Бахтарі Хедаятоллах. Методи та засоби підвищення ефективності розрахунку надійності відмовостійких багатопроцесорних систем

Краткое описание

Бахтарі Хедаятоллах. Методи та засоби підвищення ефективності розрахунку надійності відмовостійких багатопроцесорних систем : Дис... канд. наук: 05.13.05 2008

Бахтарі Хедаятоллах. Методи та засоби підвищення ефективності розрахунку надійності відмовостійких багатопроцесорних систем. Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 комп’ютерні системи та компоненти. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2008.
Дисертація присвячена подальшому розвитку теоретичних засад розробки та використанняGL-моделей поведінки відмовостійких багатопроцесорних систем (ВБС) у потоці відмов для розрахунку надійності таких систем шляхом виконання статистичних експериментів з моделями. Досліджуються питання спрощення моделей. Пропонується вдосконалення методу мінімізації, а також зменшення перебору під час пошуку оптимальної за тим чи іншим критерієм моделі. За критерієм мінімуму числа ребер, що втрачаються моделлю при появі вектора стану, що маєm+1 нульову компоненту, ВБС, стійкої доmвідмов, розроблено алгоритм, що дає оптимальну модель без будь якого перебору. Введено поняття впорядкованості реберних функцій моделі. Для випадкуm=3 будується спеціальне дерево, яке дозволяє сформулювати умови існування попарних реберних циклів (ПРЦ), що ускладнюють перетворення моделей. На базі цих умов запропоновано алгоритм пошуку ПРЦ, що виникають при перетворенні моделей. Пропонується новаGL-модель, яка будується на базі декількох 4-реберних графів, в ній не виникають ПРЦ, і вона значно спрощує перетворення моделей.
Розроблено та досліджено спеціалізовану структуру засобу підтримки процедур моделювання поведінки ВБС у потоці відмов різної (заданої) кратності, що надають можливість оптимізувати саме процес моделювання.

В дисертації аналізуються і пропонуються нові методи формування, оптимізації та перетворення графо-логічних моделей (GL-моделей) поведінки відмовостійких багатопроцесорних систем (ВБС) в потоці відмов та нові керовані генератори псевдовипадкових двійкових рівновагових векторів, які орієнтовані на підвищення ефективності розрахунку надійності ВБС шляхом виконання статистичних експериментів зGL-моделями. Основні результати роботи полягають у наступному:

Вдосконалений метод мінімізації базовихGL-моделей, який дозволяє здійснювати більш глибоку мінімізацію моделі.
Вдосконалений та адаптований дляGL-моделей метод скорочення перебору при виборі оптимальних рішень. Запропоновано використовувати 2 таблиці, стовпці яких охоплюють всі двійкові вектори зmтаm+1 нульовими компонентами. Метод дозволяє знаходити оптимальну по будь-якому з відомих критеріїв модель.
Запропонований алгоритм, який дозволяє без перебору формувати базову модель (для випадкуm=3), оптимальну по критерію мінімуму числа втрачених ребер при появі вектору стану ВБС, яка маєm+1 відмов. В основу алгоритму покладено доведене в дисертації твердження, яке дозволяє впорядкувати процедуру склеювання реберних функцій моделі.
Запропонований спосіб попереднього аналізу базовоїGL-моделі, який дозволяє спростити її трансформацію в небазову модель. Для цього розроблено впорядкування реберних функцій, на основі якого сформульовані умови існування попарних реберних циклів (ПРЦ), які ускладнюють процедуру перетворення моделей. Доведені відповідні твердження. Сформульовані умови спрощують алгоритм визначення ПРЦ.
Запропонована новаGL-модель ієрархічного типу та метод її побудови для випадкуm=3. Характерними особливостями моделі є наступні: вона складається з декількох простих графів, значно спрощує алгоритм перетворення базової моделі в небазову шляхом проведення додаткових ребер в графі моделі та не містить ПРЦ, проте має більшу кількість ребер.
Розроблені нові апаратні засоби генерації двійкових векторів, які містять ознаки відмов заданої кратності модулів відмовостійкої системи з урахуванням наявності або відсутності поділюваних (спільних) ресурсів для підсистем ВБС. Розроблено відповідне алгоритмічне забезпечення для запропонованих структурних рішень для засобів генерації відмовних ситуацій, а також отримано аналітичні співвідношення, які дають можливість оцінювати основні часові параметри розроблених формувачів, зокрема, обчислити час генерації заданої множини перестановочних наборів.