emjumeЭкономика и управлениеEconomics and Management1998-16273033-7984СПбУТУиЭemjume-373Research ArticleНАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АСПИРАНТОВPOST-GRADUATES’ RESEARCH EFFORTSПодход к оптимизации структуры информационной системыApproach to Optimizing of the Information System StructureПлотниковПавел ВладимировичPlotnikovPavel V.noemail@neicon.ruСанкт-Петербургский государственный университетSt. Petersburg State University201801082019029295Copyright © Плотников П.В., 20192019Плотников П.В.Plotnikov P.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://emjume.elpub.ru/jour/article/view/373

В настоящем исследовании описан методический подход к оптимизации структурногопостроения широкого класса территориально распределенных информационных систем. Цель. Разработать методический подход к формированию оптимальной структуры территориально распределенной информационной системы на основе формализации этой проблемы как математической задачи 1-центра с применением инструментария тропической математики. Задачи. Оценить значимость информационного фактора в решении задач прогрессивного социально-экономического развития Российской Федерации. Проанализировать направления формирования и государственной поддержки элементов цифровой экономики. Сформулировать постановку задачи оптимизации структуры территориально распределенной информационной системы. Выполнить обзор методических подходов к ее решению. Описать авторский подход к выбору поля оптимального размещения центра управления в информационной системе с использованием инструментов тропической математики. Методология. В настоящей работе с помощью общих методов научного познания (структурный, ретроспективный и монографический анализ) рассмотрены тенденции и перспективы развития процессов информатизации. С помощью методов математической формализации и логического анализа ормализована задача оптимизации структуры информационной системы. Предложено ее решение на основе применения методов идемпотентной алгебры (раздел тропической математики). Результаты. Получено аналитическое оптимальное решение задачи 1-центра для территориально распределенной информационной системы в манхэттенской метрике. Выводы. Результаты исследования могут быть использованы при формировании оптимальной структуры широкого класса территориально распределенных информационных систем. Они позволяют определить оптимальное место расположения управляющих объектов (серверы в вычислительных сетях, центры хранения данных в системах видеонаблюдения и др.) при проектировании и модернизации информационных систем.

This study describes a methodical approach to optimizing the structure of a wide class of territorially distributed information systems. Aim. Develop a methodological approach to the formation of the optimal structure of a geographically distributed information system. A mathematical formalization of the problem as a 1-center problem was carried out. The method is based on the tools of tropical mathematics. Tasks. Assess the importance of the information factor in solving problems of socio-economic development of the Russian Federation. Analyze the direction of formation and state support of elements of the digital economy. To formulate the task of optimizing the structure of a territorially distributed informationsystem. To review the methodological approaches to its solution. Describe the author’s approach to the selection of the field for the optimal placement of the control center in the information system using the tools of tropical mathematics. Methods. In this paper, the trends and prospects for the development of informatization processes are considered with the help of general methods of scientific cognition (structural, retrospective and monographic analysis). Using the methods of mathematical formalization and logical analysis, the problem of optimizing the structure of the information system has been formalized. Its solution is obtained on the basis of idempotent algebra methods (a section of tropical mathematics). Results. An analytical optimal solution of the 1-center problem for a territorially distributed information system in the Manhattan metric is obtained. Conclusion. The results of the research can be used to form the optimal structure of a wide class of territorially distributed information systems. They allow to determine the optimal location of control objects (servers in computer networks, data storage centers in video surveillance systems, etc.) in the design and modernization of information systems.

information systemoptimization methodssystem structure optimizationtropical mathematicsинформационная системаметоды оптимизацииоптимизация структуры системытропическая математикаReferencesWeber A. Theory of the Location of Industries. Chicago: University of Chicago Press, 1929. 302 p.Weber A. Theory of the Location of Industries. Chicago: University of Chicago Press, 1929. 302 p.Hakimi S. L. Optimum locations of switching centers and the absolute centers and medians of a graph // Operations research. 1964. Vol. 12, N 3. P. 450-459.Hakimi S. L. Optimum locations of switching centers and the absolute centers and medians of a graph // Operations research. 1964. Vol. 12, N 3. P. 450-459.Eiselt H. A., Marianov V. Pioneering developments in location analysis // Foundations of Location Analysis. 2011. Vol. 155. P. 3-22.Eiselt H. A., Marianov V. Pioneering developments in location analysis // Foundations of Location Analysis. 2011. Vol. 155. P. 3-22.Francis R. L., McGinnis L. F., White J. A. Facility layout and location: an analytical approach. Pearson College, 1992. 592 p.Francis R. L., McGinnis L. F., White J. A. Facility layout and location: an analytical approach. Pearson College, 1992. 592 p.Mirchandani P. B., Francis R. L. Discrete location theory. Chichester: Wiley-Interscience, 1991. 555 p.Mirchandani P. B., Francis R. L. Discrete location theory. Chichester: Wiley-Interscience, 1991. 555 p.Daskin M. S. Network and discrete location: models, algorithms, and applications. Chichester: Wiley-Interscience, 2011. 520 p.Daskin M. S. Network and discrete location: models, algorithms, and applications. Chichester: Wiley-Interscience, 2011. 520 p.Drezner Z. Facility location: a survey of applications and methods. N. Y.: Springer, 1995. 571 p.Drezner Z. Facility location: a survey of applications and methods. N. Y.: Springer, 1995. 571 p.Nickel S., Puerto J. Location theory: a unified approach. Berlin, Heidelberg: Springer, 2005. 437 p.Nickel S., Puerto J. Location theory: a unified approach. Berlin, Heidelberg: Springer, 2005. 437 p.Dearing P. M., Francis R. L. A network flow solution to a multifacility minimax location problem involving rectilinear distances // Transportation Science. 1974. Vol. 8, N 2. P. 126-141.Dearing P. M., Francis R. L. A network flow solution to a multifacility minimax location problem involving rectilinear distances // Transportation Science. 1974. Vol. 8, N 2. P. 126-141.Brimberg J., Chen R. A note on convergence in the single facility minisum location problem // Computers and Mathematics with Applications. 1998. Vol. 35, N 9. P. 25-31.Brimberg J., Chen R. A note on convergence in the single facility minisum location problem // Computers and Mathematics with Applications. 1998. Vol. 35, N 9. P. 25-31.Ogryczak W. Inequality measures and equitable approaches to location problems // Annals of Operations Research. 2007. Vol. 167, N 1. P. 61-86.Ogryczak W. Inequality measures and equitable approaches to location problems // Annals of Operations Research. 2007. Vol. 167, N 1. P. 61-86.Francis R. L. Letter to the Editor - Some Aspects of a Minimax Location Problem // Operations Research. 1967. Vol. 15, N 6. P. 1163-1169.Francis R. L. Letter to the Editor - Some Aspects of a Minimax Location Problem // Operations Research. 1967. Vol. 15, N 6. P. 1163-1169.Kolokol’tsov V. N. Idempotent structures in optimization // Journal of Mathematical Sciences. 2001. Vol. 104, N 1. P. 847-880.Kolokol’tsov V. N. Idempotent structures in optimization // Journal of Mathematical Sciences. 2001. Vol. 104, N 1. P. 847-880.Krivulin N. K. A multidimensional tropical optimization problem with a nonlinear objective function and linear constraints // Optimization. 2015. Vol. 64, N 5. P. 1107-1129.Krivulin N. K. A multidimensional tropical optimization problem with a nonlinear objective function and linear constraints // Optimization. 2015. Vol. 64, N 5. P. 1107-1129.

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