Коммуникация в реконфигурируемых информационно-управляющих системах критического назначения и перспективный способ ее обеспечения

Аннотация

Рассмотрены реконфигурируемые информационно-управляющие системы критического назначения. Перечислены актуальные проблемы обеспечения процессов коммуникации в рамках информационно-управляющих систем подобного рода, например, в силу строгих стандартов в области применения систем критического назначения (на примере авиационной промышленности). Подробно описаны варианты обеспечения процессов коммуникации при сбоях и отказах в работе реконфигурируемых информационно управляющих систем. Показано, что существующие в настоящее время подходы в этой области имеют определенные недостатки и внедрение новых подходов может существенно улучшить характеристики надежности рассматриваемых систем. Предложен и описан общий алгоритм работы реконфигурируемого сетевого коммутатора, основанный на принципах мультиагентного взаимодействия. Рассмотрены особенности работы указанного алгоритма. Приведено описание достоинств, недостатков и специфики применения предлагаемого подхода. Показана перспективность проведения разработок в области проектирования и применения реконфигурируемых вычислительных сетей на базе реконфигурируемых сетевых коммутаторов для информационно управляющихсистем критического назначения

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Таранов А.Ю., Мельник Э.В., Косьянчук В.В. и др. Коммуникация в реконфигурируемых информационно-управляющих системах критического назначения и перспективный способ ее обеспечения. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2024, № 4 (149), с. 140--154. EDN: ZBMQRE

Литература

[1] Abbaspour A., Mokhtari S., Sargolzaei A., et al. A survey on active fault-tolerant control systems. Electronics, 2020, vol. 9, no. 9, art. 1513. DOI: https://doi.org/10.3390/electronics9091513

[2] Koren I., Krishna C.M. Fault-tolerant systems. San Francisco, Morgan Kaufmann, 2020.

[3] Балашов Е.П., Пузанков Д.В. Проектирование информационно-управляющих систем. М., Радио и связь, 1987.

[4] Медведев А.Ю., Цебренко К.Н. Исследование методов и средств проектирования реконфигурируемых систем ввода--вывода. Международный журнал гуманитарных и естественных наук, 2022, № 10-2, с. 100--103. DOI: https://doi.org/10.24412/2500-1000-2022-10-2-100-103

[5] Каляев И.А., Мельник Э.В. Децентрализованные системы компьютерного управления. Ростов н/Д., ЮНЦ РАН, 2011.

[6] Мельник Э.В., Таранов А.Ю., Сельвесюк Н.И. и др. Обзор существующих и перспективных методов обеспечения коммуникации в рамках реконфигурируемых информационно-управляющих систем. Известия ТулГУ. Технические науки, 2023, № 2, с. 91--97. EDN: ZAVWRW

[7] Мельник Э.В., Таранов А.Ю., Сельвесюк Н.И. и др. Существующие и перспективные методы обеспечения коммуникации в РИУС критического назначения. МКПУ-2023. Т. 2. Волгоград, Изд-во ВГТУ, 2023, с. 153--156. EDN: HZLFIU

[8] Мельник Э.В., Таранов А.Ю. Улучшение надежностных характеристик бортовых вычислительных систем за счет применения реконфигурации. МВУС-2022. Ростов н/Д., Изд-во ЮФУ, 2022, с. 149--151. EDN: KGVTKU

[9] Мельник Э.В., Клименко А.Б. Комплексный метод организации управления отказоустойчивой информационно-управляющей системой на основе многоагентного взаимодействия. Известия ТулГУ. Технические науки, 2017, № 9-1, с. 136--149. EDN: ZXOOCL

[10] Мельник Э.В., Горелова Г.В. Имитационное моделирование вариантов резервирования в распределенных информационно-управляющих системах с децентрализованной организацией. Известия ЮФУ. Сер. Технические науки, 2013, № 3, с. 184--193. EDN: PYMNBJ

[11] Строгонов А.В. Долговечность интегральных схем и производственные методы ее прогнозирования. Chip News: Инженерная микроэлектроника, 2002, № 6, с. 44--49. EDN: TJAYMH

[12] Мелентьев В.А. Моделирование систем, устойчивых к отказам заданной кратности. Идентификация систем и задачи управления SICPRO’2008. Матер. VII Междунар. конф. М., ИПУ им. В.А. Трапезникова РАН, 2008, с. 1210--1223. EDN: NKIBMB.

[13] Желтов С.Ю., Каляев И.А., Косьянчук В.В. и др. Реконфигурация систем управления воздушных судов. М., РАН, 2021.

[14] Соловьев А.М., Семёнов М.Е., Сельвесюк Н.И. и др. Динамическая реконфигурация бортовой распределенной информационно-вычислительной среды на базе ОСРВ JetOS. Информатика: проблемы, методы, технологии. Матер. XXII Междунар. науч.-практ. конф. им. Э.К. Алгазинова. Воронеж, Вэлборн, 2022, с. 494--502. EDN: LEYOKE

[15] Сельвесюк Н.И., Мельник Э.В., Платошин Г.А. и др. Повышение надежности авиационных БИУС за счет реконфигурации. Известия ТулГУ. Технические науки, 2021, № 2, с. 204--212. EDN DONSTK

[16] Schaadt D. AFDX/ARINC 664. Concept, design, implementation and beyond. Mainz, SYSGO AG, 2007.

[17] Erciyes K. Distributed real-time systems. Cham, Springer Nature, 2019.

[18] Ковернинский И.В., Мельник Э.В., Погорелов К.В. и др. О проблемах организации вычислительного процесса в реконфигурируемой мультиагентной БИУС жесткого реального времени. СКТ-2012. Таганрог, Изд-во ТТИ ЮФУ, 2012, с. 308--311.

[19] Мельник Э.В., Погорелов К.В., Таранов А.Ю. и др. Организация вычислительного процесса в реконфигурируемой мультиагентной бортовой информационно-управляющей системе жесткого реального времени. МКПУ-2023. Т. 4. Ростов н/Д., Изд-во ЮФУ, 2013, с. 62--65.

[20] Arfat Ya., Eassa F.E. A survey on fault tolerant multi agent system. IJITCS, 2016, vol. 8, no. 9, pp. 39--48. DOI: https://doi.org/10.5815/ijitcs.2016.09.06

[21] Амелина Н.О. Исследование консенсуса в мультиагентных системах в условиях стохастических неопределенностей. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2013, № 1-3, с. 173--179. EDN: RGTACZ