Дмитрий Волканов / Василий Пашков, 4 курс, mod-sem

На этом форуме публикуются и уточняются постановки задач студентам, а также отслеживается ход их выполнения

Модератор: staff

Закрыто
Бычков Иван
Аспирант
Сообщения: 179
Зарегистрирован: 23 сен 2008 01:19 pm

Дмитрий Волканов / Василий Пашков, 4 курс, mod-sem

Сообщение Бычков Иван »

Примечание:

Тема работы:
Исследование эффективности гибридного генетического алгоритма для задачи выбора оптимального набора механизмов отказоустойчивости для систем реального времени.

Расшифровка темы:
Для систем реального времени существует множество различных механизмов обнаружения и исправления ошибок (например, резервирование, N-версионное программирование, восстановление блоками, N-версионное программирование+резервирование). Аппаратных или программных компонентов в системе может быть очень много. Вариантов устройств или программ, которые могут присутствовать в системе на месте соответственно аппаратного и программного компонентов ещё больше. Каждое устройство или программа обладает своими характеристиками надёжности и ценой.
Необходимо выбрать такой набор устройств и программ при которых надёжность максимальна при ограничениях на цену.


Актуальность задачи:
Если в качестве механизма отказоустойчивости используется только резервирование, то такая задача широко рассмотрена в литературе.
В тоже время автору постановки задачи и авторам обзора W. Kuo, R. Wan, "Recent Advances in Optimal reliability Allocation",2006 известна только одна статья где рассматриваются все вышеперечисленные механизмы отказоустойчивости. В качестве алгоритма выбора в той статье используется алгоритм имитации отжига.

Цель работы:
Оценить эффективность гибридного генетического алгоритма для для задачи выбора оптимального набора механизмов отказоустойчивости для систем реального времени.


План работы:
1. Провести обзор решения задач выбора оптимального набора механизмов отказоустойчивости для систем реального времени.
2. Изучить литературу по модификациям генетического алгоритма, в особенности по гибридным генетическим алгоритмам.
3. Поставить формальную постановку задачи.
4. Предложить гибридный генетический алгоритм для решения этой задачи.
5. Реализовать предложенный алгоритм
6. Провести экспериментальное исследование алгоритма.
7. (Опционально) Разработать проект графического средства для проведения экспериментов
8. (Опционально) Реализовать это средство


Ожидаемые результаты:
1. Программа на основе конструктора алгоритмов, реализующая гибридный генетический алгоритм
2. Результаты экспериментального исследования
3. (Опционально) Графическое средство проведения экспериментов
Пашков Василий
Аспирант
Сообщения: 34
Зарегистрирован: 19 дек 2008 11:40 am

отчет за 7-й семестр

Сообщение Пашков Василий »

Результаты работы за семестр:
• Изучен целый ряд статей по методам отказоустойчивости, решению данной задачи (по англоязычным материалам написаны обзоры), гибридному генетическому алгоритму.
• Написан обзор по методам отказоустойчивости на основе прочитанных статей. В обзоре подробно рассматривается идея каждого метода и схема его работы.
• Написан обзор по методам решения поставленной задачи.
• Написана формальная постановка задачи.
• Предложена неформальная схема работы и схема кодирования для гибридного генетического алгоритма.

Планы на следующий семестр:
• Формализовать схему работы гибридного генетического алгоритма.
• Реализовать предложенный алгоритм в виде программного средства с использованием конструктора алгоритмов.
• Подготовить примеры экспериментальных систем и провести эксперименты с ними.
• Проанализировать полученные результаты и оценить эффективность гибридного генети-ческого алгоритма для решения поставленной задачи.
Пашков Василий
Аспирант
Сообщения: 34
Зарегистрирован: 19 дек 2008 11:40 am

Сообщение Пашков Василий »

Постановка задачи:
Разработать и реализовать метод выбора оптимального набора механизмов отказоустой-чивости для системы реального времени с использованием гибридного генетического алгорит-ма и исследовать его эффективность.

Обоснование актуальности задачи.
В обзоре [1] показана актуальность выбора набора механизмов отказоустойчивости и ме-тоды ее решения для вычислительных систем реального времени.
В более ранних работах, посвященных решению подобной задачи, рассматривалось ис-пользование либо только аппаратных, либо только программных механизмов отказоустойчиво-сти. И только в статье [3] впервые предлагается их совместное использование, а в качестве ал-горитма выбора применяется алгоритм имитации отжига.
Данной курсовая работа направлена на развитие идеи совместного использования про-граммных и аппаратных механизмов отказоустойчивости, но выбор их оптимального набора осуществляется на основе гибридного генетического алгоритма.

Литература
1. W. Kuo and R. Wan Recent, “Advances in Optimal Reliability Allocation”, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, A: Systems and Humans, 36(6), 2006.
2. M. Gen, Y. Yun, “Soft computing approach for reliability optimization: State-of-the-art sur-vey”, Reliability Engineering and System Safety, 91, pp.1008-1026, 2006.
3. N. Wattanapongsakorn and S.P. Levitan, “Reliability Optimization Models for Embedded Sys-tems With Multiple Applications”, IEEE Transactions on Reliability, vol. 53, no.3, September 2004.
4. W. Kuo and V. R. Prasad, “An Annotated Overview of System-Reliability Optimization”, IEEE Transactions on Reliability, vol. 49, no. 2, June 2000.
5. Z. Xie, H. Sun and K. Saluja, “A Survey of Software Fault Tolerance Techniques”.
6. A. Avizienis, "The Methodology of N-Version Programming", Chapter 2 of Software Fault Tolerance, M. R. Lyu (ed.), Wiley, 23-46, 1995.
7. Григорян М.В. Разработка и реализация метода выбора оптимального набора механиз-мов отказоустойчивости для бортовых вычислительных систем с использованием гене-тических алгоритмов // Дипломная работа. Москва, 2007.
Балаханов Вадим
Сотрудник
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 23 сен 2004 12:13 pm

Сообщение Балаханов Вадим »

Есть несколько вопросов:

1) Что такое "неформальная схема алгоритма" и в чем заключается ее формализация? Результатом будет алгоритм или "формальная схема"?

2) Было бы неплохо хотя бы вкратце упомянуть, в чем "гибридность" алгоритма. А то непонятно, насколько значима как результат работы предложенная схема - ведь схема генетического алгоритма давно уже всем известна.

3) Что за "примеры экспериментальных систем"? Некие численные характеристики систем? Модели? Макеты? Прототипы?

4) Каковы критерии эффективности алгоритма?

5) Немножко offtopic: а что, студентам не дали прав редактировать собственные сообщения? Отчет приведен в форме неупорядоченного набора абзацев. :)
Бычков Иван
Аспирант
Сообщения: 179
Зарегистрирован: 23 сен 2008 01:19 pm

Сообщение Бычков Иван »

1) Результаты работы за семестр.
«Написана формальная постановка задачи»

формальная постановка задачи — это результат?
Где можно с ней ознакомиться?
Закрыто