УСТРОЙСТВО ПОИСКА ИНФОРМАЦИИ Российский патент 2023 года по МПК G06F9/46 G06F16/00 

Изобретение относится к области электросвязи и к вычислительной технике и предназначено для поиска и оперативной идентификации информации в сетях передачи данных с коммутацией пакетов, в информационно-справочных (поисковых) системах и в системах интеллектуальной аналитической обработки больших массивов гетерогенных данных о событиях кибербезопасности в интересах оценки состояния, поддержки принятия решений и расследования компьютерных инцидентов в критически важных инфраструктурах.

Известно устройство поиска информации, включающее N≥2 блоков хранения маски, N блоков селекции, делитель частоты, формирователь временных интервалов, регистр стратегии поиска, блок формирования адреса маски переходов, блок индикации, N селекционных контроллеров времени поиска, главный контроллер времени поиска и генератор тактовых импульсов (см. патент РФ №2553093 «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 10.06.2015 г., Бюл. 16). Устройство позволяет повысить вероятность своевременного поиска информации в условиях непрерывной динамики смены состояний поисковых запросов и с учетом влияющих факторов, за счет дешифровки, динамической коррекции и синхронизации значений (границ) максимального времени поиска для каждого конкретного сценария (поискового запроса).

Недостатком данного устройства является относительно низкая область применения, что не позволяет определять тип ожидаемых блоков двоичной информации (БДИ), в условиях, когда параметры сценария поиска (значения признаков идентификации (битовых масок) и порядок их следования), могут носить недостоверный характер.

Известно устройство поиска информации, которое содержит N≥2 блоков хранения маски, N блоков селекции, делитель частоты, формирователь временных интервалов, регистр стратегии поиска, блок формирования адреса маски переходов, блок индикации, N селекционных контроллеров времени поиска, главный контроллер времени поиска, генератор тактовых импульсов, блок проверки сценария поиска и блок коррекции сценария поиска (см. патент №2656736 «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 06.06.2018 г., Бюл. 18). Данное устройство позволяет повысить достоверность реализации поисковых запросов за счет предварительного анализа, выявления (селекции) неоднозначно (недостоверно, неполно) идентифицируемых значений кода типа БДИ и математически корректной верификации этих данных, путем преобразования идентифицируемых (определенных, распознанных) недостоверно (неполно, противоречиво) значений кода, к виду, пригодному для однозначного принятия достоверного решения о типе ожидаемых БДИ.

Однако данное устройство имеет недостаток - относительно низкую достоверность реализации поисковых запросов в условиях, характерных для реальных современных информационно-справочных (поисковых) систем - когда сценарий поиска реализуется в условиях нечеткости данных об истинных значениях параметров данного сценария.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является устройство поиска информации (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18), содержащее N≥2 блоков хранения маски, N блоков селекции, делитель частоты, формирователь временных интервалов, регистр стратегии поиска, блок формирования адреса маски переходов, блок индикации, N селекционных контроллеров времени поиска, главный контроллер времени поиска, генератор тактовых импульсов, блок анализа нечеткого сценария поиска и блок преобразования нечеткого сценария поиска. При этом тактовый вход делителя частоты является первым тактовым входом устройства, а выход делителя частоты соединен с тактовым входом формирователя временных интервалов, входы разрешения записи N блоков хранения маски объединены и являются входом разрешения записи устройства, L-разрядные информационные входы, где L≥2, N блоков селекции объединены и являются L-разрядным информационным входом устройства. Причем первые L-разрядные входы «Маска 1» и «Маска 2» N блоков хранения маски, являются первыми L-разрядными входами соответственно «Маска 1» и «Маска 2» устройства. Вторые L-разрядные выходы «Маска 1» и «Маска 2» N блоков хранения маски подключены ко вторым L-разрядным входам «Маска 1» и «Маска 2» соответствующих блоков селекции. Вход «Начальный сброс» формирователя временных интервалов соединен с входом «Начальный сброс» блока формирования адреса маски переходов и является входом «Начальный сброс» устройства. При этом, М-разрядный вход «Код времени ожидания» формирователя временных интервалов, где М≥2 - разрядность кода времени ожидания, является М-разрядным входом «Код времени ожидания» устройства, а выход формирователя временных интервалов соединен с входом «Сброс» блока формирования адреса маски переходов, сигнальный выход регистра стратегии поиска соединен с сигнальными входами формирователя временных интервалов и блока формирования адреса маски переходов. Причем K-разрядный адресный вход, где K=(log₂ N)+1, управляющий вход, N-разрядный информационный вход и разрешающий вход регистра стратегии поиска являются соответственно K-разрядным адресным входом, управляющим входом, N-разрядным информационным входом и разрешающим входом устройства, входы «Выбор кристалла» и «Чтение/запись» регистра стратегии поиска являются соответственно входами «Выбор кристалла» и «Чтение/запись» устройства, N-разрядный вход «Правило завершения поиска» и выход «Результат поиска» блока индикации являются соответственно N-разрядным входом «Правило завершения поиска» и выходом «Результат поиска» устройства. При этом выход «Результат сравнения» n-го блока селекции, где n=1,2,…,N, соединен с входом «Результат сравнения» n-го селекционного контроллера времени поиска, выход «Результат сравнения» которого соединен с n-м входом «Результат сравнения» регистра стратегии поиска и с n-м входом «Результат сравнения» блока формирования адреса маски переходов. Выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовому входу n-ого блока селекции, вход «Обнуление» которого является n-м входом «Обнуление» устройства. При этом S-разрядный корректирующий вход, где S≥2 - разрядность корректирующего кода времени поиска, n-ого блока селекции объединен с S-разрядным проверочным входом n-ого селекционного контроллера времени поиска и подключен к n-ому S-разрядному выходу главного контроллера времени поиска, N S-разрядных входов которого являются соответствующими N S-разрядными входами «Коррекция максимального времени поиска» устройства. Причем K-разрядный выход «Код события» блока формирования адреса маски переходов соединен с K-разрядным информационным входом блока анализа нечеткого сценария поиска, K проверочных выходов которого соединены с соответствующими K проверочными входами блока преобразования нечеткого сценария поиска, K-разрядный выход которого и K-разрядный транзитный выход блока анализа нечеткого сценария поиска объединены между собой и являются K-разрядными входами «Код события» регистра стратегии поиска и блока индикации соответственно.

В прототипе реализуется возможность повышения достоверности осуществления поисковых запросов за счет предварительного анализа, выявления (селекции) нечетко заданных (наблюдаемых) значений кода типа БДИ и математически корректной верификации этих данных, путем преобразования нечетко заданных (наблюдаемых) значений кода, к виду, пригодному для однозначного принятия достоверного решения о типе ожидаемых БДИ.

Однако прототип имеет недостаток - относительно низкую надежность и устойчивость функционирования в условиях, присущих реальному процессу поступления (циркуляции) больших массивов (потоков) гетерогенных данных в сетях передачи данных (СПД), в информационно-справочных и поисковых системах (ИСПС) и в системах интеллектуальной аналитической обработки данных (СИАОД) для анализа кибербезопасности критически важных инфраструктур (КВИ). Устройство-прототип не способно осуществлять поисковые запросы в динамике работы реальных СПД, ИСПС и СИАОД, когда интенсивность поступающих данных, интенсивность БДИ может плавно изменяться под влиянием управляющих воздействий (времени поиска для текущих поисковых запросов) или внешних факторов, создавая потенциальную угрозу блокировки (коллапса) процесса реализации поисковых запросов (процесса поиска информации) для систем такого класса.

Иными словами, в прототипе нет возможности идентифицировать и верифицировать граничные и аварийные (катастрофичные) состояния, характерные для аварийного, критического положения параметров надежности и устойчивости процесса реализации поисковых запросов, когда присутствуют плавные и незначительные вариации внешних условий и управляющих воздействий (таких как интенсивность поступающих БДИ или время поиска), имеющих место в реальных СПД, ИСПС и СИАОД. Это связано с тем, что устройство-прототип не позволяет осуществлять идентификацию, верификацию и априорное предупреждение об аварийных (катастрофичных) условиях реализации процесса поиска в больших массивах информации, реализации поисковых запросов в потоках гетерогенных данных большого объема. Это исключает применение прототипа для надежного, устойчивого, своевременного и динамического поиска информации в реальных условиях, когда есть угроза достижения критической (на границе возможностей реализации поисковых запросов) интенсивности поступления БДИ при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий.

Такая ситуация способна проявится не сразу в ходе очередного этапа реализации поисковых запросов, однако плавный рост интенсивности поступления БДИ, в вопросе о сохранении надежности и устойчивости процесса поиска информации (при плавных и незначительных вариациях параметров информационного потока), очень опасна. Вопросами идентификации и верификации возможных катастрофических состояний управляемого объекта занимается раздел математической теории, называемый теорией катастроф [1-5]. Данная теория посвящена скачкообразным изменениям состояний управляемого и анализируемого объекта, возникающим в виде внезапного ответа системы (объекта) на плавное изменение параметров, вызванное управляющими или внешними воздействиями.

Катастрофы на радиотехнических, информационно-телекоммуникационных, информационно-поисковых и вычислительных системах (например, таких, как СПД, ИСПС и СИАОД) приводят к блокировке, коллапсу процесса их функционирования, могут выступать в виде неожиданных «лавинных» отказов, перегрузок коммутационных устройств, резких перепадов пропускной способности каналов, скачкообразного изменения параметров кибербезопасности, параметров среды распространения сигнала и т.п. Например, с целью осуществления процесса интеллектуальной аналитической обработки больших массивов гетерогенных данных о событиях кибербезопасности в интересах оценки состояния, поддержки принятия решений и расследования компьютерных инцидентов в критически важных инфраструктурах, оператор (администратор) формирует управляющие воздействия, рассчитанные на определенную пропускную способность системы поиска, учитывая определенную интенсивность поступления анализируемых БДИ. Однако во время функционирования СПД, ИСПС или СИАОД происходит плавный дрейф параметров анализируемого информационного потока (например, плавное, нарастающее изменение интенсивности поступления блоков двоичной информации), который в непредвиденный момент времени способен привести к скачкообразному изменению состояния показателей качества системы в целом - к потере надежности и устойчивости ее функционирования. Адекватная реализации поисковых запросов должна быть ориентирована на обязательную идентификацию и верификацию состояний граничной и аварийной (катастрофической) интенсивности поступления анализируемых БДИ в этих потоках, должна предсказать возможное катастрофическое состояние самой системы поиска информации, давая тем самым администратору (пользователю, оператору) возможность избежать состояний, характерных для аварийного, критического состояния параметров надежности и устойчивости процесса поиска информации. Не учет плавного изменения параметров анализируемых потоков информации облегчает задачу реализации поисковых запросов, однако резко снижает уровень достоверности результатов поиска информации.

Под «состоянием граничной и аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих БДИ (λ=w/t_наб) понимается число w поступающих для контроля и идентификации элементов входящего потока данных, т.е., количество подлежащих анализу БДИ, поступающих на L-разрядный (где L≥2) информационный вход за интервал времени t_наб, задаваемой процедурами управления и определяемой числом тактовых импульсов, например, от 10 до 1000. При этом число w поступающих элементов входящего потока данных (число поступающих БДИ), способно, плавно нарастая до критической цифры, в непредвиденный момент времени привести к скачкообразному (в подавляющем большинстве случаев - негативному) изменению состояния показателей качества системы, к потере надежности и устойчивости функционирования ее в целом, способно вызвать лавинообразное изменение качества работы устройства, вплоть до его коллапса (блокировки).

Под «поиском» понимается параллельный анализ значений признаков идентификации БДИ и контроль порядка их следования на предмет соответствия заданным правилам определение кода типа БДИ.

Под «сценарием поиска» понимается классический метод формальной графики, определяющий заданные правила следования БДИ.

Под «признаком идентификации» понимаются значения битов в соответствующих позициях БДИ.

Под «кодом типа БДИ» понимается код, соответствующий сценарию поиска и, с точки зрения физики процесса, адресу, по которому в оперативном запоминающем устройстве хранится маска переходов, определяющая этот конкретный тип ожидаемых БДИ.

Под «параметрами сценария поиска» понимается набор параметров, описывающих правила следования блоков двоичной информации - набор (множество бит кода) значений признаков идентификации (битовых масок) этих блоков и порядок их следования.

Под «реализацией поисковых запросов» понимается совокупность действий информационно-справочной (поисковой) системы, включающая выборку запроса на поиск информации из очереди, выделение этому запросу ресурса и собственно поиск информации в соответствии с заданным сценарием поиска, а также проведение завершающих операций. Поисковый запрос - посылка сигнала на поиск, инициирующего ответ.

Целью заявленного технического решения является создание управляемого устройства поиска информации, способного обеспечивать повышение надежности и устойчивости функционирования в условиях, присущих реальному процессу поступления (циркуляции) больших массивов (потоков) гетерогенных данных в СПД, ИСПС и в СИАОД, способного как осуществлять поисковые запросы, так и производить идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) значений интенсивности анализируемых потоков информации при плавных изменениях внешних условий и управляющих воздействий (интенсивности поступающих БДИ). С учетом этого, требуется создать устройство поиска информации, способное своевременно оповещать (предупреждать) пользователя (оператора, системного администратора) такой системы поиска об ее возможном аварийном состоянии, на основе полученных данных идентификации и верификации.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство поиска информации, содержащее N≥2 блоков хранения маски, N блоков селекции, делитель частоты, формирователь временных интервалов, регистр стратегии поиска, блок формирования адреса маски переходов, блок индикации, N селекционных контроллеров времени поиска, главный контроллер времени поиска, генератор тактовых импульсов, блок анализа нечеткого сценария поиска и блок преобразования нечеткого сценария поиска, дополнительно включен блок анализа катастроф, предназначенный для осуществления процедур идентификации и верификации состояний граничной, аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих блоков двоичной информации при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, а также для выработки сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния системы. При этом тактовый вход делителя частоты является первым тактовым входом устройства, а выход делителя частоты соединен с тактовым входом формирователя временных интервалов. Входы разрешения записи N блоков хранения маски объединены и являются входом разрешения записи устройства. Первые L-разрядные входы «Маска 1» и «Маска 2» n-го блока хранения маски, где n=1,2,…,N, являются n-ми первыми L-разрядными входами соответственно «Маска 1» и «Маска 2» устройства. Вход «Начальный сброс» формирователя временных интервалов соединен с входом «Начальный сброс» блока формирования адреса маски переходов и является входом «Начальный сброс» устройства. При этом М-разрядный вход «Код времени ожидания» формирователя временных интервалов, где М≥2 - разрядность кода времени ожидания, является М-разрядным входом «Код времени ожидания» устройства, а выход формирователя временных интервалов соединен с входом «Сброс» блока формирования адреса маски переходов. Сигнальный выход регистра стратегии поиска соединен с сигнальными входами формирователя временных интервалов и блока формирования адреса маски переходов соответственно. K-разрядный, где K=(log₂ N)+1, адресный вход, управляющий вход, N-разрядный информационный вход и разрешающий вход регистра стратегии поиска являются соответственно K-разрядным адресным входом, управляющим входом, N-разрядным информационным входом и разрешающим входом устройства. Входы «Выбор кристалла» и «Чтение/запись» регистра стратегии поиска являются соответственно входами «Выбор кристалла» и «Чтение/запись» устройства. N-разрядный вход «Правило завершения поиска» и выход «Результат поиска» блока индикации являются соответственно N-разрядным входом «Правило завершения поиска» и выходом «Результат поиска» устройства. Выходы «Результат сравнения» N блоков селекции соединены с соответствующими входами «Результат сравнения» N соответствующих селекционных контроллеров времени поиска, выходы «Результат сравнения» которых соединены с соответствующими N входами «Результат сравнения» регистра стратегии поиска и с соответствующими N входами «Результат сравнения» блока формирования адреса маски переходов. Выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовым входам каждого из N блоков селекции, входы «Обнуление» которых являются соответствующими входами «Обнуление» устройства. Причем S-разрядный, где S≥2 - разрядность корректирующего кода времени поиска, корректирующий вход n-ого блока селекции соединен с S-разрядным проверочным входом n-ого селекционного контроллера времени поиска и подключен к n-ому S-разрядному выходу главного контроллера времени поиска, N S-разрядных входов которого являются соответствующими N S-разрядными входами «Коррекция максимального времени поиска» устройства. При этом K-разрядный выход «Код события» блока формирования адреса маски переходов соединен с K-разрядным информационным входом блока анализа нечеткого сценария поиска, K проверочных выходов которого соединены с соответствующими K проверочными входами блока преобразования нечеткого сценария поиска, K-разрядный выход которого и K-разрядный транзитный выход блока анализа нечеткого сценария поиска объединены между собой и являются K-разрядными входами «Код события» регистра стратегии поиска и блока индикации соответственно. L-разрядные информационные входы, где L≥2, N блоков селекции объединены и являются L-разрядным информационным выходом блока анализа катастроф, L-разрядный информационный вход которого является L-разрядным информационным входом устройства. Вторые L-разрядные выходы «Маска 1» и «Маска 2» n-го блока хранения маски подключены к соответствующим n-ым вторым L-разрядным входам «Маска 1» и «Маска 2» блока анализа катастроф, n-ые вторые L-разрядные выходы «Маска 1» и «Маска 2» которого подключены к соответствующим вторым L-разрядным входам «Маска 1» и «Маска 2» n-го блока селекции. Выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовому входу блока анализа катастроф, управляющий вход которого является входом «Ввод пороговых значений интенсивности» устройства, предупредительный выход блока анализа катастроф является выходом «Угроза катастрофы» устройства.

Блок анализа катастроф состоит из вычислителя интенсивности, G исполнительных оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), где G≥1 - количество временных интервалов t_наб наблюдения, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), элемента итерационного сравнения, элемента сравнения, промежуточного ОЗУ, промежуточного элемента И, элемента И, дополнительного ОЗУ, проверочного ОЗУ и счетчика. При этом тактовый вход вычислителя интенсивности подключен к тактовым входам ПЗУ и счетчика и является тактовым входом блока анализа катастроф, L-разрядный информационный вход вычислителя интенсивности является L-разрядным информационным входом блока анализа катастроф и L-разрядным информационным входом устройства, L-разрядный информационный выход вычислителя интенсивности является L-разрядным информационным выходом блока анализа катастроф, g-ый исполнительный выход вычислителя интенсивности, где g=1,2,…,G, подключен к входу g-го исполнительного ОЗУ, входы G исполнительных ОЗУ объединены и подключены к первому входу элемента итерационного сравнения и второму входу элемента сравнения, выходы G исполнительных ОЗУ объединены и подключены ко второму входу элемента итерационного сравнения. Выход ПЗУ соединен с первым входом элемента сравнения, выход элемента итерационного сравнения подключен к входу промежуточного ОЗУ и второму входу промежуточного элемента И, первый вход которого соединен с выходом промежуточного ОЗУ, выход промежуточного элемента И соединен с выходом элемента сравнения и подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с проверочным входом ПЗУ и является проверочным выходом проверочного ОЗУ. Выход элемента И соединен со считывающими входами вычислителя интенсивности и дополнительного ОЗУ и является предупредительным выходом блока анализа катастроф и выходом «Угроза катастрофы» устройства. Причем N L-разрядных входов «Маска 1» и N L-разрядных входов «Маска 2» дополнительного ОЗУ являются соответствующими N вторыми L-разрядными входами «Маска 1» и соответствующими N вторыми L-разрядными входами «Маска 2» блока анализа катастроф, N L-разрядных выходов «Маска 1» и N L-разрядных выходов «Маска 2» дополнительного ОЗУ являются соответствующими N вторыми L-разрядными выходами «Маска 1» и соответствующими N вторыми L-разрядными выходами «Маска 2» блока анализа катастроф. Тактовый выход счетчика подключен к тактовому входу проверочного ОЗУ, освобождающий выход которого подключен к освобождающему входу счетчика, управляющий вход проверочного ОЗУ является управляющим входом блока анализа катастроф и входом «Ввод пороговых значений интенсивности» устройства.

Число «N, (n=1,2,…,N; N≥2)» (блоков, разрядов, входов, выходов и т.п.) определяется в соответствии с возможным количеством типов БДИ (они определяют общее количество масок переходов, характеризующих состав сценариев поиска) и, как правило, составляет от 2 (двух) до 500 (пятисот).

Число «K, (где K=(log₂ N)+1)» характеризует разрядность кода адреса маски переходов, адреса, по которому в оперативном запоминающем устройстве хранится маска переходов, определяющая тип ожидаемых согласно сценария поиска БДИ. Иными словами, это количество двоичных разрядов, достаточное для адресации N масок переходов и маски начала сценария поиска, как правило, составляет от 2 (двух) до 20 (двадцати).

Число «М, (М≥2)» характеризует разрядность кода времени ожидания - кода допустимого интервала времени, в течение которого ожидается очередной БДИ, заданный сценарием поиска и, как правило, составляет от 2 (двух) до 10 (десяти).

Число «L, (L≥2)» характеризует максимально возможное количество разрядов в БДИ, используемых в сценарии поиска и составляет от 2 (двух) до 10 (десяти).

Число «S, (S≥2)» характеризует разрядность корректирующего кода времени поиска, разрядность кода, обуславливающего изначальное или подвергшееся коррекции (новое) значение максимального времени поиска для каждого конкретного сценария (поискового запроса) и, как правило, составляет от 2 (двух) до 10 (десяти).

Число «λ, (λ∈Λ; λ≥1; λ=w/t_наб)» характеризует возможную интенсивность поступающих на вход устройства (для контроля и идентификации) элементов входящего потока данных, имеет физический смысл количества подлежащих анализу БДИ w, поступающих за единицу времени t_наб, λ определяется возможностями системы по поиску и граничным значениям производительности (с точки зрения оперативной идентификации информации). Это число изменяется в пределах λ=1,2,…,Λ и, как правило, составляет от 1 (одного) до 1000 (тысячи).

Число «g, (g∈G; G≥1; g=1,2,…,G)» характеризует возможное количество самостоятельных, автономных, следующих друг за другом временных интервалов t_наб наблюдения при реализации поисковых запросов, определяется возможностями системы по общей продолжительности поиска информации, граничным значениям производительности, и, как правило, составляет от 2 (двух) до 100 (ста).

Число «w, (w∈W; w≥1)» характеризует возможное количество элементов входящего потока данных (количество подлежащих анализу БДИ), поступающих в рамках поиска информации на вход устройства, используется для расчета интенсивности поступающих БДИ при реализации поисковых запросов и, как правило, составляет от 1 (одного) до 10000 (десяти тысяч).

Принцип создания предлагаемого управляемого устройства поиска информации основан на известных результатах исследований в области теории катастроф, изложенных в работах [1-6]. Анализ данных работ позволяет сформировать математически корректный алгоритм идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний, характерных для аварийного, критического положения параметров надежности и устойчивости системы, для ситуации, способной проявиться при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий (таких как интенсивность поступления БДИ), имеющих место в реальных СПД, ИСПС и СИАОД.

Таким образом, в рамках управляемого процесса поиска информации в поступающих потоках БДИ, решается задача априорного анализа (оценивания) и сравнения значений интенсивности этих потоков. С точки зрения физической интерпретации, это процесс априорного статистического анализа плавных и незначительных изменений внешних условий и управляющих воздействий на систему с возможностью оповещения (предупреждения) пользователя (оператора, системного администратора) о потенциальных катастрофических последствиях в ее поведении, которые на первый взгляд не видны и практически никогда не учитываются при реализации алгоритмов реализации поисковых запросов.

При данном подходе к поиску информации, возможно представление динамики изменения состояния данной системы при плавных и незначительных вариациях внешних условий и управляющих воздействий, в виде динамики изменения интенсивности (λ=w/t_наб) поступающих БДИ, подлежащих анализу - изменения количества w поступающих элементов входящего потока данных, т.е., количества подлежащих анализу БДИ, поступающих на L-разрядный (где L≥2) информационный вход устройства за интервал времени t_наб, задаваемой процедурами управления и определяемой числом тактовых импульсов (например, от 10 до 1000). Анализ результатов работ [1-6] позволяет предусмотреть в устройстве поиска информации возможность идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы такого класса при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий.

Математическая формализация физических параметров внешних условий и управляющих воздействий, влияющих на поведение устройства поиска информации, может быть представлена посредством статистического определения соответствующих значений интенсивности λ, как количества БДИ w, поступающих за единицу времени t_наб, где λ=1,2,…,Λ (может составлять, например, от 1 (одного) до 1000 (тысячи)). Количество g, где g=1,2,…,G - число следующих друг за другом временных интервалов t_наб наблюдения (может составлять, например, от 1 (одного) до 100 (ста)).

Общее количество таких значений интенсивности БДИ за все время наблюдения в интересах реализации поисковых запросов равно Λ и данные значения представляют собой множество:

где каждый g-ый элемент множества, кроме Λ_G (t_наб+(G-1)), является подмножеством Λ_G и имеет физический смысл превышения порога возможностей системы по поиску информации, поступающей с данной интенсивностью, и, как следствие, высокой вероятности перехода процесса реализации поисковых запросов в аварийное (катастрофичное) состояние на следующем временном интервале (t_наб+1) наблюдения и функционирования устройства поиска информации.

Очевидно, что для решения задачи априорного расчета и сравнения значений интенсивности поступающих БДИ при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, необходимо проводить текущий пошаговый мониторинг, осуществлять идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы.

Идентификация граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы производится путем пошагового (на каждом шаге, т.е., каждом g-ом временном интервале (t_наб+g) наблюдения в интересах реализации поисковых запросов) априорного оценивания и сравнения значений каждого λ_g g-го элемента множества Λ_g с целью определения наличия или отсутствия возможного превышения этими значениями допустимого порога интенсивности поступления БДИ, определяемого выражением:

где Λ_G - допустимое значение интенсивности поступления БДИ на g-ом временном интервале (t_наб+g) наблюдения в интересах реализации поисковых запросов, при превышении которого, система с большой вероятностью перейдет в аварийное (катастрофичное) состояние из любого другого состояния, с учетом того, что в целом работу устройства поиска информации можно рассматривать как процесс перехода данного устройства из состояния в состояние.

Для первого шага наблюдения в интересах реализации поисковых запросов, начального (первого, стартового) временного интервала процесса поиска информации это выражение имеет вид:

Превышение, на одном из последующих ((t_наб+1), (t_наб+2) и т.д.) временных интервалов, любым значением интенсивности λg данного порога, характеризует начало плавного изменения параметров внешних условий и управляющих воздействий.

Верификация граничных и аварийных (катастрофичных) состояний представляет собой независимый от идентификации процесс, характеризует превышение любым значением интенсивности поступления БДИ λg на предыдущем временном интервале t_наб (отсчета параметра (λ₁)) над значением с каждого последующего отсчета (λ2), на следующем временном интервале (t_наб+1) и определяется, например, для первого и второго временного интервала наблюдения в интересах реализации поисковых запросов, в соответствии с выражением

Физический смысл процедуры верификации заключается в выявлении тенденции изменения параметров внешних условий и управляющих воздействий (интенсивности поступающих БДИ) в сторону граничного и аварийного (катастрофичного) состояния системы. В обоих случаях априорного расчета и сравнения значений интенсивности поступающих БДИ, как при осуществлении процедуры идентификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы, когда идентифицировано событие

так и при осуществлении процедуры верификации, когда подтверждена тенденция изменения параметров внешних условий и управляющих воздействий (интенсивности поступающих БДИ) в сторону граничного и аварийного (катастрофичного) состояния системы поиска информации

пользователь (оператор, системный администратор), осуществляющий управление процессом реализации поисковых запросов, должен быть оповещен (предупрежден) о возможном аварийном состоянии системы поиска информации.

Если пользователь (оператор, системный администратор) не способен повлиять на нежелательное изменение параметров внешних условий и управляющих воздействий (интенсивность поступающих БДИ) или нуждается, например, для проверки работы системы поиска в критичных условиях, в получении именно граничных и аварийных (катастрофичных) ее состояний, процесс реализации поисковых запросов будет осуществляться без коррекции интенсивности поступающих БДИ или пороговых значений этой интенсивности.

Если пользователь (оператор, системный администратор) способен повлиять на нежелательное изменение параметров внешних условий и управляющих воздействий (интенсивность поступающих БДИ) и процесс реализации поисковых запросов осуществляется в рамках, когда аварийные состояния недопустимы, на основе полученных данных идентификации и верификации происходит внешняя коррекция интенсивности поступающих БДИ или их пороговых значений с целью не допустить аварийного (катастрофичного) скачкообразного изменения состояний системы при малых возмущениях [2].

Примеры, иллюстрирующие аналогичные, с точки зрения теории катастроф, операции предотвращения потери устойчивости и надежности сложных управляемых систем при плавных изменениях внешних условий, приведены в [1] и [2], здесь представлены алгоритмы анализа структурной устойчивости объектов и оценки критических точек (точек Морса) в процессе функционирования системы, характеризующих локальные максимумы и минимумы устойчивого (не катастрофичного) поведения объекта при плавных изменениях внешних условий.

Анализ выражений (1) (6) позволяет сделать вывод о технической возможности реализации поисковых запросов и процедур идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы поиска информации при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий (плавных изменениях интенсивности поступающих элементов информационного потока).

Благодаря новой совокупности существенных признаков, за счет введения блока анализа катастроф, предназначенного для осуществления процедур идентификации и верификации состояний граничной, аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих блоков двоичной информации при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, а также для выработки сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния системы, в заявленном управляемом устройстве достигается возможность обеспечивать повышение надежности и устойчивости его функционирования в условиях, присущих реальному процессу поиска в больших массивах информации, реальному процессу реализации поисковых запросов в потоках гетерогенных данных большого объема. Это обеспечивает надежный, устойчивый, своевременный и динамический поиск и оперативную идентификацию информации в реальных условиях, когда есть угроза достижения критической (на границе возможностей реализации поисковых запросов) интенсивности поступления БДИ при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, а также возможность своевременно оповещать (предупреждать) пользователя (оператора, системного администратора) системы об ее возможном аварийном состоянии, на основе полученных данных идентификации и верификации.

Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых представлены:

на фиг. 1 - структурная схема устройства поиска информации;

на фиг. 2 структурная схема блока анализа катастроф;

на фиг. 3 - структурная схема n-го блока хранения маски;

на фиг. 4 - структурная схема n-го блока селекции;

на фиг. 5 - структурная схема формирователя временных интервалов;

на фиг. 6 - структурная схема регистра стратегии поиска;

на фиг. 7 - структурная схема блока формирования адреса маски переходов;

на фиг. 8 - структурная схема блока индикации;

на фиг. 9 структурная схема n-го селекционного контроллера времени поиска;

на фиг. 10 структурная схема главного контроллера времени поиска;

на фиг. 11 структурная схема блока анализа нечеткого сценария поиска;

на фиг. 12 структурная схема блока преобразования нечеткого сценария поиска;

на фиг. 13 пример сценария поиска;

на фиг. 14 пример заполнения масок переходов, маски начала сценария и маски окончания сценария.

Устройство (см. фиг. 1) состоит из N, где N≥2, блоков хранения маски 1₁ - 1_N, N блоков селекции 2₁ - 2_N, делителя частоты 3, формирователя временных интервалов 4, регистра стратегии поиска 5, блока формирования адреса маски переходов 6, блока индикации 7, N селекционных контроллеров времени поиска 8₁ - 8_N, главного контроллера времени поиска 9, генератора тактовых импульсов 10, блока анализа нечеткого сценария поиска 11, блока преобразования нечеткого сценария поиска 12 и блока анализа катастроф 13.

Элементы соединены между собой следующим образом (см. фиг. 1). Тактовый вход 38 делителя частоты 3 является первым тактовым входом 08 устройства, а выход 39 делителя частоты 3 соединен с тактовым входом 41 формирователя временных интервалов 4. Входы разрешения записи 16₁ - 16_N N блоков хранения маски 1₁ - 1_N объединены и являются входом разрешения записи 01 устройства. Первые L-разрядные входы «Маска 1» 17_n и «Маска 2» 18_n n-го блока хранения маски 1_n, где n=1,2,…,N, являются n-ми первыми L-разрядными входами соответственно «Маска 1» 02_n и «Маска 2» 03_n устройства. Вход «Начальный сброс» 42 формирователя временных интервалов 4 соединен с входом «Начальный сброс» 63 блока формирования адреса маски переходов 6 и является входом «Начальный сброс» 05 устройства. При этом, М-разрядный вход «Код времени ожидания» 43 формирователя временных интервалов 4, где М≥2 - разрядность кода времени ожидания, является М-разрядным входом «Код времени ожидания» 06 устройства, а выход 44 формирователя временных интервалов 4 соединен с входом «Сброс» 64 блока формирования адреса маски переходов 6. Сигнальный выход 59 регистра стратегии поиска 5 соединен с сигнальными входами 45 и 65 формирователя временных интервалов 4 и блока формирования адреса маски переходов 6 соответственно. K-разрядный, где K=(log₂ N)+1, адресный вход 53, управляющий вход 54, N-разрядный информационный вход 55 и разрешающий вход 58 регистра стратегии поиска 5 являются соответственно K-разрядным адресным входом 09, управляющим входом 010, N-разрядным информационным входом 011 и разрешающим входом 014 устройства. Входы «Выбор кристалла» 56 и «Чтение/запись» 57 регистра стратегии поиска 5 являются соответственно входами «Выбор кристалла» 012 и «Чтение/запись» 013 устройства. N-разрядный вход «Правило завершения поиска» 72 и выход «Результат поиска» 73 блока индикации 7 являются соответственно N-разрядным входом «Правило завершения поиска» 07 и выходом «Результат поиска» 015 устройства. Выходы «Результат сравнения» 26₁ - 26_N блоков селекции 2₁ - 2_N соединены с соответствующими входами «Результат сравнения» 81₁ - 81_N соответствующих селекционных контроллеров времени поиска 8₁ - 8_N, выходы «Результат сравнения» 83₁ - 83_N которых соединены с соответствующими входами «Результат сравнения» 51₁ - 51_N регистра стратегии поиска 5 и с соответствующими входами «Результат сравнения» 61₁ - 61N блока формирования адреса маски переходов 6. Выход 101 генератора тактовых импульсов 10 подключен к тактовым входам 25₁ - 25_N каждого из N блоков селекции 2₁ - 2_N, входы «Обнуление» 24₁ - 24_N которых являются соответствующими входами «Обнуление» 017₁ - 017_N устройства.

Причем S-разрядный, где S≥2 - разрядность корректирующего кода времени поиска, корректирующий вход 27_n n-ого блока селекции 2_n соединен с S-разрядным проверочным входом 82_n n-ого селекционного контроллера времени поиска 8_n и подключен к n-ому S-разрядному выходу 92_n главного контроллера времени поиска 9, N S-разрядных входов 91₁ - 91_N которого являются соответствующими N S-разрядными входами «Коррекция максимального времени поиска» 016 устройства. При этом K-разрядный выход «Код события» 62 блока формирования адреса маски переходов 6 соединен с K-разрядным информационным входом 111 блока анализа нечеткого сценария поиска 11, K проверочных выходов 112₁ - 112_K которого соединены с соответствующими K проверочными входами 121₁ - 121_K блока преобразования нечеткого сценария поиска 12, K-разрядный выход 122 которого и K-разрядный транзитный выход 113 блока анализа нечеткого сценария поиска 11 объединены между собой и являются K-разрядными входами «Код события» 52 и 71 регистра стратегии поиска 5 и блока индикации 7 соответственно. L-разрядные информационные входы 21₁ - 21_N, где L≥2, N блоков селекции 2₁ - 2_N объединены и являются L-разрядным информационным выходом 131 блока анализа катастроф 13, L-разрядный информационный вход 130 которого является L-разрядным информационным входом 04 устройства. Вторые L-разрядные выходы «Маска 1» 14_n и «Маска 2» 15_n n-го блока хранения маски 1_n подключены к соответствующим n-ын вторым L-разрядным входам «Маска 1» 132_n и «Маска 2» 133_n блока анализа катастроф 13, n-ые вторые L-разрядные выходы «Маска 1» 134_n и «Маска 2» 135_n которого подключены к соответствующим вторым L-разрядным входам «Маска 1» 22_n и «Маска 2» 23_n n-го блока селекции 2_n. Выход 101 генератора тактовых импульсов 10 подключен к тактовому входу 138 блока анализа катастроф 13, управляющий вход 136 которого является входом «Ввод пороговых значений интенсивности» 018 устройства, предупредительный выход 137 блока анализа катастроф 13 является выходом «Угроза катастрофы» 019 устройства.

Блок анализа катастроф 13, изображенный на фиг. 2, предназначен для осуществления процедур идентификации и верификации состояний граничной, аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих блоков двоичной информации при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, а также для выработки сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния системы.

Блок анализа катастроф 13 (фиг. 2) состоит из вычислителя интенсивности 13.0, G исполнительных оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) 13.1₁, 13.1₂, …, 13.1_G, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 13.2, элемента итерационного сравнения 13.3, элемента сравнения 13.4, промежуточного ОЗУ 13.5, промежуточного элемента И 13.6, элемента И 13.7, дополнительного ОЗУ 13.8, проверочного ОЗУ 13.9 и счетчика 13.10.

Тактовый вход 13.0-3 вычислителя интенсивности 13.0 подключен к тактовым входам 13.2-1 и 13.10-3 ПЗУ 13.2 и счетчика 13.10 соответственно и является тактовым входом 138 блока анализа катастроф 13, L-разрядный информационный вход 13.0-1 вычислителя интенсивности 13.0 является L-разрядным информационным входом 130 блока анализа катастроф 13 и L-разрядным информационным входом 04 устройства, L-разрядный информационный выход 13.0-2 вычислителя интенсивности 13.0 является L-разрядным информационным выходом 131 блока анализа катастроф 13, g-ый исполнительный выход 13.0-4_g вычислителя интенсивности 13.0, где g=1,2,…,G, подключен к входу g-го исполнительного ОЗУ 13.1_g, входы G исполнительных ОЗУ 13.1₁ - 13.1_G объединены и подключены к первому входу 13.3-1 элемента итерационного сравнения 13.3 и второму входу 13.4-2 элемента сравнения 13.4, выходы G исполнительных ОЗУ 13.1₁ - 13.1_G объединены и подключены ко второму входу 13.3-2 элемента итерационного сравнения 13.3. Выход ПЗУ 13.2 соединен с первым входом 13.4-1 элемента сравнения 13.4, выход элемента итерационного сравнения 13.3 подключен к входу промежуточного ОЗУ 13.5 и второму входу 13.6-2 промежуточного элемента И 13.6, первый вход 13.6-1 которого соединен с выходом промежуточного ОЗУ 13.5, выход промежуточного элемента И 13.6 соединен с выходом элемента сравнения 13.4 и подключен к первому входу 13.7-1 элемента И 13.7, второй вход 13.7-2 которого соединен с проверочным входом 13.2-2 ПЗУ 13.2 и является проверочным выходом 13.9-1 проверочного ОЗУ 13.9. Выход элемента И 13.7 соединен со считывающими входами 13.0-5 и 13.8-1 вычислителя интенсивности 13.0 и дополнительного ОЗУ 13.8 соответственно и является предупредительным выходом 137 блока анализа катастроф 13 и выходом «Угроза катастрофы» 019 устройства. При этом N L-разрядных входов «Маска 1» 13.8-2₁ - 13.8-2_N и N L-разрядных входов «Маска 2» 13.8-3₁ - 13.8-3_N дополнительного ОЗУ 13.8 являются соответствующими N вторыми L-разрядными входами «Маска 1» 132₁ - 132_N и соответствующими N вторыми L-разрядными входами «Маска 2» 133₁ - 133_N блока анализа катастроф 13, L-разрядных выходов «Маска 1» 13.8-4₁ - 13.8-4_N и N L-разрядных выходов «Маска 2» 13.8-5₁ - 13.8-5_N дополнительного ОЗУ 13.8 являются соответствующими N вторыми L-разрядными выходами «Маска 1» 134₁ - 134_N и соответствующими N вторыми L-разрядными выходами «Маска 2» 135₁ - 135_N блока анализа катастроф 13. Тактовый выход 13.10-1 счетчика 13.10 подключен к тактовому входу 13.9-2 проверочного ОЗУ 13.9, освобождающий выход 13.9-3 которого подключен к освобождающему входу 13.10-2 счетчика 13.10, управляющий вход 13.9-4 проверочного ОЗУ 13.9 является управляющим входом 136 блока анализа катастроф 13 и входом «Ввод пороговых значений интенсивности» 018 устройства.

Вычислитель интенсивности 13.0 блока анализа катастроф 13 предназначен для записи, хранения и считывания с исполнительных выходов 13.0-4₁ - 13.0-4_G в двоичном коде значений входящего потока данных (поступающих БДИ), расчета интенсивности поступающих БДИ для каждого g-го (g=1,…,G) следующего друг за другом временного интервала t_наб наблюдения, а также считывания с L-разрядного информационного выхода 13.0-2 идентифицированных и верифицированных значений двоичных разрядов БДИ в параллельном коде нa L-разрядные информационные входы 21₁ - 21_N блоков селекции 2₁ - 2_N. Схема построения вычислителя интенсивности 13.0 известна, он может быть технически реализован на базе серийно выпускаемого программируемого суммирующего счетчика с функцией ОЗУ и управляемым сбросом, схема которого известна и описана, например, в [Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 816 с., С. 246-247, рис. 3.46].

Исполнительные ОЗУ 13.1₁ - 13.1_G блока анализа катастроф 13 идентичны и предназначены для записи, хранения и считывания в двоичном коде из ячеек памяти значений интенсивности поступающих БДИ для каждого g-го (g=1,…,G) следующего друг за другом временного интервала t_наб наблюдения, т.е., например, значения интенсивности (λ₁) на t_наб-ом (предыдущем) временном интервале наблюдения, значения интенсивности (λ₂) на (t_наб+1)-ом (следующем) и т.д., временном интервале наблюдения и функционирования устройства поиска информации. Исполнительные ОЗУ 13.1₁ - 13.1_G могут быть технически реализованы на базе серийно выпускаемого оперативного запоминающего устройства, как показано в работе [Аверченков О.Е. Схемотехника: аппаратура и программы. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 588 с., С. 246-247].

Постоянное запоминающее устройство 13.2 блока анализа катастроф 13 предназначено для предварительной записи, регистрации, хранения и считывания в двоичном коде из ячеек памяти на первый вход элемента сравнения 13.4 заранее записанного допустимого значения (порога) интенсивности Λ_g поступающих БДИ для каждого g-го (g=1,…,G) временного интервала t_наб наблюдения, позволяющего определить наличие или отсутствие возможного превышения реальными значениями интенсивности БДИ λ_g этого допустимого порога. Техническая реализация ПЗУ 13.2 возможна на базе регистра с функциями постоянного запоминающего устройства, описание работы и схема таких регистров известны и приведены, например, в книге [Аверченков О.Е. Схемотехника: аппаратура и программы. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 588 с., С. 443-445].

Элемент итерационного сравнения 13.3 блока анализа катастроф 13 предназначен для последовательного пошагового (потактового, на каждом шаге (такте), т.е., каждом g-ом временном интервале (t_наб+g) наблюдения и функционирования устройства поиска) априорного оценивания (расчета) и сравнения значений каждого λ_g g-го элемента множества Λ_g друг с другом с целью определения наличия или отсутствия возможного превышения этими значениями допустимого порога интенсивности поступления анализируемых БДИ в соответствии с выражением (4). Элемент итерационного сравнения 13.3 может быть реализован технически на базе серийно выпускаемого цифрового узла сравнения (цифрового компаратора), как показано в книге [Аверченков О.Е. Схемотехника: аппаратура и программы. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 588 с., С. 428-429].

Элемент сравнения 13.4 блока анализа катастроф 13 предназначен для последовательного пошагового (потактового, на каждом шаге (такте), т.е., каждом g-ом временном интервале (t_наб+g) наблюдения и функционирования устройства поиска) априорного оценивания (расчета) и сравнения заранее записанного допустимого значения (порога) интенсивности Λ_g поступающих БДИ с реальными значениями реальными значениями интенсивности λg в соответствии с выражением (2). Элемент сравнения 13.4 представляет собой цифровой узел сравнения (цифровой компаратор), описанный в [Аверченков О.Е. Схемотехника: аппаратура и программы. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 588 с., С. 428-429].

Промежуточное ОЗУ 13.5 блока анализа катастроф 13 предназначено для записи, промежуточного хранения и считывания в двоичном коде логического нуля или логической единицы, характеризующих полученный на g-ом временном интервале (такте) результат идентификации и верификации. Промежуточное ОЗУ 13.5 может быть реализовано на базе динамического ОЗУ, описанного в литературе [Аверченков О.Е. Схемотехника: аппаратура и программы. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 588 с., С. 246-247].

Промежуточный элемент И 13.6 блока анализа катастроф 13 предназначен для сравнения полученного результата идентификации и верификации (логический нуль или логическая единица) на предыдущем временном интервале (такте) наблюдения (t_наб) с результатом идентификации и верификации (логический нуль или логическая единица), полученным на следующем (t_наб+1) временном интервале (такте) наблюдения и функционирования устройства поиска. Частный случай технической реализации промежуточного элемента И 13.6 описан в [Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 816 с., С. 79-81].

Элемент И 13.7 блока анализа катастроф 13 предназначен для подтверждения (собственно верификации) выявленной тенденции изменения интенсивности поступающих БДИ в сторону граничного и аварийного (катастрофичного) состояния, а также для реализации процедуры оповещения администратора (пользователя, оператора) о возможном катастрофическом состоянии количества БДИ w, поступающих за единицу времени t_наб (катастрофическом состоянии интенсивности поступающих БДИ). Элемент И 13.7 может быть технически реализован на основе типового логического элемента И, описанного в [Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп.- СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 816 с., С. 79-81].

Дополнительное ОЗУ 13.8 блока анализа катастроф 13 предназначено для записи, хранения и считывания по результатам идентификации и верификации по команде из элемента И 13.7 со своих N L-разрядных выходов «Маска 1» 13.8-4₁ - 13.8-4_N и N L-разрядных выходов «Маска 2» 13.8-5₁ - 13.8-5_N соответствующих первых и вторых битовых масок начального сценария поиска и масок перехода, которые, поступая соответственно на вторые L-разрядные входы «Маска 1» 22₁ - 22_N и вторые L-разрядные входы «Маска 2» 23₁ - 23_N блоков селекции 2₁ - 2_N, определяют тип БДИ, ожидаемых, согласно сценария поиска. Схема построения дополнительного ОЗУ 13.8 известна, оно может быть технически реализовано на базе серийно выпускаемого программируемого динамического оперативного запоминающего устройства с многоразрядными (в нашем случае, с L-разрядными) входами и выходами, в соответствии с описанием, представленным в работе [Основы электроники: учебник для СПО / О.В. Миловзоров, И.Г. Панков. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство Юрайт, 2016. - 407 с. С. 228-230, рис. 4.3.1].

Проверочное ОЗУ 13.9 блока анализа катастроф 13 предназначено для записи, хранения и считывания в двоичном коде последовательности допустимых (пороговых) значений интенсивности поступающих БДИ, а также записи логического нуля или логической единицы, характеризующих соответственно запрещение или разрешение администратора (пользователя, оператора) на выдачу сигнала оповещения о наличии возможной катастрофической интенсивности поступающих элементов входящего потока данных. Проверочное ОЗУ 13.9 может быть технически реализовано на базе серийно выпускаемого программируемого динамического оперативного запоминающего устройства в соответствии с описанием, представленным в работе [Основы электроники: учебник для СПО / О.В. Миловзоров, И.Г. Панков. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство Юрайт, 2016. - 407 с. С. 229-231, рис. 4.3.2].

Счетчик 13.10 блока анализа катастроф 13 предназначен для определения моментов начала считывания в двоичном коде вновь введенных управляющих воздействий - новых допустимых (пороговых) значений интенсивности поступающих элементов входящего потока данных (интенсивности поступающих БДИ), а также моментов начала считывания логического нуля или логической единицы, характеризующих соответственно запрещение или разрешение администратора (пользователя, оператора) на выдачу сигнала оповещения о наличии возможной катастрофической интенсивности поступающих элементов входящего потока. Счетчик 13.10 может быть технически реализован на базе серийно выпускаемого счетчика с управляемым сбросом, описание работы и схема такого счетчика приведены, например, в работе [Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 816 с., С. 247-248].

Блоки хранения маски 1₁ - 1_N, входящие в общую структурную схему, идентичны и предназначены для хранения битовых масок, используемых для распознавания элементов входящего потока данных. Принцип работы и структура блоков хранения маски известны, описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18, фиг. 4), структурная схема проиллюстрирована, на примере n-го блока хранения маски, на фиг. 3.

Блоки селекции 2₁ - 2_N, входящие в общую структурную схему, идентичны и предназначены для контроля и распознавания соответствующих элементов входящего потока данных, формирования результата поиска, контроля оставшегося времени поиска, а также выработки управляющих сигналов по истечении установленного изначального или вновь вводимого в динамике управления времени поиска для каждого поискового запроса. Структура блоков селекции (БС) и их алгоритм работы известны, подробно описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18, фиг. 5), структурная схема изображена, на примере n-го БС, на фиг. 4.

Делитель частоты 3, входящий в общую структурную схему, предназначен для увеличения периода следования поступающей на его вход последовательности импульсов. Схема реализации делителя частоты известна и описана в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18). В частности, делитель частоты 3 может быть реализован в виде счетчика длительности импульсов и частоты на базе микросхемы КР155ИЕ6, как описано в [Аверченков О.Е. Схемотехника: аппаратура и программы. М.: ДМК Пресс, 2012. - 588 с., С. 468-469, рис. 13.3]. При этом входом делителя будет счетный вход счетчика, а выходом делителя - один из выходов счетчика.

Формирователь временных интервалов 4, входящий в общую структурную схему, предназначен для контроля интервала времени между элементами входящего потока данных и формирования сигнала по его истечении. Структура и принцип действия формирователя временных интервалов известны, детально описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18, фиг. 6), схема изображена на фиг. 5.

Регистр стратегии поиска 5, входящий в общую структурную схему, предназначен для проверки соответствия порядка следования элементов входящего потока данных (кода типа БДИ) заданным правилам и формирования сигнала при поступлении элемента, ожидаемого в соответствии с правилами. Состав элементов и принцип работы регистра стратегии поиска известны, подробно описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18, фиг. 7), структурная схема регистра изображена на фиг. 6.

Блок формирования адреса маски переходов 6, входящий в общую структурную схему, предназначен для формирования и хранения кода типа БДИ, соответствующего маске, определяющей следующий элемент, который должен быть верифицирован во входящем потоке данных. Принцип работы, состав и взаимосвязь элементов блока формирования адреса маски переходов известны, детально описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18, фиг. 8), структурная схема изображена на фиг. 7.

Блок индикации 7, входящий в общую структурную схему, предназначен для обнаружения признаков (значений параметров сценария поиска), свидетельствующих о завершении заданной правилами последовательности элементов входящего потока данных (кода типа БДИ) и формирования соответствующего сигнала. Структура и порядок работы блока индикации известны, описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18, фиг. 9), структурная схема изображена на фиг. 8.

Селекционные контроллеры времени поиска 8₁ - 8_N, входящие в общую структурную схему, идентичны и предназначены для дешифровки, дополнительного сравнения и контроля нового, вводимого в динамике управления процессом реализации поисковых запросов, S-разрядного кода, обуславливающего новое значение (границы) максимального времени поиска для каждого конкретного поискового запроса. Структура селекционных контроллеров времени поиска (СКВП) и алгоритм их работы известны, подробно описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18, фиг. 10), структурная схема изображена, на примере n-го СКВП, на фиг. 9.

Главный контроллер времени поиска 9, входящий в общую структурную схему, предназначен для динамической коррекции значений (границ) максимального времени поиска для каждого поискового запроса из любого сочетания N масок переходов (сценариев поиска). Принцип работы, состав, назначение и взаимосвязь элементов главного контроллера времени поиска известны, детально описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18, фиг. 11), структурная схема изображена на фиг. 10.

Генератор тактовых импульсов 10, входящий в общую структурную схему, предназначен для выработки синхронизирующей последовательности импульсов. Техническая реализация генератора тактовых импульсов 10 возможна на базе серийно выпускаемого распределителя тактов, описанного в работе [Аверченков О.Е. Схемотехника: аппаратура и программы. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 588 с., С. 472-473].

Блок анализа нечеткого сценария поиска 11, входящий в общую структурную схему, предназначен для предварительного последовательного сравнения (по количеству двоичных чисел, характеризующих любой из K разрядов кода типа БДИ) поступающих в двоичном коде исходных данных (кода типа БДИ) и принятия решения об их математической природе - код типа БДИ задан параметрически или с использованием функции принадлежности, характерной для нечетких множеств. Принцип работы, состав, назначение и взаимосвязь элементов блока анализа нечеткого сценария поиска 11 известны, детально описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18, фиг. 2), структурная схема изображена на фиг. 11.

Блок преобразования нечеткого сценария поиска 12, входящий в общую структурную схему, предназначен для трансформирования кода типа БДИ, заданного в нечеткой форме к виду, пригодному для получения четких, однозначных (достоверных) результатов конкретного сценария поиска. Алгоритм работы, состав, назначение и взаимосвязь элементов блока преобразования нечеткого сценария поиска 12 известны, детально описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликовано 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18, фиг. 3), структурная схема изображена на фиг. 12.

Устройство поиска информации работает следующим образом.

На L-разрядный информационный вход 04 устройства поступают элементы входящего потока данных - анализируемые блоки двоичной информации. При этом интенсивность поступающих данных, интенсивность поступающих БДИ, может плавно изменяться под влиянием управляющих воздействий или внешних факторов, создавая потенциальную угрозу блокировки (коллапса) процесса реализации поисковых запросов (процесса поиска информации) для систем такого класса. Определяется, превышает (или не превышает) интенсивность поступающих БДИ граничные (пороговые) значения, создавая тем самым предпосылки (угрозу) достижения критической (на границе возможностей реализации поисковых запросов) интенсивности, а также тенденцию критического роста этой интенсивности. В целях определения возможных граничных и аварийных (катастрофичных) состояний, характерных для аварийного, критического положения параметров надежности и устойчивости процесса реализации поисковых запросов в условиях, когда присутствуют плавные и незначительные вариации внешних условий и управляющих воздействий (вариации интенсивности поступления БДИ), необходимо математически корректно, используя математический аппарат теории катастроф, идентифицировать и верифицировать эти состояния, а также осуществить априорное предупреждение об аварийных (катастрофичных) условиях реализации процесса поиска. Этапы реализации алгоритма идентификации и верификации возможных граничных и аварийных (катастрофичных) состояний сложных технических систем подробно, алгоритмически и аналитически описаны в [2, 3] и выражениями (1)-(6) данного описания. На выходе вычислительного алгоритма идентификации и верификации (с точки зрения теории катастроф) возможных граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы, имеем не только значения двоичных разрядов БДИ, но и значения интенсивности их поступления, а также, в случае наличия угрозы таких состояний, сигналы оповещения администратора (пользователя, оператора) о возможном катастрофическом состоянии количества БДИ.

С учетом этого в заявленном устройстве осуществляется надежный, устойчивый, своевременный и динамический поиск информации в реальных условиях, когда есть угроза достижения критической (на границе возможностей реализации поисковых запросов) интенсивности поступления БДИ при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий.

Очевидно, что при реализации поисковых запросов, когда интенсивность поступающих БДИ плавно изменяться под влиянием управляющих воздействий или внешних факторов, объективно изменяются во времени не только число поступающих БДИ за единицу (период) времени, предопределяющих плавный дрейф параметров системы поиска в сторону граничного и катастрофичного состояния, но и текущие требования администратора (пользователя, оператора) к необходимости оповещения (предупреждения) об ее возможном аварийном состоянии. В данных условиях, когда плавное нарастание числа поступающих БДИ за единицу (период) времени может привести к скачкообразному изменению состояния системы поиска, затруднено надежное и устойчивое функционирование устройства, существует потенциальная опасность его блокировки, коллапса.

Анализ работ [1-5], посвященных алгоритмам и принципам реализации методов теории катастроф в задачах анализа сложных технических процессов и систем, позволяет сделать вывод о возможности повышения уровня надежности и устойчивости функционирования заявленного устройства в условиях, присущих реальному процессу поступления (циркуляции) потоков БДИ, на основе технической реализации процедур идентификации и верификации состояний граничной и аварийной (катастрофической) интенсивности анализируемых потоков, при превышении которой, система поиска информации с большой вероятностью перейдет в аварийное состояние из любого другого состояния.

Построение устройства поиска информации на основе предложенного принципа работы позволяет получить преимущество перед прототипом, обеспечивая повышение надежности и устойчивости функционирования заявленного устройства в условиях, присущих реальному процессу поступления (циркуляции) потоков информации в СПД, ИСПС и СИАОД, когда в динамике работы таких систем число поступающих элементов потока данных за единицу (период) времени может плавно изменяться под влиянием управляющих воздействий или внешних факторов, создавая потенциальную угрозу их блокировки (коллапса).

Техническая реализация динамического, пошагового (на каждом шаге, т.е., на каждом g-ом временном интервале (t_наб+g) наблюдения в интересах реализации поисковых запросов) контроля значений граничной (катастрофической) интенсивности поступающих элементов потока данных с использованием методов теории катастроф в заявленном устройстве осуществлена путем введения внешнего динамического управления значением допустимой интенсивности (допустимого количества поступающих БДИ за период времени), при превышении значений которой система поиска с большой вероятностью перейдет в аварийное состояние из любого другого состояния (в заявленном устройстве - вход 018 «Ввод пороговых значений интенсивности» устройства и управляющий вход 136 блока анализа катастроф 13), путем введения внешнего динамического управления формированием сигнала логического нуля или логической единицы, характеризующих соответственно запрещение или разрешение администратора (пользователя, оператора) на выдачу сигнала оповещения о наличии возможной граничной, аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих БДИ (в заявленном устройстве - вход 018 «Ввод пороговых значений интенсивности» устройства и управляющий вход 136 блока анализа катастроф 13) и введения идентификации и верификации состояний граничной и аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих БДИ, а также формирования сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния количества поступающих БДИ за период времени (в заявленном устройстве реализованы в рамках блока анализа катастроф 13).

Иными словами, техническая реализация принципа повышения надежности и устойчивости функционирования в заявленном устройстве осуществлена путем введения предварительных идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) значений интенсивности анализируемых потоков информации при плавных изменениях внешних условий и управляющих воздействий (интенсивности поступающих БДИ), а также своевременного оповещения (предупреждения) пользователя (оператора, системного администратора) такой системы поиска об ее возможном аварийном состоянии, на основе полученных данных идентификации и верификации (в заявленном устройстве реализованы в рамках блока анализа катастроф 13).

С учетом этого, в заявленном устройстве происходит реализация поисковых запросов, где наряду с возможностью поиска и распознавания информации, признаки которой могут быть заданы (определены) как количественно, так и качественно нечетко, с привлечением лингвистической переменной, осуществляется реализация идентификации и верификации состояний граничной и аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих элементов потока данных (интенсивности поступающих БДИ), а также управляемое формирование значений допустимой интенсивности, обуславливающие повышение надежности и устойчивости работы заявленного устройства в реальных условиях, в которых ему приходится функционировать.

При этом, как и в прототипе, в заявленном устройстве реализован синтаксический подход к работе с образами [7], основанный на распознавании (идентификации) отдельных элементов входящего потока данных - БДИ, путем параллельного анализа значений признаков данных и контроля порядка их следования на предмет соответствия заданным правилам. В качестве признаков распознавания используются значения битов в соответствующих позициях БДИ. Правила следования БДИ задаются формальной грамматикой -сценарием поиска. Для пояснения параллельного анализа значений признаков данных и контроля порядка их следования необходимо рассмотреть правила задания сценария поиска. Сценарий поиска SC может быть представлен следующей схемой:

где:

Р={P_n}, - множество типов БДИ, входящих в состав сценария;

MP={MP_n}, - множество масок переходов;

MB - маска начала сценария поиска;

MF - маска окончания сценария поиска;

Т - время ожидания очередного БДИ.

Распознавание типа БДИ в устройстве осуществляется путем сравнения значений идентификационных битов БДИ с их эталонными значениями. Под идентификационными битами понимаются биты БДИ, значения которых позволяют распознавать (идентифицировать) тип БДИ. Для каждого типа БДИ множество идентификационных битов может быть индивидуальным. В связи с этим каждому типу БДИ ставится в соответствие две битовые маски:

где:

M1_n - первая битовая маска БДИ n-го типа;

M2_n - вторая битовая маска БДИ n-го тип.

Битовые маски содержат L разрядов, где L - максимально возможное количество разрядов в БДИ, используемых в сценарии поиска. Первая битовая маска предназначена для указания позиций идентификационных битов БДИ. Значения логической единицы в разрядах первой битовой маски соответствуют позициям идентификационных битов. Во всех остальных разрядах битовой маски устанавливаются значения логического нуля. Вторая битовая маска предназначена для задания эталонных значений, которым должны соответствовать значения идентификационных битов. При этом разряды второй битовой маски, не являющиеся идентификационными, могут иметь произвольные значения, так как не влияют на процесс распознавания (идентификации) БДИ.

Множество масок переходов используется для задания порядка следования БДИ в рамках сценария. Множество содержит N масок переходов, каждая из которых содержит N двоичных разрядов. Таким образом каждому типу БДИ соответствует своя маска переходов. При этом n-ая маска переходов MP_n содержит информацию о типах БДИ, которые согласно сценария поиска ожидаются после наблюдения БДИ n-го типа. Указанная информация задается путем установки значения логического нуля в разрядах маски переходов, порядковые номера которых соответствуют типам ожидаемых БДИ. Во всех остальных разрядах маски переходов устанавливаются значения логической единицы.

Маска начала сценария поиска предназначена для указания типов БДИ, которые ожидаются первыми в сценарии поиска - начальных БДИ. Маска MB содержит N двоичных разрядов. В разрядах маски начала сценария поиска, номера которых соответствуют начальным типам БДИ, устанавливаются значения логического нуля. Во всех остальных разрядах маски начала сценария поиска устанавливаются значения логической единицы.

Маска окончания сценария поиска предназначена для указания типов БДИ, наблюдение которых свидетельствует о завершении сценария поиска - конечных БДИ. Маска MF содержит N двоичных разрядов. В разрядах маски окончания сценария поиска, номера которых соответствуют конечным типам БДИ, устанавливаются значения логического нуля. Во всех остальных разрядах маски окончания сценария поиска устанавливаются значения логической единицы.

В отличие от общего времени поиска, время ожидания очередного БДИ Т задает максимально допустимый интервал времени, в течение которого ожидается очередной БДИ, заданный сценарием поиска типа. В том случае, если в течение заданного интервала времени ожидаемый тип БДИ не будет обнаружен, сценарий поиска прерывается, и осуществляется переход к ожиданию начальных БДИ. Время ожидания очередного БДИ задается в виде М-разрядного кода. При этом наименьшему времени ожидания соответствует наибольший код, являющийся дополнением до максимального числа, представимого в М-разрядном коде.

С учетом этого, в заявленном устройстве осуществляется управляемое обслуживание поисковых запросов и реализация потребностей пользователей в достоверной идентификации элементов входящего потока данных.

В целом, работу устройства поиска информации можно рассматривать как процесс перехода данного устройства из состояния в состояние. Множество состояний W={W_n}, устройства соответствует множеству типов БДИ, входящих в состав сценария. При обнаружении очередного, заданного сценарием типа БДИ, устройство переходит в состояние, номер которого соответствует типу обнаруженного БДИ. Находясь в одном из состояний устройство ожидает появления БДИ, типы которых определяются маской переходов, номер которой соответствует номеру текущего состояния устройства.

На фиг. 13 приведен пример сценария поиска, включающий N=8 типов БДИ. Соответствующее приведенному сценарию поиска заполнение масок переходов, маски начала сценария и маски окончания сценария приведено на фиг. 14.

Инициализация устройства включает в себя проведение следующих операций:

начальный сброс устройства;

установка первой и второй битовых масок;

установка маски начала сценария и масок переходов;

установка маски окончания сценария поиска;

установка времени ожидания очередного БДИ;

установка начального максимального времени поиска;

установка временного интервала (t_наб) наблюдения в рамках максимального времени поиска в интересах реализации поисковых запросов;

установка начальных пороговых значений интенсивности элементов потока данных (интенсивности БДИ).

Начальный сброс устройства осуществляется следующим образом. На разрешающем входе 014 устройства устанавливают значение логической единицы, которая поступает на соответствующий вход 58 регистра стратегии поиска 5. Логическая единица на разрешающем входе 58 регистра стратегии поиска 5, поступая на третьи входы 5.3₁-3 - 5.3_N-3 всех трехвходовых элементов ИЛИ-НЕ 5.3₁ - 5.3_N (см. фиг. 6), обеспечивает наличие логического нуля на их выходах 5.3₁-4 - 5.3_N-4 вне зависимости от логических значений, установленных на первых 5.3₁-1 - 5.3_N-1 и вторых 5.3₁-2 - 5.3_N-2 входах. В связи с этим на сигнальном выходе 59 регистра стратегии поиска 5 будет установлено значение логического нуля. Логический ноль с сигнального выхода 59 регистра стратегии поиска 5 поступает на соответствующий вход 45 формирователя временных интервалов 4 (см. фиг. 5) и далее - на первый информационный вход 4.2-1 (вход J) JK-триггера 4.2. На входе «Начальный сброс» 05 устройства устанавливают значение логической единицы, которая поступает на входы 42 и 63 формирователя временных интервалов 4 и блока формирования адреса маски переходов 6 соответственно. Значение логической единицы с входа «Начальный сброс» 42 формирователя временных интервалов 4 (см. фиг. 5) через первый двухвходовый элемент ИЛИ 4.1 поступает на второй информационный вход 4.2-2 (вход K) JK-триггера 4.2, а через второй двухвходовый элемент ИЛИ 4.6 на вход сброса (вход R) счетчика 4.7. Логическая единица на входе 4.2-2 (входе K) JK-триггера 4.2 при наличии логического нуля на его входе 4.2-1 (входе J) приводит к установке логического нуля на выходе 4.2-3 JK-триггера 4.2, который, поступая на второй вход 4.3-2 двухвходового элемента И 4.3, приводит к установке значения логического нуля на его выходе 4.3-3 вне зависимости от логических значений на его первом входе 4.3-1. Логическая единица на входе сброса R счетчика 4.7 обеспечивает установку логического нуля на его выходе переполнения Р. Значение логического нуля с выхода переполнения Р счетчика 4.7 поступает на второй вход 4.5-2 второго двухвходового элемента И 4.5, что приводит к безусловной установке на его выходе 4.5-3, а соответственно и на выходе «Сброс» 44 формирователя временных интервалов 4, значения логического нуля. Логическая единица с входа «Начальный сброс» 63 блока формирования адреса маски переходов 6 (см. фиг. 7) через двухвходовый элемент ИЛИ 6.3 поступает на вход сброса 6.4-3 (входа R) регистра 6.4, что приводит к установке логического нуля на его выходах 6.4-4 (Q₁-Q_K), а соответственно и на всех разрядах K-разрядного выхода «Код события» 62 блока формирования адреса маски переходов 6, на всех K проверочных выходах 112₁ - 112_K и на всех разрядах K-разрядного транзитного 113 выхода блока анализа нечеткого сценария поиска 11, а также на всех разрядах K-разрядного выхода 122 блока преобразования нечеткого сценария поиска 12.

По завершении операции начального сброса на входе «Начальный сброс» 05 устройства устанавливают значение логического нуля, что приводит к установке значения логического нуля на втором информационном входе 4.2-2 (входе K) JK-триггера 4.2 и на входе сброса R счетчика 4.7 формирователя временных интервалов 4.

Установка первой и второй битовых масок, обеспечивающих идентификацию каждого из N типов БДИ, осуществляется в соответствующие блоки хранения маски 1₁ - 1_N. Для этого на первых L-разрядных входах «Маска 1» 02₁ - 02_N устройства и на соответствующих первых L-разрядных входах «Маска 1» 17₁ - 17_N каждого из N блоков хранения маски 1₁ - 1_N устанавливают соответствующие первые битовые маски, а на первых L-разрядных входах «Маска 2» 03₁ - 03_N устройства и на соответствующих первых L-разрядных входах «Маска 2» 18₁ - 18_N каждого из N блоков хранения маски 1₁ - 1_N устанавливают соответствующие вторые битовые маски. На входе разрешения записи 01 устройства и на соответствующих входах разрешения записи 16₁ - 16_N каждого из N блоков хранения маски 1₁ - 1_N устанавливают значение логической единицы, которая поступает на входы инициализации (входы С) первых и вторых регистров 1.1 и 1.2 каждого из N блоков хранения маски (см. фиг. 3) и обеспечивает запись первых и вторых битовых масок в соответствующие регистры. По окончании операции записи на входе разрешения записи 01 устройства и на соответствующих входах разрешения записи 16₁ - 16_N каждого из N блоков хранения маски 1₁ - 1_N устанавливают значение логического нуля.

Установка маски начала сценария поиска и масок переходов осуществляется в оперативное запоминающее устройство 5.2 регистра стратегии поиска 5. При этом маска начала сценария поиска MB должна быть записана в оперативное запоминающее устройство по нулевому адресу, а n-ая маска перехода MP_n, должна быть записана по адресу, соответствующему ее порядковому номеру, то есть адресу, значение которого равно n. Для этого на управляющем входе 010 устройства и, соответственно, на управляющем входе 54 регистра стратегии поиска 5 устанавливают значение логической единицы, которая, поступая на управляющий вход 5.1-3 (вход SE) селектора-мультиплексора 5.1 (см. фиг. 6), обеспечивает коммутацию второй группы информационных входов 5.1-2 (B₁ - B_K) селектора-мультиплексора 5.1 на его выходы 5.1-4 (Q₁ - Q_K), где K=(log₂N)+1 количество двоичных разрядов, достаточное для адресации N масок переходов и маски начала сценария поиска. На K-разрядном адресном входе 09 устройства и, соответственно, на K-разрядном адресном входе 53 регистра стратегии поиска 5 устанавливают K-разрядный адрес, по которому в оперативное запоминающее устройство 5.2 должна быть записана маска начала сценария поиска. С выходов 5.1-4 (Q₁-Q_K) селектора-мультиплексора 5.1 K-разрядный адрес поступает на адресные входы 5.2-2 (A₁ - A_K) оперативного запоминающего устройства 5.2. На N-разрядном информационном входе 011 устройства и, соответственно на N-разрядном информационном входе 55 регистра стратегии поиска 5 устанавливают маску начала сценария поиска, которая поступает на информационные входы 5.2-3 (D₁-D_N) оперативного запоминающего устройства 5.2. Запись осуществляется путем установки логического нуля на входах «Выбор кристалла» 012 и «Чтение/запись» 013 устройства, с которых логический ноль через входы «Выбор кристалла» 56 и «Чтение/запись» 57 регистра стратегии поиска 5 поступает на соответствующие входы 5.2-1 и 5.2-4 оперативного запоминающего устройства 5.2. По окончании записи маски на входе «Выбор кристалла» 012 устанавливают значение логической единицы. Затем на K-разрядном адресном входе 09 устройства устанавливают K-разрядный адрес, по которому в оперативное запоминающее устройство 5.2 должна быть записана первая маска переходов МР₁ (значение адреса равно 1), а на N-разрядном информационном входе 011 устройства устанавливают маску переходов МР₁, после чего путем установки значения логического нуля на входе «Выбор кристалла» 012 инициируют операцию записи в оперативное запоминающее устройство 5.2. Аналогичным образом в оперативное запоминающее устройство записывают все N масок переходов. По окончании записи масок переходов в оперативное запоминающее устройство 5.2 на входе «Чтение/запись» 013 устанавливают значение логической единицы, а на управляющем входе 010 устройства устанавливают значение логического нуля, что обеспечивает коммутацию первой группы информационных входов 5.1-1 (A₁ - A_K) селектора-мультиплексора 5.1 на его выходы 5.1-4 (Q₁ - Q_K).

Установка маски окончания сценария поиска MF заключается в установке на разрядах N-разрядного входа «Правило завершения поиска» 07 устройства и, следовательно, на разрядах N-разрядного входа «Правило завершения поиска» 72 блока индикации 7 (см. фиг. 8) соответствующих логических значений, соответствующих значениям битов маски окончания сценария поиска.

Установка времени ожидания очередного БДИ заключается в установке на разрядах М-разрядного входа «Код времени ожидания» 06 устройства и, следовательно, на разрядах М-разрядного входа «Код времени ожидания» 43 формирователя временных интервалов 4 (см. фиг. 5), логических значений, соответствующих значениям разрядов кода времени ожидания.

Установка начального максимального времени поиска заключается в установке на разрядах каждого из N S-разрядных входов «Коррекция максимального времени поиска» 016₁ - 016_N устройства (см. фиг. 10) через S-разрядные входы 27₁ - 27_N блоков селекции 2₁ - 2_N на S-разрядные входы 2.7₁-1 - 2.7_N-1 корректирующих регистров 2.7₁ - 2.7_N логических значений кода, задающего начальное максимальное время поиска для каждого n-го поискового запроса - набора конкретных типов БДИ (определяющего соответствующие маски переходов и характеризующего конкретный сценарий поиска).

Установка временного интервала (t_наб) наблюдения в рамках максимального времени поиска в интересах реализации поисковых запросов заключается в установке на тактовом входе 138 блока анализа катастроф 13 определенного числа тактовых импульсов, например, от 10 до 1000. Время следования этого определенного начальными процедурами управления числа тактовых импульсов есть время (t_наб) наблюдения.

Установка начальных пороговых значений интенсивности элементов потока данных (интенсивности БДИ) заключается в установке на входе «Ввод пороговых значений интенсивности» 018 устройства и, следовательно, на управляющем входе 136 блока анализа катастроф 13 определенного числа (λ=w/t_наб, при этом λ, как правило, составляет от 1 до 1000) характеризующего количество подлежащих анализу БДИ, поступающих на L-разрядный информационный вход 04 устройства и, следовательно, на L-разрядный информационный вход 130 блока анализа катастроф 13 за интервал времени t_наб.

После выполнения указанных операций устройство готово к работе.

В начальный период, когда подлежащие анализу БДИ не поступают на вход устройства, на вход 38 делителя частоты 3 через первый тактовый вход 08 устройства от внешнего генератора поступают тактовые импульсы. С выхода 39 делителя частоты 3 тактовые импульсы поступают на второй тактовый вход 41 формирователя временных интервалов 4. В результате проведенной операции начального сброса устройства на всех информационных выходах 6.4-4 (Q₁ - Q_K) регистра 6.4, а соответственно и на всех разрядах K-разрядного выхода «Код события» 62 блока формирования маски переходов 6 и, соответственно, на всех K проверочных выходах 112₁ - 112_K и на всех разрядах K-разрядного транзитного 113 выхода блока анализа нечеткого сценария поиска 11, а также на всех разрядах K-разрядного выхода 122 блока преобразования нечеткого сценария поиска 12, установлено значение логического нуля. На управляющем входе 54 регистра стратегии поиска 5 установлено значение логического нуля, что обеспечивает коммутацию значений логического нуля с разрядов K-разрядного входа «Код события» 52 регистра стратегии поиска 5 на соответствующие адресные входы 5.2-2 (A₁ - A_K) оперативного запоминающего устройства 5.2. Таким образом, на адресном входе оперативного запоминающего устройства установлен нулевой адрес, указывающий на маску начала сценария поиска.

Значения логического нуля с разрядов K-разрядного выхода «Код события» 62 блока формирования адреса маски переходов 6 поступают на соответствующие разряды K-разрядного информационного входа 111 блока анализа нечеткого сценария поиска 11 (см. фиг. 11). При этом код, содержащий во всех разрядах значения логического нуля, поступает через K-разрядный информационный вход 111 на K-разрядный вход 11.2-1 счетчика 11.2 и далее с K выходов 11.2-2₁ - 11.2-2_K счетчика 11.2 на соответствующие K входов 11.1-2₁ - 11.1-2_K регистра хранения 11.1 блока анализа нечеткого сценария поиска 11, что обеспечивает транзитное преобразование (перезапись) значений кода в счетчике 11.2 и в регистре хранения 11.1 и установку значений логического нуля на всех K проверочных выходах 11.1-1₁ - 11.1-1_K регистра хранения 11.1 и на соответствующих K проверочных выходах 112₁ - 112_K блока анализа нечеткого сценария поиска 11, а также на всех разрядах K-разрядного транзитного выхода 11.1-3 регистра хранения 11.1 и на соответствующих разрядах K-разрядного транзитного выхода 113 блока 11.

Значения логического нуля с K проверочных выходов 112₁ - 112_K блока анализа нечеткого сценария поиска 11 поступают через К проверочных входов 121₁ - 121_K блока 12 на соответствующие K входов 12.1-1₁ - 12.1-1_K регистра 12.1 (см. фиг. 12), что обеспечивает регистрацию и установление значений логического нуля на всех разрядах К-разрядного выхода 12.1-4 регистра 12.1 и на соответствующих разрядах K-разрядного выхода 122 блока преобразования нечеткого сценария поиска 12.

Значения логического нуля с разрядов K-разрядного транзитного выхода 113 блока анализа нечеткого сценария поиска 11 и с соответствующих разрядов K-разрядного выхода 122 блока преобразования нечеткого сценария поиска 12, поступают на соответствующие разряды входа «Код события» 71 блока индикации 7 и далее на входы 7.1-1₁ - 7.1-1_K (F₁ - F_K) дешифратора 7.1 (см. фиг. 8). При наличии значения логического нуля на всех входах 7.1-1₁ - 7.1-1_K (F₁ - F_K) дешифратора 7.1, на всех его инверсных выходах 7.1-2₁ - 7.1-2_N будет установлено значение логической единицы. Значения логической единицы с инверсных выходов 7.1-2₁ - 7.1-2_N дешифратора 7.1 поступает на первые входы 7.2₁-1 - 7.2_N-1 соответствующих двухвходовых элементов ИЛИ 7.2₁ - 7.2_N. В результате на выходах 7.2₁-3 - 7.2_N-3 всех двухвходовых элементов ИЛИ 7.2₁ - 7.2_N устанавливается значение логической единицы вне зависимости от логических значений на их вторых входах. Это приводит к установке значения логической единицы на выходе 7.3-2 N-входового элемента И 7.3, а соответственно и на выходе «Результат поиска» 015 устройства. Логические значения на выходе «Результат поиска» 015 устройства имеют следующее значение: логический ноль на указанном выходе означает, что во входящем потоке БДИ обнаружен заданный сценарий поиска, а логическая единица - отсутствие заданного сценария поиска. На входе «Чтение/запись» 57 регистра стратегии поиска 5 установлено значение логической единицы, что обеспечивает перевод оперативного запоминающего устройства 5.2 в режим чтения информации. При этом на входе «Выбор кристалла» 56 регистра стратегии поиска 5 также установлено значение логической единицы. На разрешающем входе 014 устройства и, соответственно на разрешающем входе 58 регистра стратегии поиска 5 установлено значение логической единицы, что обеспечивает установку на сигнальном выходе 59 регистра стратегии поиска 5 значения логического нуля. При этом на выходе 4.2-3 JK-триггера 4.2 формирователя временных интервалов 4 (см. фиг. 5), на его первом 4.2-1 (вход J) и втором 4.2-2 (вход K) информационных входах установлено значение логического нуля.

Дальнейшие этапы реализации поисковых запросов, включая этап идентификации и верификации состояний граничной и аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих БДИ, а также управляемого формирования значений допустимой интенсивности, реализуются следующим образом. Исследуемый входной поток, т.е., поток БДИ, подлежащих анализу, поступая на L-разрядный информационный вход 04 устройства и на L-разрядный информационный вход 130 блока анализа катастроф 13, устанавливает логические значения, соответствующие значениям двоичных разрядов БДИ. С L-разрядного информационного входа 130 значения двоичных разрядов БДИ поступают на L-разрядный информационный вход 13.0-1 вычислителя интенсивности 13.0 блока анализа катастроф 13 (см. фиг. 2).

Логические значения, соответствующие значениям двоичных разрядов БДИ записываются в ячейки памяти вычислителя интенсивности 13.0 блока анализа катастроф 13 (технически реализуется как программируемый суммирующий счетчик с функцией ОЗУ и управляемым сбросом), а количество этих поступающих двоичных разрядов БДИ, по сути, является исходными данными - числом w, характеризующим количество элементов входящего потока данных (количество подлежащих анализу БДИ), поступающих в рамках поиска информации на вход устройства и используемым в вычислителе интенсивности 13.0 блока анализа катастроф 13 для расчета интенсивности поступающих БДИ при реализации поисковых запросов.

Таким образом, в вычислителе интенсивности 13.0 блока анализа катастроф 13 рассчитываются значения интенсивности поступающих БДИ (λ=w/t_наб), т.е., числа w поступающих элементов входящего потока данных за интервал времени t_наб, и ведется учет этих значений в интересах контроля дрейфа этого числа λ в сторону граничного и катастрофичного состояния. После осуществления в блоке анализа катастроф 13 процедур идентификации и верификации состояний граничной и аварийной (катастрофической) интенсивности, через L-разрядный информационный выход 131 блока анализа катастроф 13 идентифицированные и верифицированные (с точки зрения теории катастроф) значения двоичных разрядов БДИ поступают на L-разрядные информационные входы 21₁ - 21_N блоков селекции 2₁ - 2_N.

При этом динамическое управление допустимым значением интенсивности, при превышении которого система поиска информации с большой вероятностью перейдет в аварийное состояние из любого другого состояния, идентификация и верификация состояний граничной (катастрофической) интенсивности, а также формирование сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния интенсивности, реализуется в рамках блока анализа катастроф 13 следующим образом.

Формирование управляющей кодовой последовательности (состоящей из элементов множества Λ_G (см. выражение (1), где Λ_g - допустимое (пороговое, максимальное), a λ_g - реальное для каждого g-го (g=1,2,…,G) следующего друг за другом временного интервала t_наб наблюдения значение интенсивности, при превышении которого система поиска информации с большой вероятностью перейдет в аварийное состояние из любого другого состояния, а также формирование сигнала логического нуля или логической единицы, характеризующих соответственно запрещение или разрешение администратора (пользователя, оператора) на выдачу сигнала оповещения о наличии возможного катастрофического состояния количества поступающих сообщений за единицу (период) времени (т.е., интенсивности), осуществляется с помощью проверочного ОЗУ 13.9 и счетчика 13.10 блока анализа катастроф (см. фиг. 2).

При этом формирование управляющей кодовой последовательности допустимых значений интенсивности, а также формирование сигнала логического нуля или логической единицы производится следующим образом. С внешнего источника через вход «Ввод пороговых значений интенсивности» 018 устройства, управляющий вход 136 блока анализа катастроф и управляющий вход 13.9-4 в ячейки памяти проверочного ОЗУ 13.9 (см. фиг. 2) производится последовательная запись в двоичном коде набора допустимых (пороговых) значений интенсивности для каждого g-го (g=1,2,…,G) следующего друг за другом временного интервала t_наб наблюдения, а также запись логического нуля или логической единицы, характеризующих соответственно запрещение или разрешение на выдачу сигнала оповещения о наличии возможного катастрофического состояния.

Отсчеты (t_наб), (t_наб+1), (t_наб+2) и т.д. шагов (тактов) наблюдения в рамках цикла реализации заявленным устройством поисковых запросов, а по сути, шагов (тактов) проверки (контроля) соответствия допустимых значений интенсивности поступления БДИ их реальному значению, поступают с выхода 101 генератора тактовых импульсов 10, помимо тактовых входов 25₁ - 25_N блоков селекции 2₁ - 2_N, на тактовый вход 138 блока анализа катастроф 13, являясь шагами отсчета в рамках цикла реализации поисковых запросов. Данные сигналы (отсчеты) поступают через тактовый вход 138 блока анализа катастроф 13 на тактовый вход 13.10-3 счетчика 13.10 (см. фиг. 2) и определяют, поступая с тактового выхода 13.10-1 счетчика 13.10 на тактовый вход 13.9-2 проверочного ОЗУ 13.9, момент начала последовательного считывания в двоичном коде хранящейся в проверочном ОЗУ 13.9 Λ_G - набора допустимых (пороговых) значений интенсивности для каждого g-го (g=1,2,…,G) следующего друг за другом временного интервала t_наб наблюдения. Последовательное считывание допустимых (пороговых) значений интенсивности для каждого g-го (g=1,2,…,G) следующего друг за другом временного интервала t_наб наблюдения осуществляется через проверочный выход 13.9-1 проверочного ОЗУ 13.9 на проверочный вход 13.2-2 ПЗУ 13.2 блока анализа катастроф 13 (фиг. 2), а также определяет момент начала считывания хранящегося в проверочном ОЗУ 13.9 логического нуля или логической единицы. Считывание логического нуля или логической единицы также производится с проверочного выхода 13.9-1 проверочного ОЗУ 13.9 на второй вход 13.7-2 элемента И 13.7 блока анализа катастроф 13 (фиг. 2). С освобождающего выхода 13.9-3 проверочного ОЗУ 13.9 на освобождающий вход 13.10-2 счетчика 13.10 в момент считывания последовательности допустимых (пороговых) значений интенсивности и считывания логического нуля (логической единицы) поступает сигнал, очищающий (освобождающий, сбрасывающий) значения счетчика 13.10 и дающий команду счетчику 13.10 начать новый отсчет для вновь введенных управляющих воздействий (Λ_G - последовательности допустимых (пороговых) значений интенсивности для каждого g-го временного интервала), и для вновь введенных управляющих воздействий - логического нуля (логической единицы).

Процедуры идентификации и верификации состояний граничной, аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих БДИ при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, а также для выработки сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния реализуются в блоке анализа катастроф 13 (который может быть реализован по схеме, представленной на фиг. 2), следующим образом.

Рассчитанные в вычислителе интенсивности 13.0 блока анализа катастроф 13 значения интенсивности поступающих БДИ λ записываются в ячейки памяти вычислителя 13.0, который содержит значения λ на каждом шаге, т.е., на каждом g-ом временном интервале (t_наб+g) наблюдения в интересах реализации устройством поисковых запросов.

С выхода 101 генератора тактовых импульсов 10 через тактовый вход 138 блока анализа катастроф 13 на тактовый вход 13.0-3 вычислителя интенсивности 13.0 и на тактовый вход 13.2-1 ПЗУ 13.2 поступает тактовый сигнал, инициируя последовательное считывание из ячеек памяти вычислителя интенсивности 13.0 значений λ интенсивности БДИ для каждого g-го (g=1,2,…,G) следующего друг за другом временного интервала t_наб наблюдения, характеризуя (предопределяя) существование или отсутствие плавного дрейфа значений интенсивности в сторону граничного и катастрофического состояния системы, а именно тех значений, которые соответствуют множеству (1) и имеют физический смысл превышения порога возможностей системы по производительности и, как следствие, высокой вероятности перехода системы поиска информации в аварийное, катастрофическое состояние.

Значения λ интенсивности анализируемых БДИ для каждого следующего, очередного (t_наб+1)-го временного интервала наблюдения последовательно считываются с каждого g-го из соответствующих исполнительных выходов 13.0-4₁ - 13.0-4_G вычислителя интенсивности 13.0 на входы соответствующих g-ых исполнительных ОЗУ 13.1₁ - 13.1_G, а также на первый вход 13.3-1 элемента итерационного сравнения 13.3 и на второй вход 13.4-2 элемента сравнения 13.4 (см. фиг. 2). Кроме того, с выхода каждого g-го из исполнительных ОЗУ 13.1₁ - 13.1_G на второй вход 13.3-2 элемента итерационного сравнения 13.3 в двоичном коде последовательно считываются хранившиеся в ячейках памяти значения λ интенсивности БДИ на (t_наб), предыдущем временном интервале наблюдения.

Кроме того, тактовые сигналы, поступающие с тактового входа 138 блока 13 на тактовый вход 13.2-1 ПЗУ 13.2, инициируют считывание в двоичном коде из ячеек памяти ПЗУ 13.2 на первый вход 13.4-1 элемента сравнения 13.4 заранее записанного допустимого значения интенсивности поступающих БДИ для любого g-го временного интервала наблюдения, значения, при превышении которого, в соответствии с выражением (2), система поиска информации с большой вероятностью перейдет в аварийное (катастрофическое) состояние из любого другого состояния. На базе элемента сравнения 13.4 осуществляется процедура идентификации состояний граничной, аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих и анализируемых БДИ при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий. Данная процедура осуществляется путем последовательного пошагового (на каждом шаге, т.е., каждом g-ом временном интервале (t_наб+g) наблюдения) априорного анализа (оценивания) и сравнения значений каждого λ_g g-го элемента множества Λ_g с целью определения наличия или отсутствия возможного превышения этими значениями допустимого порога интенсивности поступления БДИ в соответствии с выражением (2).

Таким образом, элемент сравнения 13.4 осуществляет пошагового сравнение последовательно поступающих в двоичном коде с исполнительных выходов 13.0-4₁ - 13.0-4_G вычислителя интенсивности 13.0 значений каждого λ_g(t_наб+g), со значением Λ_g, поступившим с выхода ПЗУ 13.2. Не превышение любым g-ым λ_g(t_наб+g) значением данного порога Λ_g, характеризует не выполнение условия (5) и результат процедуры идентификации (сравнения) выражается в появлении на выходе элемента сравнения 13.4 логического нуля, который в двоичном коде поступает на первый вход 13.7-1 элемента И 13.7. Превышение любым g-ым λ_g(t_наб+g) значением данного порога Λ_g, характеризует выполнение условия (5) и начало плавного изменения значений интенсивности поступающих БДИ для этого g-го временного отрезка в сторону граничного и катастрофического состояния, а результат процедуры идентификации (сравнения) выражается в появлении на выходе элемента сравнения 13.4 логической единицы, которая в двоичном коде поступает на первый вход 13.7-1 элемента И 13.7.

На базе элемента итерационного сравнения 13.3, промежуточного ОЗУ 13.5 и промежуточного элемента И 13.6 осуществляется процедура верификации граничных и аварийных (катастрофических) состояний интенсивности поступающих БДИ. Данная процедура осуществляется в два этапа. Первый этап осуществляется на базе элемента итерационного сравнения 13.3 путем последовательного пошагового априорного оценивания и сравнения значения λ интенсивности поступающих БДИ для каждого предыдущего (t_наб)-го временного интервала наблюдения со значением λ интенсивности поступающих БДИ на (t_наб+1) следующем, очередном временном интервале наблюдения в соответствии с выражением (4). С этой целью в элементе итерационного сравнения 13.3 осуществляется пошаговое сравнение последовательно и попарно поступающих в двоичном коде с выходов G исполнительных ОЗУ 13.1₁ - 13.1_G каждого из значений интенсивности на данном (t_наб)-ом шаге с соответствующими значениями интенсивности БДИ на следующем (t_наб+1)-ом шаге, поступающими с исполнительных выходов 13.0-4₁ - 13.0-4_G вычислителя интенсивности 13.0. Не превышение любым g-ым значением λ интенсивности БДИ на (t_наб+1)-ом шаге соответствующего g-ого значения λ интенсивности БДИ на (t_наб)-ом (предыдущем) шаге, характеризует не выполнение условия (6) и результат первого этапа процедуры верификации (сравнения последующего значения интенсивности БДИ с предыдущим) выражается в появлении на выходе элемента итерационного сравнения 13.3 логического нуля, который в двоичном коде поступает на вход промежуточного ОЗУ 13.5 и на второй вход 13.6-2 промежуточного элемента И 13.6. Превышение любым g-ым значением λ интенсивности БДИ на (t_наб+1)-ом шаге соответствующего g-ого значения λ интенсивности БДИ на (t_наб)-ом (предыдущем) шаге, характеризует выполнение условия (6), имеет физический смысл выявленной тенденции повышения вероятности изменения значений интенсивности БДИ в сторону граничного и аварийного (катастрофического) состояния, а результат первого этапа процедуры верификации (сравнения последующего значения интенсивности с предыдущим) выражается в появлении на выходе элемента итерационного сравнения 13.3 логической единицы, которая в двоичном коде поступает на вход промежуточного ОЗУ 13.5 и на второй вход 13.6-2 промежуточного элемента И 13.6.

Второй этап процедуры верификации в блоке 13 (см. фиг. 2) осуществляется на базе промежуточного ОЗУ 13.5 и промежуточного элемента И 13.6 путем сравнения в промежуточном элементе И 13.6 полученного на (t_наб)-ом, предыдущем шаге результата первого этапа (логический нуль или логическая единица), хранящегося в промежуточном ОЗУ 13.5 и поступающего на первый вход 13.6-1 промежуточного элемента И 13.6, с результатом первого этапа (логический нуль или логическая единица), полученным на (t_наб+1)-ом, следующем шаге наблюдения и поступающим с выхода элемента итерационного сравнения 13.3 на второй вход 13.6-2 промежуточного элемента И 13.6. Физический смысл второго этапа верификации заключается в подтверждении (собственно верификации) выявленной тенденции повышения вероятности изменения интенсивности поступающих БДИ в сторону граничного и аварийного (катастрофического) состояния, а результат второго этапа верификации выражается в появлении на выходе промежуточного элемента И 13.6 логической единицы или логического нуля, которые в двоичном коде поступают на первый вход 13.7-1 элемента И 13.7. Если полученный на (t_наб)-ом, предыдущем шаге результат первого этапа (например, логическая единица) совпадает с результатом первого этапа (логическая единица), полученным на (t_наб+1)-ом, следующем шаге наблюдения, результат второго этапа процедуры верификации выражается в появлении на выходе промежуточного элемента И 13.6 логической единицы. Если полученный на (t_наб)-ом, предыдущем шаге результат первого этапа (например, логическая единица) не совпадает с результатом первого этапа (логическая единица), полученным на (t_наб+1)-ом такте, или полученный на (t_наб)-ом, предыдущем шаге результат первого этапа представляет собой логический нуль и совпадает с результатом первого этапа (логический нуль), полученным на (t_наб+1)-ом, следующем шаге наблюдения, результат второго этапа процедуры верификации выражается в появлении на выходе промежуточного элемента И 13.6 логического нуля.

Сигналы, характеризующие тип БДИ и определяемые первой и второй битовыми масками, поступают со вторых L-разрядных выходов «Маска 1» 14₁-14_N и вторых L-разрядных выходов «Маска 2» 15₁ - 15_N N соответствующих блоков хранения маски 1₁-1_N через N соответствующие вторые L-разрядные входы «Маска 1» 132₁ - 132_N и N соответствующие вторые L-разрядные входы «Маска 2» 133₁ - 133_N на N соответствующие вторые L-разрядные входы «Маска 1» 13.8-2₁ - 13.8-2_N и N соответствующие вторые L-разрядные входы «Маска 2» 13.8-3₁ - 13.8-3_N дополнительного ОЗУ 13.8 блока анализа катастроф 13. В дополнительном ОЗУ 13.8 блока анализа катастроф 13 эти сигналы хранятся до момента окончания процедур идентификации и верификации (с точки зрения теории катастроф) значений интенсивности поступления элементов потока данных (интенсивности поступающих для анализа БДИ) и поступления логического нуля или логической единицы с выхода элемента И 13.7 на считывающий вход 13.8-1 дополнительного ОЗУ 13.8.

Тактовый сигнал (см. фиг. 2), поступающий на тактовый вход 138 блока анализа катастроф 13, инициирует считывание с проверочного выхода 13.9-1 проверочного ОЗУ 13.9 на второй вход 13.7-2 элемента И 13.7 логического нуля или логической единицы, характеризующих соответственно запрещение или разрешение администратора (пользователя, оператора) на выдачу сигнала оповещения о наличии возможного катастрофического состояния интенсивности поступающих элементов потока данных (поступающих для анализа БДИ).

Если на второй вход 13.7-2 элемента И 13.7 получена логическая единица (оповещение о возможном катастрофическом состоянии интенсивности) и логическая единица получена на первый вход 13.7-1 элемента И 13.7 с выхода элемента сравнения 13.4 или с выхода промежуточного элемента И 13.6, результат идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний интенсивности поступающих БДИ выражается в появлении на выходе элемента И 13.7 логической единицы. Логическая единица с выхода элемента И 13.7 поступает на считывающий вход 13.0-5 вычислителя интенсивности 13.0 и запирает вычислитель интенсивности 13.0, не позволяя сигналам, характеризующим идентифицированные и верифицированные значения двоичных разрядов БДИ, считываться с L-разрядного информационного выхода 13.0-2 в параллельном коде через L-разрядный информационный выход 131 блока 13 на L-разрядные информационные входы 21₁ - 21_N блоков селекции 2₁ - 2_N. Помимо этого, логический нуль с выхода элемента И 13.7 поступает на считывающий вход 13.8-1 дополнительного ОЗУ 13.8 и запирает дополнительное ОЗУ 13.8, не позволяя сигналам, характеризующим тип БДИ, определяемый первой и второй битовыми масками, считываться с N L-разрядных выходов «Маска 1» 13.8-4₁ - 13.8-4_N и N L-разрядных выходов «Маска 2» 13.8-5₁ - 13.8-5_N дополнительного ОЗУ 13.8 через соответствующие N вторые L-разрядные выходы «Маска 1» 134₁ - 134_N и соответствующие N вторые L-разрядные выходы «Маска 2» 135₁ - 135_N блока анализа катастроф 13 на вторые L-разрядные входы «Маска 1» 22₁ - 22_N и вторые L-разрядные выходы «Маска 2» 23₁ - 23_N N соответствующих блоков селекции 2₁ - 2_N.

Кроме того, логическая единица с выхода элемента И 13.7 через предупредительный выход 137 блока 13 поступает на выход «Угроза катастрофы» 019 устройства, являясь сигналом предсказания и предупреждения, характеризующим наличие возможного катастрофического состояния интенсивности поступления элементов потока данных (поступающих для анализа БДИ) и призывающим администратора (пользователя, оператора) произвести внешнюю коррекцию интенсивности (например, ввести временный запрет или принудительное ограничение на поступление БДИ) или пороговых, допустимых значений интенсивности поступления элементов потока данных (поступающих для анализа БДИ) с целью не допустить аварийного (катастрофического) скачкообразного изменения состояния системы поиска информации при малых возмущениях, обусловленных внешними или внутренними воздействиями [2].

Если с проверочного выхода 13.9-1 проверочного ОЗУ 13.9 на второй вход 13.7-2 элемента И 13.7 блока 13 (см. фиг. 2) получен логический нуль (администратор не нуждается в оповещении о возможном катастрофическом состоянии), а с выхода элемента сравнения 13.4 или с выхода промежуточного элемента И 13.6 получен либо логический нуль, либо логическая единица, результат идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофических) состояний интенсивности поступления элементов потока данных (интенсивности поступающих для анализа БДИ) выражается в появлении на выходе элемента И 13.7 логического нуля. Если с с проверочного выхода 13.9-1 проверочного ОЗУ 13.9 на второй вход 13.7-2 элемента И 13.7 получена логическая единица (оповещение о возможном катастрофическом состоянии необходимо), а с выхода элемента сравнения 13.4 или с выхода промежуточного элемента И 13.6 получен логический нуль, результат идентификации и верификации граничной и аварийной (катастрофической) интенсивности поступления элементов потока данных (интенсивности поступающих для анализа БДИ) выражается в появлении на выходе элемента И 13.7 логического нуля. Логический нуль с выхода элемента И 13.7 поступает на считывающий вход 13.0-5 вычислителя интенсивности 13.0 и открывает вычислитель интенсивности 13.0, позволяя сигналам, характеризующим идентифицированные и верифицированные значения двоичных разрядов БДИ, считываться с L-разрядного информационного выхода 13.0-2 в параллельном коде через L-разрядный информационный выход 131 блока 13 на L-разрядные информационные входы 21₁ - 21_N блоков селекции 2₁ - 2_N. Помимо этого, логический нуль с выхода элемента И 13.7 поступает на считывающий вход 13.8-1 дополнительного ОЗУ 13.8 и открывает дополнительное ОЗУ 13.8, позволяя сигналам, характеризующим тип БДИ, определяемый первой и второй битовыми масками, считываться с N L-разрядных выходов «Маска 1» 13.8-4₁ - 13.8-4_N и N L-разрядных выходов «Маска 2» 13.8-5₁ - 13.8-5_N дополнительного ОЗУ 13.8 через соответствующие N вторые L-разрядные выходы «Маска 1» 134₁ - 134_N и соответствующие N вторые L-разрядные выходы «Маска 2» 135₁ - 135_N блока анализа катастроф 13 на вторые L-разрядные входы «Маска 1» 22₁ - 22_N и вторые L-разрядные выходы «Маска 2» 23₁ - 23_N N соответствующих блоков селекции 2₁ - 2_N.

Кроме того, логический нуль с выхода элемента И 13.7 через предупредительный выход 137 блока 13 поступает на выход «Угроза катастрофы» 019 устройства, являясь сигналом предсказания и предупреждения, характеризующим отсутствие возможного катастрофического состояния интенсивности поступления элементов потока данных (интенсивности поступающих для анализа БДИ). Таким образом, наличие на предупредительном выходе 137 блока анализа катастроф 13 и на выходе «Угроза катастрофы» 019 устройства сигнала логической единицы служит показателем блокировки устройства поиска информации, а наличие на предупредительном выходе 137 блока анализа катастроф 13 и на выходе «Угроза катастрофы» 019 устройства сигнала логического нуля служит показателем разблокировки устройства поиска информации в целом.

Таким образом, сигналы, характеризующие идентифицированные и верифицированные (с точки зрения проверки интенсивности λ методами теории катастроф) значения двоичных разрядов БДИ, поступают с L-разрядного информационного выхода 131 блока 13 на L-разрядные информационные входы 21₁ - 21_N блоков селекции 2₁ - 2_N, а сигналы, характеризующие тип БДИ, определяемый первой и второй битовыми масками, поступают с соответствующих N вторых L-разрядных выходов «Маска 1» 134₁ - 134_N и соответствующих N вторых L-разрядных выходов «Маска 2» 135₁ - 135_N блока анализа катастроф 13 на вторые L-разрядные входы «Маска 1» 22₁ - 22_N и вторые L-разрядные выходы «Маска 2» 23₁ - 23_N N соответствующих блоков селекции 2₁ - 2_N.

Момент времени, соответствующий установке идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф) значений двоичных разрядов БДИ на L-разрядном информационном выходе 131 блока анализа катастроф 13, обозначим как Т₁. С L-разрядного информационного выхода 131 блока анализа катастроф 13 идентифицированные и верифицированные (с точки зрения теории катастроф) значения двоичных разрядов БДИ поступают на L-разрядные информационные входы 21₁ - 21_N блоков селекции 2₁ - 2_N. Каждый блок селекции осуществляет идентификацию БДИ соответствующего типа.

После реализуемых в блоке анализа катастроф 13 процедур идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний, характерных для аварийного, критического положения параметров надежности и устойчивости процесса реализации поисковых запросов, в устройстве поиска информации осуществляется определение типа поступающих БДИ. Тип БДИ определяется первой и второй битовыми масками, поступающими с соответствующих N вторых L-разрядных выходов «Маска 1» 134₁ - 134_N и соответствующих N вторых L-разрядных выходов «Маска 2» 135₁ - 135_N блока анализа катастроф 13 на вторые L-разрядные входы «Маска 1» 22₁ - 22_N и вторые L-разрядные выходы «Маска 2» 23₁ - 23_N N соответствующих блоков селекции 2₁ - 2_N. В компараторах 2.3 каждого блока селекции 2₁ - 2_N (см. фиг. 4) происходит сравнение значений идентификационных битов поступившего БДИ со значениями соответствующих битов второй битовой маски. Выделение идентификационных битов осуществляется в первой и второй группах двухвходовых элементов И 2.1₁ -2.1_L, 2.2₁ - 2.2_L каждого блока селекции на основании соответствующей первой битовой маски. В случае равенства сравниваемых значений на выходе равенства «А=В» 2.3-3 компаратора 2.3 установится значение логической единицы, в противном случае значение логического нуля. Логическое значение, соответствующее результату сравнения, с выхода «А=В» 2.3-3 компаратора 2.3 в случае, когда задано только начальное максимальное время поиска и внешнее динамическое управление временем поиска отсутствует (нет сигналов на разрядах каждого из N S-разрядных входов «Коррекция максимального времени поиска» 016₁ - 016_N устройства), инвертируется инвертором 2.4 и поступает на выход «Результат сравнения» 26 блока селекции 2.

Иными словами, если в ходе анализа поступающих идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф) БДИ отсутствует внешнее динамическое управление временем поиска для всех N поисковых запросов, на S-разрядных корректирующих входах 27₁ - 27_N блоков селекции 2₁ - 2_N, а значит и на S-разрядных входах 2.7₁-1 - 2.7_N-1 корректирующих регистров 2.7₁ - 2.7_N, кодовые сигналы отсутствуют. В этом случае корректирующие регистры 2.7₁ - 2.7_N блоков селекции 2₁ - 2_N (см. фиг. 4) определяют начальные коды времени поиска как некорректируемые и транслируют (перезаписывают) их каждый через свои S выходов (2.7₁-2₁ - 2.7₁-2_S) - (2.7_N-2₁ - 2.7_N-2_S) на соответствующие S информационных входов (D₁-D_S) соответствующих счетчиков 2.5₁ - 2.5_N блоков селекции 2₁ - 2_N.

Если в ходе анализа элементов входящего потока данных инициировано внешнее динамическое управление временем поиска для любого n-го поискового запроса набора конкретных типов БДИ, с внешнего устройства в S-разрядном коде (либо с помощью человека-оператора, либо с помощью специального управляющего устройства), через N S-разрядных входов «Коррекция максимального времени поиска» 016₁ - 016_N устройства на N S-разрядных входов 91₁ - 91_N главного контроллера времени поиска 9 (см. фиг. 10) поступают новые, дополнительно вводимые в динамике управления поиском, значения максимального времени поиска для конкретных поисковых запросов абонентов информационно-справочной (поисковой) системы.

Дополнительно вводимые в динамике управления поиском, значения максимального времени поиска для конкретных поисковых запросов абонентов, в S-разрядном коде поступает через N S-разрядных входов 91₁ - 91_N главного контроллера времени поиска 9 (см. фиг. 10) на N S-разрядных входов 9.1-1₁ - 9.1-1_N регистрирующего элемента времени поиска 9.1 для контроля и регистрации. С N S-разрядных выходов 9.1-2₁ - 9.1-2_N регистрирующего элемента времени поиска 9.1 новые значения максимального времени поиска поступают на соответствующие N S-разрядных входов 9.2-1₁ - 9.2-1_N элемента хранения нового значения времени поиска 9.2, который записывает и хранит в S-разрядном коде эти значения до момента введения очередного управляющего воздействия, а также со своих N S-разрядных выходов 9.2-2₁ - 9.2-2_N, через соответствующие N S-разрядных выходов 92₁ - 92_N главного контроллера времени поиска 9, передает эти новые значения максимального времени поиска на корректирующие входы 27₁ - 27_N соответствующих блоков селекции 2₁-2_N и на проверочные входы 82₁-82_N соответствующих селекционных контроллеров времени поиска 8₁ - 8_N.

При этом на S-разрядных корректирующих входах 27₁ - 27_N блоков селекции 2₁ - 2_N, а значит и на S-разрядных входах 2.7₁-1 - 2.7_N-1 корректирующих регистров 2.7₁ - 2.7_N, присутствуют S-разрядные кодовые сигналы. Корректирующие регистры 2.7₁ - 2.7_N блоков селекции 2₁ - 2_N (см. фиг. 4) регистрируют изначальный код (записанный при подготовке устройства к работе, т.е. начальное максимальное время поиска) и предварительно сравнивают его с вновь вводимым в динамике управления S-разрядным кодом, который поступает через корректирующие входы 27₁ - 27_N блоков селекции 2₁ - 2_N на S-разрядные входы 2.7₁-1 - 2.7_N-1 корректирующих регистров 2.7₁ - 2.7_N.

Коррекция (формирование по итогам предварительного сравнения) на S выходах 2.7_n-2₁ - 2.7_n-2_S, например, корректирующего регистра 2.7_n блока селекции 2_n кода, характеризующего предварительное решение о значении максимального времени поиска для каждого конкретного n-ого запроса осуществляется следующим образом (см. фиг. 4). Если на S-разрядном входе 2.7_n-1 корректирующего регистра 2.7_n есть S-разрядный сигнал, обуславливающий новое, вводимое в динамике управления максимальное время поиска, этот сигнал классифицируется как приоритетный, и именно он с S выходов 2.7_n-2₁ - 2.7_n-2_S корректирующего регистра 2.7_n поступает на соответствующие S информационных входов (D₁ - D_S) счетчика 2.5_n n-го блока селекции 2_n. Если на S-разрядном входе 2.7_n-1 корректирующего регистра 2.7_n нет S-разрядного сигнала, обуславливающего новое, вводимое в динамике управления максимальное время поиска, то приоритетными признаются ранее записанные значения кода, задающего начальное максимальное время поиска.

Таким образом, с S выходов 2.7_n-2₁-2.7_n-2_S корректирующего регистра 2.7_n поступает на соответствующие S информационных входов (D₁ - D_S) счетчика 2.5_n n-го блока селекции 2_n либо изначально введенное, либо новое, вводимое в динамике управления процессом анализа элементов входящего потока данных, значение кода, задающие максимальное время поиска. Тем самым обеспечивается инициализация счетчиков 2.5₁ - 2.5_N блоков селекции 2₁ - 2_N. Причем наименьшему времени поиска соответствует наибольший код, являющийся дополнением до максимального числа, представимого в S-разрядном коде.

В начальный период, когда подлежащие анализу БДИ, не поступают на вход устройства, логическое значение, соответствующее результатам сравнения, на выходе «А=В» 2.3_n-3 компаратора 2.3_n отсутствует. Трехвходовые элементы И 2.6₁ - 2.6_N всех блоков селекции закрыты, тактовые импульсы от генератора тактовых импульсов 10 через трехвходовые элементы И 2.6₁ - 2.6_N на счетные входы Z счетчиков 2.5₁ - 2.5_N блоков селекции 2₁ - 2_N не поступают. На выходах «Результат сравнения» 26₁ - 26_N блоков селекции 2₁ - 2_N сигнал отсутствует.

Если логические значения, соответствующие результатам сравнения, с выходов «А=В» 2.3₁-3 - 2.3_N-3 компараторов 2.3₁ - 2.3_N блоков селекции 2₁ - 2_N поступают, на выходах 26₁ - 26_N этих блоков через инверторы 2.4₁ - 2.4_N предварительно установятся сигналы низкого уровня. На счетные входы Z счетчиков 2.5₁ - 2.5_N блоков селекции 2₁ - 2_N, поступают импульсы с выхода 101 генератора тактовых импульсов 10 по цепи: тактовые входы 25₁ - 25_N блоков селекции 2₁ - 2_N, открытые трехвходовые элементы И 2.6₁ - 2.6_N блоков селекции 2₁ - 2_N. Счетчики 2.5₁ - 2.5_N каждого блока селекции выполняют функцию таймеров, которые контролируют истечение допустимого времени (изначального или введенного в рамках управления) поиска путем суммирования поступающих на их счетный вход Z тактовых импульсов и формируют сигнал переполнения на инверсных выходах счетчиков 2.5₁ - 2.5_N через установленный интервал времени, определяемый кодами начального заполнения счетчиков и частотой тактовых импульсов.

Сигналы с выходов «Результат сравнения» 26₁ - 26_N блоков селекции 2₁ - 2_N поступают через входы «Результат сравнения» 81₁ - 81_N селекционных контроллеров времени поиска 8₁ - 8_N (см. фиг. 9) на сигнальные входы 8.2₁-1 - 8.2_N-1 регистров сравнения-коррекции максимального времени поиска 8.2₁ - 8.2_N, на проверочные входы 8.2₁-2 - 8.2_N-2 которых поступают в двоичном коде с проверочных выходов 8.1₁-2 - 8.1_N-2 дешифраторов корректированного кода максимального времени поиска 8.1₁ - 8.1_N сигналы, характеризующие новое, вводимое в процессе управления, значение (границы) максимального времени поиска для конкретного запроса. При этом дешифраторы корректированного кода максимального времени поиска 8.1₁ - 8.1_N преобразуют S-разрядный код, обуславливающий новые, вводимые в процессе управления, значения (границы) максимального времени поиска в двоичный код и передают этот код для проверки истинности на регистры сравнения-коррекции максимального времени поиска 8.2₁ - 8.2_N.

Регистры сравнения-коррекции максимального времени поиска 8.2₁ - 8.2_N осуществляют дополнительную проверку (сравнение) выполнения требований по своевременности в соответствии с изначальным и вновь вводимым максимальным времени поиска и, выступая в качестве ретранслирующих узлов, формируют на своих выходах 8.2₁-3 - 8.2_N-3 и на выходах «Результат сравнения» 83₁ - 83_N селекционных контроллеров времени поиска 8₁ - 8_N последовательность сигналов, описывающих логические значения, соответствующие результатам сравнения.

Таким образом, на выходах «Результат сравнения» 83₁ - 83_N селекционных контроллеров времени поиска 8₁ - 8_N имеем логические значения, соответствующие результатам сравнения и полученные с учетом динамической коррекции максимального времени поиска.

После удовлетворения потребности в поиске информации n-ый поисковый запрос снимается, на выходе «А=В» 2.3_n-3 компаратора 2.3_n сигнал отсутствует, происходит сброс счетчика 2.5_n соответствующего блока селекции 2_n по n-ому входу «Обнуление» 017_n устройства и входу «Обнуление» 24_n соответствующего блока селекции 2_n.

В случае, если один или несколько поисковых запросов достигли максимального времени поиска или максимальное время поиска уменьшилось в результате динамической коррекции (управления), происходит переполнение счетчиков 2.5₁ - 2.5_N соответствующих блоков селекции 2₁ - 2_N, формирование на их инверсных выходах переполнения а, следовательно и на выходах «Результат сравнения» 26₁ - 26_N соответствующих блоков селекции 2₁ - 2_N сигнала переполнения, инициирующего блокирование выхода 2.4_n-2 инвертора 2.4_n и разовое поступление с данного инверсного выхода логических значений, соответствующих результатам сравнения на данный, конкретный момент времени, без возможности продолжения поиска, что соответствует процедуре динамического управления поиском - переносу поисковых запросов заново в очередь на места, соответствующие их приоритетам.

При этом запираются соответствующие трехвходовые элементы И 2.6₁ - 2.6_N (фиг. 4), запрещая поступление тактовых импульсов на счетные входы Z соответствующих счетчиков 2.5₁ - 2.5_N блоков селекции 2₁ - 2_N.

Логические значения, соответствующие результатам сравнения и полученные с учетом динамической коррекции максимального времени поиска с выходов «Результат сравнения» 83₁ - 83_N селекционных контроллеров времени поиска 8₁ - 8_N поступают на соответствующие входы «Результат сравнения» 51₁ - 51_N регистра стратегии поиска 5 и соответствующие входы «Результат сравнения» 61₁ - 61_N блока формирования адреса маски переходов 6.

При поступлении идентифицированного и верифицированного (с точки зрения теории катастроф) БДИ, тип которого соответствует одному из типов БДИ, предусмотренных в сценарии поиска, на выходе «Результат сравнения» 26_n, например, блока селекции 2_n и на соответствующем выходе «Результат сравнения» 83_n селекционного контроллера времени поиска 8_n, где обнаружено совпадение значений распознанных битов поступившего БДИ с соответствующими значениями второй битовой маски, будет установлено значение логического нуля, а на выходах всех остальных блоков селекции и, как следствие, селекционных контроллеров времени поиска значение логической единицы. При поступлении БДИ, не предусмотренного сценарием поиска, на выходах «Результат сравнения» всех блоков селекции и, как следствие, выходах «Результат сравнения» селекционных контроллеров времени поиска будет установлено значение логической единицы.

В регистре стратегии поиска 5 (см. фиг. 6) осуществляется проверка соответствия распознанного блоками селекции 2₁ - 2_N и проверенного, с учетом динамической коррекции максимального времени поиска, селекционными контроллерами времени поиска 8₁ - 8_N, типа идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф) БДИ типу, ожидаемому согласно сценария поиска. Проверка осуществляется вне зависимости от результатов распознавания БДИ в блоках селекции 2₁ - 2_N и коррекции (проверки) в селекционных контроллерах времени поиска 8₁ - 8_N. Тип ожидаемого идентифицированного и верифицированного (с точки зрения теории катастроф) БДИ определяются маской начала сценария поиска или масками переходов, хранящимися в оперативном запоминающем устройстве 5.2. Маска, на соответствие которой осуществляется проверка, определяется K-разрядным адресом, установленным на адресных входах 5.2-2 (входы A₁ - A_K) оперативного запоминающего устройства 5.2. В качестве адреса используется код, поступающий с разрядов K-разрядного транзитного выхода 113 блока анализа нечеткого сценария поиска 11 и с соответствующих разрядов K-разрядного выхода 122 блока преобразования нечеткого сценария поиска 12 и установленный на K-разрядном входе «Код события» 52 регистра стратегии поиска 5 (см. фиг. 1). С K-разрядного входа «Код события» 52 указанный код поступает на первую группу информационных входов 5.1-1 (A₁ - A_K) селектора-мультиплексор а 5.1 (см. фиг. 6), где при наличии на управляющем входе 5.1-3 (SE) селектора-мультиплексора 5.1 значения логического нуля, коммутируется на адресные входы 5.2-2 оперативного запоминающего устройства 5.2. Считывание соответствующей маски осуществляется путем установки значения логического нуля на входе «Выбор кристалла» 56 регистра стратегии поиска 5. Установка значения логического нуля на входе «Выбор кристалла» 56 регистра стратегии поиска 5 должна осуществляться с временной задержкой относительно момента времени Т₁, определяемой временем задержки сигнала в блоке селекции и в селекционном контроллере времени поиска. Обозначим момент времени установки логического нуля на входе «Выбор кристалла» 56 регистра стратегии поиска 5 как Т₂. Проверка соответствия распознанного типа БДИ типу, ожидаемому согласно сценария поиска, осуществляется трехвходовыми элементами ИЛИ-НЕ 5.3₁ - 5.3_N. При этом на первые входы 5.3₁-1 - 5.3_N-1 трехвходовых элементов ИЛИ-НЕ 5.3₁ - 5.3_N поступают логические значения с выходов 83₁ - 83_N соответствующих селекционных контроллеров времени поиска 8₁ - 8_N, а на вторые входы логические значения, соответствующие считанной из оперативного запоминающего устройства 5.2 маски. Результаты проверки поступают с выходов 5.3₁-4 - 5.3_N-4 трехвходовых элементов ИЛИ-НЕ 5.3₁ - 5.3_N на соответствующие входы 5.4-1₁ - 5.4-1_N N-входового элемента ИЛИ 5.4 после установки значения логического нуля на разрешающем входе 014 устройства. Установка значения логического нуля на разрешающем входе 014 устройства должна осуществляться с временной задержкой относительно момента времени Т₂, определяемой временем считывания информации из оперативного запоминающего устройства 5.2. Обозначим момент времени установки логического нуля на разрешающем входе 014 устройства как T₃. В случае совпадения распознанного типа БДИ с одним из типов, ожидаемых согласно сценария поиска, на выходе соответствующего трехвходового элемента ИЛИ-НЕ, а, следовательно, и на сигнальном выходе 59 регистра стратегии поиска 5, установится значение логической единицы, которое поступает на сигнальный вход 65 блока формирования адреса маски переходов 6 и на сигнальный вход 45 формирователя временных интервалов 4.

В случае нахождения, за время, не превышающее заданное (максимальное время поиска), соответствия типа поступившего идентифицированного и верифицированного (с точки зрения теории катастроф) БДИ типу, ожидаемому согласно сценария поиска, в блоке формирования адреса маски переходов 6 на основании результатов распознавания поступившего БДИ осуществляется формирование адреса, по которому в оперативном запоминающем устройстве 5.2 регистра стратегии поиска 5 хранится маска переходов, определяющая следующий за ним тип БДИ. Логические значения, соответствующие результатам распознавания БДИ с выходов «Результат сравнения» 83₁ - 83_N селекционных контроллеров времени поиска 8₁ - 8_N поступают на соответствующие входы «Результат сравнения» 61₁ - 61_N блока формирования адреса маски переходов 6 и далее (см. фиг. 7) - на соответствующие инверсные входы 6.1-1₁ - 6.1-1_N шифратора 6.1 (нулевой вход шифратора 6.1 не используется, при этом на нем всегда должно быть установлено значение логической единицы «1»). Если поступивший БДИ распознан одним из блоков селекции 2₁ - 2_N с учетом максимального времени поиска, на инверсном входе шифратора 6.1, номер которого соответствует номеру блока селекции, распознавшего БДИ и номеру соответствующего селекционного контроллера времени поиска, будет установлено значение логического нуля, а на всех остальных инверсных входах - значение логической единицы.

При этом на инверсных выходах 6.1-2₁ - 6.1-2_K дешифратора 6.1 установится код, соответствующий инверсному представлению номера входа дешифратора, на котором установлено значение логического нуля. Инверторами 6.2₁ - 6.2_K данный код преобразуется в код типа БДИ, то есть код, соответствующий номеру блока селекции, распознавшего поступивший БДИ и номеру соответствующего селекционного контроллера времени поиска.

Данный код типа БДИ, идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф), используется в качестве адреса, по которому в оперативном запоминающем устройстве 5.2 регистра стратегии поиска 5 хранится соответствующая маска переходов.

Помимо того, что этот код типа БДИ, идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф), подлежит анализу (выявлению) нечетко заданных (наблюдаемых) значений, а также вычислительному нечеткому преобразованию и распознаванию этих значений с использованием математики нечетких множеств к виду, позволяющему его четко (количественно, однозначно, достоверно) определить и трактовать значения этого кода, характеризующего тип конкретных ожидаемых БДИ.

С выходов 6.2₁-2 - 6.2_K-2 инверторов 6.2₁ - 6.2_K K-разрядный код типа БДИ, идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф), поступает на соответствующие информационные входы 6.4-2₁ - 6.4-2_K (D₁-D_K) регистра 6.4. Запись кода типа БДИ в регистр 6.4 осуществляется только при поступлении на сигнальный вход 65 блока формирования адреса маски переходов 6 значения логической единицы, то есть только в том случае, когда в блоке стратегии поиска 5 будет обнаружено предварительное соответствие типа поступившего БДИ типу, ожидаемому согласно сценария поиска. В противном случае в регистре 6.4 сохраняется предыдущее значение кода типа БДИ. Таким образом, на K-разрядном выходе «Код события» 62 блока формирования адреса маски переходов 6 всегда установлен требующий дополнительной проверки код, соответствующий адресу, по которому в оперативном запоминающем устройстве 5.2 регистра стратегии поиска 5 хранится маска переходов, определяющая тип ожидаемых, согласно сценария поиска, БДИ.

Значения кода типа БДИ, идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф), которые априори (изначально) определены как адрес, по которому в регистре стратегии поиска 5 хранится соответствующая маска переходов, с разрядов K-разрядного выхода «Код события» 62 блока формирования адреса маски переходов 6 поступают и записываются в двоичном коде через K-разрядный информационный вход 111 на K-разрядный вход 11.2-1 счетчика 11.2 блока анализа нечеткого сценария поиска 11 (см. фиг. 11).

Блок анализа нечеткого сценария поиска 11 может быть реализован в соответствии со схемой, предложенной на фиг. 11. Алгоритм его работы детально описан в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликован 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18). Код типа БДИ, идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф), который априори (изначально) определен как адрес, по которому в регистре стратегии поиска 5 хранится соответствующая маска переходов, поступает на K-разрядный вход 11.2-1 счетчика 11.2, который рассчитан на регистрацию в каждой ячейке (разряде) одного двоичного числа (бита) поступающей информации.

Последовательное сравнение (по количеству двоичных чисел, характеризующих любой из K разрядов кода типа БДИ) поступающих в двоичном коде исходных данных и принятие решения об их математической природе - код типа БДИ, идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф), задан параметрически или с использованием функции принадлежности, характерной для нечетких множеств, осуществляется в блоке анализа нечеткого сценария поиска 11 в последовательности, детально описанной в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликован 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18) следующим образом.

Если количество двоичных чисел, характеризующих любой из K разрядов кода типа БДИ, идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф), превышает единицу, значит, с точки зрения нечеткой математики - эта кодовая последовательность содержит избыточность (т.к. содержит, кроме прочего, значения функций принадлежности нечетких множеств), обусловливающую нечеткость данных, описывающих признаки сценария поиска (адреса битовых масок).

Иными словами, изначально качественная и количественная информация, поступающая с K-разрядного выхода «Код события» 62 блока формирования адреса маски переходов 6, может различаться по количеству двоичных чисел, характеризующих любой из K разрядов кода типа БДИ, идентифицированных и верифицированных (с точки зрения теории катастроф): для записи в двоичном коде количественной информации достаточно одного двоичного числа, тогда как нечеткая (качественная) информация несет в себе помимо обычного числа еще и характеристику функции принадлежности, что объективно требует использования более одного двоичного числа для записи и хранения нечеткой информации (неоднозначно (нечетко) заданных значений кода типа БДИ). Если поступает одно двоичное число, характеризующее любой из K разрядов кода типа БДИ, значит данный код не нуждается в проверке, четко (однозначно) соответствует типу ожидаемого блока двоичной информации и достоверно определяет адрес, по которому в регистре стратегии поиска 5 хранится соответствующая маска переходов.

С учетом этого факта построены регистр хранения 11.1 и счетчик 11.2 блока 11, которые детально описаны в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликован 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18). Оба этих элемента схемы рассчитаны на регистрацию, анализ и хранение одного двоичного числа, характеризующего любой из K разрядов кода типа БДИ, если количество двоичных чисел превышает единицу, значит, с точки зрения нечеткой математики - эта информация (значения элементов кода типа БДИ) поступает в нечеткой форме. В этом случае и регистр хранения 11.1 и счетчик 11.2 блока 11 выполняют функции транзитного узла, причем, с K проверочных выходов 11.1-1₁ - 11.1-1_K регистра хранения 11.1 эта информация в двоичном коде сразу, через проверочные выходы 112₁ - 112_K блока 11, поступает на соответствующие K проверочных входов 121₁ - 121_K блока преобразования нечеткого сценария поиска 12.

Если на K-разрядный информационный вход 111 и на K-разрядный вход 11.2-1 счетчика 11.2 блока анализа нечеткого сценария поиска 11 поступает в двоичном коде информация (значения кода типа БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф) в количестве одного двоичного числа, характеризующего любой из K разрядов этого кода, значит эта информация поступает в четкой форме, имеет количественный смысл и счетчик 11.2 регистрирует эту информацию и со своих K выходов 11.2-2₁ - 11.2-2_K направляет ее на K соответствующих входов 11.1-2₁ - 11.1-2_K регистра хранения 11.1, который через свой транзитный K-разрядный выход 11.1-3 и транзитный выход 113 блока анализа нечеткого сценария поиска 11 направляет эту информацию (заданные в четкой форме исходные данные количественно заданные, не требующие дополнительной проверки значения кода типа БДИ) на K-разрядные входы «Код события» 52 и 71 регистра стратегии поиска 5 и блока индикации 7 соответственно.

Информация, требующая дополнительной проверки (заданные в нечеткой форме данные нечетко заданные значения кода типа БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф), в двоичном коде через K проверочных входов 121₁ - 121_K поступает на соответствующие входы 12.1-1₁ - 12.1-1_K регистра 12.1 блока преобразования нечеткого сценария поиска 12, который может быть реализован в соответствии со схемой, предложенной на фиг. 12. Преобразование (трансформирование) исходных данных, заданных в нечеткой форме к виду, пригодному для получения четких, однозначных (достоверных) результатов конкретного сценария поиска, происходит в блоке преобразования нечеткого сценария поиска 12 в соответствии с последовательностью, детально описанной в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликован 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18) следующим образом. Сущность работы блока преобразования нечеткого сценария поиска 12, с точки зрения математики, заключается в корректном вычислении интегрированного мнения экспертов и принятии решения о максимальном значении функции принадлежности (степень уверенности) этого интегрированного мнения, определяющем однозначный выбор количественного значения нечеткого параметра - количественного значения конкретного кода типа БДИ.

Нечеткая кодовая последовательность (нечетко заданные значения кода типа БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф), поступает на входы 12.1-1₁ - 12.1-1_K регистра 12.1 блока преобразования нечеткого сценария поиска 12 (см. фиг. 12). Регистр 12.1 регистрирует и сортирует информацию на две составляющие, в соответствии с количеством мнений экспертов (количеством экспертов) о степени принадлежности значения конкретного k-ого кода типа БДИ к пространству истинных (однозначно, четко определенных) значений. Первичные 12.1-2₁ - 12.1-2_K и вторичные 12.1- 3₁ - 12.1-3_K выходы регистра 12.1 соответствуют данным от первого U₁ и второго U₂ экспертов, с этих выходов информация в двоичном коде поступает соответственно на входы 12.3-1₁ - 12.3-1_K главного элемента хранения 12.3 и прямые входы 12.4-1₁ - 12.4-1_K вспомогательного элемента хранения 12.4, а также соответственно на первичные входы 12.2- 1₁ - 12.2-1_K и вторичные входы 12.2-2₁ - 12.2-2_K элемента расчета дополнения 12.2. Элемент расчета дополнения 12.2 реализует функцию арифметического вычитания из единицы значений функций принадлежности нечетких множеств, в соответствии с алгоритмом, описанным в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликован 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18). Главный 12.3 и вспомогательный 12.4 элементы хранения хранят нечеткую информацию от эксперта U₁ и U₂ и через свои соответствующие выходы 12.3-2₁ - 12.3-2_K и 12.4-2₁ - 12.4-2_K в двоичном коде выдают значения функций принадлежности нечетких множеств на основные входы 12.5-1₁ - 12.5-1_K главного анализатора 12.5 и на основные входы 12.6-1₁ - 12.6-1_K вспомогательного анализатора 12.6 соответственно. Каждый из главного 12.5 и вспомогательного 12.6 анализаторов, получая в двоичном коде на свои дополнительные входы 12.5-2₁ - 12.5-2_K и 12.6-2₁ - 12.6-2_K соответственно значения элементов дополнения нечетких множеств с первичных 12.2-3₁ - 12.2-3_K и вторичных 12.2-4₁ - 12.2-4_K выходов элемента расчета дополнения 12.2, выполняет функцию пересечения нечетких множеств, как описано в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликован 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18). С выходов 12.5-3₁ - 12.5-3_K главного анализатора 12.5 и выходов 12.6-3₁ - 12.6-3_K вспомогательного анализатора 12.6 полученные значения в двоичном коде поступают соответственно на первичные 12.7-1₁ - 12.7-1_K и вторичные 12.7-2₁ - 12.7-2_K входы элемента расчета объединения 12.7, выполняющего завершающий цикл дизъюнктивного суммирования. С выходов 12.7-3₁ - 12.7-3_K элемента расчета объединения 12.7 полученные итоговые значения (обобщенное мнение экспертов о значении) (c_k) - функции принадлежности значения конкретного k-ого нечетко заданного (наблюдаемого) кода типа БДИ , к пространству истинных (однозначно, четко определенных) значений, в двоичном коде поступают на соответствующие входы 12.8-1₁ - 12.8-1_K вычислителя 12.8, дополнительные входы 12.2-5₁ - 12.2-5_K элемента расчета дополнения 12.2 и дополнительные входы 12.4-3₁ - 12.4-3_K вспомогательного элемента хранения 12.4 (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликован 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18).

Вычислитель 12.8 блока преобразования нечеткого сценария поиска 12 осуществляет однозначный выбор (присвоение) количественных значений нечетко заданным значениям конкретного k-ого нечетко заданного (наблюдаемого) кода типа БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф. Являясь, по сути, программируемой схемой сравнения (программируемым ТТЛ-компаратором типа 74LS85), в которой в двоичном коде сравниваются получаемые из элемента расчета объединения 12.7 значения функции принадлежности конкретного k-ого нечетко заданного (наблюдаемого) кода типа БДИ, вычислитель 12.8, на основе определения максимума функции принадлежности, однозначно, четко и окончательно присваивает численное значение этого кода, определяющего адрес, по которому в оперативном запоминающем устройстве регистра стратегии поиска хранится маска переходов, определяющая тип БДИ, ожидаемых согласно сценария поиска, как описано в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликован 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18).

Передача информации на дополнительные входы 12.2-5₁ - 12.2-5_K элемента расчета дополнения 12.2 и дополнительные входы 12.4-3₁ - 12.4-3_K вспомогательного элемента хранения 12.4 предназначена для случая, когда количество экспертов больше двух. В этом случае определяется дополнение полученного с выходов 12.7-3₁ - 12.7-3_K элемента расчета объединения 12.7 нечеткого множества в элементе расчета дополнения 12.2 и полученные с выходов 12.7-3₁ - 12.7-3_K элемента расчета объединения 12.7 значения перезаписываются во вспомогательный элемент хранения 12.4, играя роль информации от первого эксперта. Информация от нового (например, третьего) эксперта записывается через регистр 12.1 в главный элемент хранения 12.3 и цикл вычислений повторяется снова.

Таким образом, осуществляется однозначное определение количественных значений нечетких параметров сценария поиска вычислитель 12.8 выдает на своем K-разрядном выходе 12.8-2 в двоичном коде количественное значение конкретного k-ого нечетко заданного (наблюдаемого) кода типа БДИ, который является адресом, где в оперативном запоминающем устройстве регистра стратегии поиска хранится маска переходов, определяющая тип БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф и ожидаемых согласно сценария поиска.

Иными словами, происходит преобразование определенных (распознанных) нечетко исходных данных, характеризующих тип БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф, к виду, пригодному для однозначного принятия достоверного решения об адресе, по которому в регистре стратегии поиска 5 хранится соответствующая маска переходов.

В результате, на соответствующих разрядах K-разрядного выхода вычислителя 12.8 и на соответствующих разрядах K-разрядного выхода 122 блока преобразования нечеткого сценария поиска 12 получаем информацию, характеризующую (на основе анализа полученного в рамках математики нечетких множеств интегрированного мнения экспертов) истинный тип ожидаемых БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф.

Вычислитель 12.8 записывает, хранит и выдает с соответствующих разрядов своего K-разрядного выхода 12.8-2 через соответствующие разряды K-разрядного выхода 122 блока преобразования нечеткого сценария поиска 12 на соответствующие разряды K-разрядных входов «Код события» 52 и 71 регистра стратегии поиска 5 и блока индикации 7 соответственно код (не нулевой код), содержащий результаты анализа типа ожидаемых БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф - код, четко и однозначно определяющий адрес, по которому в регистре стратегии поиска 5 хранится соответствующая маска переходов, характеризующая сценарий поиска.

В случае нахождения соответствия данного кода типа поступивших БДИ (идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф) ожидаемому коду (типу), значение логической единицы с сигнального выхода 59 регистра стратегии поиска 5 поступает на соответствующий сигнальный вход 45 формирователя временных интервалов 4 (см. фиг. 5). С сигнального входа 45 формирователя временных интервалов 4 значение логической единицы поступает на вход разрешения записи V счетчика 4.7 и первый информационный вход 4.2-1 (вход J) JK-триггера 4.2, как описано в прототипе (см. патент РФ №2724788, «Устройство поиска информации» МПК G06F 9/46, опубликован 25.06.2020 г., 2020, Бюл. 18). При этом осуществляется запись кода времени ожидания очередного БДИ, установленного на М-разрядном входе «Код времени ожидания» 06 устройства, в счетчик 4.7 и формирование на выходе 4.2-3 JK-триггера 4.2 значения логической единицы (так как на его втором информационном входе 4.2-2 (входе K) установлено значение логического нуля). Значение логической единицы с выхода 4.2-3 JK-триггера 4.2, поступая на второй вход 4.3-2 первого двухвходового элемента И 4.3, разрешает поступление тактовых импульсов с второго тактового входа 41 формирователя временных интервалов 4 на счетный вход С счетчика 4.7. Таким образом, в формирователе временных интервалов 4 инициируется отсчет времени ожидания очередных БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф.

Окончание анализа поступивших БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф, и переход к ожиданию очередного БДИ за заданное время, определенное кодом максимального времени поиска, осуществляется путем установки значения логической единицы на разрешающем входе 014 устройства, что приводит к безусловной установке значения логического нуля на сигнальном выходе 59 регистра стратегии поиска 5. Для корректной работы устройства установка значения логической единицы на разрешающем входе 014 устройства должна осуществляться с временной задержкой ΔT относительно момента времени Т₃, определяемой временем задержки параллельного срабатывания трехвходовых элементов ИЛИ-НЕ 5.3₁ - 5.3_N и N-входового элемента ИЛИ 5.4 регистра стратегии поиска 5, максимального из времени задержки записи в регистр 6.4 блока формирования адреса маски переходов 6, времени задержки срабатывания JK-триггера 4.2 и времени задержки записи в счетчик 4.7 формирователя временных интервалов 4:

где: ΔT_5.3 - время задержки параллельного срабатывания трехвходовых элементов ИЛИ-НЕ 5.3₁ - 5.3_N регистра стратегии поиска 5;

ΔT_5.4 - время задержки срабатывания N-входового элемента ИЛИ 5.4 регистра стратегии поиска 5;

ΔT_6.4 - время задержки записи в регистр 6.4 блока формирования адреса маски переходов 6;

ΔТ_4.2 - время задержки срабатывания JK-триггера 4.2 формирователя временных интервалов 4;

ΔT_4.7 - время задержки записи в счетчик 4.7 формирователя временных интервалов 4.

Одновременно с установкой значения логической единицы на разрешающем входе 014 устройства осуществляется установка значения логической единицы на входе «Выбор кристалла» 012 устройства.

Если до истечения времени ожидания очередного БДИ, идентифицированного и верифицированного с точки зрения теории катастроф, но в рамках заданного через главный контроллер времени поиска 9 максимального времени поиска, поступит очередной БДИ, тип которого соответствует типу, ожидаемому согласно сценария поиска, то значение логической единицы на сигнальном выходе 59 регистра стратегии поиска 5 приведет к повторной инициализации счетчика 4.7 формирователя временных интервалов 4 (повторной записи в счетчик кода времени ожидания очередного БДИ). При этом логическое значение на выходе 4.2-3 JK-триггера 4.2 формирователя временных интервалов 4 не изменится (так как на его втором информационном входе 4.2-2 (входе K) установлено значение логического нуля), и тактовые импульсы будут продолжать поступать на счетный вход С счетчика 4.7. Таким образом, отсчет времени ожидания очередного БДИ, идентифицированного и верифицированного с точки зрения теории катастроф в рамках заданного максимального времени поиска, начнется сначала.

Если очередной БДИ, идентифицированный, верифицированный с точки зрения теории катастроф и соответствующий сценарию поиска, не поступит до истечения времени ожидания, но в рамках заданного максимального времени поиска, то произойдет переполнение счетчика 4.7 формирователя временных интервалов 4. При этом на выходе Р переполнения счетчика 4.7 формирователя временных интервалов 4 установится значение логической единицы, которое поступит на второй вход 4.5-2 второго двухвходового элемента И 4.5 и через первый двухвходовый элемент ИЛИ 4.1 - на второй информационный вход 4.2-2 (вход K) JK-триггера 4.2. Значения логической единицы на выходе переполнения P счетчика 4.7 и на сигнальном входе 45 формирователя временных интервалов 4 могут устанавливаться в произвольные моменты времени, но в рамках заданного максимального времени поиска. В связи с этим на информационных входах 4.2-1 (вход J) и 4.2-2 (вход K) JK-триггера 4.2 формирователя временных интервалов 4 возможно появление следующих комбинаций логических значений:

на первом информационном входе 4.2-1 (входе J) JK-триггера 4.2 установлено значение логического нуля, а на его втором информационном входе 4.2-2 (входе K) установлено значение логической единицы;

на первом 4.2-1 (входе J) и втором 4.2-2 (входе K) информационных входах JK-триггера 4.2 установлены значения логической единицы.

В первом случае на выходе 4.2-3 JK-триггера 4.2 формирователя временных интервалов 4 установится значение логического нуля, которое поступит на второй вход 4.3-2 первого двухвходового элемента И 4.3 и на вход 4.4-1 инвертора 4.4. Значение логического нуля на втором входе 4.3-2 первого двухвходового элемента И 4.3 приведет к прекращению поступления тактовых импульсов с второго тактового входа 41 формирователя временных интервалов 4 на счетный вход С счетчика 4.7 (см. фиг. 5). Значение логического нуля на входе 4.4-1 инвертора 4.4 приведет к установке значения логической единицы на первом входе 4.5-1 второго двухвходового элемента И 4.5, что при наличии значения логической единицы на его втором входе 4.5-2, приведет к установке значения логической единицы на втором входе 4.6-2 второго двухвходового элемента ИЛИ 4.6 и на выходе «Сброс» 44 формирователя временных интервалов 4. Значение логической единицы на втором входе 4.6-2 второго двухвходового элемента ИЛИ 4.6 приведет к сбросу счетчика 4.7, а значение логической единицы на выходе «Сброс» 44 приведет к сбросу регистра 6.4 блока формирования адреса маски переходов 6. Сброс счетчика 4.7 формирователя временных интервалов 4 приведет к установке на его выходе переполнения Р значения логического нуля, который поступит на второй информационный вход 4.2-2 (вход K) JK-триггера 4.2 и на второй вход 4.5-2 второго двухвходового элемента И 4.5. При этом на выходе «Сброс» 44 формирователя временных интервалов 4 установится значение логического нуля. Сброс регистра 6.4 блока формирования адреса маски переходов 6 (см. фиг. 8) приведет к установке на адресных входах 5.2-2 (входах A₁ - A_K) оперативного запоминающего устройства 5.2 регистра стратегии поиска 5 (см. фиг. 6) нулевого адреса. Таким образом, поиск очередных БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф и определяемых текущей, в рамках заданного максимального времени поиска, маской переходов, прерывается и устройство переходит к ожиданию БДИ, типы которых определены маской начала сценария поиска (начальных БДИ).

Во втором случае логическое значение на выходе 4.2-3 JK-триггера 4.2 формирователя временных интервалов 4 не изменится. При этом тактовые импульсы будут продолжать поступать на счетный вход С счетчика 4.7, а на выходе 4.5-3 второго двухвходового элемента И 4.5 останется значение логического нуля (несмотря на значение логической единицы на его втором входе 4.5-2). Значение логической единицы на сигнальном входе 45 формирователя временных интервалов 4 (см. фиг. 5) приведет к записи кода ожидания очередного БДИ, идентифицированного и верифицированного с точки зрения теории катастроф и установленного на М-разрядном входе «Код времени ожидания» 06 устройства в счетчик 4.7. При этом на выходе переполнения Р счетчика 4.7 установится значение логического нуля, который поступит через первый двухвходовый элемент ИЛИ 4.1 на второй информационный вход 4.2-2 (вход K) JK-триггера 4.2 и на второй вход 4.5-2 второго двухвходового элемента И 4.5. Таким образом, сброс регистра 6.4 блока формирования адреса маски переходов 6 (см. фиг. 7) не произойдет и на адресных входах 5.2-2 (входах A₁ - A_K) оперативного запоминающего устройства 5.2 регистра стратегии поиска 5 будет установлен адрес, соответствующий адресу очередной верифицированной (с точки зрения устранения нечеткости) маски переходов. В связи с этим работа устройства по поиску очередных (согласно сценария поиска) БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф в рамках заданного максимального времени поиска, продолжится.

При поступлении БДИ, тип которого соответствует одному из типов БДИ, идентифицированных и верифицированных с точки зрения теории катастроф и указанных в маске окончания сценария поиска (конечных БДИ), на выходе «Результат поиска» 015 устройства формируется значение логического нуля. Формирование значения логического нуля на выходе «Результат поиска» 015 устройства осуществляется следующим образом (см. фиг. 8). С разрядов K-разрядного входа «Код события» 71 блока индикации 7 верифицированные результаты нечеткого анализа кода типа ожидаемого БДИ, идентифицированного и верифицированного с точки зрения теории катастроф, поступают на соответствующие входы 7.1-1₁ - 7.1-1_K (входы F₁-F_K) дешифратора 7.1. При этом на n-ом инверсном выходе 7.1-2_n (выходе из выходов) дешифратора 7.1, номер n которого соответствует коду типа БДИ, установится значение логического нуля, а на всех остальных выходах дешифратора - значение логической единицы. Логические значения с выходов 7.1-2₁ - 7.1-2_N (выходов ) дешифратора 7.1 блока индикации 7 поступают на первые входы 7.2₁-1 - 7.2_N-1 соответствующих двухвходовых элементов ИЛИ 7.2₁ - 7.2_N, где происходит их сравнение со значениями маски окончания сценария поиска, установленными на N-разрядном входе «Правило завершения поиска» 07 устройства. При совпадении логических значений на входах двухвходового элемента ИЛИ, номер которого соответствует коду типа БДИ, на его выходе установится значение логического нуля, которое через N-входовый элемент И 7.3 поступит на выход «Результат поиска» 015 устройства, что соответствует четкому (достоверному) обнаружению во входящем потоке БДИ, идентифицированного и верифицированного с точки зрения теории катастроф и соответствующего сценарию поиска.

Таким образом, предлагаемое устройство поиска информации обеспечивает повышение надежности и устойчивости функционирования в условиях, присущих реальному процессу поступления (циркуляции) больших массивов (потоков) гетерогенных данных в СПД, ИСПС и в СИАОД. Данное устройство способно как осуществлять поисковые запросы, так и производить идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) значений интенсивности анализируемых потоков информации при плавных изменениях внешних условий и управляющих воздействий (интенсивности поступающих БДИ). Повышение надежности и устойчивости происходит за счет реализуемых в блоке анализа катастроф процедур идентификации и верификации состояний граничной, аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих блоков двоичной информации при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, а также своевременного оповещения (предупреждения) пользователя (оператора, системного администратора) такой системы поиска об ее возможном аварийном состоянии, на основе полученных данных идентификации и верификации.

Данный результат обусловлен получением с L-разрядного информационного выхода 131 блока 13 на L-разрядные информационные входы 21₁ - 21_N блоков селекции 2₁ - 2_N сигналов, характеризующих идентифицированные и верифицированные (с точки зрения проверки интенсивности λ методами теории катастроф) значения двоичных разрядов БДИ, а также сигналов, характеризующих тип БДИ, определяемый первой и второй битовыми масками, поступающих с соответствующих N вторых L-разрядных выходов «Маска 1» 134₁ - 134_N и соответствующих N вторых L-разрядных выходов «Маска 2» 135₁ - 135_N блока анализа катастроф 13 на вторые L-разрядные входы «Маска 1» 22₁ - 22_N и вторые L-разрядные выходы «Маска 2» 23₁ - 23_N N соответствующих блоков селекции 2₁ - 2_N.

Анализ принципа работы заявленного устройства показывает очевидность того факта, что наряду с сохраненными и описанными в прототипе возможностями по поиску и распознаванию информации, признаки которой могут быть заданы (определены) как количественно, так и качественно - нечетко, с привлечением лингвистической переменной, устройство способно осуществлять реализацию процедур идентификации и верификации состояний граничной и аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих элементов потока данных (интенсивности поступающих БДИ), а также управляемое формирование значений допустимой интенсивности, что обуславливает повышение надежности и устойчивости работы заявленного устройства в реальных условиях, в которых ему приходится функционировать.

Данное устройство обеспечивает повышение надежности и устойчивости функционирования в условиях, присущих реальному процессу реализации поисковых запросов в больших массивах (потоках) гетерогенных данных, циркулирующих в современных сетях передачи данных, в информационно-справочных и поисковых системах и в системах интеллектуальной аналитической обработки данных - когда интенсивность поступающих данных, интенсивность блоков двоичной информации может плавно изменяться под влиянием управляющих воздействий (времени поиска для текущих поисковых запросов) или внешних факторов, создавая потенциальную угрозу блокировки (коллапса) процесса поиска информации для систем такого класса. Это существенно расширяет область применения устройства, расширяет его функциональные возможности, позволяя осуществлять идентификацию, верификацию и априорное предупреждение об аварийных (катастрофичных) условиях реализации процесса поиска в больших массивах информации, позволяя надежно, устойчиво, своевременно и динамично осуществлять поиск информации в реальных условиях, в потоках гетерогенных данных большого объема, когда есть угроза достижения критической (на границе возможностей реализации поисковых запросов) интенсивности поступления БДИ при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, влияющих на системы и сети, где заявленное устройство поиска информации будет использовано.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Гилмор Р. Прикладная теория катастроф. Книга 2. - М.: Мир, 1984. - 285 с.

2. Арнольд В.И. Теория катастроф. - М.: Едиториал УРСС, 2004. - 128 с.

3. Постон Т., Стюарт И. Теория катастроф и ее приложения. Пер. с англ. - М.: Мир, 1980.-608 с.

4. Петров Ю.П., Петров Л.Ю. Неожиданное в математике и его связь с авариями и катастрофами последних лет. - СПб.: НИИХ СпбГУ, 1999. - 108 с.

5. Паращук И.Б., Дьяков С. В. Математика теории катастроф применительно к задачам анализа надежности элементов сети связи. / Системы связи. Анализ. Синтез. Управление./ Под ред. проф. Постюшкова В.П. Выпуск 5. - СПб.: Изд-во «Тема», 2001. - 84 с., С. 47-49.

6. Паращук И.Б., Дьяков С.В. Перспективы оценки устойчивости телекоммуникационных сетей с использованием методов теории катастроф. // 56-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио. Материалы конференции. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001, С. 56-57.

7. Гонсалес Р., Ту Дж. Принципы распознавания образов. - М.: Мир, 1978. - 411 с.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении надежности и устойчивости осуществления поисковых запросов в условиях анализа больших массивов гетерогенных данных. Устройство поиска информации содержит N≥2 блоков хранения маски 1₁–1_N, N блоков селекции 2₁–2_N, делитель частоты 3, формирователь временных интервалов 4, регистр стратегии поиска 5, блок формирования адреса маски переходов 6, блок индикации 7, N селекционных контроллеров времени поиска 8₁–8_N, главный контроллер времени поиска 9, генератор тактовых импульсов 10, блок анализа нечёткого сценария поиска 11, блок преобразования нечёткого сценария поиска 12, блок анализа катастроф 13. 1 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Устройство поиска информации, содержащее N блоков хранения маски (1₁–1_N), где N ≥ 2 – количество типов блоков двоичной информации (БДИ), N блоков селекции (2₁–2_N,), делитель частоты (3), формирователь временных интервалов (4), регистр стратегии поиска (5), блок формирования адреса маски переходов (6), блок индикации (7), N селекционных контроллеров времени поиска (8₁–8_N), главный контроллер времени поиска (9), генератор тактовых импульсов (10), блок анализа нечёткого сценария поиска (11), блок преобразования нечёткого сценария поиска (12), причем тактовый вход (38) делителя частоты (3) является первым тактовым входом (08) устройства, а выход (39) делителя частоты (3) соединен с тактовым входом (41) формирователя временных интервалов (4), входы разрешения записи (16₁–16_N) N блоков хранения маски (1₁–1_N) объединены и являются входом разрешения записи (01) устройства, первые L-разрядные, где L ≥ 2 – максимальное количество разрядов в блоке двоичной информации, входы «Маска 1» (17_n) и «Маска 2» (18_n) n-го блока хранения маски (1_n), где n = 1, 2, …, N, являются n-ми первыми L-разрядными входами соответственно «Маска 1» (02_n) и «Маска 2» (03_n) устройства, вход «Начальный сброс» (42) формирователя временных интервалов (4) соединен с входом «Начальный сброс» (63) блока формирования адреса маски переходов (6) и является входом «Начальный сброс» (05) устройства, при этом M-разрядный, где M ≥ 2 – разрядность кода времени ожидания, вход «Код времени ожидания» (43) формирователя временных интервалов (4) является M-разрядным входом «Код времени ожидания» (06) устройства, а выход (44) формирователя временных интервалов (4) соединен с входом «Сброс» (64) блока формирования адреса маски переходов (6), сигнальный выход (59) регистра стратегии поиска (5) соединен с сигнальными входами (45) и (65) формирователя временных интервалов (4) и блока формирования адреса маски переходов (6) соответственно, K-разрядный, где K = (log₂ N) + 1 – разрядность кода адреса маски переходов, адресный вход (53), управляющий вход (54), N-разрядный информационный вход (55) и разрешающий вход (58) регистра стратегии поиска (5) являются соответственно K-разрядным адресным входом (09), управляющим входом (010), N-разрядным информационным входом (011) и разрешающим входом (014) устройства, входы «Выбор кристалла» (56) и «Чтение/запись» (57) регистра стратегии поиска (5) являются соответственно входами «Выбор кристалла» (012) и «Чтение/запись» (013) устройства, N-разрядный вход «Правило завершения поиска» (72) и выход «Результат поиска» (73) блока индикации (7) являются соответственно N-разрядным входом «Правило завершения поиска» (07) и выходом «Результат поиска» (015) устройства, выходы «Результат сравнения» (26₁–26_N) блоков селекции (2₁–2_N) соединены с соответствующими входами «Результат сравнения» (81₁–81_N) соответствующих селекционных контроллеров времени поиска (8₁–8_N), выходы «Результат сравнения» (83₁–83_N) которых соединены с соответствующими входами «Результат сравнения» (51₁–51_N) регистра стратегии поиска (5) и с соответствующими входами «Результат сравнения» (61₁–61_N) блока формирования адреса маски переходов (6), выход (101) генератора тактовых импульсов (10) подключен к тактовым входам (25₁–25_N) каждого из N блоков селекции (2₁–2_N), входы «Обнуление» (24₁–24_N) которых являются соответствующими входами «Обнуление» (017₁–017_N) устройства, причем S-разрядный, где S ≥ 2 – разрядность корректирующего кода времени поиска, корректирующий вход (27_n) n-го блока селекции (2_n) соединен с S-разрядным проверочным входом (82_n) n-го селекционного контроллера времени поиска (8_n) и подключен к n-му S-разрядному выходу (92_n) главного контроллера времени поиска (9), N S-разрядных входов (91₁–91_N) которого являются соответствующими N S-разрядными входами «Коррекция максимального времени поиска» (016) устройства, при этом K-разрядный выход «Код события» (62) блока формирования адреса маски переходов (6) соединен с K-разрядным информационным входом (111) блока анализа нечёткого сценария поиска (11), K проверочных выходов (112₁ – 112_K) которого соединены с соответствующими K проверочными входами (121₁–121_K) блока преобразования нечёткого сценария поиска (12), K-разрядный выход (122) которого и K-разрядный транзитный выход (113) блока анализа нечёткого сценария поиска (11) объединены и являются K-разрядными входами «Код события» (52) и (71) регистра стратегии поиска (5) и блока индикации (7) соответственно, отличающееся тем, что дополнительно введен блок анализа катастроф (13), предназначенный для осуществления процедур идентификации и верификации состояний граничной, аварийной (катастрофической) интенсивности поступающих блоков двоичной информации при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, а также для выработки сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния системы, причем L-разрядные, где L ≥ 2 – максимально возможное количество разрядов в блоке двоичной информации, используемых в сценарии поиска, информационные входы (21₁–21_N) N блоков селекции (2₁–2_N) объединены и являются L-разрядным информационным выходом (131) блока анализа катастроф (13), L-разрядный информационный вход (130) которого является L-разрядным информационным входом (04) устройства, при этом вторые L-разрядные выходы «Маска 1» (14_n) и «Маска 2» (15_n) n-го блока хранения маски (1_n) подключены к соответствующим n-м вторым L-разрядным входам «Маска 1» (132_n) и «Маска 2» (133_n) блока анализа катастроф (13), n-е вторые L-разрядные выходы «Маска 1» (134_n) и «Маска 2» (135_n) которого соединены с соответствующими вторыми L-разрядными входами «Маска 1» (22_n) и «Маска 2» (23_n) n-го блока селекции (2_n), выход (101) генератора тактовых импульсов (10) подключен к тактовому входу (138) блока анализа катастроф (13), управляющий вход (136) которого является входом «Ввод пороговых значений интенсивности» (018) устройства, предупредительный выход (137) блока анализа катастроф (13) является выходом «Угроза катастрофы» (019) устройства поиска информации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок анализа катастроф (13) состоит из вычислителя интенсивности (13.0), G исполнительных оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) (13.1₁–13.1_G), где G ≥ 1 – количество автономных, следующих друг за другом временных интервалов наблюдения при реализации поисковых запросов, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) (13.2), элемента итерационного сравнения (13.3), элемента сравнения (13.4), промежуточного ОЗУ (13.5), промежуточного элемента И (13.6), элемента И (13.7), дополнительного ОЗУ (13.8), проверочного ОЗУ (13.9) и счетчика (13.10), причем тактовый вход (13.0-3) вычислителя интенсивности (13.0) подключен к тактовым входам (13.2-1) и (13.10-3) ПЗУ (13.2) и счетчика (13.10) соответственно и является тактовым входом (138) блока анализа катастроф (13), L-разрядный информационный вход (13.0-1) вычислителя интенсивности (13.0) является L-разрядным информационным входом (130) блока анализа катастроф (13) и L-разрядным информационным входом (04) устройства, L-разрядный информационный выход (13.0-2) вычислителя интенсивности (13.0) является L-разрядным информационным выходом (131) блока анализа катастроф (13), g-й, где g = 1, 2, …, G, исполнительный выход (13.0-4_g) вычислителя интенсивности (13.0) подключен к входу соответствующего g-го исполнительного ОЗУ (13.1_g), входы G исполнительных ОЗУ (13.1₁–13.1_G) объединены и подключены к первому входу (13.3-1) элемента итерационного сравнения (13.3) и второму входу (13.4-2) элемента сравнения (13.4), выходы G исполнительных ОЗУ (13.1₁–13.1_G) объединены и подключены ко второму входу (13.3-2) элемента итерационного сравнения (13.3), выход ПЗУ (13.2) соединен с первым входом (13.4-1) элемента сравнения (13.4), выход элемента итерационного сравнения (13.3) подключен к входу промежуточного ОЗУ (13.5) и второму входу (13.6-2) промежуточного элемента И (13.6), первый вход (13.6-1) которого соединен с выходом промежуточного ОЗУ (13.5), выход промежуточного элемента И (13.6) соединен с выходом элемента сравнения (13.4) и подключен к первому входу (13.7-1) элемента И (13.7), второй вход (13.7-2) которого соединен с проверочным входом (13.2-2) ПЗУ (13.2) и является проверочным выходом (13.9-1) проверочного ОЗУ (13.9), выход элемента И (13.7) подключен к считывающим входам (13.0-5) и (13.8-1) вычислителя интенсивности (13.0) и дополнительного ОЗУ (13.8) соответственно и является предупредительным выходом (137) блока анализа катастроф (13) и выходом «Угроза катастрофы» (019) устройства, при этом N L-разрядных входов «Маска 1» (13.8-2₁–13.8-2_N) и N L-разрядных входов «Маска 2» (13.8-3₁–13.8-3_N) дополнительного ОЗУ (13.8) являются соответствующими N вторыми L-разрядными входами «Маска 1» (132₁–132_N) и соответствующими N вторыми L-разрядными входами «Маска 2» (133₁–133_N) блока (13), N L-разрядных выходов «Маска 1» (13.8-4₁–13.8-4_N) и N L-разрядных выходов «Маска 2» (13.8-5₁–13.8-5_N) дополнительного ОЗУ (13.8) являются соответствующими N вторыми L-разрядными выходами «Маска 1» (134₁–134_N) и соответствующими N вторыми L-разрядными выходами «Маска 2» (135₁–135_N) блока (13), тактовый выход (13.10-1) счетчика (13.10) подключен к тактовому входу (13.9-2) проверочного ОЗУ (13.9), освобождающий выход (13.9-3) которого подключен к освобождающему входу (13.10-2) счетчика (13.10), управляющий вход (13.9-4) проверочного ОЗУ (13.9) является управляющим входом (136) блока анализа катастроф (13) и входом «Ввод пороговых значений интенсивности» (018) устройства поиска информации.