Якимець Наталія Володимирівна. Методи та програмно-технічні засоби створення відмовостійких цифрових систем управління з програмованою логікою з використанням генетичних алгоритмів : Дис... канд. наук: 05.13.03 - 2008.
Анотація до роботи:
Якимець Н. В. Методи та програмно-технічні засоби створення відмовостійких цифрових систем управління з програмованою логікою з використанням генетичних алгоритмів. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03 – системи і процеси керування. – Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2007.
Дисертація присвячена розробці методів та програмно-технічних засобів, що дозволяють вирішувати задачу створення багатоверсійних проектів відмовостійких цифрових систем керування з програмованою логікою з необхідними характеристиками.
Науковими результатами є: моделі відмовостійких цифрових систем керування з програмованою логікою на основі частково працездатних автоматів, які відрізняються від відомих тим, що управління їх структурою здійснюється з урахуванням інформації щодо визначенності та коректності кожного автомату, що дозволяє підвищити безвідмовність систем; метод розробки багатоверсійних відмовостійких цифрових систем керування з програмованою логікою, вдосконалений в частині процедури отримання версій за допомогою генетичних алгоритмів, що дозволяє автоматизувати процеси синтезу різних версій системи з необхідними характеристиками; метод рангового відбору індивідуумів, який за рахунок нормування ймовірностей відбору індивідуумів з однаковою пристосованістю дозволяє скоротити витрати на отримку версій при створенні відмовостійких цифрових систем керування з програмованою логікою.
В дисертації сформульована і розв’язана актуальна наукова задача розробки методів та програмно-технічних засобів створення відмовостійких цифрових систем керування з програмованою логікою з використанням генетичних алгоритмів.
Отримано нові наукові результати, які розвивають методи синтезу багатоверсійних систем в області розробки технологій створення й оцінки надійності відмовостійких ЦСКПЛ.
Вперше розроблено моделі відмовостійких ЦСКПЛ на основі частково працездатних автоматів. Керування автоматами здійснюється з урахуванням інформації про ступінь їхньої визначеності й коректності. Використання даних моделей дозволяє підвищити безвідмовність ЦСКПЛ за рахунок часткового резервування системи.
Удосконалено метод розробки багатоверсійних відмовостійких ЦСКПЛ у частині процедури одержання версій за допомогою генетичних алгоритмів. Метод дозволяє автоматизувати процеси синтезу різних версій системи з необхідними характеристиками.
Одержав подальший розвиток метод рангового відбору індивідуумів, що застосовується в генетичних алгоритмах. У рамках даного методу відбувається нормування ймовірностей відбору індивідуумів з однаковою пристосованістю, що дозволяє скоротити часові витрати на одержання необхідних версій ЦСКПЛ.
Наукові результати дозволили розробити комплекс програмно-технічних засобів створення цифрових систем керування на ПЛІС, провадити їх на підприємствах і забезпечити відмовостійкість систем керування для авіаційних та енергетичних комплексів.
Подальші дослідження доцільно направити на розробку схем адаптивної реконфігурації відмовостійких ЦСКПЛ, виконаних на основі ЧПА, таким чином, щоб після відмови автомата реконфігурація системи виконувалася шляхом переключення на інший автомат, якщо існує хоча б один автомат, який має визначені і коректні вихідні дані, що відповідають поточному вхідному набору. Слід також деталізувати методику проектування засобами ГА ЦСКПЛ, що функціонують як автомати з пам'яттю.
Публікації автора:
Yakymets N. Normalized Rank Selection Method and its Application in Design of Fault Tolerant PLD-based Systems Using Genetic Algorithms// Радіоелектронні компютерні системи. – 2007. – № 7 (26). - C.57 - 61.
N. Yakymets, V. Kharchenko, N. Sidorenko. Resource-Oriented Diversification of Fault-Tolerant PLD-Systems // Радіоелектронні компютерні системи. – 2006. - № 7. – С. 60-63.
Yakymets N., Kharchenko V. Diversification Techniques of Fault-Tolerant Systems on FPGAs Using CAD-Based and Genetic Algorithms-Based Designs // Системи озброєння і військова техніка. – 2006. – № 4 (8). – C. 114-117.
Н. В. Якимец, В. С. Харченко. Метод и средства синтеза отказоустойчивых цифровых систем управления с программируемой логикой на основе частично работоспособных автоматов // Вісник Хмельницького національного університету. – 2007. – Т. 1, №3. – C. 209 – 211.
Yakimets N.V., Ushakov A.A. Analysis of failure types and development of an adjustable generator of failures for PLDs // Вісник Нац. техн. ун-ту «ХПІ». – 2003. - №. 6. – С. 149-152.
N. Yakimets. Normalized Rank Selection Method and Its Application in GA-Guided Design of Fault-Tolerant PLD-Based Systems // Processing of the International Research Training Groups Workchop. Dagstuhl, Germany, 2006. – Dagstuhl: Univ. of Oldenburg, 2006. - P.62-63.
N. Yakimets. Possibility analysis for enhancing diversity of PLD-based digital systems in terms of copiler settings // Науково-технічна конференція «Проблемы информатики и моделирования». Харків, 2005 – Харків: Нац. техн. ун-т «ХПІ», 2005. - C.53.
Yakymets N. Kharchenko V. Fault-Tolerant PLD-Based Systems on Partially Correct Automatons // Proceedings of IEEE East-West Design and Test Workshop. Сочі, Росія, 2006. – Харків: ХНУРЕ, 2006. – С. 198 – 201.
Yakymets N. Kharchenko V. Design of Complex Fault-Tolerant PLD-Based Systems Using Genetic Algorithms // Proceedings of IEEE East-West Design and Test Symposium. Єреван, Арменія, 2007 – Харків: ХНУРЕ, 2007. – С. 429 – 432.
Nataliya Yakimets, Vyacheslav Kharchenko. Fault-Tolerant Digital Systems Implemented with Partially Definite and Partially Correct Automata // Proceedings of the Second International Workshop on Engineering Fault Tolerant Systems (EFTS '07). Dubrovnik, Croatia. – 2007. – № 6. - Р. 3.
Ушаков А.О., Якимець Н.В. Генератори кластерних відмов для систем моделювання ПЛІС-пристроїв // Міжнародна науково-практична ювілейна конференція «Проблемы энергообеспечения и энергосбережения в АПК Украины» – Харків: ХДТУСГ, 2003. - C.22.
Свідоцтво № 10393 про реєстрацію авторського права на комп’ютерну програму «Настраиваемый генератор кластерных отказов логических ячеек программируемых логических интегральных схем» / Якимець Н.В., Ушаков А.О. Видано Державним департаментом інтелектуальної власності 24.06.2004.
