АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ МУЛЬТИВЕРСИОННЫХ АРХИТЕКТУР АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Существует множество моделей оценки как надежности аппаратного, так и надежности программного обеспечения [1-4]. В статье рассматривается одна из моделей, объединяющая в себе мультиверсионную избыточность аппаратной и программной части, используемую для повышения надежности аппаратно-программного комплекса (АПК) в целом.
Иерархическое представление АПК приведено на рисунке 1. Программная система состоит из набора программных модулей. Программные модули выполняют функции посредством выполнения наборов инструкций микропроцессора (или микропроцессоров). Аппаратные компоненты - микропроцессоры, память и другие устройства, непосредственно участвующие в выполнении инструкций.
Рисунок 1. Иерархическое представление АПК
Предполагается, что во время простоя системы сбоев не происходит. Кроме того, когда уровни сбоя аппаратных компонент постоянны и в программном обеспечении отсутствуют сбои, то уровень сбоя одной инструкции может быть определен как произведение суммы уровней сбоя аппаратных компонент на время выполнения инструкции [1]:
, (1)
где - время необходимое для выполнения j-й инструкции.
Уровень сбоя в программном модуле можно определить как:
, (2)
где - вероятность использования модуля, - общее количество инструкций j в k-м модуле. Здесь определяется операционным профилем архитектуры ПО [2].
Уровень сбоя всей системы определим по формуле:
. (3)
Как известно ПО, функционирующего без сбоев, практически не бывает. Поэтому формула (3) может быть легко преобразована в выражение, учитывающее сбои в программном обеспечении (без использования отказоустойчивости в аппаратном обеспечении).
. (4)
Это значение может быть определено путем тестирования ПО.
Более того, формула (4) может быть расширена до следующего вида:
, (5)
где коэффициент С определяется как отношение количества сбоев, устраненных отказоустойчивой системой, к общему количеству сбоев в системе. Данный коэффициент не имеет математического описания и получается опытным путем, например, с использованием имитации сбоев и ошибок в системе [2].
Анализ результатов
В заключение в качестве иллюстрации рассмотрим следующий пример.
Предположим, что в АПК возможно применение аппаратной избыточности (дублирования) и мультиверсионной избыточности ПО.
Исходные данные имеют следующие обозначения:
- количество процессоров: M;
- количество версий ПО: N;
- надежность одного аппаратного модуля: Pi , (i=1,..., M);
- стоимость одного аппаратного модуля: Срi , (i=1,..., M);
- надежность одной версии ПО: Rj, (j=1,..., N);
- стоимость одной версии ПО: Сrj, (j=1,..., N);
- среднее время появления сбоя [3] MTTF= max(MTTFj), (j=1,..., N).
Надежность аппаратно-программного комплекса:
(6)
Стоимость аппаратно-программного комплекса:
(7)
Таблица 1. Пример расчета надежности АПК для разных вариантов архитектур ПО
|
|
Вариант 1 |
Вариант 2 |
Вариант 3 |
Вариант 4 |
|
M |
1 |
3 |
1 |
3 |
|
Pi |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
|
Cpi |
500 |
500 |
500 |
500 |
|
N |
1 |
1 |
3 |
3 |
|
Rj |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
|
Crj |
200 |
200 |
200 |
200 |
|
W |
0,720 |
0,799 |
0,893 |
0,991 |
|
C |
700 |
1700 |
1100 |
2100 |
Из приведенной таблицы видно, что самый надежный вариант - последний, однако, очевидно, он же обладает и максимальной стоимостью.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Jong Gyun Choi, Hyun Gook Kang. "Reliability Estimation of Nuclear Digital I&C System using Software Functional Block Diagram and Control Flow". FastAbstract ISSRE Copyright 2000.
- Telmo Menezes, Diamantino Costa. "On the Extention of Exeption to Support Software Fault Models". FastAbstract ISSRE Copyright 2000.
- Ковалев И.В., Юнусов Р.В. Оценка надежности аппаратно-программного информационно-управляющего комплекса. САКС-2002: Тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. (6-7 дек. 2002, Красноярск)/ СибГАУ. Красноярск, 2002. С. 352-353.
- Ковалев И.В., Алимханов А.М., Юнусов Р.В. Мультиверсионный метод повышения качества программно-информационных технологий для корпоративных структур//Россия в III тысячелетии: Сборник научных трудов по материалам Всероссийской научной конференции/ Изд-во АМБ, Екатеринбург, 2002. С. 171-173.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 109 KB...
04 06 2020 11:15:18
Статья в формате PDF 124 KB...
02 06 2020 18:36:21
Статья в формате PDF 111 KB...
01 06 2020 16:52:59
Статья в формате PDF 104 KB...
31 05 2020 22:40:57
Статья в формате PDF 130 KB...
30 05 2020 21:12:16
Статья в формате PDF 253 KB...
29 05 2020 20:10:47
Статья в формате PDF 184 KB...
28 05 2020 20:53:24
Статья в формате PDF 239 KB...
27 05 2020 17:41:34
Статья в формате PDF 119 KB...
26 05 2020 1:21:31
Статья в формате PDF 307 KB...
25 05 2020 14:33:45
Статья в формате PDF 138 KB...
24 05 2020 17:11:43
Установлено, что применение биопрепаратов биогумус, гуми и альбит при замачивании семян и некорневой подкормке раннеспелых гибридов огурца в пленочной теплице, положительно влияют на энергию прорастания и всхожесть семян, ускоряют рост и развитие растений огурца, сокращают межфазный период на 3- 4 дня, вегетационный период, на 5-6 дней. Благоприятно влияют на водный режим растений, увеличение ассимиляционной поверхности, фотосинтетический потенциал и урожайность. Наиболее эффективное действие оказывали биопрепараты биогумус и гумми на гибридах, отечественной селекции Арина и голландской Машенька. ...
21 05 2020 4:44:17
Статья в формате PDF 107 KB...
19 05 2020 16:28:43
Статья в формате PDF 104 KB...
18 05 2020 19:45:14
Применение хитинсодержащих препаратов оказывает положительное влияние на мясную продуктивность бычков, а превосходство по характеристикам химического состава и энергетической ценности мякоти имеют бычки, получавшие сукцинат хитозана. ...
17 05 2020 12:18:27
Статья в формате PDF 300 KB...
16 05 2020 9:51:32
В работе представлены результаты исследования влияния высокоинтенсивных физических факторов электрического поля коронного разряда ( Э П К Р), создаваемого установкой « Экран», и некогерентных световых импульсов ( Н С И), создаваемых установкой « Стимул» [1, 2], на семена овощных культур, с целью повышения урожайности. По результатам исследования выявлено, что все использованные в эксперименте режимы высокоинтенсивного физического воздействия на семена овощных культур оказывают стимулирующий биологический эффект при оценке урожайности. Определено, что наиболее эффективными режимами Э П К Р для повышения урожайности овощных культур являются режимы с напряженностью электрического поля 3,5 к В/см и 5 к В/см. Выявлено, что наиболее эффективными режимами Н С И для повышения урожайности овощных культур является режим с запасенной суммарной электрической энергией импульсного источника энерго-питания 80 к Дж. Показано, что при воздействии на посадочный материал картофеля Н С И с запасенной суммарной электрической энергией 40 к Дж наблюдается стимулирование роста, развития, повышение всхожести и сокращение вегетационного периода картофеля. Кроме того, данное физическое воздействие вызывает повышение качества урожая картофеля, т.к. вес и количество крупных и средних клубней в опытной группе значительно больше, чем в контрольной. ...
15 05 2020 0:36:19
Статья в формате PDF 133 KB...
14 05 2020 20:52:46
Статья в формате PDF 278 KB...
13 05 2020 17:14:27
Статья в формате PDF 304 KB...
12 05 2020 4:22:36
Установлено, что предпосевное замачивание семян и опрыскивание вегетирующих растений хлопчатника (Gossipium hirsutum L.) растворами сочетаний фитогормонов кинетина ( К Н) и гибберелловой кислоты ( Г К) и совместно с витаминами никотиновой кислотой ( Н К) и пантотеновой кислотой ( П К) эффективно стимулирует полевую всхожесть семян, рост стебля и образование побегов, среднюю площадь листа и общую фотосинтетическую листовую поверхность, улучшение водного режима. Также отмечено увеличение числа коробочек, длины волокна и выхода волокна с растения от 34,6 до 60,4 %. Наиболее эффективно предпосевное замачивание семян сочетанием фитогормонов совместно с витаминами. ...
10 05 2020 7:40:20
Статья в формате PDF 147 KB...
09 05 2020 8:56:23
Существующие методы атомной эмиссионной спектроскопии для исследования состава металлов и сплавов используются во всех отраслях машиностроения. По мнению авторов, современные методы уже не обеспечивают необходимых точностей измерений. В данной работе авторами проведены исследования влияния внешних факторов на точность измерений прибора атомно-эмиссионной спектроскопии. ...
07 05 2020 11:14:11
Костная ткань обладает целым рядом уникальных физических свойств. Наиболее ценными с производственной точки зрения, представляются только некоторые из них: жесткость, твердость, упругость, эластичность. Наш научный интерес проявился на два основных свойства: жесткость и эластичность. ...
06 05 2020 16:19:12
Статья в формате PDF 126 KB...
05 05 2020 23:50:33
Статья в формате PDF 134 KB...
02 05 2020 9:49:45
Статья в формате PDF 172 KB...
01 05 2020 22:31:33
Исследованы вопросы влияния давления, относительной влажности и температуры атмосферы на давление воздуха в шине 175/70R13 легкового автомобиля В А З на основании данных Г У « В Н И И Г М И- М Ц Д» по постам (станциям) о температуре воздуха, относительной влажности и атмосферном давлении на уровне станции по природно – климатическим поясам России. Вопросы влияния климатических характеристик на давление в автомобильных шинах рассмотрены для летнего периода, который является наиболее нагруженным в году периодом в плане эксплуатации автомобиля. Исследования выполнены методом случайной выборки с использованием данных срочных наблюдений по постам Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Изменения давления в шине в течение рабочей смены значительно влияют на управляемость, надежность и экономическую эффективность эксплуатации автотранспорта. ...
30 04 2020 1:16:48
Статья в формате PDF 116 KB...
29 04 2020 16:21:43
Статья в формате PDF 116 KB...
28 04 2020 3:46:38
Статья в формате PDF 211 KB...
27 04 2020 15:42:48
Статья в формате PDF 119 KB...
25 04 2020 17:41:19
Статья в формате PDF 104 KB...
24 04 2020 20:48:27
Статья в формате PDF 135 KB...
23 04 2020 22:36:12
Статья в формате PDF 125 KB...
22 04 2020 15:33:45
Статья в формате PDF 102 KB...
21 04 2020 14:28:43
Статья в формате PDF 129 KB...
20 04 2020 13:30:24
Статья в формате PDF 124 KB...
19 04 2020 17:21:56
Статья в формате PDF 140 KB...
18 04 2020 5:51:23
Статья в формате PDF 119 KB...
17 04 2020 8:23:22
На материале 769 клинических наблюдений проведен анализ причин возникновения острого панкреатита после эндоскопической папиллотомии. Установлено, что основой их развития является прямое повреждение главного протока поджелудочной железы. Разработаны способы профилактики постманипуляционных панкреатитов. ...
16 04 2020 11:43:32
Статья в формате PDF 106 KB...
15 04 2020 4:21:20
Статья в формате PDF 111 KB...
14 04 2020 7:16:23
Статья в формате PDF 133 KB...
13 04 2020 0:12:32
Статья в формате PDF 259 KB...
12 04 2020 14:43:56
Статья в формате PDF 102 KB...
10 04 2020 22:21:11
Статья в формате PDF 112 KB...
09 04 2020 6:32:35
Статья в формате PDF 278 KB...
07 04 2020 23:25:12
Статья в формате PDF 117 KB...
06 04 2020 20:18:39
Статья в формате PDF 113 KB...
05 04 2020 4:27:53
Статья в формате PDF 277 KB...
04 04 2020 10:42:29
Статья в формате PDF 253 KB...
03 04 2020 4:56:14
Статья в формате PDF 117 KB...
01 04 2020 12:45:54
Статья в формате PDF 169 KB...
31 03 2020 12:47:13
Статья в формате PDF 135 KB...
28 03 2020 14:47:53
Статья в формате PDF 107 KB...
27 03 2020 11:25:53
Статья в формате PDF 505 KB...
26 03 2020 7:45:27
Статья в формате PDF 106 KB...
25 03 2020 22:11:44
Объект исследования – ива белая, которая распространена практически по всей территории Европейской части России. За рубежом препараты и Б А Д из различных видов ивы активно применяются при заболеваниях суставов. В соответствии с Руководством по доклиническому изучению новых фармакологических веществ ( Р. У. Хабриев, 2005) оценивали эффективность анальгетического действия и токсичность отваров коры и однолетних побегов ивы белой на мышах. Отвары коры и побегов ивы относятся к классу малоопасные соединения и проявляют выраженную анальгетическую активность, сопоставимую с препаратом сравнения анальгином (метамизол). ...
24 03 2020 3:24:50
Статья в формате PDF 111 KB...
23 03 2020 21:41:57
Рассмотрена финансовая поддержка инициативных и издательских проектов в области знания «биология и медицинская наука» Российским Фондом Фундаментальных Исследований. Проанализированы количественные характеристики и динамика результатов конкурсов проектов по разным аспектам нейрофизиологии. ...
22 03 2020 23:57:59
Статья в формате PDF 130 KB...
21 03 2020 7:36:20
Статья в формате PDF 118 KB...
20 03 2020 9:13:46
Статья в формате PDF 251 KB...
19 03 2020 14:36:45
Статья в формате PDF 251 KB...
17 03 2020 20:37:28
Статья в формате PDF 126 KB...
16 03 2020 15:24:41
Статья в формате PDF 163 KB...
14 03 2020 6:47:41
Статья в формате PDF 103 KB...
13 03 2020 18:18:43
Статья в формате PDF 114 KB...
12 03 2020 0:37:14
Статья в формате PDF 286 KB...
11 03 2020 6:28:23
Статья в формате PDF 255 KB...
10 03 2020 15:50:15
Статья в формате PDF 128 KB...
09 03 2020 6:55:59
Статья в формате PDF 141 KB...
08 03 2020 3:29:54
Статья в формате PDF 109 KB...
07 03 2020 19:40:20
Статья в формате PDF 120 KB...
06 03 2020 15:25:20
В статье приведены спорные данные предшественников по составу и особенностям становления гранитоидов Абайского массива среднего девона. Новые данные, полученные авторами по петрологии и геохимии, позволяют отнести гранитоиды массива к анорогенному типу ( А-тип) с щелочными минералами (рибекитом, астрофиллитом). Формирование массива протекало в три фазы: 1 – гранодиориты; 2 – граниты, умеренно-щелочные рибекитовые граниты; 3 – лейкограниты и лейкогранит-порфиры. Генерация их происходила в постколлизионной обстановке, инициированной плюмтектоникой. В северо-западной части массива в районе пологого погружения кровли, осложнённой куполовидным поднятием, зафиксировано аномальное обогащение флюидной магматогенной фазы летучими компонентами, и особенно фтором, что указывает на возможность обнаружения здесь редкометалльно-редкоземельного оруденения. ...
04 03 2020 21:39:20
Статья в формате PDF 114 KB...
03 03 2020 10:24:15
Статья в формате PDF 214 KB...
02 03 2020 0:49:15
Статья в формате PDF 109 KB...
01 03 2020 5:18:18
Статья в формате PDF 152 KB...
29 02 2020 14:11:15
Статья в формате PDF 119 KB...
28 02 2020 11:25:19
Статья в формате PDF 131 KB...
27 02 2020 11:38:16
Рассмотрены некоторые проблемы идентификации моделей распределения данных, при использовании современного математического аппарата для решения этой задачи. Показано, что использование методов нелинейной оптимизации для идентификации моделей приводит к улучшению результатов идентификации, но одновременно, изменяет формальную постановку задачи. Выделено три группы проблем, связанных с выбором критериев согласия, их критических значений и проверкой адекватности получаемых моделей. Проанализированы возможные подходы к решению этих проблем. ...
26 02 2020 16:52:19
Статья в формате PDF 112 KB...
25 02 2020 18:22:25
Статья в формате PDF 113 KB...
23 02 2020 13:12:37
Статья в формате PDF 109 KB...
22 02 2020 3:29:15
Статья в формате PDF 122 KB...
21 02 2020 8:40:21
Статья в формате PDF 103 KB...
20 02 2020 1:38:42
Статья в формате PDF 85 KB...
19 02 2020 11:11:45
Статья в формате PDF 97 KB...
18 02 2020 18:49:21
Для определения возможности использования кристаллографического метода в оценке нарушений сперматогенеза при действии химических факторов были изучены кристаллограммы лизата сперматозоидов крыс после введения Н Д М Г в дозах 5, 25, 40 и 70 мг/кг. Экспериментальные исследования проводились на белых крысах-самцах. Анализ тезиограмм показал превалирование нарушений с увеличением введенной дозы Н Д М Г, начальные нарушения выявляются на ранних сроках, во всех диапазонах доз Н Д М Г. Максимальные нарушения прослеживаются при острой интоксикации в дозе 70 мг/кг и сроке 24 часа, о чем свидетельствует увеличение центров кристаллизации, формированием грубых монокристаллов и поликристаллов. Изменения кристаллоографической картины в тезиограммах лизата спермы крыс свидетельствуют о метаболических изменениях в сперматозоидах, развивающихся в ответ на действие Н Д М Г, что позволяет рекомендовать кристаллографические методы для оценки действия репродуктивных токсикантов и они могут служить индикаторами функционального состояния организма. ...
17 02 2020 15:25:25
Статья в формате PDF 119 KB...
16 02 2020 22:30:28
Статья в формате PDF 131 KB...
15 02 2020 15:19:50
Статья в формате PDF 365 KB...
14 02 2020 19:27:54
Статья в формате PDF 162 KB...
13 02 2020 14:49:27
Разработана методика определения констант диссоциации протонированных трехкислотных оснований, отличающаяся новым подходом к оценке и учету концентраций всех равновесных частиц, для расчета ионной силы раствора. ...
12 02 2020 2:23:20
Статья в формате PDF 149 KB...
11 02 2020 15:20:17
В статье раскрываются новые знания, которые становятся стратегическим ресурсом, обеспечивают России статус великой державы и формирование упреждающей реакции на скрытые угрозы национальным интересам. Паспорта научных специальностей способствуют консолидации интеллектуальных ресурсов страны на самых актуальных направлениях исследований. Выявленные различия характеризуют определяющую роль паспорта научной специальности в резонансном взаимодействии с диссертационными работами, при наличии которого достигается соответствие предмета исследования паспорту научной специальности. Резонансное взаимодействие объекта и субъекта в научном творчестве при выполнении диссертационной работы составляет основной принцип интеллектуальной информационной технологии как инструмента научного творчества. ...
10 02 2020 7:14:26
Статья в формате PDF 106 KB...
09 02 2020 5:44:29
Современный этап развития мирового и отечественного языкознания характеризуется антропоцентрической направленностью лингвистических исследований. Антропоцентризм является одним из фундаментальных свойств человеческого языка, так как взаимосвязь и взаимообусловленность языка и человека очевидна и не может вызывать никаких сомнений. « Идею антропоцентричности языка в настоящее время можно считать общепризнанной: для многих языковых построений представление о человеке выступает в качестве естественной точки отсчета» [1, 5]. Антропоцентрический подход в изучении языка или антропоцентрическая парадигма предполагает анализ человека в языке и языка в человеке. В. А. Маслова пишет, что «…антропоцентрическая парадигма выводит на первое место человека, а язык считается конституирующий характеристикой человека, его важнейшей составляющей. Человеческий интеллект, как и сам человек, немыслим вне языка и языковой способности как способности к порождению и восприятию речи. Если бы язык не вторгался во все мыслительные процессы, если бы он не был способен создавать новые ментальные пространства, то человек не вышел бы за рамки непосредственно наблюдаемого. Текст, создаваемый человеком, отражает движении человеческой мысли, строит возможные миры, запечатлевая в себе динамику мысли и способы ее представления с помощью средств языка» [1, 8]. ...
08 02 2020 5:56:29
Измерена подъемная сила, создаваемая скошенным экранированным кольцевым крылом. Показано, что экспериментальные результаты удовлетворяют свойству автомодельности. ...
07 02 2020 2:59:45
Статья в формате PDF 145 KB...
06 02 2020 0:44:22
Статья в формате PDF 125 KB...
05 02 2020 6:21:46
Статья в формате PDF 110 KB...
04 02 2020 16:17:31
Статья в формате PDF 117 KB...
03 02 2020 3:53:23
Статья в формате PDF 168 KB...
01 02 2020 14:47:39
Авторами проведено комплексное исследование сосудистых и нервных структур всего органокомплекса брюшной полости, что позволило подтвердить общие морфологические закономерности, свойственные млекопитающим отряда хищных, выявить характерные видовые и внутривидовые особенности васкуляризации и иннервации у пушных зверей клеточного содержания. Полученные новые данные о морфологии сосудистых и нервных образований органов брюшной полости млекопитающих являются оригинальными и дают не только полное представление об изученных структурах, но позволяют морфофункционально интерпретировать адаптогенные процессы, протекающие в интегративно-координационных системах организма пушных зверей, находящихся под интенсивным антропогенным воздействием в процессе доместикации. ...
31 01 2020 19:59:48
Статья в формате PDF 101 KB...
30 01 2020 14:46:27
Статья в формате PDF 108 KB...
29 01 2020 3:26:56
Статья в формате PDF 109 KB...
28 01 2020 20:13:24
Статья в формате PDF 113 KB...
27 01 2020 17:25:26
Статья в формате PDF 228 KB...
26 01 2020 1:13:44
Статья в формате PDF 109 KB...
25 01 2020 2:18:48
Статья в формате PDF 138 KB...
24 01 2020 15:59:32
Статья в формате PDF 119 KB...
22 01 2020 8:14:34
Статья в формате PDF 119 KB...
21 01 2020 10:24:15
В работе изучено состояние процессов перекисного окисления липидов и содержание фосфолипазы А2 в периферической крови беременных III триместра с обострением герпес-вирусной инфекции в зависимости от титра антител IgG к вирусу простого герпеса 1 типа. Установлено, что обострение герпес-вирусной инфекции в период гестации способствует активации процессов перекисного окисления липидов, регистрируемого по содержанию Т Б К-активных продуктов (малонового диальдегида), повышению содержания фосфолипазы А2, наиболее выраженное при титре антител IgG к В П Г-1 1:12800 и является причиной деструктивных процессов в составе липидов эритроцитов. ...
20 01 2020 23:50:32
В статье описана и исследована методами математической статистики хронологическая аномалия космонавтики. Обоснован биномиальный закон распределения числа хронологических совпадений. Показано, что вероятность случайного появления рассматриваемых совпадений весьма мала. Метод исследования, применяемый в работе, преимущественно основан на статистическом анализе хронологии при помощи параметризации дат событий и проверки соответствующего критериального свойства. Используются параметры: условные номера дней с начала летоисчисления N, с начала года n и год Г. Основными информативными параметрами являются интервалы времени между событиями. Обоснован биномиальный закон распределения числа хронологических совпадений. Показано, что вероятность случайного появления рассматриваемых совпадений весьма мала. ...
19 01 2020 0:32:22
Статья в формате PDF 463 KB...
18 01 2020 12:42:41
Статья в формате PDF 114 KB...
17 01 2020 15:43:30
Статья в формате PDF 119 KB...
16 01 2020 6:30:33
Статья в формате PDF 106 KB...
15 01 2020 10:11:58
Статья в формате PDF 254 KB...
14 01 2020 22:39:15
Статья в формате PDF 110 KB...
13 01 2020 18:39:15
Статья в формате PDF 100 KB...
12 01 2020 17:46:35
Статья в формате PDF 114 KB...
11 01 2020 15:33:46
Статья в формате PDF 102 KB...
10 01 2020 3:48:45
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: