![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Целью проекта является развитие теории, создание и развитие методов и инструментальных средств поддержки проектирования, сопровождения и модернизации аппаратных программных средств встроенных систем реального времени. Реализация проекта предполагает разработку методов и средств для оценки производительности и надежности таких систем, синтеза и оптимизации их архитектур, планирования вычислений, проверки правильности их программ но го обеспечения. Ожидаемыми результатами работы являются: 1) архитектура интегрированной среды поддержки разработки и интеграции встроенных систем реального времени (СРВ); 2)архитектура среды выполнения моделей компонентов СРВ; 3) проект единого формата описания встроенных СРВ; 4) прототип инструментальных средств поддержки разработки и интеграции встроенных систем реального времени; 5) методики совместного применения созданных методов и инструментальных средств для поддержки разработки и интеграции встроенных систем реального времени.
В 2015 году коллектив ЛВК завершил работы по научно-исследовательской теме «Методы и инструментальные средства анализа функционирования и разработки встроенных систем реального времени». Встроенные системы реального времени являются одним из подклассов распределённых вычислительных систем (РВС). РВС – это многомашинные вычислительные комплексы, которые собирают, передают и обрабатывают информацию, а также принимают решения в режиме реального времени. В рамках данных работ наш коллектив исследовал новые подходы к моделированию РВС и разработал экспериментальный образец инструментального средства, охватывающий все стадии разработки и интеграции РВС РВ. Такое средство позволят проверять разрабатываемые РВС РВ на соответствие проектным требованиям, проверять и отрабатывать взаимодействие компонентов РВС РВ, тестировать РВС РВ и оценивать степень их надёжности. Стоит отметить ориентированность инструментов на отработку РВС РВ даже на тех этапах, когда необходимая специальная аппаратура ещё недоступна, а также на обнаружение ошибок на ранних этапах разработки. Среди особенностей разработанного средства также стоит отметить открытость исходных кодов комплекса. Открытость программного обеспечения повышает прозрачность его функционирования и упрощает взаимодействие с другими научными коллективами. Большое внимание при работе над проектом было уделено внедрению результатов данной работы в учебный процесс. Были разработаны учебно-методические материалы по курсам “Алгоритмы планирования вычислений в системах реального времени”, “Имитационное моделирование в исследовании и разработке информационных систем” и “Надёжность программного обеспечения”. Эти курсы являются обязательными для студентов 3го и 4го курсов кафедры АСВК. В рамках выполнения данных работ были выделены следующие актуальные научные и практические задачи, решение которых позволило бы значительно увеличить эффективность применения разработанного прототипа: • Доработка прототипа разработанного в рамках НИР средства в части увеличения эффективности его работы и улучшения удобства пользования. • Интеграция разработанного средства со средствами верификации и планирования. • Развитие новых методов автоматизации обработки результатов моделирования. • Развитие новых методов визуализации данных результатов моделирования РВС РВ. • Развитие методов выбора модулей и механизмов обеспечения отказоустойчивости (МОО) для РВС РВ с учётом требований к надёжности. • Развитие методов оценки наихудшего времени выполнения распределённых программ в РВС РВ. • Разработка и реализация новых методов синхронизации времени эффективных в задачах полунатурного моделирования РВС РВ. • Предсказание времени прогона и степени распараллеливания запуска модели на множестве исходных наборов данных.
МГУ имени М.В.Ломоносова | Координатор |
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2011 г.-31 декабря 2011 г. | Методы и инструментальные средства анализа функционирования и разработки встроенных систем реального времени |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2012 г.-31 декабря 2012 г. | Методы и инструментальные средства анализа функционирования и разработки встроенных систем реального времени |
Результаты этапа: | ||
3 | 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Методы и инструментальные средства анализа функционирования и разработки встроенных систем реального времени |
Результаты этапа: | ||
4 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Методы и инструментальные средства анализа функционирования и разработки встроенных систем реального времени |
Результаты этапа: В 2014г. получены следующие основные результаты: 1. Разработаны методы и инструментальные средства поддержки анализа и разработки РВС второй очереди. 2. Проведено экспериментальное исследование второй очереди инструментальных средств поддержки анализа и разработки РВС. 3. Разработаны учебно-методические материалы по спецкурсу “ Имитационное моделирование ”. Выполненные работы: 1. В ходе создания методов и инструментальных средств поддержки анализа и разработки РВС второй очереди был выполнен ряд следующих работ. Во-первых, была модифицирована среда выполнения моделей. Во-вторых, внесены изменения в средства трансляции из формата UML в формат SCXML и из формата SCXML в UML. В-третьих, было разработано средство трассировки моделей. В-четвёртых, предложен и реализован алгоритм восстановления параметров модели по контрпримеру в UPPAAL. В-пятых, реализован метод оценки наихудшего времени выполнения. В-шестых, разработанметода оптимизации надёжности РВС РВ, включающего запуск имитационной модели для оценки времени выполнения компонентов РВС РВ. 2. В ходе экспериментального исследования второй очереди методов и инструментальных средств поддержки анализа и разработки РВС были выполнены следующие работы. Во-первых, была разработана модель поведения бортовых компьютеров автомобилей и проведено её экспериментальное исследование. Во-вторых, проведено экспериментальное сравнение модифицированной и штатной среды выполнения моделей. В-третьих, проведены эксперименты с модифицированным средством трансляции из формата UML в формат SCXML. В-четвёртых, проведено экспериментальное исследование различных схем трассировки моделей. В-пятых, проведено экспериментальное исследование алгоритма восстановления параметров модели по контрпримеру в UPPAAL. В-шестых, было проведено экспериментальное исследование средств оценки наихудшего времени выполнения программ. В-седьмых, было проведено экспериментальное исследование средства оптимизации надёжности РВС РВ. 3. Был подготовлен и прочитан обязательный курс для 3 курса кафедры АСВК по теме "Имитационное моделирование в исследовании и разработке информационных систем" Название курса было уточнено по сравнению с исходным планом на 2014 год. В курсе рассматриваются как "традиционные" методы имитационного моделирования, так и особенности построения моделей аппаратных и программных средств информационно-вычислительных систем. | ||
5 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Методы и инструментальные средства анализа функционирования и разработки встроенных систем реального времени |
Результаты этапа: В 2015 году коллектив ЛВК завершил работы по научно-исследовательской теме «Методы и инструментальные средства анализа функционирования и разработки встроенных систем реального времени». Встроенные системы реального времени являются одним из подклассов распределённых вычислительных систем (РВС). РВС – это многомашинные вычислительные комплексы, которые собирают, передают и обрабатывают информацию, а также принимают решения в режиме реального времени. В рамках данных работ наш коллектив исследовал новые подходы к моделированию РВС и разработал экспериментальный образец инструментального средства, охватывающий все стадии разработки и интеграции РВС РВ. Такое средство позволят проверять разрабатываемые РВС РВ на соответствие проектным требованиям, проверять и отрабатывать взаимодействие компонентов РВС РВ, тестировать РВС РВ и оценивать степень их надёжности. Стоит отметить ориентированность инструментов на отработку РВС РВ даже на тех этапах, когда необходимая специальная аппаратура ещё недоступна, а также на обнаружение ошибок на ранних этапах разработки. Среди особенностей разработанного средства также стоит отметить открытость исходных кодов комплекса. Открытость программного обеспечения повышает прозрачность его функционирования и упрощает взаимодействие с другими научными коллективами. Большое внимание при работе над проектом было уделено внедрению результатов данной работы в учебный процесс. Были разработаны учебно-методические материалы по курсам “Алгоритмы планирования вычислений в системах реального времени”, “Имитационное моделирование в исследовании и разработке информационных систем” и “Надёжность программного обеспечения”. Эти курсы являются обязательными для студентов 3го и 4го курсов кафедры АСВК. В рамках выполнения данных работ были выделены следующие актуальные научные и практические задачи, решение которых позволило бы значительно увеличить эффективность применения разработанного прототипа: •Доработка прототипа разработанного в рамках НИР средства в части увеличения эффективности его работы и улучшения удобства пользования. •Интеграция разработанного средства со средствами верификации и планирования. •Развитие новых методов автоматизации обработки результатов моделирования. •Развитие новых методов визуализации данных результатов моделирования РВС РВ. •Развитие методов выбора модулей и механизмов обеспечения отказоустойчивости (МОО) для РВС РВ с учётом требований к надёжности. •Развитие методов оценки наихудшего времени выполнения распределённых программ в РВС РВ. •Разработка и реализация новых методов синхронизации времени эффективных в задачах полунатурного моделирования РВС РВ. •Предсказание времени прогона и степени распараллеливания запуска модели на множестве исходных наборов данных. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".