МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ЗАСТОСУВАННЯ ОНТОЛОГІЧНИХ МОДЕЛЕЙ В ЖИТТЄВОМУ ЦИКЛІ ПРОГРАМНИХ СИСТЕМ КОНТРОЛЮ ПОЛЬОТІВ

Анотація

Стаття присвячена розробленню методів і засобів використання онтології в процесах життєвого циклу програмних систем контролю польотів, які є системами критичного призначення. Для множини класів систем критичного призначення актуальною є задача формування методів виконання перевірки цих систем на відповідність висуненим вимогам в межах предметної області застосування та аналіз ризиків і небезпек в їх життєвому циклі. Оцінювання відповідності вимогам, як правило, виконується шляхом оцінювання на етапі тестування досягнутого загального рівня якості компонентів програмного забезпечення контролю польотів. З метою всебічного аналізу відповідності атрибутів системи висуненим вимогам необхідно дослідити і структурувати значну кількість об’єктів та функцій. Для вирішення задачі систематизації в межах домену застосування запропоновано побудувати формальну концептуальну модель системи, на базі якої технологічно сформувати множину об’єктів та базових функцій і методи їх реалізації.

Проблема підвищення безпеки функціонування об'єктів, контрольованих за допомогою автоматизованих систем контролю польотів, є повсякчас актуальною. Одним із шляхів досягнення цієї мети є забезпечення якісного й надійного функціонування програмних систем контролю польотів, що особливо важливо під час експлуатації підсистеми допускового контролю, яка має забезпечувати реалізацію алгоритмів контролю, встановлених для кожного типу літального апарату. У випадку невірної оцінки пілотування і роботи агрегатів та обладнання, існують ризики дозволити подальші польоти непідготовленому екіпажу чи борту літака, який має дефекти устаткування. Означені фактори можуть спричинити авіаційний інцидент, який може безпосередньо вплинути на безпеку життю людей, а також цілісність літального апарату.

Шляхом вирішення проблеми є ефективне застосування онтологічної моделі компонентів програмних систем контролю польотів на протязі життєвого циклу цих систем. Створену онтологічну модель використаємо для побудови математичного апарату подання функцій (задач) онтології у виді автоматних моделей, які застосуємо для вирішення та обчислення задач одного типу в процесах життєвого циклу: під час створення концепції, аналізу вимог, програмування і вичерпного тестування множини програмних компонентів, які реалізують задачі контролю польотів.

У статті проведено аналіз останніх досліджень і публікацій, де показана ефективність застосування онтологій для реалізації процесу прийняття рішень в контексті проблемних ситуацій неоднозначності. Для систем ПЗ контролю польотів можна ефективно використати апарат онтологічних досліджень, бо основною задачею ПЗ є прийняття рішення про надходження об’єкта контролю під час польоту в стані «в межах допуску» (штатний режим), або «за межами допуску».

Проведені дослідження включають у себе: 1) виконання доменного аналізу області застосування; 2) створення онтології програмного забезпечення контролю польотів, яка систематизує і структурує знання щодо понять і об’єктів предметної області; 3) формування функцій інтерпретації онтології, а також специфікацію критеріїв та обмежень для задач прийняття рішень в системах критичного призначення. Подальші дослідження проведені з метою застосування теорії автоматів для програмування алгоритмів контролю та побудови тестових наборів даних для виконання тестування реалізованих програмних компонентів. На основі цих досліджень був побудований метод програмування автоматних моделей контролю з прикладом типового конструювання програм на основі шаблонів програмування.

У висновках зазначено, що побудована онтологічна модель та її функції інтерпретації можуть бути застосовані у життєвому циклі різних класів програмних систем контролю, оскільки будь-які інформаційні системи контролю характеризуються наявністю об’єкта контролю, що контролюється сукупністю параметрів, які вимірюються за допомогою вимірювальних приладів.

Подальші дослідження пропонується проводити у напрямку автоматизації створення програмних компонентів обробки параметричної польотної інформації, для чого необхідно задіяти інтелектуальні можливості штучного інтелекту.