birmaga.ru
добавить свой файл

1

Тема: Расчет, анализ и оценка эффективности информационных потоков ИС.

Схема потоков:



где: Кл – клавиатура, СБ – системный блок, Эк – экран, Fxx – входной поток ИС, t4 – время передачи сигналов в ИС, Fxy – потоки информации внутри ИС, txy – время обработки информации внутри ИС, Fy – выходной поток ИС, ty – время вывода сигналов из ИС.
1. Расчет времени передачи сигналов из клавиатуры в ИС (t4).

Время t4 связано с числом клавиш, используемых для передачи инициирующих работу ПК сигналов. Часто сигналы формируются несколькими клавишами. Поэтому при вводе одного знака в среднем используется 1,4 клавиши. Отсюда:

t4 = 1,4*τкл*s3

где: τкл = 0,08 с – время ввода знака клавиши, s3 – кол-во знаков от источника. Поскольку в представленной схеме потоков отсутствует оператор и, следовательно, нет информации о скорости ввода и количестве вводимых данных, кол-во знаков от источника принимается равным 1, тип информации – текстовый.

t4 = 1,4*0,08 = 0,11 с
2. Расчет количества информации, передаваемой из клавиатуры в ИС (Iкл).

Эта задача сводится к переводу удельной информации на знак (которое принимается равным 2,7 бит/зн в байтовый формат. При этом берется ближайшее к полученному значению в байтах число кратное 0,5 байта с избытком. Следовательно,

Iкл = 0,5 байта.
3. Расчет потока, передаваемого из клавиатуры в ИС (Fxx).

Поскольку в данном случае имеет место технический ввод информации, то

Fxx = Iкл / τкл = 6,25 байт/с
4. Расчет потока информации внутри ИС (Fxy).

Fxy = Iкл+Iд+Iy / τклду

Iд = Iос+Iоб+Iкп+Iрп = (200+12+30+1)*103 = 2,4*105 Кб,

где Iд – информация, связанная с преобразованием Ixx в Iy, Iос – объем памяти, занимаемой операционной системой, Iобобъем памяти под оболочки, Iкп – объем памяти, занимаемой комплексами программ, Iрп – объем памяти под рабочие программы, Iy – количество информации, формируемой на выходе системы, τд – время обработки информации Iд.


Iy = R*iпикс = 1024*768*2,5 = 2*106 байт,

где R – разрешение экрана, iпикс – удельная информация экрана.

τд = τ71*s71инрп = 0,08*10+3+0,4 = 4,2 с,

где τ71 – время на обработку одного знака клавиатуры, s71 – среднее число включений клавиш в одном сеансе (принимается равным 10), τин – время инсталляции оперативной памяти, τрп – время обработки рабочей программы.

τу в данном случае приравнивается к τ71.

Fxy = 5,75*107 Б/с
5. Расчет потока выводимой из ИС информации (Fy):

Fy = Iy / τу = 2,5*107 Б/с
6. Показатели совершенства организации и эффективности ИС.
6.1. Оснащенность информационного процесса (ИП).

λ(.) = F(.)x + F(.)xx + F(.)xy + F(.)y + F(.)yy / Fx + Fxx + Fxy + Fy + Fyy, (0 ≤ λ ≤ 1).

где (.) = {ом, ор, мх, ав}:

ом - индекс той части соответствующего потока F(..). ((..) = {x, xx, xy, y, yy}) , которая охвачена организационно-методическими мероприятиями (исключение малоценной информации, специализация компонент системы, приближение процедур сбора информации и техники к источникам информации и т.п.);

ор - аналогично индекс той части соответствующего потока, которая оснащена оргтехникой (специализированное рабочее место, картотеки дискет, средства канцелярской техники регистрации документов и т.п.);

мх - индекс механизации ИП (использование устройств, не имеющих явно выраженного специального программного обеспечения и требующие для своего запуска участие человека (измерительные и сигнальные приборы; устройства съема информации с документа - например, сканеры; устройства тиражирования - например, принтеры и т.д.);

ав - индекс автоматизации ИП - обеспечение полной автономности какой-то части соответствующего потока (вычислительные машины и системы, средства микропроцессорной техники, взаимосвязанный автономно действующий комплекс средств поиска, приема, передачи, обработки информации, и ее предоставления потребителю).


Предположим, что осуществлены следующие мероприятия:

ОР - использование планшета для чтения текстовой информации документов на входе, что ускоряет считывание - данное мероприятие касается 90% потока Fxx;

АВ - переход на ввод информации с дискет - 80% Fxx.

F = Fxx + Fxy + Fy = 8,25*107 Б/с

Хор = (0 + 0,9*5,57 + 0)/8,25 = 0,6

Хор = (0 + 0,8*5,57 + 0)/8,25 = 0,54
6.2. Интенсивность использования отдельных устройств.

α(.) = F(.)ср / F(.)max

αис = F∑cp / F∑max,

где F= Fxx + Fxy + Fyy,

где (.) = {ск, пр, мн,...} - означает, как и ранее, замену свободного индекса (.) индексом, обозначенным в {} (ск - сканер , пр - принтер, мн – манипулятор и т.д.).

Можно оценку осуществить, используя возможные изменения потоков и ориентируясь на диапазоны значений коэффициентов ai.

Fmax = 8,85*107 Б/с

Fmin = 7,5*107 Б/с

F∑ср = 8,12*107 Б/с

αис = F∑cp / F∑max = 0,92
6.3 Степень неравномерности.

F = (F max - F min) / F ср = 0,17
6.4 Время цикла обработки.

{max, min, ср.} = (кл + д + у) {max, min, ср.}.

max = (0,12 + 4,45 + 0,12) = 4,69 с

min = (0,06 + 3,9 + 0,06) = 4,02 с

ср = 4,36 с
6.5 Резерв времени на обработку информации.

 = тр - min = 0,58 с
6.6 Расчет энергетических затрат.

E = PcTc + PT + PлTл

где Pc, P, Pл - средние энергетические затраты в час соответственно при создании, использовании и ликвидации рассматриваемого устройства [КВт];


Tc, T, Tл - периоды времени создания, фактического использования и ликвидации тех или иных рассматриваемых устройств (ИС, отдельных устройств, включая и память).

По опытным данным:

Рс = (20  30) кВт; Р = (1,0  2,0) кВт; Рл = (10  15) кВт;

Тс = 104ч; Т = 0,7*104ч; Тл = 0,02*104ч;

Еmax = (30+2*0,7+15*0,02)*104=3,2*105 кВт.

Еmin = (20+1*0,7+10*0,02)*104=2,1*105 кВт

Еср = (25+1,5*0,7+12,5*0,02)*104=2,6*105 кВт
6.7 Обобщенный удельный показатель сохранности информации.

п = (Iп (1 - e-*п Tп) - *п Tп Iост) / (*п Tп (Tсп + T*п)VпGпEп),

где Iп - расчетный объем памяти, [байт] - учитывается емкость всех структур памяти внешней на винчестере (других энергонезависимых носителях) и оперативное запоминающее устройство;

п  (10-4  10-5) 1/ч - расчетный показатель темпа старения (разрушения) памяти;

Iост - остаточная информация - уровень емкости носителей, ниже которого память прекращает какое бы то ни было функционирование, [байт];

Tп,T*п,Tсп - соответственно фактическое и расчетное время использования и время создания памяти, [ч];

Vп,Gп,Eп - соответственно объем и вес памяти и энергия необходимая на ее создание, использование и ликвидацию [м3], [кг], [кВт*ч].

По характеристикам соответствующего ПК примем:

I*п = I*ос + I*об + I*кп с учетом и емкости внешней памяти и ОЗУ.


Iп = (10000 + 128)Мб = 10128 Мб = 10,1 Гб.

Остаточная память в сущности определяется потерей ОЗУ. В данном случае ОЗУ имеет емкость 128 Мб. Следовательно

I*ост = I*п - I*озу = 10128 - 128=10000 = 10Гб.

*п = 10-5 1/ч

Примем Тсп = 104 ч, Т*п = 2*104 ч, Тп = 0,7*104 ч,

Vп  0,0004 м3, Gп= 3кг, Еп = 2,6*105 кВт

п = (10,1*109*(1-e-10*0,7*10)-10-5*0,7*104*109 ) / (10-5*0,7*104*(1+2)*104*4*10-4*3*2,6*105)= =1,15*105[бит/ч*м3*кг*кВт]
6.8 Обобщенная удельная производительность.

 = (Fyy max T) / [ (Tc + T*) VGE]

где характеристики T, Tc, T*, V,G,E - аналогичны таким же в п.6.7 ,только в целом к техническим средствам ИС.

Примем

Fyy max = 0,05 бит/с, Т = 0,7*104, Тс = 104;

Т* = 2*104, V = 0,1 м3, Gп = 15,5 кг;

Е = 2,6*105 кВт,

получим:

 = (0,05*0,7*104) / ((104+2*104)*0,1*15,5*2,6*105) = 4,3*10-8[бит/ч*м3*кг*кВт]
6.9 Пропускная способность ИС.

СИС = min max { Fкл, Fпк, Fэ}

(.) (.)

(.) = { кл, пк, э }

Определяется максимальными возможностями наиболее низко производительного звена ИС.

СИС = min {6,25, 8*106, 106}=4,5 Б/с.

“Узким” местом является клавиатура Скл = 6,25 Б/с.