Принятие решения о надежности (ненадежности) сети по отношению к заданному порогу для различных показателей надежности. Версия №3

Назначение – в результате работы программы можно определить, является ли сеть достаточно надёжной по отношению к заданной величине надежности (порогу) для различных показателей надёжности.

Область применения - анализ надёжности и живучести сетей различного назначения.

Точный расчет надёжности сети представляет собой NP-трудную задачу. Однако при анализе надёжности сети знать точное значение надёжности не всегда необходимо, иногда достаточно установить факт, превосходит ли надёжность исследуемой сети величину заданного порога. Основываясь на известном методе ветвления (factoring method), можно организовать итерационный процесс уточнения верхней и нижней границы надёжности и остановить его при достижении одной из границ значения заданного порога. Данный подход был предложен в [1].

Программа позволяет устанавливать, является ли сеть достаточно надёжной по отношению к заданной величине надежности (порогу) для двух показателей надёжности: вероятности связности сети, и среднему значению (по всем парам узлов) для вероятности связности пары узлов сети.

Если в качестве показателя надёжности сети выбрана вероятность связности, то для ускорения расчетов осуществляется предварительная декомпозиция сети на двусвязные компоненты, для каждой из которых проводится декомпозиция по двухвершинным сечениям. После этого запускается процесс уточнения оценок надёжности для каждого из полученных в процессе декомпозиции графов. Данный алгоритм опубликован в [2]. 

Входные данные программы – структура сети в виде графа, значения надёжности каналов связи (т.е. вероятности их присутствия), значение порога (число от 0 до 1), ограничение на время расчёта в секундах (можно отключить).

Выходные данные программы – факт достаточной надёжности/ненадёжности сети. Если расчёт не был окончен за отведённое время, выводятся полученные к данному моменту значения границ надёжности.

Программа работает с двумя представлениями графов – полный файл предшественников (списки KAO,FO) и список рёбер. Вводить списки представления графов и редактировать их можно в соответствующих окнах программы, возможна загрузка (сохранение) графов из текстовых файлов (в текстовые файлы). Информация в файле должна располагаться следующим образом: первая строка – количество вершин, вторая строка – количество рёбер, третья и четвёртая строка – списки представления графа (элементы списка разделяются запятыми). Есть возможность генерации связных графов.

[1] Won J.-M., Karray F. Cumulative Update of All-Terminal Reliability for Faster Feasibility Decision // IEEE Trans. On Reliability. September 2010. Vol 59, no 3. P. 551-562.  

[2] A. Rodionov, D. Migov, and O. Rodionova. Improvements in Efficiency of Cumulative Updating of All-Terminal Network Reliability // IEEE Transactions on Reliability. Vol. 61, issue 2. June 2012. - P. 460-465.

Функциональные возможности – анализ надёжности сетей с количеством элементов  в несколько сотен.

Инструментальные средства создания - Delphi.

По сравнению с 2 версией программы (№ PR12027) внесены следующие изменения:

- если в качестве показателя надёжности сети выбрана вероятность связности, то для ускорения расчетов осуществляется предварительная декомпозиция по двухвершинным сечениям;

- добавлена возможность устанавливать ограничение на время расчёта. Если расчёт не был окончен за отведённое время, выводятся полученные к данному моменту значения границ надёжности;

- граф структуры сети может задаваться (вручную или загружаться из файла) списком рёбер и полным списком преемников.

Во вложении прикреплен рабочий файл программы. Интерфейс программы позволяет загружать и редактировать входные данные.