Введение к работе
Актуальность. Проблема обеспечения надежного функционирования слояных вычислительных систем приобретает*'в настоящее время первостепенное значение. Это объясняется увеличением парка вычислительных машин, расширением сферы их применения и важностью решаемых с их помощью задач. .Кроме того расширяются области применения ЭВМ, в которых техническое обслуживание затруднено либо совсем исключено: атомная энергетика, вооружение и военная техника , системы управления и жизнеобеспечения аэрокосмической техники, экологически опасные производства. Поэтому обеспечение их правильного функционирования при- наличии неисправностей является главным и обязательным требованием. Решение.данной задачи неразрывно связано с возросшими требованиями оперативности, достоверности и гибкости управления технологическими процессами производства и требуют создания все более сложных алгоритмов управления. Реализация усложняющихся алгоритмов управления связана лревде всего с повшением качества переработки больших массивов информации в реальном масштабе времени и требует увеличения мощности и надежности автоматизированных систем управления. Отсюда вытекает необходимость разработки высоконадежных систем управления и, в частности, высоконадежных информационно-расчетных, систем.
Целью работы является повышение безотказности информационно-расчетных систем реального времени на основе представления информации в структурных пакетных кодах (СЯК).
. Общую научную задачу можно сформулировать следующим образом: совершенствование существующих методов и средств синтеза ИРС и разработка метода коррекции информации на основе применения m-СЯК различной кратности, обеспечивающего увеличение вероятности безотказной работы при увеличении количества форм
Автор выражает глубокую благодарность'научному консультанту кандидату технических' наук Рудницкому Владимиру, Николаевичу за существенную помощь 'в работе.
- о -
представления информации, охватываемых единой сктемой коррекции при ограничении на время решения задач.
Поставленная цель требует решения следующих частных задач.
-
На основе исследования разнообразия СК выбрать (или впервые синтезировать) класс кодов, наиболее приспособленных для реализации в высоконадежной ИРС.
-
На основе исследования способов образования, преобразования, контроля и коррекции информации разработать метод коррекции инфсрмащш на основе применения m-СПК различной кратности, позволяющий повысить безотказность работы ИРС.
-
Разработать схемотехнические основы синтеза высоконадежных устройств ИРС.
При решении задач исследования использовались методы и математический аппарат, базирующийся на разделах теории вероятности, надежности, информации, систем счисления, помехоустойчивого кодирования, булевой алгебры, алгоритмов и комбинаторики.
В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе получены новые научные результаты.
-
Расширенная классификация структурных кодов за счет введения ограничений на количество единиц и нулей в пакетах.
-
Аналитические зависимости для определения коэффициента изменения вероятности возникновения ошибки, определяемой структурой кода, несимметричностью канала и изменением временных интервалов статико-динамических режимов работы для каналов хранения и передачи и каналов переработки информации.
-
Математические модели и запатентованные схемотехнические решения устройств, повышающих надёжность хранения и передачи информации, разработанные на основе предложенных алгоритмов.
-
Теория нового класса СК - структурных т-пакетных кодов равной мощности.
-
Математические модели и схемотехнические решения базовых блоков устройств СПК, структура высоконадежного канала переработки информации на основе предложенного метода применения m-СПК различной кратности.
-
Методика количественной оценки разработанного метода
коррекции информации в m-СПК различной кратности.
Практическая ценность работы определяется тем, что основные результаты исследования, полученные в ходе выполнения НИР, проводимых в Краснодарском ВВКИУ РВ и помещенные в 2 отчетах о НИР, внедрены:
КВВКИУ РВ - в учебной дисциплине: "Техническая электроника",
КубГТИ - в учебной дисциплине: "Помехоустойчивость информационных систем",
НВЛ КВВКИУ РВ - в 10 программах, объединенных в пакет научных программ "Исследование естественно - избыточных структурных кодов и разработка естественно - надежных дискретных устройств", используемый при выполнении НИР, курсовом и дипломном проектировании.
КБ "СЕЛЕНА" - при разработке перспективных АСУ ,
ЦНТУ "КОМтюГЕРІгЗАЦИЯ"- при разработке перспективных АУ ЇЇРС АСУ ,
НІЖ "УПРАВЛЕНИЕ" - при разработке перспективных АСУ .
Основными научными положениями, сформулированными в диссертационной работе и выносимыми на защиту, являются:
-
Поышение безотказности функционирования ИРС невозможно достичь без введения избыточности. Наиболее целесообразно вводить естественную активную избыточность структурных кодов. В каналах хранения и передачи информации высоконадежной ИРС могут найти применение СК МФ. Это следует из анализа, проведенного по методике, включающей в себя сравнение СК по коэффициентам изменении вероятности возникновения ошибки, определяемой структурой кода, несимметричностью канала и изменением временных интервалов статико - динамических режимов работы.
-
Построение высоконадёжных устройств передачи и хранения информации перспективной ИРС возможно на основе разработанных математических моделей и синтезированных устройств в различных формах представления СК.
-
В . устройствах переработки информации высоконадежной ИРС рекомендуется применение разработанного метода коррекции информации за счет применения синтезированных m-СПК равной мощности.
-4-.
-
Построение высоконадежных устройств переработки информации перспективной ИРС возможно на основе разработанных математических моделей устройств взаимного преобразования т-СПК, устройств обнаружения и исправления ошибок.
-
Количественная оценка обнаруживающих и корректирующих способностей высоконадежной MFC может быть проведена с помощью предложенной методики, включающей в себя расчет вероятностей обнаружения и исправления ошибок.
Апробация и публикации. По основным результатам работы сделаны доклады и получены положительные оценки на 2 научно -технических конференциях РБ {г. Ставрополь, октябрь 1992, г. Краснодар, сентябрь 1995 ).
Основные научные положения работы опубликованы в 4 научных статьях, 2 тезисах докладов и У изобретениях.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключений, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 151 странице, включая 5 таблиц и 28 рисунков. Список использованной литературы содержит 8? наименований.
