Другие журналы
|
электронный научно-технический журналИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИКИздатель: Общероссийская общественная организация "Академия инженерных наук им. А.М. Прохорова".
Многокритериальная задача об оптимальной остановке в процессе отработки программного обеспечения
Инженерный вестник # 02, февраль 2016 УДК: 519.6
Файл статьи:
Mozharov_G.pdf
(604.95Кб)
Отказы аппаратной части и программного обеспечения (ПО) компьютерных систем (КС) являются взаимозависимыми событиями. Взаимозависимость может возникать из-за влияния отказов друг на друга, влияния режимов применения и т.д. В связи с продолжающимся ростом объема программ и расширением функций, выполняемых ими, проблема создания надежного ПО для КСсистем управления реального времени приобретает все большее значение и становится все более важной и актуальной. Одним из наиболее трудоемких этапов создания ПО являются этапы комплексной отработки ПО, когда разработчик ПО проводит прогоны с различными исходными данными по максимально возможным ветвям ПО с целью выявления ошибок. По оценкам специалистов затраты на отработку достигают 50% стоимости разработки ПО. В этой связи снижение затрат (как финансовых, так и временных) на отработку ПО является важной и актуальной задачей. Рассматривается задача статистического решения, в которой каждый прогон с некоторыми исходными данными стоит некоторую фиксированную сумму, и предполагается, что разработчик может проводить прогоны ПО последовательно, делая после каждого прогона вывод о том, следует ли ему принять решение прекратить дальнейшие прогоны ПО или же отложить принятие этого решения и провести очередной прогон. Процедура последовательного выбора дает ответ на вопрос должен ли разработчик прекратить или нет процедуру прогонов по всем ветвям ПО с различными исходными данными. Одним из основных инструментов моделирования стохастических систем являются марковские цепи. Исследуются многокритериальные задачи оптимального управления для систем, моделируемых марковскими цепями. В задаче принятия решений необходимо установить, окупает ли прирост (от новых прогонов) количества вновь обнаруженных ошибок и плату за их получение. Это характерно для задач теории статистических решений, в частности, остановки процесса прогонов тестовых программ для диагностирования и исправления ошибок. Исследуются многокритериальные задачи оптимального управления для систем, моделируемых марковскими цепями; введено понятие управляемых марковских цепей с векторными доходами; доход (или штраф) системы при выборе решения нельзя выразить одним числом (примером, могут служить ситуации, возникающие при разрешении конфликтов в КС, где важно не только общее время ожидания, но и времена ожидания каждого ресурса в отдельности); многокритериальное обобщение задачи об оптимальной остановке. Важно установить, окупает ли прирост информации от новых данных плату за ее получение. Это характерно для задач остановки вычислительного процесса. Анализируется многокритериальная задача оптимального управления процессом отработки ПО КС реального времени, моделируемой марковскими цепями. Исследуются теоретические методы, разработаны правила и алгоритмы, позволяющие осуществить оптимальную остановку процесса отработки ПО, за счет использования более общих принципов оптимальности: марковских цепей с векторными доходами. Между множеством всех стратегий для построенной марковской цепи и множеством всех правил выбора остановки процесса отработки ПО установлено, что слабо оптимальная стратегия для управляемой цепи Маркова определяет оптимальное правило выбора для остановки. Решена задача при паретовской и совокупно экстремальной функциях выбора. Показана возможность использования полученных результатов единообразно сводить многокритериальную задачу к однокритериальной. Предложенное решение многокритериальной задачи оптимального управления процессом отработки ПО КС реального времени может быть использовано при отработке ПО для КС работающих в реальном масштабе времени. Полученные теоретические результаты и приведенные примеры подтверждают возможность использования полученных алгоритмов в реальном процессе отработки ПО КС реального времени. Список литературы[1]. Андреев А.М., Можаров Г.П., Сюзев В.В. Многопроцессорные вычислительные системы: теоретический анализ, математические модели и применение. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2011. 334 с.[2]. Андреев А.М., Березкин Д.В., Можаров Г.П.,Свирин Ил.С. Математическое моделирование надежности компьютерных систем и сетей // Вестник МГТУ им. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012. Спец. выпуск «Моделирование и идентификация компьютерных систем и сетей». С. 3-46. [3]. Кельберт М.Я., Сухов Ю.М. Вероятность и статистика в примерах и задачах. Т. 2: Марковские цепи как отправная точка теории случайных процессов и их приложения. М.: МЦНМО. 2010. 560 с. [4]. Foss S., Shneer S., Turlikov A. Stability of a Markov-modulated Markov chain, with application to a wireless network governed by two protocols. Stochastic Systems. 2012. Vol.2. no. 1. pp. 208-231. [5]. Топорков В.В. Модели распределенных вычислений. М.: Физматлит. 2011. 320 с. [6]. Ширяев А.Н. Вероятностно-статистические методы в теории принятия решений. М.: ФМОП, МЦНМО. 2011. 144 с. [7]. Королёв В.Ю., Бенинг В.Е., Шоргин С.Я. Математические основы теории риска. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2011. 620 с. [8]. Ногин В.Д. Принятие решений при многих критериях. СПб: Изд-во «ЮТАС». 2007. 104 с. [9]. Карманов А.В. Исследование управляемых конечных марковских цепей с неполной информацией (минимаксный подход). М.: ФИЗМАТЛИТ. 2002. 176 с. [10]. Peskir G., Shiryaev A. Optimal stopping and free-boundary problems. Basel: Birkhäuser, 2006. 500 p. Публикации с ключевыми словами: компьютерные системы, программное обеспечение, марковские цепи, конфликты в компьютерных системах, моделирование стохастических систем, управляемые марковские цепи, векторные доходы, многокритериальная задача об оптимальной остановке Публикации со словами: компьютерные системы, программное обеспечение, марковские цепи, конфликты в компьютерных системах, моделирование стохастических систем, управляемые марковские цепи, векторные доходы, многокритериальная задача об оптимальной остановке Смотри также:
Тематические рубрики: Поделиться:
|
|
|||||||||||||||||||
|