МОДЕЛИ И МЕТОДЫ СИНТЕЗА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОМ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі на основі аналізу досліджень в області технічної діагностики цифрових систем і пристроїв розкривається сутність наукової проблеми створення надійних і відмовостійких обчислювальних систем на основі використання ДІ-ІС, обгрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та завдання досліджень, нові наукові результати, зв'язок роботи з науковими планами й програмами, їх практичне значення, а також наводені дані про апробацію та публікації результатів роботи. 

У першому розділі аналізується стан і тенденції розвитку розподілених комп'ютерних систем у світлі сучасних інформаційних та мікроелектронних технологій. Виконано аналіз архітектурно-структурної організації та функціональних особливостей РКС, який показує, що на фізичному рівні компонентами РКС є БПСОД і динамічні системи управління мережами. Показано, що розвиток і впровадження сучасних наноелектронних та
ІТ-технологій у процес створення сучасних РКС та їх компонент, широке використання систем і мереж на одному кристалі (SoC і NoC), ПЛІС типу FPGA і CPLD, IP-cores дозволяє перейти до створення високопродуктивних складних динамічних систем з паралельною обробкою даних, що володіють інтелектуальними властивостями. Вагомий внесок у розвиток цього напрямку внесли наукові школи В.М. Глушкова, В.Н. Варшавського, А.В. Палагина,
В.П. Тарасенко, І.В. Прангішвілі, N.J. Nilsson, P. Norvig, S.J. Russel та інші.

Проведено аналіз еволюційного розвитку методів і програмно-апаратних засобів забезпечення відмовостійкості та надійності БПСОД, реалізованих на сучасній мікроелектронній базі, завдань діагностичної інфраструктури та систем технічного діагностування (СТД) справності та працездатності з урахуванням складності й різноманітності ОД.

Аналіз численних експериментів і досвіду практичного використання БПСОД на сучасній наноелектронній базі показує, що в 98 % випадків відмови обумовлені нестійкими несправностями перемежованого типу і збоями, що виникають внаслідок перешкод ланцюгами живлення, зовнішніми електромагнітними та космічними випромінюваннями. Обгрунтовано необхідність використання високопродуктивних, легкотестованих і самоперевірних модулів діагностичної інфраструктури БПСОД, в якій інтегровано процедури тестового, функціонального діагностування та здійснюється раціональне управління диспетчеризацією цих процедур з урахуванням недетермінованості вхідних потоків інформації, паралелізму обробки даних і вирішення оптимізаційної задачі реконфігурації структури БПСОД під час виявлення несправного вузла мережі.

Одним з наукових напрямів створення високопродуктивних комп'ютерних інформаційних систем і компонент є використання ітеративних обчислювальних або однорідних мереж з паралельною обробкою даних.

Наведена класична структура ІОМ з різною топологією зв'язків функціональних модулів (ФМ), проведено аналіз існуючих підходів, методів тестового та функціонального діагностування ІОМ на системному та функціонально-структурному рівнях для дискретних і безперервних ОД. Проведений аналіз робіт в області тестового та функціонального діагностування, проектування легкотестованих відмовостійких БПСОД, динамічних систем управління та обробки даних показує, що відсутній єдиний методологічний підхід, орієнтований на виявлення розширеного класу дефектів у наноелектронних НВІС, а тестове діагностування виконується виключно в режимах профілактичного контролю і мікродіагностики. Стрімкий розвиток і широке впровадження сучасних технологій визначають парадигму розвитку вбудованих на кристал або друковану плату СТД у вигляді ДІ-ІС для онлайнового тестового, функціонального діагностування і відновлення працездатності БПСОД шляхом реконфігурації структури. Внаслідок проведеного аналізу була сформульована мета дисертаційної работи і завдання дослідження.