Методы и средства оценки технической безопасности и расчёта параметров эффективности тестирования и реконфигурации многопроцессорных систем управления : Методи і засоби оцінки технічної безпеки і розрахунку параметрів ефективності тестування та реконфігурації багатопроцесорних систем управління

Краткое описание

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Национальный технический университет Украины

“Киевский политехнический институт”

На правах рукописи

Мораведж Сейед Милад

(Иран)

УДК 004.05

Методы и средства оценки технической безопасности и расчёта параметров эффективности тестирования и реконфигурации многопроцессорных систем управления

Специальность 05.13.05 – компьютерные системы и компоненты

Диссертация на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Научный руководитель:

Романкевич Виталий Алексеевич

кандидат технических наук, доцент

КИЕВ – 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ……………………………….4

ВВЕДЕНИЕ  ………………………………………………………………….   5

1  РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ОМС…..………………  14

.……………………………..……….  19

1.2            Расчёт надёжности систем с использованием двухполюсных графов……………………………..….…………………………..  20

1.3            Расчет надежности k-out-of-n системы.………………………...  24

1.4            Расчет надежности системы, поведение которой представлено деревом отказов………………………………………………….  43

1.5            Процедуры тестирования и реконфигурирования в много-процессорных системах …………………………..…………….  46

1.6            Выводы…………………………………………………………...  48

2 Реконфигурирование в отказоустойчивых многопроцессорных системах …………….………...………  49

2.1 Оптимизация процедур реконфигурирования в ОМС ..……...….  49

2.2 Реконфигурирование в многопроцессорных системах при определенных ограничениях ………………………..………….  62

2.3 Оптимизация процедуры самотестирования, предшествующей реконфигурации в многопроцессорных системах  ………..…………  74

2.4 Выводы  ……………………………………………………………..  83

3 ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МНОГО-ПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ ……………………………………………………………….  85

3.1 Повышение надежности ОМС путем блокирования некоторых состояний системы ………………………….…………………………  85

3.2 Переход системы в опасное состояние. Оценка вероятности …..  96

3.3 Выводы  ……………..……………………………………………...  104

4  СТРУКТУРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕДУР МОДЕЛИРОВАНИЯ ОМС ……...……..………..………..  106

4.1 Структурные средства формирования псевдослучайных последовательностей ……..…………………………………………  107

4.2 Структурные средства генерации ПС-последовательностей специального вида…………………………………………………...  118

4.3 Алгоритмическая и структурная реализация метода формирования последовательностей (k,2^m)–наборов ………………………….…… 131

4.4 Выводы  ………………………………………………...………… 137

ВЫВОДЫ ………………...………………………………..………....……… 147

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ  ..…………....…….  150

ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………………..  163

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

МС – многопроцессорная система

ОМС - отказоустойчивая многопроцессорная система

ВБР – вероятность безотказной работы

ПЭ – процессорный элемент

ПМЧ – модель Препарата-Метца-Чена

GL-модель – графо-логическая модель

ГПСП – генератор псевдослучайных чисел

ГПСЧ – генератор псевдослучайных чисел

СРЛОС - сдвиговый регистр с линейной обратной связью

ВВЕДЕНИЕ

Одной из наиболее интенсивно развивающихся научно-технических областей в настоящее время являются информационные технологии, причем объем и сложность аппаратных и программных средств увеличиваются с каждым годом. Это относится, в частности, как к вычислительным, так и к управляющим системам, в том числе многопроцессорным.

Многопроцессорные системы находят все более широкое распространение в силу универсальности и больших возможностей. Наибольший интерес представляют вопросы повышения их быстродействия и надежности, что достигается часто за счет определенной избыточности, то есть введением дополнительных процессоров. Наиболее эффективное использование дополнительных процессоров в плане повышения надежности многопроцессорных систем, в том числе и систем критического применения, – придание им свойства отказоустойчивости. Последнее предполагает возможность реконфигурирования в том смысле, что все задачи, решавшиеся отказавшим процессором, будут переданы другим процессорам, которые остаются работоспособными. Это, в свою очередь, предполагает необходимость периодического взаимного тестирования процессоров с целью обнаружения неисправных. Иными словами, в тех случаях, когда речь идет о проектировании высоконадежных и безопасных многопроцессорных систем управления, то приходится решать задачи их тестирования и реконфигурирования. Все это – весьма интересные и актуальные аспекты, эта область интенсивно исследуется, однако далеко не все задачи решены.

В диссертации достаточно много ссылок на литературу, как украинских специалистов, так и зарубежных. Если говорить о тех, кто работает в области многопроцессорных систем, их тестирования и реконфигурирования, то можно сказать следующее. Среди украинских специалистов это - докторы наук Додонов, Харченко, Дрозд, Палагин, Опанасенко, Мохор, Хаханов, Кривуля, Скобцов. По-прежнему актуальны работы Гуляева, Тоценко, Байды, Локазюка. В России известна своими достижениями в области построения реконфигурируемых многопроцессорных систем Таганрогская школа Каляева, ряд специалистов из московского института проблем управления Пархоменко, Согомонян, Каравай, Ведешенков, Викторова. В Белоруссии – Ярмолик, в дальнем зарубежье – Авиженис, Лапри, Препарата, Барзи. Наиболее бликие к нашим исследованиям – монографии Рушди, Белфор, Куо, Зуо, а также многих специалистов, чьи статьи опубликованы в последние годы в области построения k-out-of-n систем [1-25].

Следует сказать, что имеет место некоторое разночтение понятий, например, надежности и безопасности: существуют два разных взгляда на общие положения этих направлений. По одному из них надежность и безопасность – самостоятельные теории. С другой стороны, обеспечение безопасности рассматривается как часть теории надежности. Поэтому вопросы, касающиеся каких-то положений, общих для обоих направлений, часто рассматриваются в рамках теории гарантоспособности, где предполагается более общий взгляд на проблемы обоих направлений.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Многопроцессорные системы с каждым годом находят все большее распространение в сфере накопления и обработки информации. В особенности  это касается систем управления сложными и очень сложными объектами, такими как современные самолеты, космические аппараты, лечебные учреждения, банковские структуры и др. Ошибки в работе таких систем могут привести к нежелательным последствиям, связанным с большими финансовыми или даже людскими потерями, могут привести к вредным экологическим последствиям (например, отказы систем обслуживания ядерных реакторов). Поэтому вопросы достижения высокой надежности при проектировании таких систем являются важными и актуальными.

Одним из направлений построения высоконадежных систем – придание им свойства отказоустойчивости. Это направление активно исследуется последние десятилетия, получено много теоретических и практических результатов, которые представлены в статьях на конференциях, в первую очередь в Европе и Америке, опубликовано несколько монографий, в том числе в Украине. Что же касается отказоустойчивых многопроцессорных систем, то интенсивность исследований тут более слабая, однако интерес растет, и поэтому новые результаты в этой области являются достаточно весомыми.

Отказоустойчивые многопроцессорные системы управления сложными объектами имеют структурную и временную избыточность, способны сами себя тестировать, выявлять неисправные процессоры, реконфигурироваться (работоспособные процессоры начинают выполнять функции тех, которые отказали) и продолжать функционирование в полном объеме. Если число отказавших процессоров превышает возможности системы к возобновлению своей работоспособности, система может продолжать работу не в полном объеме, то есть без выполнения некоторых функций управления, а в случае управления объектами критического назначения при появлении последующих отказов может перейти в опасное состояние. Результаты исследований, которые представлены в диссертации, посвящены именно этим аспектам функционирования многопроцессорных систем управления.

Таким образом, исследования в области повышения показателей надежности многопроцессорных систем являются актуальными, в том числе для Украины, известной в мире своими достижениями в области ракето- и авиастроения, где применение высоконадежних и безопасных систем управления увеличивается с каждым годом.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Диссертационные исследования выполнялись на кафедре системного программирования и специализированных компьютерных систем Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт» в рамках научно-исследовательских работ:

- «Методы и способы оценки надежности реконфигурируемых отказоустойчивых многопроцессорных систем»,   № госрегистрации 0107U002168 (2007–2009 рр.);

- «Специализированная компьютерная система диагностирования и расчета надежности отказоустойчивых многопроцессорных систем», № госрегистрации 0110U000262 (2010–2011 рр.).

Цель и задания исследования. Целью работы является разработка методов и средств, которые дают возможность разработчику многопроцессорных систем управления сложными объектами оценки и улучшения некоторых характеристик, в частности, тестирования, реконфигурирования, надежности и безопасности.

В соответствии с поставленной целью основными задачами исследования являются следующие.

1.  Выполнение анализа методов расчёта показателей надёжности многопроцессорных систем и методов её повышения, особенно на пути построения отказоустойчивых систем, оптимизации взаимного тестирования процессоров и реконфигурирования системы при появлении отказов.

2.  Разработка алгоритма распределения множества процессоров системы по группам (для каждого процессора своя группа из процессоров, способных выполнить функции данного) в ОМС, определение объёма групп и получение соотношений оценочного характера с целью повышения эффективности выполнения реконфигурирования системы при появлении отказов её компонентов.

3.  Разработка алгоритма уменьшения перебора при распределении функций управления по процессорам в режиме частичной работоспособности многопроцессорной системы и определения количества возможных вариантов распределения с учётом имеющихся в ней особенностей и ограничений с целью сокращения времени реконфигурирования.

4.  Повышение эффективности процедуры взаимного тестирования процессоров в многопроцессорной системе с учётом возможностей выполнения тестового эксперимента.

5.  Разработка метода повышения надёжности ОМС без введения дополнительных процессоров за счёт использования внутренних резервов.

6.  Формализация задачи и оценка вероятности перехода системы в опасное состояние на основе анализа поведения многопроцессорной системы управления объектом критического назначения в потоке отказов.

7.  Разработка новых средств формирования последовательностей псевдослучайных двоичных векторов, которые могут быть использованы для повышения эффективности процедур статистической оценки характеристик проектируемых многопроцессорных систем.

Объектом исследования является процесс функционирования многопроцессорных систем управления (в первую очередь отказоустойчивых) сложными объектами.

Предметом исследования являются методы, алгоритмы и аппаратно-программные средства организации взаимотестирования и реконфигурирования в многопроцессорных системах управления сложными объектами, а также оценки и повышения их надежностных характеристик.

Методы исследования. При разработке методов и алгоритмов, связан-ных с процессами тестирования и реконфигурирования использовались положения дискретной математики, в том числе методы теории множеств, теории графов, булевой алгебры, а для поиска решений вопросов оптимального распределения процессоров также методы дифференциального исчисления; для построения равновесного генератора использовались методы прикладной теории цифровых автоматов, теории линейных автоматов.

Научная новизна полученных результатов определяется следующими положениями:

С целью оптимизации процесса реконфигурирования системы по критериям уменьшения либо временных затрат на выполнение функций реконфигурирования, либо объемов блоков памяти процессорных элементов для хранения рабочего и служебного программного обеспечения ОМС впервые предложены алгоритмы выбора для каждого процессора множества процессорных элементов ОМС, которые будут выполнять его функции при выходе его из строя. Алгоритмы учитывают топологию связей.

Впервые предложен алгоритм сокращения  перебора при распределении функций управления по процессорам в процессе реконфигурирования многопроцессорной системы управления при ее эксплуатации с учетом реальных ограничений: производительность процессора, необходимые затраты по производительности при выполнении каждой функции управления, возможность размещения функции в том или ином процессоре. Впервые предложен алгоритм расчёта числа реальных распределений.

Предложены модификации метода Препарата-Метца-Чена тестирова-ния в многопроцессорных системах на основе новых алгоритмов выбора множества процессоров, тестирующих заданный, позволяющие оптимизиро-вать процедуру взаимотестирования процессоров по критериям минимизации времени взаимотестирования либо длины цепочки передачи диагностической информации.

Впервые предложен метод повышения вероятности безотказной работы отказоустойчивой многопроцессорной системы управления сложными объектами на этапе проектирования без изменения ее структуры и множества процессоров. Повышение надежности достигается за счет внутренних резервов путем блокирования отказа системы на некотором множестве векторов состояния системы, имеющих повышенную для данной ОМС кратность отказов. Предложен алгоритм реализации метода и получена оценка мощности множества векторов, которые можно блокировать.

Формализована задача определения вероятности перехода многопроцессорной системы управления сложными объектами в некоторое состояние, считающееся опасным. Впервые предложены соотношения для получения соответствующих статистических оценок, что упрощает решение задачи обеспечения технической безопасности системы. Получены соотношения, позволяющие во время эксплуатации системы управления переоценить вероятность появления опасного состояния после возникновения определенного множества отказов компонентов.

Впервые создан метод формирования последовательностей многоразрядных псевдослучайных двоичных наборов заданного веса на основе управления условиями генерации двоичных векторов–адресов признаков неисправностей в выходных наборах с помощью «длинной» М-последовательности. На основе предложенного метода разработаны соответствующие специальные структурные средства с использованием новых алгоритмов управления операциями сдвига в регистровых узлах формирователей.

Аналитически доказано, что предложенные аппаратные формирователи отличаются повышенным быстродействием и меньшими аппаратурными затратами, благодаря чему достигается повышение эффективности выполнения процедур статистического моделирования многопроцессорных систем.

Практическое значение полученных результатов определяется тем, что в диссертационной работе предложен и исследован ряд алгоритмических и аппаратно-программных средств, которые позволяют повысить эффективность функционирования многопроцессорных систем (в первую очередь отказоустойчивых) за счет улучшения их характеристик, в частности, тестирования, реконфигурирования, надежности и функциональной безопасности, а также моделирования их поведения в потоке отказов на этапе проектирования.

Теоретические и практические результаты диссертационной работы могут быть использованы в организациях, которые занимаются проектированием, эксплуатацией и оценкой показателей надежности отказоустойчивых многопроцессорных реконфигурируемых вычислительных систем и систем управления сложными объектами.

В учебном процессе высшей школы результаты диссертационной работы используются на кафедре Системного программирования и специализированных компьютерных систем НТУУ «КПИ» в курсе лекций «Тестирование, надежность, контроль и диагностика компьютерных систем», что подтверждается соответствующим актом.

Личный вклад соискателя. Все результаты, которые приведены в основной части диссертационной работы, получены соискателем самостоятельно. Теоретические и практические наработки, полученные в ходе работы над диссертацией, опубликованы в научных журналах и сборниках трудов конференций, из них: в [100,106] автору принадлежит алгоритм повышения вероятности безотказной работы ОМС; в [101,110] - формализованное доказательство корректности и эффективности сформированных псевдослучайных последовательностей специального вида; в [104,107] – два алгоритма взаимного тестирования процессоров в многопроцессорной системе, которые учитывают особенности её топологии; в [102,105,109] – алгоритм построения и трансформации таблиц распределения функций по процессорам и выбор множества функций, которые не выполняются, если существуют определенные ограничения; в [103,108] – статистическая оценка вероятности появления опасного состояния многопроцессорной системы управления с использованием метода «убыстрения статистических испытаний».

Апробация результатов диссертации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

-  научно-технических семинарах кафедры системного программирования и специализированных компьютерных систем НТУУ «КПИ», г. Киев (2010-2012 гг.);

-  22-й (сентябрь 2009 г.), 23-й (сентябрь 2010 г.) и 24-й (сентябрь 2011 г.) международных научно-практических конференциях «Інформаційно-керуючі  системи на залізничному транспорті», г. Алушта;

-  5-й (2010 г.) и 6-й (2012 г.) международных научно-практических конференциях «Гарантоздатні (надійні та безпечні) системи, сервіси та технології», г. Кировоград, г. Севастополь;

-  3-й научно-практической конференции магистрантов и аспирантов «Прикладна математика та комп’ютінг», г.Київ, апрель 2011 г.

-  3-й международной научно-практической конференции «Методи та засоби кодування, захисту та ущільнення інформації» г. Винница, май 2011г.

Публикации. Результаты научных исследований по теме диссертации отражены в 11 опубликованных работах, в том числе в 5 статьях научных профильных журналов, включенных в список ВАК Украины и 1 статьи, опубликованной за пределами Украины, а также 5 тезисах докладов, опубликованных в работах конференций.

Список литературы

ВЫВОДЫ

1. Предложены алгоритмы распределения процессорных элементов ОМС по подмножествам (для каждого процессора - множество других процессоров, способных взять на себя выполнение его функций в случае его отказа) и получены аналитические соотношения для нахождения количественных значений параметров системы, используемых на этапе проектирования для оптимизации процедур реконфигурирования ОМС при появлении отказов по критериям уменьшения  либо временных затрат на выполнение функций реконфигурирования либо объемов блоков памяти процессорных элементов для хранения как основного системного так и служебного диагностического программного обеспечения ОМС. 

2. Предложен алгоритм сокращения перебора при выборе функций управления при их распределении по процессорам в процессе реконфигурирования многопроцессорной системы управления с учетом реальных ограничений: производительность процессора, необходимые затраты по производительности при выполнении функций управления, возможность размещения функции в том или ином процессоре. В основу алгоритма положена таблица возможных размещений функций по процессорам, которая последовательно трансформируется по мере появления отказов. Предлагается алгоритм расчета числа реальных размещений.

3. Получили дальнейшее развитие методы организации взаимотестирования процессоров в многопроцессорных системах. Предложены новые  алгоритмы  выбора множества процессоров, тестирующих заданный процессор,  с учетом топологии связей в многопроцессорной системе. Алгоритмы позволяют повысить эффективность процедур взаимного тестирования процессоров за счет минимизации времени выполнения непосредственно задач тестирования либо сокращения временных затрат на межпроцессорный обмен во время выполнения диагностического эксперимента.

4. Предложен метод повышения вероятности безотказной работы многопроцессорной системы управления сложными объектами на этапе проектирования путем  блокирования отказа системы на некотором множестве векторов состояния системы, имеющих повышенную для ОМС кратность отказов, за счет внутренних резервов. Преимущество метода заключается в том, что определенное повышение надежности системы достигается без изменения ее структуры и множества процессоров, однако усложняется программное обеспечение системы, поскольку появляется необходимость обеспечения реконфигурирования системы после обнаружения соответствующего состояния. Разработан алгоритм конкретной реализации метода и получены оценки мощности множества блокируемых векторов, обеспечивающего достижение заданного повышения надежности.

5. Формализована задача определения вероятности попадания многопроцессорной системы управления сложными объектами хотя бы в  одно из состояний, которые считаются опасными. Впервые предложены соотношения для  получения соответствующих статистических оценок, которые могут быть использованы при решении задач обеспечения технической безопасности системы. Для многопроцессорных систем со встроенным самотестированием предложены соотношения, позволяющие во время эксплуатации получить соответствующие новым условиям значения вероятности попадания системы в опасное состояние после появления определенного множества отказов компонентов.

6. Предложен новый метод генерирования последовательностей псевдослучайных векторов определенного веса по принципу управления режимом формирования двоичных векторов, которые определяют состояние выходных равновесных наборов, с помощью двоичных компонентов «длинной» последовательности. Разработаны специализированные аппаратурные средства на основе сдвиговых регистровых структур для определения и оптимизации показателей выполнения процедур тестирования и реконфигурирования многопроцессорных систем. Аналитически доказано, что разработанные новые аппаратурные средства отличаются повышенной (в несколько раз) частотой формирования выходных векторов и меньшей сложностью, что приводит к уменьшению временных затрат либо к увеличению производительности и достоверности при выполнении процедур статистического моделирования многопроцессорных систем.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.     Авиженис А. Отказоустойчивость – свойство, обеспечивающее постоянную работоспособность цифровых схем // ТИИЭР.-1978.-Т. 7, № 10.- С. 5-25.

2.     Авиженис А. Гарантоспособные вычисления: от идей до реализации в проектах // ТИИЭР.-1986.-Т. 74, № 5.- С. 8-21.

3.     Додонов А.Г., Кузнецова М.Г., Горбачек Е.С. Введение в теорию живучести вычислительных систем.- К.: Наукова думка, 1990.- 182 с.

4.     Недосекин А.О. Анализ живучести автоматизированного комплекса на основе точечной модели // Приборы и системы управления.- 1989.- № 11.- С. 12-14.

5.     Каравай М. Д., Согомонян Е. С., Шагаев И. В. Отказоустойчивые вычислительные системы // Итоги науки и техники. Сер. Техническая кибернетика.- 1989.- Т. 28.- С. 77-118.

6.     Палагин А.В., Опанасенко В.Н. Реконфигурируемые вычислительные системы. – Киев: Просвіта. – 2006. – 295 с.

7.     Палагин А.В., Опанасенко В.Н. О проектировании реконфигурируемых устройств на основе программируемых логических интегральных схем // Электронное моделирование. – 2006. – Т.28, №4. – С. 65–74

8.     Палагин А.В., Опанасенко В.Н., Лисовый А.Н. Проектирование реконфигурируемых систем на ПЛИС // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. – Одесса: ОНПУ, 2007. – №3 (69). – С. 15–20.

9.      Каляев А.В., Левин И.И. Модульно-наращиваемые многопроцессорные системы со структурно-процедурной организацией вычислений. - М.: Янус-К, 2003. – 380 с.

10.                        Каляев И.А., Левин И.И., Семерников Е.А., Шмойлов В.И. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры / Под общ. ред. И.А.Каляева. – Ростов/Д: Издательство ЮНЦ РАН, 2008. - 320 с.

11.                       Ястребенецкий М.А. Безопасность атомных станций: Информационные и управляющие системы / Ястребенецкий М.А., Васильченко В.Н., Виноградская С.В. и др.; Под ред. Ястребенецкого М.А. – К.: Техніка, 2004. – 472 с.

12.                        Безопасность критических инфраструктур: математические и инженерные методы анализа и обеспечения / Под ред. Харченко В.С. – НАУ «ХАИ» им. Жуковского.- 2011.- 641с.

13.                       Харченко В.С. Гарантоспособность и гарантоспособные системы: элементы методологии // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2006.- №5.- с.7-19.

14.                       Харченко В.С. Гарантоздатність комп’ютерних систем: межа універсальності в контексті інформаційно-технічоного стану / В.С. Харченко // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – 2007. № 8. – С. 7-14.

15.                       Малиновский М.Л. Управление объектами критического применения на основе ПЛИС.- Харьков: «Факт».- 2008.- 224с.- 67 ил.

16.                       Скопинцев В.А. Качество электроэнергетических систем: надёжность, безопасность, экономичность, живучесть.- М.: Энергоатомиздат.- 2009.- 322с.

17.                       Иыуду К.А., Кривощеков С.А. Математические модели отказоустойчивых вычислительных систем.– М.: Изд-во МАИ, 1989.- 142 с.

18.                       Иыуду К.А. Надежность, контроль и диагностика вычислительных машин и систем.– М.: Высшая школа, 1989.– 216с.

19.                       Коваленко А.В., Гула В.В. Отказоустойчивые микропроцессорные системы.– К.: Техніка, 1986.- 150 с.

20.                       Скляр В.В. Элементы методологии анализа функциональной безопасности информационно-управляющих систем // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2009.- №6.- с.75-79.

21.                       Многоверсионные системы, технологии, проекты / В.С.Харченко, В.Я.Жихарев, В.М.Илюшко, Н.В.Нечипорук. - Харьков: Нац. Аэрокосм. Ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2003. – 486 с.

22.                       Романкевич А.М., Валуйский В.Н., Остафин В.А. Структурно-временная избыточность в управляющих схемах.– К.: Вища школа, 1979.- 160 с.

23.                       Райншке К., Ушаков И.А. Оценка надежности систем с использованием графов/ Под ред. И.А. Ушакова.- М.: Радио и связь, 1988.- -208с.

24.                       Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Основы технической диагностики.- М.: Энергоиздат, 1981.- 319 с.

25.                       Рабочее диагностирование безопасных информационно-управляющих систем. / А.В.Дрозд, В.С.Харченко, С.Г.Антощук и др. / Под ред. А.В.Дрозда, В.С.Харченко. – Х.: Нац. аэрокосмический ун-т им. Н.Е.Жуковского «ХАИ», 2012.- 614с.

26.                       ДСТУ 2860-94. Надійність техніки. Основні терміни та визначення. — К.: Держстандарт України, 1994. — 19 с.

27.                       Беляев Ю. К. Надежность технических систем: справочник / Ю. К. Беляев, В. А. Богатырев, В. В. Болотин [и др.]: под ред. И. А. Ушакова. — М. : Радио и звязь, 1985. — 608 с.

28.                       ГОСТ 27.002—89 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения»

29.                       Гнеденко Б. В. Математические методы в теории надежности / Б. В. Гнеденко, Ю. К. Беляев, А. Д. Соловьев . — М. : Наука, 1965. — 524 с.: ил.

30.                       Половко А. М., Гуров С. Основы теории надежности. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.:БХВ-Петербург, 2006. — 704 с.: ил.

31.                       ГОСТ 27.003-90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. — М.: Стандартинформ, 2007. — 20 с.

32.                       AC 25.1309-1A. System Design and Analysis. – U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 1988. – 19 p.

33.                       Shooman M.L. Reliability of Computer Systems and Networks. — New York: «JOHN WILEY & SONS, INC.», 2002. — 528p.

34.                       Сотсков Б. С., Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники.- М., 1970

35.                       Ушаков И.А. Анализ надежности структурно-сложных систем // М.: Знание, 1989. – 214с.

36.                       Kuo W., Zuo M.J. Optimal reliability modeling: principles and applications./W. Kuo, M.J. Zuo. — New York: «JOHN WILEY & SONS, INC.», 2003. — 544p.

37.                       Barlow R.E., Heidtmann K.D. Computing k-out-of-n systems reliability/ R.E. Barlow, K.D. Heidtmann // IEEE Transactions on Reliability, R33:322-323, 1984.

38.                       Belfore L.A. An O(n(log₂(n))²) algorithm for computing the reliability of k-out-of-n:G & k-to-l-out-of-n:G systems / L.A. Belfore // IEEE Transactions on Reliability, R-44(1): 132-136, 1995.

39.                       Rushdi A.M. Utilization of symmetric switching functions in the computation of k-out-of-n system reliability / A. M. Rushdi // Microelectronics and Reliability. — 1986. — R 26(5). — P. 973—987.

40.                       Wu J.S., Chen R.J. An algorithm for computing the reliability of a weighted-k-out-of-n system/ J.S. Wu, R.J. Chen// IEEE Transactions on Reliability, R-43:327-328, 1994.

41.                       M.Agrawal, K.Sen, and P. Mohan. GERT Analisis if m-Consequtive-k-out-of-n:F System/ M.Agrawal, K.Sen, and P. Mohan// IEEE Transactions on Reliability, vol.56, N1, pp. 26-34, 2007.

42.                       Behr A. Two formulas for computing the reliability of incomplete k-out-of-n: G systems / A. Behr, L. Camarinopoulos // IEEE Transactions on Reliability. — 1997. — Vol. 46. — P. 421—429.  

43.                       H.Boudali, P.Crouzen and M.Stoelinga. A Rigorous, Compositional, and Extensible Framework for Dynamic Fault Tree Analysis // IEEE Transactions and secure computing.- vol.7.- No.2.- 2010.- pp.128-143

44.                        Prepatata F.P., Metze G., Chien R.T. On the Connection Assignment Problem of Diagnosable Systems. //IEEE Trans. Electronic Comput.- 1967.- Vol. EC-16, №6.- Р.848-854.

45.                       Лученко О.А., Гавриленко О.И., Кулик А.С. Обеспечение активной отказоустойчивости технических систем // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2006.- №5.- с.41-47.

46.                       Юрченко Ю.Б. Задачи построения архитектуры отказоустойчивых информационно-вычислительных комплексов реального времени с компонентами «система-на-кристалле» // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2009.- №6.- с.227-230

47.                       Романкевич А. М. Об одном подходе к расчету надежности отказоустойчивых многопроцессорных систем / А. М. Романкевич, В. В. Гроль, Л. Ф. Карачун, М. Н. Орлова, В. А. Романкевич // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики. — 2002. — № 119. — С. 54—58.

48.                       Романкевич А. М. Графо-логические модели для анализа сложных отказоустойчивых вычислительных систем / А. М. Романкевич, Л. Ф. Карачун, В. А. Романкевич // Электронное моделирование. — 2001. —Т. 23, № 1. — С. 102—111.

49.                       Столяренко Ю.А. Метод точечных распределений // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2012.- №6.- с.75-77.

50.                       Скобцов Ю.А., Скобцов В.Ю., Насер И.К.М. Генерация проверяющих тестов для индуцированных задержек // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2012.- №6.- с.153-157.

51.                       Благодарный Н.П., Троненко Д.С. Самодиагностирования высокоинтегрированных цифровых систем реального времени // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2010.- №7.- с.166-169.

52.                       Твердохлебов В.А. Диагностирование больших неоднородных систем расширенными средствами диагностирования // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2010.- №5.- с.214-218.

53.                       Дунець Р.Б. Тиханський Д.Я. Проблеми побудови частковореконфігурованих систем на ПЛІС // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2010.- №7.- с.200-204.

54.                       Скляр В.В. Анализ функциональной безопасности информационно-управляющих систем с использованием логических моделей ошибок контроля и управления // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2010.- №7.- с.267-271.

55.                       Черемисинова Л.Д., Базилевич Р.П., Логинова И.П., Щербюк И.Ф., Базилевич Л.В. Минимизация площади заказных СБИС на этапе топологического проектирования цифровых схем // УСиМ. - 2012. - № 4. - С.42-50.

56.                       Дженюк Н.В. Визначення рівня живучості технічних систем критичного призначення // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2010.- №5.- с.292-295.

57.                       Бабий С.М., Бурцев И.А., Ирадж Эльяси Комари. Оценка повышения живучести сети за счёт введения избыточности // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2007.- №8.- с.247-253

58.                       В. А. Ведешенков. Подход к мультиагентной организации системного диагностирования неоднородных цифровых систем со структурой симметричного двудольного графа // Автоматика и телемеханика.- 2010.- № 6.- с.142–154

59.                       Благодарный Н.П. Модель самодиагностирования однородных процессорных сред в реальном масштабе времени // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2012.- №7.- с.159-165.

60.                       Атаманюк И.П. Информационная технология нелинейной стохастической диагностики технических объектов на основе канонического разложения случайной последовательности // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2012.- №7.- с.154-158.

61.                       Белявский В.Е., Валуйский В.Н., Романкевич А.М., Романкевич В.А. Самодиагностируемые многомодульные системы: некоторые оценки тестирования. // Автоматика и телемеханика.-1999.- № 8.-С.148-153.

62.                        Валуйский В. Н., Котляр В. В., Романкевич А. М. Параллельные самодиагностируемые вычислительные системы с максимальной диагностирующей способностью. // Автоматика и телемеханика.- 1989.- №8.- С. 140-143.

63.                       Barsi F., Grandoni F., Meastrini P.A theory of diagnosability of digital systems //IEEE Trans. Comput.-1976.- Vol.C-25, N6.- Р.585-593.

64.                       Рябинин И.А. Надёжность и безопасность структурно-сложных систем.- СПб.: Политехника, 2000.- 248с.: ил.

65.                       Горский Л. К. Статистические алгоритмы исследования надежности / Л. К. Горский. — М. : Наука, 1970. — 434 c.

66.                       Бабешко Е.В., Ильяшенко О.А., Харченко В.С. Многоэтапный анализ надёжности и безопасности ИУС // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2010.- №7.- с.283-287.

67.                       Романкевич А. М. Анализ отказоустойчивых многомодульных систем со сложным распределением отказов на основе циклических GL-моделей / А. М. Романкевич, В. В. Иванов, В. А. Романкевич // Электронное моделирование. — 2004. — Т. 26, №  5. — С. 67—81.

68.                       Романкевич В. А. Об одной модели поведения отказоустойчивой многопроцессорной системы / В. А. Романкевич // Радиоэлектроника и информатика. — 1999. — № 1. — С. 75—76.  

69.                       Романкевич А. М. Граничные оценки числа рёбер GL‑моделей поведения отказоустойчивых многопроцессорных систем в потоке отказов / А. М. Романкевич, В. А. Романкевич, И. В. Майданюк // Электронное моделирование. — 2008. — Т. 30, № 1. — С. 59—70.  

70.                       Иванченко О.В. Полумарковские модели мониторинга информационно-технического состояния критических инфраструктур // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2012.- №7.- с.219-224.

71.                       Похил В.С., Харыбин А.В. Методы анализа, оценивания и обеспечения функциональной безопасности бортовых информационно-управляющих систем летательных аппаратов на основе функционально-архитектурного моделирования // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2012.- №6.- с.281-285.

72.                       Орехова А.А., Тилинский В.Р., Харченко В.С. Методика комплексной оценки безопасности человеко-машинного интерфейса ИУС критического применения // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2012.- №5.- с.230-235.

73.                       Бусленко Е.П. Метод статистических испытаний (Монте-Карло) и его реализация на цифровых вычислительных машинах  / Н. П. Бусленко, Ю. А. Шрейдер. - М.: "Физматгиз", 1961. - 227 с.

74.                       Романкевич В. А. Некоторые количественные оценки в GL-моделях / В. А. Романкевич // Вісник НТУУ «КПІ». Секція : «Інформатика, управління та обчислювальна техніка». — 2008. — № 48. — С. 72—77.

75.                       Ермаков С. М. Статистическое моделирование / С. М. Ермаков, Г. А. Михайлов. — М. : Наука, 1982. — 296 с.

76.                       Самарский А. А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. / А. А. Самарский, А. П. Михайлов — М. : Наука, 1997. — 320 с.

77.                       Карпов Ю. Имитационное моделирование систем. Введение в моделирование с AnyLogic 5 / Ю. Карпов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 400 с.

78.                       Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие для вузов / В. Е. Гмурман. — 9-е из. стер. — М. : Высш. шк., 2003. — 479 с.

79.                       Долгов А.Ю. Метод оценки качества контроля по выборкам малого объёма // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2012.- №7.- с.166-169.

80.                       Тагарев Т.Д., Иванова П.И. Моделирование экстремальных событий для прогнозирования информационной безопасности // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2012.- №7.- с.253-259.

81.                       Манжос Ю.С. Використання аналізу розмірностей для підвищення рівня функціональної безпеки I&C систем // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2012.- №7.- с.313-318.

82.                       Похил В.С., Харыбин А.В. Методы оценивания и обеспечения функциональной безопасности бортовых информационно-управляющих систем летательных аппаратов // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2010.- №7.- с.278-282.

83.                       Бабешко Е.В., Харченко В.С. Возможности совместного использования современных методов анализа отказов систем, важных для безопасности // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2009.- №6.- с.60-64

84.                       Ястребенецкий М.А., Инюшев В.В., Бутова О.Н. Оценка уровня безопасности информационных и управляющих систем АЭС // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2007.- №8.- с.96-103

85.                       Романкевич В. О. Генератор рівноважних векторів для проведення статистичних експериментів з GL‑моделями / В. О. Романкевич, І. В. Майданюк, А. П. Фесенюк, Д. С. Шкира // Науковий вісник Чернівецького університету. Серія : Комп’ютерні системі та компоненти. — 2010. — Т. 1, № 2. — С. 22—29.  

86.                       Романкевич А.М., Романкевич В.А., Фесенюк А.П. Об одном методе расчета показателей надежности отказоустойчивых многопроцессорных систем // УСиМ. - 2011. - № 6. - С.14-18, 37.

87.                       Мохор В.В. Разработка моделей управления информационной безопасностью на основе полной функции управления / Мохор В.В., Богданов А.М.// Зб. наук. пр. ІПМЕ НАН України.– К.: 2010. – Вип.57. – С. 141 – 145.

88.                       Скляр В.В. Элементы методологии анализа функциональной безопасности ИУС // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.- 2009.- №6.- с.75-79

89.                       Р.Ф.Федоров, В.В. Яковлев, Г.В. Добрис. Стохастические преобразователи информации. Л.:-Машиностроение, 1978.-304с.

90.                       Гилл А. Линейные последовательностные машины: Пер. с англ. / Под ред. Я.3. Цыпкина.- М.: Наука, 1974.- 288 с.

91.                       Ярмолик В.Н. Контроль и диагностика цифровых узлов ЭВМ.-Минск.: Наука и техника,1988.-240с.

92.                       Ярмолик В. Н. Проектирование самотестируемых СБИС / В. Н. Ярмолик и др. // Минск : БУИР, 2001. — Т. 1. — C. 159.  

93.                       Романкевич А.М., Карачун Л.Ф., Басcем Аль Хадиди. Генераторы псевдослучайных тестовых наборов постоянного веса. // Вестник НТУУ “КПИ”. Информатика, управление и вычислительная техника. Выпуск 31, 1998, с. 34-39.

94.                       Самофалов К.Г., Карачун Л.Ф, Лупанова Р.И., Рубаник С.М. Управляемый генератор псевдослучайных последовательностей для систем диагностирования цифровой аппаратуры // Управляющие системы и машины, №2, 1984, стр. 17 -20.

95.                       Романкевич A.M., Гроль В.В., Карачун Л.Ф., Лупанова Р.И. Формирование испытательных последовательностей с помощью регистровых структур. // Ред. журн. "Электрон. моделирование" - Киев, 1988.- Деп. в ВИНИТИ 17.08.88, № 6589-В88.

96.                       Угрюмов Е. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ - Петербург, 2004.–528 с.

97.                       Диденко Д.М., Каражанов Д.Ф. Методы анализа генераторов псевдослучайных последовательностей //  Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля.- №7 (161).-  2011, Ч. 1.- с.98-104.

98.                       В.Е. Чевардин. Построение генераторов псевдослучайных чисел на основе арифметики эллиптических кривых // Системи управління, навігації та зв'язку.- 2010.- випуск 2(14).- с. 148-151

99.                       B. Barak and S. Halevi. An architecture for robust pseudo-random generation and Applications to /dev/random .// In ACM, editor, Proc. Computing and Communication Security (CCS).- 2005.- pp. 179-188.

100.