ПІДХІД ДО ВИЯВЛЕННЯ ПОМИЛОК ТА ВІДНОВЛЕННЯ ПРАВИЛЬНОГО ФУНКЦІОНУВАННЯ ПРОГРАМНИХ ЗАСОБІВ СУЧАСНИХ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ, РЕАЛІЗОВАНИХ ЗА ПРИНЦИПОМ «СИСТЕМА НА КРИСТАЛІ»

Автор(и)

  • Сергій Штаненко Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут, Київ, Україна
  • Юрій Самохвалов Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • Сергій Толюпа Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.18372/2310-5461.58.17655

Ключові слова:

контроль та тестування програм, надійність програмного засобу, відновлення правильного функціонування програм

Анотація

У статті проведено аналіз існуючих математичних моделей надійності програмних засобів сучасних управляючих систем, розкрито переваги та недоліки. Представлені математичні моделі дозволяють оцінювати характеристики помилок у програмах та прогнозувати їхню надійність при проєктуванні та експлуатації. Дані моделі мають імовірнісний характер, і достовірність прогнозів залежить від точності вихідних даних та глибини прогнозування за часом. Розглянуто способи, що забезпечують та підвищують надійність програмних засобів обчислювальних систем, які реалізують принцип «система на кристалі». Реалізація даних способів забезпечення та підвищення надійності надасть можливість сучасним обчислювальним системам зберігати протягом необхідного інтервалу часу здатність правильно виконувати задані специфікацією правила переробки інформації у реальних умовах експлуатації. Запропоновано план відновлення правильного функціонування програмних засобів, в основі якого лежить схема побудови багатокрокових рішень, що базується на логіко-лінгвістичних моделях та ідеях теорії штучного інтелекту. Зокрема, одним із таких методів є метод ситуаційного управління, в основі якого лежать уявлення знань про об’єкт управління та способи управління даним об’єктом. Крім цього в логіко-лінгвістичних моделях реалізуються свої специфічні методи пошуку оптимальних рішень, орієнтовані на якісний опис компонентів рішень, зв’язків між ними та критеріїв вибору рішення. При цьому системи ситуаційного управління не призначені для оптимізації самого процесу управління, вони орієнтовані лише на таке управління, при якому результати будуть ідентичні тим результатам, які отримує людина, а в деяких випадках навіть краще. Реалізація запропонованого плану, в основі якого лежить метод ситуаційного управління надасть можливість побудувати дедуктивну процедуру відновлення правильного функціонування програмних засобів, а це, у свою чергу, дозволить сучасній обчислювальній системі адаптуватися як до відмовних ситуацій, так і до навмисних або ненавмисних несприятливих впливів.

Біографії авторів

Сергій Штаненко, Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут, Київ, Україна

Кандидат технічних наук, доцент

Юрій Самохвалов, Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Доктор технических наук, профессор

 

Сергій Толюпа, Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Доктор технических наук, профессор

 

Посилання

DOI: 10.1023/A:1012725620069. A. Crespo, P. Albertos, J. Simó, Embedded control systems: from design to implementation, Ifac Proceedings Volumes, Volume 40, Issue 1, 2007, Pages 25–32, ISSN 1474-6670, ISBN 9783902661210. DOI: 10.3182/20070213-3-CU-2913.00006.

Smit, Wim & Hendriksen, Wim. Embedded systems: Smart and intelligent tools in an increasingly interconnected globalised world. International Journal of Technology Policy and Management. 2004. Vol. 4. pp. 309–323. DOI:10.1504/IJTPM.2004.006614.

Boudewijn R. Haverkort Challenges for modelling and analysis in embedded systems and systems-of-systems design. 1st Workshop on Advances in System of System (AiSoS-2013) EPTCS 133, pp. 40–46. DOI:10.4204/ EPTCS.133.5

Palagin A.V., Boyun V.P., Yakovlev Yu.S. The problems of Creation the Computer Systems with Nаnоelement Base Application. Control Systems and Computers, №5 (271), 2017, pp. 3–15. DOI: 10.15407/usim.2017.05.

Anil Arora, A. G. (2016). Software Reliability. A Review. International Journal of Scientific Research and Management, 4(7). URL: https://ijsrm.in/index.php/ijsrm/article/view/419

Pinkevich V.Yu., Platunov A.E. Testing and debugging of embedded computing systems based on level models. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. 2018. № 5 (117). Т. 18. С. 801–808.

Kleiman, L. A., & Freyman, V. I. Improving the functioning reliability of the information management system elements, using built-in diagnostic tools. Radio Electronics, Computer Science, Control, 2021, (1), pp. 158–171.

Лукасевич Д. Б., Огнєвий О. В. Використання процедури POST в процесі тестового діагностування ЕОМ. Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. 2010. № 2. С. 150–153.

Lipaev V. V. , Software reliability (a review of the concepts), Avtomat. i Telemekh., 1986, no. 10, 5–31; Autom. Remote Control, 47:10 (1986), pp .1313–1335.

Wilson G, Bryan J, Cranston K, Kitzes J, Nederbragt L, Teal TK. Good enough practices in scientific computing. PLoS Comput Biol 2017. 13(6): e1005510. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1005510

Kaffashi, Esmail. (2015). Evaluation Criteria for Reliability in Computer Systems. Journal of Electrical and Electronic Engineering. 3. 83. 10.11648/j.jeee.s.2015030201.28.

Wang, Cheng Cheng, et al. “Research on Reliability Analysis Method of Industrial Control System Based on Markov Process.” Applied Mechanics and Materials, vol. 541–542.

Littlewood, B., and J. L. Verrall. A Bayesian Reliability Growth Model for Computer Software. Journal of the Royal Statistical Society. Series C (Applied Statistics) 22, no. 3 (1973): 332–46. DOI:10.2307/2346781.

Thomas Thayer, Myron Lipow, Eldred Carlyle Nelson. Software Reliability. North-Holland Publishing Company, 1978. p. 311. ISSN 0167-7888.

Iyudu K. A. Reliability, control and diagnostics of computers and systems. M.: Higher school, 1989. 216 p.

L. Copeland. A Practitioner's Guide to Software Test Design. Artech House. Publishers, 2003. p. 300.

Yarmolik, V. N., & Shevchenko, N. A. (2022). Synthesis of test sequences with a given switching activity. Automation and Remote Control, 83(2), 291-302.

Moskalenko V, Kharchenko V, Moskalenko A, Kuzikov B. Resilience and Resilient Systems of Artificial Intelligence: Taxonomy, Models and Methods. Algorithms. 2023; 16(3):165. https://doi.org/10.3390/a16030165

Samokhvalov, Y. (2001). Automatic Theorem Proving and Fuzzy Situational Search for Decisions. Cybernetics and Systems Analysis №37(4), pp. 509–514.

Adrita, Mumtahina & Brem, Alexander & O’Neill, Patrick & Gorman, Eymard & O' Sullivan, Dominic & Bruton, Ken. (2020). Development of a Decision Support System to Enable Adaptive Manufacturing. Smart and Sustainable Manufacturing Systems. DOI: 10.1520/SSMS20190036.

Samokhvalov, Y.Y. (1997). Decomposition of linguistic-logical decision models in distributed computing environments. Cybernetics and Systems Analysis №33, pp. 44–49. DOI: 10.1007/BF02665939.

Robert R. Blake, Jane Srygley Mouton. (1982). A comparative analysis of situationalism and 9,9 management by principle. Organizational Dynamics, Volume 10, Issue 4, pp. 20–43. ISSN 0090-2616. DOI: 10.1016/0090-2616(82)90027-4.

Gladun, V., Vaschenko, N. Control on the Basis of Network Models. IFAC Proceedings Volumes, Volume 31, Issue 29, 1998, pp. 247–250. ISSN 1474-6670.

##submission.downloads##

Опубліковано

18.07.2023

Номер

Розділ

Електроніка, телекомунікації та радіотехніка