Якимець Наталія Володимирівна. Методи та програмно-технічні засоби створення відмовостійких цифрових систем управління з програмованою логікою з використанням генетичних алгоритмів

brief description

Якимець Наталія Володимирівна. Методи та програмно-технічні засоби створення відмовостійких цифрових систем управління з програмованою логікою з використанням генетичних алгоритмів : Дис... канд. наук: 05.13.03 - 2008.

Якимець Н. В. Методи та програмно-технічні засоби створення відмовостійких цифрових систем управління з програмованою логікою з використанням генетичних алгоритмів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03 системи і процеси керування. Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2007.
Дисертація присвячена розробці методів та програмно-технічних засобів, що дозволяють вирішувати задачу створення багатоверсійних проектів відмовостійких цифрових систем керування з програмованою логікою з необхідними характеристиками.
Науковими результатами є: моделі відмовостійких цифрових систем керування з програмованою логікою на основі частково працездатних автоматів, які відрізняються від відомих тим, що управління їх структурою здійснюється з урахуванням інформації щодо визначенності та коректності кожного автомату, що дозволяє підвищити безвідмовність систем; метод розробки багатоверсійних відмовостійких цифрових систем керування з програмованою логікою, вдосконалений в частині процедури отримання версій за допомогою генетичних алгоритмів, що дозволяє автоматизувати процеси синтезу різних версій системи з необхідними характеристиками; метод рангового відбору індивідуумів, який за рахунок нормування ймовірностей відбору індивідуумів з однаковою пристосованістю дозволяє скоротити витрати на отримку версій при створенні відмовостійких цифрових систем керування з програмованою логікою.

В дисертації сформульована і розв’язана актуальна наукова задача розробки методів та програмно-технічних засобів створення відмовостійких цифрових систем керування з програмованою логікою з використанням генетичних алгоритмів.
Отримано нові наукові результати, які розвивають методи синтезу багатоверсійних систем в області розробки технологій створення й оцінки надійності відмовостійких ЦСКПЛ.
Вперше розроблено моделі відмовостійких ЦСКПЛ на основі частково працездатних автоматів. Керування автоматами здійснюється з урахуванням інформації про ступінь їхньої визначеності й коректності. Використання даних моделей дозволяє підвищити безвідмовність ЦСКПЛ за рахунок часткового резервування системи.
Удосконалено метод розробки багатоверсійних відмовостійких ЦСКПЛ у частині процедури одержання версій за допомогою генетичних алгоритмів. Метод дозволяє автоматизувати процеси синтезу різних версій системи з необхідними характеристиками.
Одержав подальший розвиток метод рангового відбору індивідуумів, що застосовується в генетичних алгоритмах. У рамках даного методу відбувається нормування ймовірностей відбору індивідуумів з однаковою пристосованістю, що дозволяє скоротити часові витрати на одержання необхідних версій ЦСКПЛ.
Наукові результати дозволили розробити комплекс програмно-технічних засобів створення цифрових систем керування на ПЛІС, провадити їх на підприємствах і забезпечити відмовостійкість систем керування для авіаційних та енергетичних комплексів.
Подальші дослідженнядоцільно направити на розробку схем адаптивної реконфігурації відмовостійких ЦСКПЛ, виконаних на основі ЧПА, таким чином, щоб після відмови автомата реконфігурація системи виконувалася шляхом переключення на інший автомат, якщо існує хоча б один автомат, який має визначені і коректні вихідні дані, що відповідають поточному вхідному набору. Слід також деталізувати методику проектування засобами ГА ЦСКПЛ, що функціонують як автомати з пам'яттю.