МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ РОЗРОБКИ ВІДМОВОСТІЙКИХ СИСТЕМ НА ПЛІС З АВТОМАТНО-МОВНОЮ ДИВЕРСНІСТЮ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ дисертаційної роботи містить: обґрунтування актуальності теми й наукових задач; інформацію про зв'язок роботи з науковими програмами; мету й задачі дослідження; об'єкт, предмет і методи дослідження; характеристику наукової новизни й практичного значення отриманих результатів, а також особистого внеску здобувача; дані щодо реалізації, апробації та публікації результатів.

У першому розділі досліджено методи, технологія та засоби розробки відмовостійких систем на базі мікросхем програмованої логіці. Проведено аналіз нормативної бази вимог до критичних систем, продуктів їх життєвого циклу, а також проблеми розробки та оцінки багатоверсійних систем на ПЛІС. Досліджено існуючи багатоверсійні моделі цифрових автоматів.

Встановлено, що:

–      до критичних систем висувають особливі вимоги щодо мінімізації відмов через загальні причини з використанням принципу багатоверсійності. При цьому більшість з цих вимог зафіксовані у міжнародних стандартах та галузевих нормативно-правових документах;

–      існуючі моделі багатоверсійних цифрових автоматів орієнтовані на рішення конкретних вузькоспеціалізованих задач, що накладає низку обмежень на їх використання для вирішення іншого класу задач і потребує додаткових доопрацювань з боку розробника;

–      з точки зору кількісної та якісної оцінки варіантів реалізацій версій – відсутній об'єктивний механізм прийняття рішень, що дозволив би прискорити процес вибору варіантів рішень згідно із заданими критеріями;

–      відсутня технологія синтезу багатоверсійних систем на ПЛІС для отримання (генерації) альтернативних версій з максимальним ступенем диверсності. Відсутні рекомендації з налагодження існуючих засобів синтезу САПР, які в явному вигляді не підтримують синтез багатоверсійних систем.

Сформульована загальна наукова задача дисертаційної роботи, яка декомпозується на часткові задачі, що базуються на розробці: принципів автоматно-мовної диверсності для створення багатоверсійних систем на ПЛІС; моделей багатоверсійних цифрових автоматів; методу синтезу багатоверсійних цифрових автоматів в рамках автоматно-мовної диверсності; методу оцінки багатоверсійних цифрових автоматів та інструментальних засобів, які дозволяють автоматизувати процес отримання чисельних значень метрик диверсності. Обґрунтовано методику досліджень.

Другий розділ дисертації присвячено розробці принципу автоматно-мовної диверсності при побудові багатоверсійних систем на ПЛІС та вдосконаленню моделей багатоверсійних цифрових автоматів.

Під автоматно-мовною диверсністю запропоновано розглядати такий вид надмірності, який досягається шляхом застосування множини різноманітних моделей багатоверсійних цифрових автоматів, а також множини різноманітних мов опису апаратури (та їхніх ресурсів) на етапах розробки відмовостійких багатоверсійних цифрових систем критичного застосування на ПЛІС. Таким чином, формування множини проектних рішень V = {v₁, v₂, …, v_n}, які представлені множиною моделей БВЦА U_БВЦА = {u_БВЦА1, u_БВЦА2, … u_БВЦАn}, здійснюється шляхом поєднання множини одноверсійних моделей цифрових автоматів A = {a₁, a₂, …, a_n}, та мов опису апаратури L = {l₁, l₂, …, l_n} (рис. 1).

Автоматна диверсність визначає структуру багатоверсійної системи (БВС), мовна диверсність – описує її в термінах мов опису апаратури для подальшого синтезу засобами САПР.