چکیده تحمل‌پذیری در مقابل خطا برای سیستمهای اطلاعاتی امروزه یکی از ویژگی‌های بارز و بااهمیت می‌باشد.در میان روش‌های مختلف ارتقا تحمل‌پذیری خطا، شیوه نرم‌افزاری نسبت به دیگر روش‌ها از پیچپیدگی بیشتری برخوردار می‌باشد.در اینجا با توجه به اینکه سیستم هدف ما سیستمهای هوشمند کسب‌وکار میباشند که در تصمیم‌گیری و تصمیم سازی محیط کسب‌وکار نقش بسزایی داشته و بعنوان یک سیستم استراتژیک اهمیت ارتقاء تحمل‌پذیری خطای آن بیشتر می‌شود.در این تحقیق یک روش جدید نرم‌افزاری برای شناسایی وقوع خطا در سیستمهای هوشمند کسب‌وکار در مرحله انتقال اطلاعات از منابع اطلاعاتی به سیستم مقصد و ساخت انبار داده با استفاده از شاخصهای عملکردی کسب‌وکار ارائه نموده‌ایم .این روش در جاهایی که با استفاده ازتکنیک افزونگی نسبت به ارتقاء تحمل‌پذیری خطای سیستم اقدام نموده‌اند برای شناسایی خطای رخ داده و همچنین انتخاب ماژول سالم، قابل‌استفاده است.از مزایای این روش انعطاف‌پذیری بالای آن جهت استفاده در بخش‌های مختلف سیستم ،شناسایی عمومی خطاهای رخ داده در طول فرایند انتقال ،قابلیت توسعه آن بدون هزینه اضافی و همچنین قابلیت استفاده این روش در هر سیستمی که نیاز به انتقال اطلاعات از یک محیط به محیط دیگر دارندمیباشد.این روش بر پایه متدولوژی تشخیص بر اساس مقایسه بنا شده است و هدفش شناسایی سریع خطا با مقایسه داده‌های انتقال‌یافته و داده‌های منابع در چارچوب شاخصهای عملکردی محیط کسب‌وکار می‌باشد.با توجه به اینکه این روش یک راه‌کار نرم‌افزاری می‌باشد هزینه آن از روش‌های سخت‌افزاری مشابه پایین تر می‌باشد . کلمات کلیدی:سیستمهای هوشمند کسب‌وکار،واکشی انتقال و بار گزاری،تحمل‌پذیری خطا،افزونگی ،شاخصهای عملکردی،انبار داده فهرست مطالبعنوانقدردانیجچکیدههفهرست مطالبوفهرست جداوليفهرست اشکالكفصل اول: مقدمه1مقدمه2طرح مساله3هدف تحقیق3محدوده تحقیق3ساختار پایان‌نامه3فصل دوم:مروری بر سیستمهای کسب‌وکار هوشمند5مقدمه6سیستمهای هوشمند کسب‌وکار7انبار داده7معماری جریان داده8معماری سیستم 10یکپارچگی داده 10تناوب باریابی11منبع داده‌ای ابعادی11منبع داده‌ای نرمال شده11Master Data Management (MDM)11ETL [(5و6 مر)12دیدگاه‌ها و معماری ETL14گزارش‌های تحلیلی15داده کاوی15سرویس گزارش‌های16نتیجه‌گیری17فصل سوم: سیستمهای مطمئن18مقدمه19اتکاپذیري20قابلیتاطمینان21قابلیتدسترسی21ایمنی21قابلیتنگهداری22آزمون‌پذیری22امنیت22نقص وخطاوشکست22کارایی23تحمل‌پذیری خطا23افزونگی24افزونگی سخت‌افزاری25افزونگی سخت‌افزاری ایستا25افزونگی سخت‌افزاری فعال27تکنیک Duplication with Comparison28تکنینک Standby Sparing29تکنیک Pair-and-a-Spare30Watchdog Timers30افزونگی سخت‌افزاری ترکیبی30تحمل‌پذیریخطاينرم‌افزاری31تاکتیک‌هایتحمل‌پذیریخطاينرم‌افزاریتکنسخه‌ای32آشکارسازينقص32محدودسازينقص33بازیابینقص34تاکتیک‌هایتحمل‌پذیریخطاينرم‌افزاریچندنسخه‌ای34گوناگونیطراحی35بلوک‌هایبازیابی35برنامه‌نویسیچندنسخه‌ای36برنامه‌نویسیخودبررسی37بلوک‌هایبازیابیتوزیع‌شده38بلوک‌هایبازیابیاجماعی38رأی‌گیریپذیرش39شاخصهای عملکردی40روش‌های رایج برای ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم ها41ساده‌سازی سری و موازی42تجزیه محوری43ایجاد مسیرها و قطعات مینیمم 43ماتریس رابطه44روش حذف گره برای تولید یک مسیر مینیمم45تولید قطعات مینیمم از مسیرهای مینیمم45روش شمول- عدم شمول46روش جمع حاصل ضرب های گسسته47ضوابط گسسته: قانون افزایش47فصل چهارم :روش پیشنهادی49مقدمه50مطالعه موردی اجرا شده در شرکت فولاد خوزستان58فصل پنجم: نتیجه‌گیری و کارهای آینده62نتیجه‌گیری63کارهای آینده64مراجع65 فهرست جداولجدول 1 ساده‌سازی سری42جدول 2 ساده‌سازی موازی42جدول 3 بخش‌های پیشنهادی ماژول ED52 فهرست اشکالشکل 1 توسعه سیستمهای اطلاعاتی.................... 6شکل 2 فرایند تصمیم سازی در سیستمهای هوشمند کسب‌وکار................................................ 7شکل 3 معماری جریان داده........................ 10شکل 4 معماری سیستم............................. 10شکل 5 معماری عمومی انبار داده با استفاده از ماژولهای ETL................................... 13شکل 6 دو دیدگاه متفاوت در پیاده‌سازی ETL........ 15شکل 7فرایند داده کاوی.......................... 16شکل 8سرویس گزارش‌های در سیستمهای هوشمند کسب‌وکار. 16شکل 9 ساختار درختی قابلیت اعتماد............... 20شکل 10 درختواره روش‌های افزونگی سخت‌افزاری....... 25شکل 11 افزونگی سخت‌افزاری ایستا با سه ماژول TMR. 26شکل 12 TMR with Triplicate Voters........................ 27شکل 13 افزونگی سخت‌افزاری فعال(Duplication with Comparison)....................................... 29شکل 14 Standby Sparing............................... 29شکل 15 Pair-and-a-Spare Technique........................ 30شکل 16 افزونگی ترکیبی.......................... 31شکل 17 تاکتیکهای تحمل‌پذیری خطای نرم‌افزاری...... 32شکل 18 مدل بلو كهاي بازیابی................... 36شکل 19 تکنیک برنامه‌نویسی چند نسخه‌ای............ 37شکل 20تکنیک برنامه‌نویسی خود بررسی با کمک مقایسه38شکل 21ساختار و عملکرد بلو كهاي بازیابی اجماعی.. 38شکل 22ساختار و عملکرد تکنیک رأی‌گیری پذیرش...... 39شکل 23 دیاگرام شبکه‌ای با گره‌های نام گذاری شده.. 44شکل 24 مانریس رابط شبکه........................ 44شکل 25معماری عمومی انبار داده.................. 50شکل 26 ساخت انبار داده پس از افزودن ماژول ED... 52شکل 27 سیستمBI پیشنهادی جهت بررسی قابلیت اطمینان آن............................................. 54شکل 28 بلوک دیاگرام سیستم...................... 55شکل 29 استفاده ازتکنیک افزونگی سخت افزاری...... 56شکل 30 افزایش Reliability سیستم بعد از استفاده از افزونگی سخت افزاری............................. 56شکل 31 استفاده از ماژول پیشنهادی بعنوان تشخیص دهنده خطا و سوییچ.............................. 57شکل 32 مقایسه قابلیت اطمینان سیستم بصورت سنتی و تکنیک Standby Sparing............................... 57شکل 33 مقایسه Reliability باتکنیک TMRو تکنیک Standby Sparing.......................................... 58شکل 34 بعنوان شناسایی خطا و بازیابی برگشت به عقب در تکنیک تک نسخه ای............................ 58شکل 35 معماری جریان داده ساخت انبار داده....... 59شکل 36 معماری سیستم بعد از پیاده سازی ماژول شناسایی خطا.................................... 60شکل 37 بخشی از کنترل کننده انتقال اطلاعات در سطح فایل........................................... 60شکل 38 بخش کنترل کننده داده ها در سطح ماژولهای اصلی سیستم..................................... 61 فصل اول: مقدمهمقدمهداده یکی از باارزش‌ترین سرمایه‌های هر سازمان است. سیستمهای هوشمند کسب‌وکار[1] این امکان را فراهم می‌کنند تا با استفاده ازداده‌ها و ابزارهایی، ارزش واقعی این داده‌ها را با تبدیل داده به اطلاعات و سپس به دانش انجام گیرد. مکانیزم سیستمهای هوشمند کسب‌وکار به اینصورت می‌باشد که داده‌های موجود در بخش‌های مختلف سازمان با فرمتهای گوناگون طی یک فرایند بازیابی ،انتقال ،پاک‌سازی و بارکردن[2] به انبار داده[3] انتقال داده و با استفاده از ابزارهای تحلیلی ،گزارش‌های مناسب در اختیار کاربران قرار خواهد داد.فرایند ETL تقریبا 70 درصد کل فرایند پیاده‌سازی سیستم هوشمند کسب‌وکار را شامل میشودو میتوان گفت صحت کارکرد کل سیستم تا حد زیادی به صحت بخش ETL وابسته است.سیستمهای هوشمند کسب‌وکار از شاخصهای عملکردی[4] برای ارزیابی وضعیت کمی و کیفی بخش‌های مختلف سازمان استفاده می‌کنند در واقع سیستمهای هوشمند کسب‌وکار با استفاده از این شاخص‌ها وضعیت کلی سازمان را مانیتور و کنترل میکند.کارهای گذشته که در مورد سیستمهای هوشمند کسب‌وکار در زمینه ارتقاء قابلیت اطمینان [5]هوشمند کسب‌وکار و تحمل‌پذیری در مقابل خطا[6] ارائه شده است محدود به استفاده از تکنیک افزونگی است بدون اینکه اشاره‌ای به روش شناسایی خطا داشته باشند .در این تحقیق ما سعی خواهیم نمود با نگاهی به معماری‌های استاندارد و معمول سیستمهای هوشمند کسب‌وکار ،جهت افزایش قابلیت اطمینان و تحمل‌پذیری در مقابل خطا یک مکانیزم جدید برای تشخیص وقوع خطا مبتنی بر استفاده از شاخصهای عملکردی پیشنهاد کنیم.در اینجا یک روش عمومی نرم‌افزاری متمرکز برای کنترل صحت انتقال اطلاعات در مراحل مختلف انتقال از سیستمهای اطلاعاتی به سیستمهای هوشمند کسب‌وکار ارائه می‌نماید که با ترکیب با تکنیکهای افزونگی برای افزایش قابلیت اطمینان سیستمها بسیار کارامد می‌باشد و از مزایایی همچون قابلیت انعطاف برای اعمال تغییرات و توسعه ،شناسایی دقیق محل وقوع خطا،قابلیت استفاده عمومی در هرگونه پروژه ایی که نیاز به انتقال اطلاعات از یک محیط به محیط دیگری دارند قابل‌استفاده می‌باشد. طرح مسالهسیستمهای تصمیم گیر و تصمیم ساز نقشی استراتژیک در موفقیت یک کسب‌وکار دارند لذا صحت اطلاعات و در دسترس بودن آن‌ها از اهمیت بسیاری برخوردار می‌باشد.عموما برای بالا بردن قابلیت اعتماد این‌گونه از سیستمها از راه‌کارهای افزونگی سخت افزای که پیاده‌سازی آن‌ها نسبت به راه‌حل‌های نرم‌افزاری راحت تر و از پیچیدگی کمتری برخوردار است استفاده می‌شود ولی یک از ضعفهای عمومی این‌گونه راه حلها عدم اطمینان صدرصدی درستی آن‌ها می‌باشد بخصوص برای این بحث خاص یعنی انتقال داده‌ها از یک محیط به محیط دیگر. بعنوان مثال برای روشن تر شدن موضوع میتوان به انتقال تعدادی رکورد از منبع به یک مقصد اشاره کرد که در راه‌کارهای سخت‌افزاری بروی انجام عملیات انتقال مترکز می‌باشد و بروی ماهیت داده‌ها و مقادیر آن‌ها هیچ‌گونه درکی ندارد یعنی اگر در طول فرایند انتقال مقداری از یک رکورد تغییر کند سیستم متوجه نخواهد شد در صورتی که در روش نرم‌افزاری پیشنهادی با مقایسه مقادیر انتقالی متوجه هر گونه تغییر و خطای خواهد شد.هدف تحقیقهدف ما در این تحقیق ارائه یک راه‌کار نرم افرازی می‌باشد که قابلیت اجرایی در هر کسب‌وکاری که نیاز به انتقال اطلاعات از یک محیط به محیط دیگر نیاز دارد قابل‌استفاده می‌باشد ما در این روش از نگاشت جداول محیط منبع و جداول مقصد و همچنین بر اساس متدولوژی تشخیص بر اساس مقایسه استفاده کرده‌ایم.با توجه به اینکه انتقال اطلاعات در کسب‌وکارهایی انجام می‌شود که در آن‌ها سیستمهای اطلاعاتی قبلا استقرار داشته‌اند میتوان از نگاشت‌ها و همچنین شاخصهای عملکردی استفاده نمود.محدوده تحقیقدر این تحقیق تشخیص خطا و افزایش قابلیت اطمینان سیستم را محدود به راه‌حل‌های افزونگی محدود نموده‌ایم و به صورت دو دسته عمومی سخت‌افزاری و نرم‌افزاری تقسیم‌بندی کرده‌ایم و از جنبه محیط اجرایی این تحقیق قابلیت استفاده در هر محیطی که نیاز به انتقال اطلاعات از یک محیط ترجیحا رابطه‌ای به محیط مقصدی با ساختاری رابطه‌ای دارد .همچنین فرض شده است که محیط کسب‌وکار انتخابی دارای سیستمهای اطلاعاتی عملیاتی بوده و شاخصهای عملکردی سازمان مطبوع تعریف شده‌اند. ساختار پایاننامهساختار این پایان‌نامه به این شکل است که در فصل دوم ما مقدمه‌ای در مورد سیستمهای هوشمند کسب‌وکار، تعاریف اولیه‌ای از انبار داده و معماری آن،فرایند ETL و جریان داده‌ای آن همچنین جنبه های مختلف یک سیستم هوشمند کسب‌وکار همچون گزارش‌های تحلیلی مدیریتی[7] وداده کاوی[8] و گزارش‌های داشبوردی [9]خواهیم داشت و در فصل سوم مقدمه‌ای بر سیستمهای مطمئن و اتکاپذیری و قابلیت اعتماد[10] سیستم و خصوصیات و شاخصهای قابلیت اطمینان سیستم که شامل قابلیت دسترسی ،ایمنی و... را به همراه انواع راه‌حل‌های افزونگی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری با تمرکز بر جنبه نرم‌افزاری آن برای افزایش قابلیت اطمینان سیستم بیان خواهیم داشت و در ادامه اشاره‌ای کوتاه به شاخصهای عملکردی سازمان و روش‌های ارزیابی عملکرد سیستم داریم و در نهایت در فصل چهارم روش پیشنهادی و در فصل پنجم نتیجه‌گیری را خواهیم داشت. فصل دوم:مروری بر سیستمهای کسب‌وکار هوشمندمقدمهطی مدت‌های طولانی سیستمهای اطلاعاتی[11] وظیفه پشتیبانی اطلاعاتی سازمان‌ها را بعهده داشتند. گذر زمان نقطه ضعف‌هایی از قبیل،عدم امکان کمک به تصمیم‌گیری در شرایط بحرانی ،عدم امکان فراهم نمودن شرایطی برای پیش‌بینی آینده کسب‌وکار ،نداشتن گزارش‌های چندبعدی تحلیلی و استنتاج اطلاعات خاص و دانش از داده‌های سیستم را برای این‌گونه سیستمها نمایان نمود.برای جبران این نواقص سیستمهای هوشمند کسب‌وکار[12] پیشنهاد گردیدند.که از مهم‌ترین کارهای که این‌گونه سیستمها با استفاده از داده‌های بخش‌های مختلف سازمان و برخی داده‌های بیرونی مرتبط میتواند انجام دهند میتوان به، پیش‌بینی هوشمندانه محیط کسب‌وکار ، پیش‌بینی و تحلیل عمیق بازار،مدیریت مناسب ارتباط با مشتری ، ارائه گزارش‌های تحلیلی و جامع با استفاده یکپارچگی داده‌های جمع‌آوری شده از بخش‌های مختلف سازمان و در نهایت تسهيل در تصمیم‌گیری اشاره کرد شکل ذیل توسعه و تکامل سیستم های اطلاعاتی را نمایش می‌دهد.شکل 1توسعه سیستمهای اطلاعاتیالبته لازم به توضیح می‌باشد که اثربخش بودن سیستمهای هوشمند کسب‌وکار مستلزم فراهم آوردن محیط و شرایط مناسب در سازمان می‌باشد از جمله این شرایط غالب نمودن فرهنگ تصمیم‌گیریبر اساس داده‌ها ودانش اطلاعاتی ناشی از این سیستم،آموزش روش مدیریتی مبتنی بر تحلیل به مدیران تصمیم گیر و تصمیم ساز بجای دیدگاه سنتی صرفا تولید می‌باشد،