Анотація до роботи:

Бахтарі Хедаятоллах. Методи та засоби підвищення ефективності розрахунку надійності відмовостійких багатопроцесорних систем. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп’ютерні системи та компоненти. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2008.

Дисертація присвячена подальшому розвитку теоретичних засад розробки та використання GL-моделей поведінки відмовостійких багатопроцесорних систем (ВБС) у потоці відмов для розрахунку надійності таких систем шляхом виконання статистичних експериментів з моделями. Досліджуються питання спрощення моделей. Пропонується вдосконалення методу мінімізації, а також зменшення перебору під час пошуку оптимальної за тим чи іншим критерієм моделі. За критерієм мінімуму числа ребер, що втрачаються моделлю при появі вектора стану, що має m+1 нульову компоненту, ВБС, стійкої до m відмов, розроблено алгоритм, що дає оптимальну модель без будь якого перебору. Введено поняття впорядкованості реберних функцій моделі. Для випадку m=3 будується спеціальне дерево, яке дозволяє сформулювати умови існування попарних реберних циклів (ПРЦ), що ускладнюють перетворення моделей. На базі цих умов запропоновано алгоритм пошуку ПРЦ, що виникають при перетворенні моделей. Пропонується нова GL-модель, яка будується на базі декількох 4-реберних графів, в ній не виникають ПРЦ, і вона значно спрощує перетворення моделей.

Розроблено та досліджено спеціалізовану структуру засобу підтримки процедур моделювання поведінки ВБС у потоці відмов різної (заданої) кратності, що надають можливість оптимізувати саме процес моделювання.

В дисертації аналізуються і пропонуються нові методи формування, оптимізації та перетворення графо-логічних моделей (GL-моделей) поведінки відмовостійких багатопроцесорних систем (ВБС) в потоці відмов та нові керовані генератори псевдовипадкових двійкових рівновагових векторів, які орієнтовані на підвищення ефективності розрахунку надійності ВБС шляхом виконання статистичних експериментів з GL-моделями. Основні результати роботи полягають у наступному:

1. Вдосконалений метод мінімізації базових GL-моделей, який дозволяє здійснювати більш глибоку мінімізацію моделі.

2. Вдосконалений та адаптований для GL-моделей метод скорочення перебору при виборі оптимальних рішень. Запропоновано використовувати 2 таблиці, стовпці яких охоплюють всі двійкові вектори з m та m+1 нульовими компонентами. Метод дозволяє знаходити оптимальну по будь-якому з відомих критеріїв модель.

3. Запропонований алгоритм, який дозволяє без перебору формувати базову модель (для випадку m=3), оптимальну по критерію мінімуму числа втрачених ребер при появі вектору стану ВБС, яка має m+1 відмов. В основу алгоритму покладено доведене в дисертації твердження, яке дозволяє впорядкувати процедуру склеювання реберних функцій моделі.

4. Запропонований спосіб попереднього аналізу базової GL-моделі, який дозволяє спростити її трансформацію в небазову модель. Для цього розроблено впорядкування реберних функцій, на основі якого сформульовані умови існування попарних реберних циклів (ПРЦ), які ускладнюють процедуру перетворення моделей. Доведені відповідні твердження. Сформульовані умови спрощують алгоритм визначення ПРЦ.

5. Запропонована нова GL-модель ієрархічного типу та метод її побудови для випадку m=3. Характерними особливостями моделі є наступні: вона складається з декількох простих графів, значно спрощує алгоритм перетворення базової моделі в небазову шляхом проведення додаткових ребер в графі моделі та не містить ПРЦ, проте має більшу кількість ребер.

6. Розроблені нові апаратні засоби генерації двійкових векторів, які містять ознаки відмов заданої кратності модулів відмовостійкої системи з урахуванням наявності або відсутності поділюваних (спільних) ресурсів для підсистем ВБС. Розроблено відповідне алгоритмічне забезпечення для запропонованих структурних рішень для засобів генерації відмовних ситуацій, а також отримано аналітичні співвідношення, які дають можливість оцінювати основні часові параметри розроблених формувачів, зокрема, обчислити час генерації заданої множини перестановочних наборів.

Публікації автора:

1. Романкевич В.А., Потапова Е.Р., Бахтари Хедаятоллах, Назаренко В.В. GL-модель поведения отказоустойчивых многопроцессорных систем с минимальным числом теряемых рёбер // Вісник НТУУ “КПІ”.- Інформатика, управління та ОТ.-2006.- №45.-С.93-100 (Автором дисертації виконано доведення твердження про можливість склеювання ребер моделі з власними функціями не тільки у канонічному вигляді).

2. Романкевич В.А., Потапова Е.Р., Бахтари Хедаятоллах. Иерархическая модель поведения ОМС в потоке отказов // Электронное моделирование.- 2008.- т.30, №4.- с.75-82 (Дисертантом доведено положення про відсутність ПРЦ у новій моделі, виконана експериментальна перевірка).

3. Романкевич В.А., Кононова А.А., Бахтари Хедаятоллах. Условия существования попарных рёберных циклов в GL-моделях K(3,n) // Вісник НТУУ “КПІ”.- Інформатика, управління та ОТ.-2007.- №46.-С.54-61 (Автором сформульовано та доведено умови існування ПРЦ у моделях K(3,n)).

4. А.М. Романкевич, В.А. Романкевич, Бахтари Хедаятоллах. Об одном способе оптимизации моделей поведения отказоустойчивых многопроцессорных систем // Радіоелектронні і комп‘ютерні системи.- 2008.- №7.- с.49-52 (Автором дисертації виконано перевірку вірності головного положення та проведено необхідні експерименти з моделями K(3,n)).

5. Гроль В.В., Хедаятоллах Бахтари, Фаллаги Али. Структурный метод формирования последовательностей двоичных псевдослучайных (n,k)-векторов при моделировании ОМС // Теоретические проблемы информатики и ее приложения: Сб.науч.тр., Под ред. проф. А.А.Сытника.-Изд-во Сарат. ун-та.- 2006.- Вып. 7.-С.36-43 (Дисертантом проаналізовано результати моделювання структури генератора та одержані основні його ймовірносні характеристики).

6. Romankevych V., Potapova K., Hedayatollah Bakhtari. K-out-of-n and K(m,n) systems and their models // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Workshop,- Russia, Sochi, September 2006,- p.189 (Дисертантом виконано порівняльний аналіз k-out-of-n и K(m,n) систем).

7. В.А. Романкевич, Е.Р. Потапова, Хедаятоллах Бахтари, А.А. Кононова. О моделировании поведения отказоустойчивых многопроцессорных систем в потоке отказов // Труды 7-й МНПК СИЭТ-2006 Одесса.- 2006.- С. 154 (Автором дисертації досліджені особливості моделей K(3,n)).

8. Горожин А.Д., Кононова А.А., Новак Е.И., Бахтари Хедаятоллах. Алгоритмы поиска попарных реберных циклов в небазовых GL-моделях // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. Тези доповідей.- 2006.- №4(додаток).- С. 7 (Дисертантом розроблено алгоритм пошуку ПРЦ у моделях K(3,n)).

9. А.М. Романкевич, В.А. Романкевич, Бахтари Хедаятоллах. Дерево иерархии ребер GL-модели // Компьютерные науки и информационные технологии: Тезисы докладов Междунар. научной конференции, посвящённой памяти проф. А.М.Богомолова.- Саратов: Изд-во Сарат.ун-та, 2007.- С.98-99 (Дисертант сформулював вимоги до вектора стану ВБС у випадках втрати моделлю пари ребер).

10. Romankevich V., Potapova K., Hedayatollah Bakhtari. The some properties of model’s of k-out-of-n system’s behavior in the stream of faults // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium.- Armenia, Yerevan, September 2007.- p.763 (Дисертантом виконано дослідження особливостей K(m,n) моделей у потоці відмов).