ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛЕНИЙ И ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БОРТОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЕЙ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

Аннотация

Целью исследования является повышение эффективности высокоуровнего проектиро-
вания робототехнических комплексов в части организации вычислений и диагностирования
программного обеспечения бортовых вычислителей. Рассматриваются три проблемы: на-
значения, планирования и диагностирования. Первая проблема, задача назначения, определе-
ние необходимых ресурсов и построения назначения программных модулей по процессорам
бортовых вычислителей согласно заданному критерию. В работе дана математическая по-
становка задачи, приведены алгоритмы, показано наличие областей эффективного домини-
рования алгоритмов в зависимости от выбранного критерия. Вторая проблема, задача пла-
нирования, определение последовательности выполнения заданий в многоканальных системах
согласно заданному критерию. Дана математическая постановка задачи, приведены алго-
ритмы и результаты их исследований. Особенностью рассматриваемых алгоритмов плани-
рования является использование единого подхода, а именно понятия отношения доминирова-
ния между процессорами и построение разрешимых классов систем. Третья проблема, диаг-
ностирование программного обеспечения. Сложность проблемы диагностирования вычисли-
тельных систем определяется не только их высокой размерностью, но и множественно-
стью причин возникновения нарушений. Источником нарушений вычислительного процессамогут быть как отказы аппаратуры, так и ошибки в организации вычислений допущенные
разработчиками. В работе используется иерархический подход, в этом случае компоненты
системы, связанные отношением включения, размещаются по уровням сложности так, что
модель компоненты более высокого уровня представляются композицией моделей более
низкого уровня. Для каждого уровня синтезируются свои средства диагностирования,
ориентированные на отказы информационных связей между компонентами предыдущего
уровня. В работе предлагается подход тестового диагностирования с использованием сете-
динамической модели, которая предполагает введение избыточности с целью упрощения
диагностического эксперимента и снижение трудоёмкости его подготовки. Данный подход
позволяет автоматически синтезировать средства диагностирования и обнаруживать на-
рушения в адресации информационных обменов при работе программного обеспечения робо-
тотехнических комплексов по прямому назначению. Апробация рассматриваемых алгорит-
мов проводилась с использованием разработанного автором программного обеспечения на
этапе проектирования бортовых комплексов в АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор».