиная с элементов, участвующих в реализации более чем одной новой появившейся функции в соответствии с их рангом, затем остальных элементов, участвующих в реализации новой появившейся функции, в соответствии с их рангом; проверяют устранение новой появившейся s-ой функции сложного программно-аппаратного объекта, после восстановления ПО каждого элемента, участвующего в реализации новой s-ой функции; если функция не устранена, продолжают осуществлять восстановление ПО следующего элемента, участвующего в реализации новой функции, в соответствии с его рангом, если функция устранена, переходят к устранению следующей новой появившейся функции сложного программно-аппаратного объекта, повторяют действия до устранения всех новых появившихся функций сложного программно-аппаратного объекта, продолжают осуществлять контроль функционирования сложного программно-аппаратного объекта, выявлять воздействие вредоносного ПО на его программное обеспечение и осуществлять восстановление его функций до истечения времени его функционирования.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественным всем признакам заявленного способа, отсутствуют. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "новизна".

Перечисленная новая совокупность существенных признаков обеспечивает расширение возможности способа прототипа за счет выявления не выполняющихся, нарушенных и новых не регламентированных функций, элементов, участвующих в их реализации, выявления элементов, участвующих в реализации более чем двух функций и восстановлении их программного обеспечения.

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

«Промышленная применимость» способа обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие данный способ с достижением указанного в изобретении результата.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:

фиг. 1 - обобщенная структурно-логическая последовательность способа обеспечения устойчивого функционирования сложного программно-аппаратного объекта сложной функционально-динамической системы.

Заявленный способ поясняется блок-схемой способа обеспечения устойчивого функционирования сложного программно-аппаратного объекта сложной функционально-динамической системы (фиг.1).

В блоке 1 формируют исходные данные:

количество функций, реализуемых сложным программно-аппаратным объектом,

периодичность выполнения и время реализации каждой функции, реализуемой сложным программно-аппаратным объектом;

эталонный набор значений параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте;

набор значений допустимого отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте.

В блоках 2 и 3 формируют базу данных на ЭВМ и записывают в нее исходные данные.

В блоке 4 настраивают САПО.

В блоке 5 формируют эталонные образы всего программного обеспечения каждого элемента сложного программно-аппаратного объекта [Управление образами операционных систем [Электронный ресурс] URL: https://docs.microsoft.com/ru-ru/mem/configmgr/osd/get-started/manage-operating-system-images], [Создание и использование образа эталонного компьютера [http://www.xnets.ru/plugins/content/content.php?content.159]] (дата обращения 15.01.2022).

В блоке 6 полученные образы записывают в базу данных, находящуюся на переносном носителе информации и на ЭВМ [Управление образами операционных систем [Электронный ресурс] URL: https://docs.microsoft.com/ru-ru/mem/configmgr/osd/get-started/manage-operating-system-images] (дата обращения 15.01.2022).

В блоке 7 определяют последовательность задействования элементов для реализации каждой функции САПО.

В блоке 8 определяют значимость каждой функции, реализуемой САПО для него.

В блоке 9 ранжируют функции САПО по значимости для САПО [Правила ранжирования Электронный ресурс. Режим доступа: https://studfiles.net/preview/1957017/page:2/].

В блоке 10 определяют значимость каждого элемента САПО, участвующих в реализации j-ой функции, для функций [Пример определения значимости объектов представлен в Бысаров А.Г., Шинкаренко А.Ф., Ситало Е.А. Подход к оцениванию важности информационно-технических объектов. СПб.: Труды ВКА им. А.Ф. Можайского. Выпуск 642, 2014. с. 64-70].

В блоке 11 ранжируют элементы САПО по значимости для каждой реализуемой функции [Правила ранжирования Электронный ресурс. Режим доступа: https://studfiles.net/preview/1957017/page:2/].

В блоке 12 на основе сформированной последовательности задействования элементов для реализации каждой функции САПО задают последовательность снятия образов с элементов САПО.

В блоке 13 определяют периодичность контроля качества выполнения функций САПО. Способы определения оптимальной периодичности контроля известны, например, [Способ оптимальной периодичности контроля состояния технических средств и систем при минимальном времени получения результата патент РФ № 2659314, G06F 19/00, опубл. 29.06.2018 г]

В блоке 14 осуществляют функционирование сложного программно-аппаратного объекта.

В блоке 15 в соответствии с прототипом [Способ установки, контроля и восстановления программного обеспечения, сложных программно-аппаратных объектов патент РФ № 2742675, G06F 9/44, опубл. 09.02.2021 г.], определяют оптимальную периодичность записи эталонного образа с элементов САПО на переносной носитель информации и на ЭВМ.

В блоке 16 проверяют отсутствие заражения вредоносным ПО эталонных образов элементов САПО. [Пример, проверки ПО на наличие вредоносного ПО. Электронный ресурс. Режим доступа: https://vms.drweb.ru/scan_file/ или https://support.kaspersky.ru/15674 или https://support.avast.com/ru-ua/article/Antivirus-PC-virus-scan/]. (дата обращения 15.01.2022).

В блоке 17 с определенной периодичностью и на основе заданной последовательности снимают эталонные образы всего программного обеспечения каждого элемента сложного программно-аппаратного объекта и сохраняют их в базу данных на переносной носитель информации и на ЭВМ.

В блоке 18 осуществляют контроль качества выполнения функций, путем измерения заданных параметров. В блоке 19 выявляют нарушение функционирования САПО. Выявляют воздействие вредоносного ПО на его программное обеспечение, для чего:

по прекращению выполнения функции САПО (блок 22), нарушению выполнения функции САПО (блок 23) и появлению новой функции САПО (блок 39).

В блоке 20 выявляют функции сложного программно-аппаратного объекта, которые не выполняются, путем сравнения измеренных и заданных параметров, характеризующих выполнение каждой j-ой функции. В блоке 21 для каждой не выполняющейся i-й функции, i = 1, 2, … I, где I — количество не выполняющихся функции сложного программно-аппаратного объекта, определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в ее реализации. [Пример определения совокупности элементов системы, функционирующих для выполнения функции представлен в Шпаковский Н.А. ТРИЗ. Анализ технической информации и генерации новых идей. М.: ФОРУМ, 2010. 264 с.].

В блоке 22 выявляют нарушенные функции сложного программно-аппаратного объекта путем сравнения измеренных и заданных параметров, характеризующих выполнение каждой j-ой функции.

В блоке 23 оценивают качество выполнения нарушенной функции, для чего в блоке 24 сравнивают значения отклонения параметров качества каждой нарушенной функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте, с заданным допустимым значением.

Если значения отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте, меньше заданных допустимых, продолжают контроль функционирования сложного программно-аппаратного объекта, иначе для каждой нарушенной k-й функции определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в ее реализации (блок 25).

В блоке 26 определяют элементы САПО, участвующие в реализации более чем одной нарушенной и не выполняющейся функции.

В блоке 27 ранжируют элементы САПО, участвующие в реализации более чем одной нарушенной и не выполняющейся функции по значимости для САПО, исходя из количества функций, для реализации которых они используются. [Пример ранжирования в Правилах ранжирования Электронный ресурс. Режим доступа: https://studfiles.net/preview/1957017/page:2/]. (дата обращения 15.01.2022).

В блоке 28 в зависимости от ранга последовательно блокируют, а в блоке 29 восстанавливают ПО элементов, участвующих в реализации нарушенных и не выполняющихся функций. [Пример средств для блокирования ПО представлен в Блокировка операций, как защита от вредоносных программ [Электронный ресурс. Режим доступа: https://habr.com/ru/post/335448/]. (дата обращения 15.01.2022).

В блоке 30 проверяют восстановление не выполняющихся и нарушенных функций сложного программно-аппаратного объекта после восстановления ПО каждого n-го элемента, участвующего в реализации не выполняющихся и нарушенных функций. Если функции не восстановлены, то переходят к восстановлению следующего элемента, их реализующего (блоки 31 и 32) и повторяют действия по восстановлению ПО.

Если функция восстановлена, переходят к восстановлению следующей нарушенной и не выполняющейся функции (блоки 33 и 34, 35 и 36).

Под восстановлением понимается перезагрузка ПО элемента САПО, откат к предыдущей сохраненной копии ПО элемента или полная переустановка и настройка ПО элемента в соответствии с его задачами в САПО и функциями, для реализации выполнения которых он используется.

В блоке 37 выявляют новые появившиеся функции САПО [Пример выявления функции в системе в А.В. Заграновская, Ю.Н. Эйсснер Теория систем и системный анализ в экономике. М.: Изд-во Юрайт, 2019. 266 с.].

В блоке 38 определяют элементы САПО, которые участвуют в реализации новой появившейся s-й функции, s =1,2, ..., S.

В блоке 39 оценивают количество новых появившихся функций. При наличии только одной новой появившейся функции переходят к блоку 49. Если количество новых появившихся функций больше одной, то переходят к блоку 40.

В блоке 49 определяют элементы САПО, которые участвуют в реализации новой появившейся s-й функции, s =1,2, ..., S, и других функций САПО.

В блоке 40, когда количество новых появившихся функций больше одной, проверяют наличие элементов САПО, участвующих в реализации более чем одной функции. Если таких элементов нет, то переходят к блоку 49. Если такие элементы есть, то к блоку 41.

В блоке 41 ранжируют элементы САПО, участвующие в реализации более чем одной новой функции, в зависимости от количества новых появившихся функций, в реализации которых они участвуют.

В блоках 42 и 50 в зависимости от ранга последовательно блокируют, а в блоках 43 и 51 восстанавливают ПО элементов, участвующих в реализации новых функций.

В блоках 44 и 52 проверяют устранение новых функций, в реализации которых участвовали элементы, у которых уже восстановлено ПО. Если функции не устранены, то переходят к следующему элементу, их реализующему (блоки 45 и 46, 53 и 54) и повторяют действия по восстановлению ПО.

Если функция устранена, переходят к устранению следующей новой появившейся функции (блоки 47 и 48, 55 и 56).

Под восстановлением ПО понимается перезагрузка ПО элемента САПО [Перезагрузка компьютера. Что это такое и для чего она нужна [Электронный ресурс. Режим доступа: https://procomputery.ru/perezagruzka-kompyutera/ или Как перезагрузить программу на компьютере https://iclubspb.ru/kak-perezagruzit-programmu-na-kompyutere/], откат к предыдущей сохраненной копии ПО элемента или полная переустановка и настройка ПО элемента в соответствии с его задачами в САПО [Резервное копирование и восстановление системы компьютера [Электронный ресурс. Режим доступа: https://support.microsoft.com/ru-ru/windows/резервное-копирование-и-восстановление-системы-компьютера-ac359b36-7015-4694-de9a-c5eac1ce9d9c]. (дата обращения 15.01.2022).

После восстановления всех нарушенных, не выполняющихся функций и устранения новых появившихся функций продолжают контроль качества выполнения функций.

В блоке 57 осуществляется контроль времени функционирования САПО. Если время функционирования САПО меньше установленного времени функционирования САПО, то продолжается его функционирование и контроль, иначе прекращают функционирование САПО.

В качестве показателя устойчивости функционирования может выступать время восстановления работоспособности объекта.

Время восстановления работоспособности для способа прототипа определяется как сумма времени переустановки программного обеспечения всех элементов САПО, времени настройки сложного программно-аппаратного объекта, времени ввода исходных данных, времени моделирования функционирования САПО, времени корректировки периодичности контроля, времени загрузки промежуточных результатов из базы данных и времени расчета:

T_{вост раб} = t_ПОij + t_настр + t_мод+ t_кор + t_загр + t_расч

Время восстановления работоспособности для заявленного способа определяется как сумма времени выявления элементов, участвующих в реализации более двух функций, ранжировании их по значимости, времени восстановления (перезапуска ПО, переустановки ПО) программного обеспечения и времени расчета:

T_{вост раб} = t_ПОij + t_ранж + t_расч

На основании представленных выражений очевидно, что время восстановления работоспособности для заявленного способа меньше, чем в способе прототипе.

На основании этого, следует вывод, что заявленный способ обеспечения устойчивого функционирования сложного программно-аппаратного объекта сложной функционально-динамической системы позволяет обеспечивать устойчивое функционирование сложного программно-аппаратного объекта (САПО) сложной функционально-динамической системы, уменьшенить время и ресурсы, необходимые для восстановления функционирования САПО за счет своевременного выявления и восстановления нарушенных функций и элементов, участвующих в их реализации, а также элементов, реализующих более одной функции сложного программно-аппаратного объекта сложной функционально-динамической системы.

Изобретение относится к области обработки цифровых данных с помощью электрических устройств, а в частности к резервному копированию и восстановлению. Технический результат заключается в обеспечении устойчивого функционирования сложного программно-аппаратного объекта (САПО) сложной функционально-динамической системы, уменьшении времени и ресурсов, необходимых для восстановления функционирования САПО. Технический результат достигается за счет выявления невыполняющихся, нарушенных и новых появившихся функций САПО сложной функционально-динамической системы, определения элементов, участвующих в реализации данных функций, выявления элементов, участвующих в реализации двух и более функций, поэтапного восстановления программного обеспечения только элементов, участвующих в реализации невыполняющихся, нарушенных и новых появившихся функций САПО. 1 ил.

Способ обеспечения устойчивого функционирования сложного программно-аппаратного объекта сложной функционально-динамической системы, заключающийся в том, что формируют базу данных, в которую сохраняют исходные данные, характеризующие количество функций, реализуемых сложным программно-аппаратным объектом, периодичность выполнения и время реализации каждой функции, реализуемой сложным программно-аппаратным объектом; эталонный набор значений параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте; набор значений допустимого отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте; настраивают сложный аппаратно-программный объект (САПО), формируют его образы, полученные образы сохраняют в базу данных на переносном носителе информации; для реализации каждой j-й функции, где j = 1, 2, …, J, J - общее количество функций, реализуемых САПО, формируют последовательность задействования элементов сложного программно-аппаратного объекта; на основе сформированной последовательности задают последовательность снятия образов с элементов сложного программно-аппаратного объекта; определяют периодичность контроля качества выполнения функций; осуществляют функционирование программно-аппаратного объекта; на основе заданной последовательности снятия образов с элементов сложного программно-аппаратного объекта последовательно снимают эталонные образы операционных систем каждого элемента сложного программно-аппаратного объекта, полученные образы сохраняют на переносной носитель информации; на основании определенной периодичности контроля путем сравнения эталонных образов и измеренных значений оценивают правильность функционирования сложного программно-аппаратного объекта, отличающийся тем, что определяют значимость каждой функции для сложного программно-аппаратного объекта; значимость каждого элемента, участвующего в реализации j-й функции; ранжируют функции сложного программно-аппаратного объекта по значимости для сложного программно-аппаратного объекта; ранжируют элементы сложного программно-аппаратного объекта по значимости для каждой функции сложного программно-аппаратного объекта; определяют оптимальную периодичность записи эталонных образов программного обеспечения сложного программно-аппаратного объекта на переносной носитель информации и на ЭВМ; с определенной периодичностью и на основе заданной последовательности формируют эталонные образы всего программного обеспечения каждого элемента сложного программно-аппаратного объекта и сохраняют их в базу данных на переносной носитель информации и на ЭВМ; перед записью очередного образа проверяют отсутствие заражения вредоносным программным обеспечением; в процессе функционирования сложного программно-аппаратного объекта осуществляют контроль качества выполнения функций путем измерения заданных параметров и выявляют воздействие вредоносного ПО на его программное обеспечение, для чего выявляют функции сложного программно-аппаратного объекта, которые не выполняются, путем сравнения измеренных и заданных параметров, характеризующих выполнение каждой j-й функции; для каждой невыполняющейся i-й функции, i = 1, 2, … I, где I - количество невыполняющихся функций сложного программно-аппаратного объекта, определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в ее реализации; выявляют нарушенные функции сложного программно-аппаратного объекта путем сравнения измеренных и заданных параметров, характеризующих выполнение каждой j-й функции; оценивают качество выполнения каждой k-й нарушенной функции, k = 1, 2, … K, где K - количество нарушенных функций сложного программно-аппаратного объекта, для чего сравнивают значения отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте, с заданным допустимым значением; если значения отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте, меньше заданных допустимых, продолжают контроль функционирования сложного программно-аппаратного объекта; если значения отклонения параметров качества каждой функции, реализуемой в сложном программно-аппаратном объекте, больше заданных допустимых, то для каждой нарушенной k-й функции определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в ее реализации; определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в реализации более чем одной невыполняющейся и нарушенной функции; ранжируют элементы, участвующие в реализации более чем одной невыполняющейся и нарушенной функции, по значимости для сложного программно-аппаратного объекта, исходя из количества функций, для реализации которых используется элемент; последовательно в соответствии с рангом осуществляют восстановление каждой i-й невыполняющейся и каждой k-й нарушенной функции сложного программно-аппаратного объекта, для чего последовательно блокируют элементы, участвующие в реализации i-й невыполняющейся и k-й нарушенной функций, начиная с элементов, участвующих в реализации более чем одной невыполняющейся и нарушенной функции, в соответствии с их рангом, затем остальных элементов, участвующих в реализации i-й невыполняющейся и k-й нарушенной функций, в соответствии с их рангом; последовательно осуществляют восстановление ПО элементов сложного программно-аппаратного объекта, участвующих в реализации i-й невыполняющейся и k-й нарушенной функций, начиная с элементов, участвующих в реализации более чем одной невыполняющейся и нарушенной функции, в соответствии с их рангом, затем остальных элементов, участвующих в реализации i-й невыполняющейся и k-й нарушенной функций, в соответствии с их рангом; проверяют восстановление невыполняющихся и нарушенных функций сложного программно-аппаратного объекта после восстановления ПО каждого n-го элемента, участвующего в реализации невыполняющихся и нарушенных функций; если функция не восстановлена, продолжают осуществлять восстановление ПО следующего элемента, участвующего в реализации i-й невыполняющейся и k-й нарушенной функций, в соответствии с его рангом, если функция восстановлена, переходят к восстановлению следующей невыполняющейся и нарушенной функции сложного программно-аппаратного объекта, повторяют действия до полного восстановления всех невыполняющихся и нарушенных функций сложного программно-аппаратного объекта, выявляют новые появившиеся функции сложного программно-аппаратного объекта, отсутствующие в базе данных; для каждой новой появившейся функции определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в ее реализации; определяют элементы сложного программно-аппаратного объекта, участвующие в реализации более чем одной новой появившейся функции; ранжируют элементы, участвующие в реализации более чем одной новой функции в зависимости от количества новых функций, в реализации которых они участвуют; устраняют каждую s-ю новую функцию сложного программно-аппаратного объекта, s = 1, 2, … S, где S - количество новых появившихся функций сложного программно-аппаратного объекта, для чего последовательно блокируют элементы, участвующие в реализации s-й новой функции сложного программно-аппаратного объекта, начиная с элементов, участвующих в реализации более чем одной новой появившейся функции, в соответствии с их рангом, затем остальных элементов, участвующих в реализации новой появившейся функции, в соответствии с их рангом; последовательно осуществляют восстановление ПО элементов сложного программно-аппаратного объекта, начиная с элементов, участвующих в реализации более чем одной новой появившейся функции, в соответствии с их рангом, затем остальных элементов, участвующих в реализации новой появившейся функции, в соответствии с их рангом; проверяют устранение новой появившейся s-й функции сложного программно-аппаратного объекта, после восстановления ПО каждого элемента, участвующего в реализации новой s-й функции; если функция не устранена, продолжают осуществлять восстановление ПО следующего элемента, участвующего в реализации новой функции, в соответствии с его рангом, если функция устранена, переходят к устранению следующей новой появившейся функции сложного программно-аппаратного объекта, повторяют действия до устранения всех новых появившихся функций сложного программно-аппаратного объекта, продолжают осуществлять контроль функционирования сложного программно-аппаратного объекта, выявлять воздействие вредоносного ПО на его программное обеспечение и осуществлять восстановление его функций до истечения времени его функционирования.