Анотація до роботи:

Ель-Хатіб Аднан Ібрагім Ісса. Еволюційні методи побудови перевіряючих тестів цифрових систем. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.13 – обчислювальні машини, системи та мережі. – ДВНЗ „Донецький національний технічний університет”, Донецьк, 2007.

Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі – підвищенню ефективності методів побудови перевіряючи тестів на основі еволюційного підходу. Розроблено модифікації генетичних алгоритмів і проблемно-орієнтованих генетичних операторів кросінговера та мутації для двійкових таблиць, що дозволяє підвищити ефективність побудови перевiряючих тестів. Запропоновано генетичний алгоритм генерації вхідних підпослідовностей, які ініціалізують послідовністні цифрови схеми і використовуються у дворівневому ієрархічному методі побудови тестів;

Запропоновано метод розподіленого моделювання несправностей і еволюційної генерації тестів на основі моделі «робітник-хазяїн», які дозволяють домогтися істотного прискорення в рішенні зазначених завдань. Експериментально показано почти лінійне прискорення швидкодії для невеликого числа процесорів і логічних схем великої розмірності.

Розроблено розподілений генетичний алгоритм генерації тестів на базі «моделі островів», що дозволяє підвищити якість тестів, що перевіряють пошкодження.

Розроблено алгоритмічне й програмне забезпечення для генерації тестів, що перевіряють пошкодження цифрових логічних схем, яке дозволяє підвищити швидкість генерації тестових послідовностей і їх повноту за рахунок використання еволюційних методів.

У дисертаційній роботі дано рішення актуальної наукової задачі, яка має велике значення при проектуванні, виробництві та експлуатації сучасної обчислювальної техніки. Розроблено нові еволюційні методи генерації тестів для цифрових логічних схем, що дозволяють підвищити повноту тестових впливів, що генеруються, і скоротити час їх побудови.

У процесі досліджень вирішені наступні основні завдання:

1. Модифіковані проблемно-орієнтовані генетичні оператори кросінговера та мутації для тестових послідовностей. Проведено експериментальні дослідження модифікованих проблемно-орієнтованих операторів. Показано, що використання розроблених операторів кросінговера та мутації приводить до підвищення повноти на 5% і скороченню обчислювальних витрат на 10-20%.

2. Розроблений і досліджений розподілений генетичний алгоритм побудови тестів на основі моделі «робітник-хазяїн», експериментально показаний майже лінійне збільшення швидкодії для невеликого числа «процесорів-робітників» і логічних схем великої розмірності. При цьому загальний час рішення скоротився на величину від 80% до 50%, залежно від розмірності оброблюваних схем.

3. Розроблено та досліджено розподілений генетичний алгоритм побудови тестів на основі моделі островів, модифіковано генетичні оператори та визначено раціональні параметри ГА. Показано, що «модель островів» на відміну від моделі «робітник-хазяїн» дає відносно невелике збільшення швидкодії, але дозволяє істотно підвищити якість одержуваних рішень на 7%.

4. Проведено апробацію, тестування та перевірку ефективності розроблених програмних модулів на логічних схемах з міжнародних каталогів ISCAS-85 і ISCAS89, які підтвердили досягнуті високі експлуатаційні характеристики.

Публікації автора:

1. Ю.А.Скобцов, А.И.Эль-Хатиб. Параллельные генетические алгоритмы//Наукові праці Донецького национального технічного университету серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”, Випуск 90.-Донецьк : ДонНТУ. – 2005.-С.137-144

2. Д.Е.Иванов, Ю.А.Скобцов, А.И.Эль-Хатиб. Распределенные алгоритмы моделирования и генерации тестов // Радіоелектронні і комп’ютерні системи.-ХАІ:2006.-№6.-С.97-102.

3. Скобцов Ю.А., Єль-Хатиб А.И, Іванов Д.Е. Распределенное параллельное моделирование цифровых схем с неисправностями//Наукові праці Донецького національного технічного університету.Серія:”Обчислювальна техніка та автоматизація”, Донецьк:2006.- Випуск 107.-С.128-134.

4. Ю.А.Скобцов, Д.Е.Иванов, А.И..Эль-Хатиб. Распределенные генетические алгоритмы генерации проверяющих тестов цифровых систем//Радіоелектронні і комп’ютерні системи.-ХАІ:2007.-№7.-С.176-181.

5. Skobtsov Y.A., El-Khatib, Ivanov D.E. Parallel Genetic Algorithm of Test Generation for Digital Circuits // Proceedings of the IX International Conference “Modern problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science”.-Lviv-Slavsko:2006.- P.129-131.

6. Ю.А.Скобцов, А.И.Эль-Хатиб. Параллельные генетические алгоритмы построения тестов цифровых схем//Труды 7-й международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии».-Одесса: 2006.-С.204.

7. Skobtsov Y.A., El-Khatib, Ivanov D.E. Distributed Fault Simulation and Genetic Test Generation of Digital Circuits//Proceedings of IV IEEE East-West Design&Test Workshop(EWDT’06)/-2006: Sochi.- P.89-94.

8. Skobtsov Y.A., El-Khatib, Ivanov D.E. Distributed Genetic Algorithm of Test Generation For Digital Circuits// Proceedings of the 10^th Biennial Baltic Electronics Conference.-Tallinn Technical University,2006.-p.123-128.

9. Скобцов Ю.А., Д.Е.Иванов, А.И.Эль-Хатиб.Распределенный генетический алгоритм генерации проверяющих тестов на основе модели островов//Тезисы II Всеукраинской конференции ”Сучасні тенденціїї розвитку інформаційних технологій в науці, освіті та економіці”.-2006:Луганск.-.C.211-213.

Особистий внесок здобувача в публікаціях: У роботах, які виконані в співавторстві авторові належать: [1] – модель «робітник-хазяїн» і «модель островів»; [2] – загальний підхід і шляхи використання паралельних ГА в побудові тестів; [3] – розробка моделі «робітник-хазяїн»; [4] – опис реалізації та експериментів по «моделі островів»; [5] – загальний підхід до застосування розподілених ГА в побудові тестів; [6] – метод розподіленого моделювання несправностей; [7] – розподілений генетичний алгоритм побудови тестів; [8,9] – реалізація розподіленого ГА згідно «моделі островів».