Методи і засоби оцінки технічних характеристик гарантоздатності відмовостійких багатопроцесорних систем управління складними об`єктами

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorРоманкевич, Віталій Олексійович
dc.date.accessioned2018-01-18T14:49:17Z
dc.date.available2018-01-18T14:49:17Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenThe problem of an organization of self-test of fault-tolerant multiprocessor systems (FTMS) of control is considered, a row of methods of increasing of efficiency of self-testing for different topology of links is offered. The principles of creation of graph-logical models (GL-models) which display behavior of FTMS in a failure flow are considered. Methods of formation of such models which feature is attributing of Boolean functions to a graph branch, their minimization and conversion by introduction of additional branches or by changeover of rib functions are offered. Boundaries of such conversions are defined. Methods of calculation of probability of fault-less operation of fault-tolerant multiprocessor systems by execution of statistical experiments with GL-models and determination of calculation error are offered. The method of reliability augmentation of fault-tolerant multiprocessor systems internal reserves using, and also a method of calculation of level of technical safety of the multiprocessor systems with using of GL-models is offered. Methods of synthesis of generators of the pseudorandom equilibrium vectors oriented on execution of statistical experiments with GL-models are offered.en
dc.description.abstractruС целью минимизации времени самотестирования m-отказоустойчивых многопроцессорных систем (ОМС) предложен метод организации тестирования, суть которого сводится к использованию структурно регулярных диагностических орграфов с К = 2 (К – число процессоров, тестирующих данный), выполнению всех возможных 2n проверок и последующему анализу результатов. Показано, что для m ≤ 4 в худшем случае может потребоваться не более двух дополнительных проверок. Обобщение предложенного метода для m < n/2 и К = m приводит к n + 2m проверкам. Рассмотрена задача повышения эффективности самотестирования ОМС с учетом других топологий (шинной и матричной). Получены соотношения для оптимизации значений числа каналов связи и предложен алгоритм распределения процессорных элементов на тестирующие подмножества. Рассмотрены принципы создания графо-логических моделей (GL-моделей), отражающих поведение ОМС K(m,n) в потоке отказов, отличительной особенностью которых является приписывание булевых функций ребрам графа. Предложен метод формирования базовой (устойчивой к не более m отказам) GL-модели на основе циклического графа и метод ее минимизации, приводящий к значительному упрощению модели. Метод позволяет строить модель с минимальным числом выпадающих ребер (МВР-модель) при появлении m+1 отказа. Проанализированы наиболее практически важные критерии качества моделей и предложен метод поиска оптимальной (по разным критериям) модели, основой которого является метод минимизации. Рассматривается возможность построения GL-модели, адекватной поведению небазовой ОМС в потоке отказов. Предлагается решать эту задачу преобразованием базовой модели двумя путями. Первый путь – введение внутренних ребер в граф модели. Внутреннее ребро должно блокировать потерю связности графом при появлении определенных векторов состояния системы, которые отличают ее от базовой. Решается задача минимизации числа внутренних (дополнительных) ребер, получены соответствующие верхняя и нижняя границы. Для примера системы из N подсистем со скользящим резервом предлагается метод, позволяющий представлять GL-модель такой (в общем небазовой) системы как совокупность N+1 базовых моделей. Анализируется проблема, связанная с возникновением попарных реберных циклов (ПРЦ), которые усложняют преобразование модели. Предложены методы оценки количества ПРЦ, уменьшения их числа вплоть до отсутствия (предложена соответствующая GL-модель). Другой путь преобразования моделей – модификация реберных функций. Для модели базовой ОМС K(2,n) предлагается метод трансформации, незначительно усложняющий модель, но позволяющий блокировать произвольное заданное число векторов состояния системы с тремя отказами. Для случая K(m,n) предлагается метод, основанный на преобразовании одной реберной функции и анализе зависимости между ее модификацией и множеством векторов, которые блокируются. Для обоих методов выводятся соответствующие соотношения и предлагаются алгоритмы их реализации. Решается задача расчета вероятности безотказной работы (ВБР) систем, производимого на основе выполнения статистических экспериментов с описанными GL-моделями. Предложены модификации метода статистических экспериментов и получены формулы для расчета ВБР ОМС за заданный промежуток времени, а также возникающей при этом погрешности. Предложенные модификации учитывают особенности построения и функционирования отказоустойчивых многопроцессорных систем, в частности, степень неоднородности системы, различную интенсивность отказов компонентов, иерархичность ОМС, наличие различных подсистем, в том числе таких, которые имеют общие элементы, степень их отказоустойчивости, особенности используемых GL-моделей. Предлагается метод повышения надежности за счет внутренних резервов: блокирования отказа ОМС при появлении некоторого множества векторов состояния с повышенной кратностью отказов. Метод анализируется в двух аспектах. С одной стороны, предлагается вероятностная оценка числа упомянутых векторов, с другой – оценка количества векторов, которые можно и которые следует блокировать, используя резерв производительности системы, если он имеется. Предлагается метод оценки функциональной (технической) безопасности многопроцессорных систем управления, использующий GL-модели, для двух случаев: когда векторы опасных состояний систем ы управления известны, и, с другой стороны, при известных заранее ограничениях по производительности. Предлагаются два метода синтеза генераторов потока векторов состояния анализируемой ОМС, обеспечивающих выполнение статистических экспериментов с GL-моделями. Один из них включает в себя линейный ГПСЧ, формирует равновесные векторы и отличается повышенным быстродействием. Другой основан на новой идее построения автономного генератора, заключающейся в исключении из процесса сдвига определенного разряда выходного регистра в определенные моменты времени под управлением специальной функции, которая, как доказано в работе, всегда существует для любых значений веса и числа разрядов.ru
dc.description.abstractukРозглядається проблема організації самотестування відмовостійких багатопроцесорних систем (ВБС) управління, пропонується низка методів підвищення ефективності самотестування для різних топологіях зв’язків. Розглядаються принципи побудови графо-логічних моделей (GL-моделей), що відображають поведінку ВБС у потоці відмов. Пропонуються нові методи формування таких моделей, особливістю яких є присвоєння булевих функцій ребрам графа, їх мінімізації та перетворення, визначаються зони, в границях яких подібні перетворення можливі. Пропонуються методи розрахунку ймовірності безвідмовної роботи ВБС шляхом виконання статистичних експериментів з GL-моделями та визначення похибки. Пропонується метод підвищення надійності ВБС за рахунок внутрішніх резервів, а також метод розрахунку рівня технічної безпеки БС з використанням GL-моделей. Пропонуються методи синтезу генераторів псевдовипадкових рівновагових векторів, що орієнтовані на виконання статистичних експериментів з GL-моделями.uk
dc.format.page43 сuk
dc.identifier.citationРоманкевич, В. О. Методи і засоби оцінки технічних характеристик гарантоздатності відмовостійких багатопроцесорних систем управління складними об`єктами : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.13.05 – комп’ютерні системи та компоненти / Романкевич Віталій Олексійович. – Київ, 2017. – 43 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/21595
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectгарантоздатністьuk
dc.subjectвідмовостійкістьuk
dc.subjectбагатопроцесорні системиuk
dc.subjectсамодіагностуванняuk
dc.subjectGL-моделіuk
dc.subjectстатистичні методи розрахунку надійностіuk
dc.subjectпохибка розрахункуuk
dc.subjectтехнічна безпекаuk
dc.subjectгенератори псевдовипадкових рівновагових векторівuk
dc.subjectdependabilityen
dc.subjectfault toleranceen
dc.subjecthe multiprocessor systemsen
dc.subjectself-diagnosabilityen
dc.subjectGL-modelsen
dc.subjectstatistical methods of calculation of reliabilityen
dc.subjectcalculation erroren
dc.subjecttechnical safetyen
dc.subjectgenerators of pseudorandom equilibrium vectorsen
dc.subjectгарантоспособностьru
dc.subjectотказоустойчивостьru
dc.subjectмногопроцессорные системыru
dc.subjectсамодиагностированиеru
dc.subjectGL-моделиru
dc.subjectстатистические методы расчета надежностиru
dc.subjectпогрешность расчетаru
dc.subjectтехническая безопасностьru
dc.subjectгенераторы псевдослучайных равновесных векторовru
dc.subject.udc004.272.43-052:004.05](043.3)uk
dc.titleМетоди і засоби оцінки технічних характеристик гарантоздатності відмовостійких багатопроцесорних систем управління складними об`єктамиuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
Romankevich_aref.doc
Розмір:
1.24 MB
Формат:
Microsoft Word
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (СПСКС)
Автореферати (вільний доступ)