Вычислительные системы постоянно развиваются и становятся более сложными. Сейчас их применяют во всех сферах жизни человека, в том числе в области безопасности и здоровья. Чтобы поддерживать быструю и эффективную работу технических систем, важно повышать их надежность. Для этого используют современные методы контроля и диагностики, которые помогают предотвратить критические ситуации в режиме реального времени. Ученые Пермского Политеха разработали методику и математическую модель, которые помогут усовершенствовать процедуры диагностики и мониторинга. Разработка учитывает влияние наиболее важных факторов на работу системы и самостоятельно принимает решения по перераспределению задач.
Программное обеспечение может заменить информационные системы для контроля и диагностики технических систем импортного и отечественного производства.
Методику исследователей планируют внедрить в систему безопасности дорожного движения Пермского края в 2022 году. Кроме того, разработка имеет перспективу для применения в области телекоммуникаций, банковских средств связи и в других сферах, связанных с программным обеспечением, считают ученые.
Результаты исследования они опубликовали в сборниках трудов Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (2021, 2022). Разработчики получили 2 свидетельства о регистрации программ, а исследование было поддержано грантом РФФИ.
— Мы разработали метод, который позволяет определить важность критериев при оценке параметров системы. Например, показатели надежности технических устройств могут зависеть от множества факторов: заряда батареи, загруженности процессора и объема свободной памяти. Чтобы определить, насколько устойчива система, нужно не только учесть все эти факторы, но и определить, какой из них играет ведущую роль, а какой – несущественно влияет на ее работу. В зависимости от ситуации, каждый критерий будет по-разному интерпретирован, что позволит наиболее эффективно управлять устройствами, — рассказывает один из разработчиков, аспирант кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского Политеха Лев Клейман.
Методика пермских ученых позволит распределить нагрузку между элементами встроенной системы диагностирования. Это поможет уменьшить число отказов в работе устройств и быстрее восстанавливать их в случае выхода из строя. Новый подход обеспечит более эффективное использование ресурсов систем и снизит расходы на их обслуживание, а также позволит устройствам дольше работать автономно, без дополнительной подзарядки.
— Уникальность нашего метода заключается в объединении знаний о работе системы и экспертной оценки. Это позволяет автоматизировать расчеты, увеличить точность и скорость принятия решений. Перераспределение служебной нагрузки и диагностических задач повысит надежность вычислительных систем и их элементов, — объясняет научный руководитель разработчика, профессор кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Владимир Фрейман.
Показатели надежности вычислительной системы и ее элементов ученые определили с помощью математической модели. Они также провели экспериментальные исследования, апробацию и внедрение разработки, результаты которых показали, что методика работает эффективно.
