firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.18322/pvb.2018.27.7-8.53-59firesmi-672Research ArticleМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММMATHEMATICAL MODELING, NUMERICAL METHODS AND PROGRAM COMPLEXESМодель оценки влияния человека на устойчивость специального программного обеспечения автоматизированных систем пожаровзрывобезопасностиModel for assessing the human influence on the sustainability of the special software of the computer-aided fire-explosion safety systemsТопольскийН. Г.TopolskiyN. G.

Доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, профессор кафедры информационных технологий.

129366, Москва, ул. Бориса Галушкина, 4

Doctor of Technical Sciences, Professor, Honoured Science Worker of Russian Federation, Professor of Department of Information Technology.

Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366

ntopolskii@mail.ruКрючковА. В.KryuchkovA. V.

Кандидат технических наук, доцент кафедры комплексной безопасности критически важных объектов.

119991, Москва, Ленинский просп., д. 65, корп. 1

Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor of Department of Complex Security of Critical Objects.

Leninskiy Avenue, 65, Bldg. 1, Moscow, 119991

kruchkov.a@gubkin.ruМихайловК. А.MikhaylovK. A.

Адъюнкт факультета подготовки научно-педагогических кадров, кафедра информационных технологий.

129366, Москва, ул. Бориса Галушкина, 4

Postgraduate Student of Faculty of Scientific and Pedagogical Staff, Department of Information Technology.

Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366

mihkir.94@mail.ruНгуенТуан АньNguyenTuan Anh

Кандидат технических наук, и.о. начальника факультета.

100000, Ханой, ул. Хуат Зуй Тьен, 243

Candidate of Technical Sciences, Head of Faculty.

Huat Zui Tiena St., 243, Hanoi, 100000

tuan_moskva@mail.ruАкадемия ГПС МЧС РоссииРоссияState Fire Academy of Emercom of RussiaRussian FederationРоссийский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) им. И.М. ГубкинаРоссияGubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)Russian FederationИнститут пожарной безопасности Министерства общественной безопасности ВьетнамаВьетнамInstitute of Fire Safety, Ministry of Public SecurityViet Nam201802102018277-85359Copyright © Топольский Н.Г., Крючков А.В., Михайлов К.А., Нгуен Т., 20182018Топольский Н.Г., Крючков А.В., Михайлов К.А., Нгуен Т.Topolskiy N.G., Kryuchkov A.V., Mikhaylov K.A., Nguyen T.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/672

Проанализирована роль человека (программиста) в процессе эксплуатации и синтеза специального программного обеспечения автоматизированных систем пожаровзрывобезопасности (СПО АСПВБ). Рассмотрена модель оценки влияния человека (программиста) на устойчивость СПО АСПВБ нефтеперерабатывающих производств на примере единичной программной системы (ЕПС). Показано, что влияние программиста на ЕПС АСПВБ задается вектором перечисления внешней, концептуальной и внутренней схем данных и формализовано путем вывода общей функции влияния человека на СПО АСПВБ через трудозатраты на реализацию. Сделан вывод, что влияние человека на устойчивость СПО АСПВБ не зависит от количества используемых единичных программных систем.

Introduction

Introduction. The oil and gas industry plays a key role in the Russian economy. In this regard, it is necessary to ensure the safety of facilities in this industry, in particular the fire safety of oil refineries. Computer-aided fire-explosion safety systems play an important role in protecting objects and detecting fires on them. At the same time, a key element in these systems is special software and the success of the computer-aided fire-explosion safety system depends on it. Since the software is developed and operated by a person, there is a scientific and technical problem, which is expressed in determining the function of human influence on the special software of computer-aided fire-explosion safety systems.

The work purpose is to assess the impact of human (programmer) on the stability of special software for computer-aided fire-explosion safety systems of oil refineries.

Methods

Methods. The article presents a model of human impact assessment on the stability of special software for computer-aided fire-explosion safety systems. The model is based on the methods of system analysis and object-oriented programming.

Results

Results. A mathematical model of human impact assessment on the stability of special software for computer-aided fire-explosion safety systems is developed. This model allows us to obtain a formula for quantitative evaluation of the function of human influence on special software in its synthesis.

Discussion

Discussion. The article shows that the reduction of human (programmer) influence on the stability of special software of computer-aided fire and explosion safety systems lies in the plane of increasing the number of reusable elements—the basic elements of programs for the synthesis of single software systems. The reduction of influence is also achieved if such elements are created separately from the synthesis of single software systems on a particular tool.

Conclusions

Conclusions. The results obtained by the authors can be used to assess the impact of human (programmer) on the stability of special software for computer-aided fire-explosion safety systems of oil refineries. In the synthesis of single software systems it is necessary to repeatedly use the basic elements of the programs. At the same time, the human impact on the stability in the synthesis of new versions of special software for computer-aided fire-explosion safety systems will be significantly lower.

специальное программное обеспечениеавтоматизированная система пожаровзрывобезопасностиединичная программная системанефтеперерабатывающие предприятияобъектно-ориентированное программированиеspecial softwarecomputer-aided fire-explosion safety systemssingle software systemoil refineriesobject oriented programmingReferencesТопольский Н. Основы автоматизированных систем пожаровзрывобезопасности объектов. — М. : МИПБ МВД России, 1997. — 164 с.TopolskiyN. G. Osnovy avtomatizirovannykh sistem pozharovzryvobezopasnosti obyektov [Basics of computer-aided fire and explosion safety systems]. Moscow, Fire Safety Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia Publ., 1997. 164 p. (in Russian).Абросимов А. А., Топольский Н. Г., Фёдоров А. В. Автоматизированные системы пожаровзрывобезопасности нефтеперерабатывающих производств.— М.: МИПБ МВД России, 1999.—239 с.Abrosimov A. A., TopolskiyN. G., Fedorov A. V. Avtomatizirovannyye sistemy pozharovzryvobezopasnosti neftepererabatyvayushchikh proizvodstv [Computer-aided fire and explosion safety systems of petroleum refineries]. Moscow, State Fire Academy of the Ministry of Internal Affairs of Russia Publ., 1999. 239 p. (in Russian).Крючков А. В. Обобщение опыта синтеза специального программного обеспечения на различных инструментальных средствах // Технологии техносферной безопасности. — 2015. — Вып. 3(61). — C. 252-263. URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-3/41-03-15.ttb.pdf (дата обращения: 03.06.2018).Kruchkov A. V. Summarizing the experience of synthesis special software for different programming languages. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti / Technology of Technosphere Safety, 2015, issue 3(61), pp. 252-263 (in Russian). Available at: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-3/41-03-15.ttb.pdf (Accessed 3 June 2018).Крючков А. В. Рекомендации по применению методов синтеза специального программного обеспечения крупной автоматизированной системы управления предприятием // Технологии техносферной безопасности. — 2015. —Вып. 5(63). — C. 259-264. URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-5/19-05-15.ttb.pdf (дата обращения: 03.06.2018).Kruchkov A. V. Recommendations for use of synthesis methods of special software of large automated control systems of enterprise. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti / Technology of Technosphere Safety, 2015, issue 5(63), pp. 259-264 (in Russian). Available at: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-5/19-05-15.ttb.pdf (Accessed 3 June 2018).Крючков А. В. Методология универсализации синтеза специального программного обеспечения крупной автоматизированной системы управления предприятием // Технологии техносферной безопасности. —2015. —Вып. 3(61). — C. 264-268. URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-3/40-03-15.ttb.pdf (дата обращения: 03.06.2018).Kruchkov A. V. Universal application synthesis methodology of special software for large automated enterprise control system. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti / Technology of Technosphere Safety, 2015, issue 3(61), pp. 264-268 (in Russian). Available at: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-3/40-03-15.ttb.pdf (Accessed 3 June 2018).Дейкстра Э., Болье Л., Хоор К., Дал У.-И. Языки программирования / Под ред. Ф. Женюи; пер. с англ. — М. : Мир, 1972. — 410 с.Dijkstra E. W., Beaulieu L., Hoare C. A. R., Dahl O.-J. Programming languages. London, 1968 (Russ. ed.: Dijkstra E. W., Beaulieu L., Hoare C. A. R., Dahl O.-J. Yazyki programmirovaniya. Moscow, Mir Publ., 1972. 410 p.).Оценка и аттестация зрелости процессов создания и сопровождения программных средств и информационных систем (ISO/IEC TR15504-CMM) / Пер. с англ. — М.: Книга и бизнес, 2001. — 348с.ISO/IEC TR 15504:1998. Information Technology—Software Process Assessments. Parts 1-9. Geneva, International Organization for Standardization, 1998 (Russ. ed. ISO/IEC TR 15504-CMM. Otsenka i attestatsiya zrelosti protsessov sozdaniya i soprovozhdeniya programmnykh sredstv i informatsion-nykh system. Moscow, Kniga i biznes Publ., 2001. 348 p.).PaulkM. C., CurtisB., Chrissis M. B., WeberC. V. Capability maturity model for software, Version1.1. —Pittsburgh, Pennsylvania: Software Engineering Institute, 1993. 83p. DOI: 10.21236/ada263403.Paulk M. C., Curtis B., ChrissisM. B., Weber C.V. Capability maturity model for software, Version 1.1. Pittsburgh, Pennsylvania, Software Engineering Institute, 1993. 83 p. DOI: 10.21236/ada263403.O’Regan G. Capability maturity model integration // Introduction to software process improvement. Undergraduate topics in computer science. — London : Springer, 2011. — P.43-65. DOI: 10.1007/978-0-85729-172-1_3.O’Regan G. Capability maturity model integration. In: Introduction to Software Process Improvement. Undergraduate Topics in Computer Science. London, Springer, 2011, pp. 43-65. DOI: 10.1007/978-0-85729-172-1_3.Blaschek G. Object-oriented programming. — Berlin, Heidelberg : Springer-Verlag, 1994. — 335 p. DOI: 10.1007/978-3-642-78077-6.Blaschek G. Object-oriented programming. Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 1994. 335 p. DOI: 10.1007/978-3-642-78077-6.Sherrell L. Object-oriented (OO) programming // Encyclopedia of sciences and religions / Runehov A. L. C., Oviedo L. (eds).—Dordrecht: Springer, 2013.—P. 1544-1548. DOI:10.1007/978-1-4020-8265-8_200283.Sherrell L. Object-oriented (OO) programming. In: Runehov A. L. C., Oviedo L. (eds). Encyclopedia of Sciences and Religions. Dordrecht, Springer, 2013, pp. 1544-1548. DOI: 10.1007/978-1-4020-8265-8_200283.Умрихин Ю. Д. Оптимизация сложных информационных систем. — М. : Минрадиопром СССР, 1983. — 125 с.UmrikhinYu. D. Optimizatsiya slozhnykh informatsionnykh system [Optimization of complex information systems]. Moscow, Minradioprom SSSR Publ., 1983. 125 p. (in Russian).Клименко И. С. Теория систем и системный анализ. — М. : РосНОУ, 2014. — 264 с.Klimenko I. S. Teoriya sistem i sistemnyy analiz [Systems theory and system analysis]. Moscow, Russian New University Publ., 2014. 264 p. (in Russian).Шиханович Ю. А. Введение в современную математику. Начальные понятия. — М. : Наука, 1965. —376 с.Shikhanovich Yu. A. Vvedeniye v sovremennuyu matematiku. Nachalnyyeponyatiya [Introduction to modern mathematics. Initial concepts]. Moscow, Nauka Publ., 1965. 376 p. (in Russian).Макконнелл С. Профессиональная разработка программного обеспечения: сокращение сроков, повышение качества продукта, больше удачных проектов, расширение возможностей успешной карьеры / Пер. с англ. — СПб. : Символ&Плюс, 2006. — 240 с.McConnell S. Professional software development: shorter schedules, higher quality products, more successful projects, enhanced careers. Addison-Wesley, 2004.243 p. (Russ. ed.: McConnell S. Profes-sionalnaya razrabotka programmnogo obespecheniya: sokrashcheniye srokov, povysheniye kachestva produkta, bolshe udachnykh proyektov, rasshireniye vozmozhnostey uspeshnoy karyery. Saint Petersburg, Simvol&Plyus Publ., 2006. 240 p.).Вендров А. М.Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем. — М. : Финансы и статистика, 2006. — 545 с.Vendrov A. M. Proyektirovaniyeprogrammnogo obespecheniya ekonomicheskikh informatsionnykh sistem [The software design of economic information systems]. Moscow, Finansy i statistika Publ., 2006. 545 p. (in Russian).Bass L., Clements P., Kazman R. Software architecture in practice. — 3rd Edition. — Addison-Wesley Professional, 2013. — 640 p.Bass L., Clements P., Kazman R. Software architecture in practice. 3rd Edition. Addison-Wesley Professional, 2013. 640 p.Rozanski N., Woods E. Software systems architecture: working with stakeholders using viewpoints and perspectives. — 2nd Edition. — Addison-Wesley, 2012. — 678 p.Rozanski N., Woods E. Software systems architecture: working with stakeholders using viewpoints and perspectives. 2nd Edition. Addison-Wesley, 2012. 678 p.Крючков А. В. Оценка трудоемкости методов универсализации синтеза специального программного обеспечения по методике оценки COCOMO // Технологии техносферной безопасности. —2015. — Вып. 4(62). — C. 282-286. URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-4/43-04-15.ttb.pdf (дата обращения: 03.06.2018).Kruchkov A. V. Assessment of laboriousness universalization methods of synthesis of the special software by COMOCOMO estimation methods. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti / Technology of Technosphere Safety, 2015, issue 4(62), pp. 282-286 (in Russian). Available at: http://agps-2006.na-rod.ru/ttb/2015-4/43-04-15.ttb.pdf (Accessed 3 June 2018).Almeida J.B., FradeM. J., Pinto J.S., Melo de Sousa S. Rigorous Software Development. An introduction to program verification. — London: Springer-Verlag, 2011. — 263 p. DOI: 10.1007/978-0-85729-018-2.Almeida J. B., Frade M. J., Pinto J. S., Melo de Sousa S. Rigorous Software Development. An introduction to program verification. London, Springer-Verlag, 2011.263 p. DOI: 10.1007/978-0-85729-018-2.Crookshanks E. Practical software development techniques. —Berkeley: Apress, 2014. —189 p. DOI: 10.1007/978-1-4842-0728-4.Crookshanks E. Practical software development techniques. Berkeley, Apress, 2014. 189 p. DOI: 10.1007/978-1-4842-0728-4.Лю Б. Теория и практика неопределенного программирования, сер. Адаптивные и интеллектуальные системы / Пер. с англ. — М. : Бином, 2005. — 416 с.Liu B. Theory and practice ofuncertain programming. Heidelberg, Physica-Verlag, 2002. 388 p. DOI: 10.1007/978-3-7908-1781-2 (Russ. ed.: LiuB. Teoriya i praktika neopredelennogo programmirova-niya. Moscow, Binom Publ., 2005. 416 p.).Gudin S., Khabibulin R., Shikhalev D. Searching the optimal combination of fire risks reducing measures at oil and gas processing facilities with the use of genetic algorithm // Proceedings of the 9th International Conference on Agents and Artificial Intelligence (Porto, Portugal, February 24-26, 2017). — 2017. — Vol. 2. — P. 489-496. DOI: 10.5220/0006188904890496.Gudin S., Khabibulin R., Shikhalev D. Searching the optimal combination of fire risks reducing measures at oil and gas processing facilities with the use of genetic algorithm. In: Proceedings of the 9th International Conference on Agents and Artificial Intelligence (Porto, Portugal, February 24-26,2017), 2017, vol. 2, pp. 489-496. DOI: 10.5220/0006188904890496.Kramer O. Genetic algorithms // Genetic Algorithm Essentials. Studies in Computational Intelligence. — Cham : Springer, 2017. —Vol. 679. —P. 11-19. DOI: 10.1007/978-3-319-52156-5_2.Kramer O. Genetic algorithms. In: Genetic Algorithm Essentials. Studies in Computational Intelligence. Cham, Springer, 2017, vol 679, pp. 11-19. DOI: 10.1007/978-3-319-52156-5_2.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.