Метод сбалансированного выбора механизмов обеспечения отказоустойчивости для распределённых вычислительных систем

In the paper we consider a method for a reliability allocation problem (RAP) of distributed computer systems (DCS) under cost constraints. In this problem we maximize reliability of DCS under constraints of system cost. The article describes considered fault tolerance mechanisms. The mathematical formulation of RAP is provided. RAP is widely discussed in the literature. A detailed description of the method is ensured. The applied method is an evolutionary algorithm with an adaptive logic control procedure. The adaptive logic control procedure analyzes the results of evolutionary algorithm work in each generation and, based on this information, adjusts parameters. The key feature of the proposed method is the use of an adaptive hybrid genetic algorithm. The results of experiments with the implemented method are presented. This method was implemented as a pilot system which works in cooperation with DYANA simulation environment. Finally, future plans for the development of the presented method and tools are briefly described. В статье рассматривается задача сбалансированного выбора набора механизмов обеспечения отказоустойчивости для распределённых вычислительных систем (РВС). В данной задаче требуется выбрать сбалансированный набор вариантов модулей РВС максимальный по надёжности при ограничениях на стоимость на множестве возможных вариантов РВС. В статье приводится описание рассматриваемых механизмов обеспечения отказоустойчивости, из которых происходит выбор, рассматривается математическая модель в рамках которой дана постановка задачи и метод её решения. Данная задача широко рассматривается в литературе. Приводится подробное описание метода выбора сбалансированного набора механизмов обеспечения отказоустойчивости для РВС. Предложенный метод представляет собой эволюционный алгоритм с использованием схемы нечёткой логики. Схема нечёткой логики в процессе работы алгоритма анализирует результаты его работы в каждом поколении и, исходя из этой информации, корректирует параметры эволюционного алгоритма. Метод позволяет получить эффективное решение, что показано в экспериментальном исследовании. Ключевой особенностью предлагаемого подхода является использование адаптивной схемы. Метод реализован в виде программного средства, интегрированного со средой моделирования ДИАНА. Заключение статьи содержит краткое описание будущих исследований.

Как разработать простое средство верификации систем реального времени

To verify real-time properties of UML statecharts one may apply a UPPAAL, toolbox for model checking of real-time systems. One of the most suitable ways to specify an operational semantics of UML statecharts is to invoke the formal model of Hierarchical Timed Automata. Since the model language of UPPAAL is based on Networks of Timed Automata one has to provide a conversion of Hierarchical Timed Automata to Networks of Timed Automata. In this paper we describe this conversion algorithm and prove that it is correct w.r.t. UPPAAL query language which is based on the subset of Timed CTL.Исследуется задача верификации систем реального времени (СРВ). Для описания СРВ удобно использовать диаграммы состояний UML с семантикой, определяемой иерархическими автоматами. Для верификации СРВ часто применяется средство UPPAAL, разработанное для проверки формул логики TCTL на сети временных автоматов. Основным результатом данной статьи является алгоритм трансляции иерархических автоматов в сеть временных автоматов и обоснование его корректности

On the Designing of Model Checkers for Real-Time Distributed Systems

To verify real-time properties of UML statecharts one may apply a UPPAAL, toolbox for model checking of real-time systems. One of the most suitable ways to specify an operational semantics of UML statecharts is to invoke the formal model of Hierarchical Timed Automata. Since the model language of UPPAAL is based on Networks of Timed Automata one has to provide a conversion of Hierarchical Timed Automata to Networks of Timed Automata. In this paper we describe this conversion algorithm and prove that it is correct w.r.t. UPPAAL query language which is based on the subset of Timed CTL

On the Designing of Model Checkers for Real-Time Distributed Systems

To verify real-time properties of UML statecharts one may apply a UPPAAL, toolbox for model checking of real-time systems. One of the most suitable ways to specify an operational semantics of UML statecharts is to invoke the formal model of Hierarchical Timed Automata. Since the model language of UPPAAL is based on Networks of Timed Automata one has to provide a conversion of Hierarchical Timed Automata to Networks of Timed Automata. In this paper we describe this conversion algorithm and prove that it is correct w.r.t. UPPAAL query language which is based on the subset of Timed CTL.</p

Simulation modeling based method for choosing an effective set of fault tolerance mechanisms for real-time avionics systems

In this paper, the reliability allocation problem (RAP) for real-time avionics systems (RTAS) is considered. The proposed method for solving this problem consists of two steps: (i) creation of an RTAS simulation model at the necessary level of abstraction and (ii) application of metaheuristic algorithm to find an optimal solution (i. e., to choose an optimal set of fault tolerance techniques). When during the algorithm execution it is necessary to measure the execution time of some software components, the simulation modeling is applied. The procedure of simulation modeling also consists of the following steps: automatic construction of simulation model of the RTAS configuration and running this model in a simulation environment to measure the required time. This method was implemented as an experimental software tool. The tool works in cooperation with DYANA simulation environment. The results of experiments with the implemented method are presented. Finally, future plans for development of the presented method and tool are briefly described