本文選題：冗余分配 + 可靠性?xún)?yōu)化　； 參考：《軟件學(xué)報(bào)》2017年02期

【摘要】：在需要長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行的軟件系統(tǒng)中,由于持續(xù)運(yùn)行時(shí)間和任務(wù)響應(yīng)速度的要求增加,工作組件在被探測(cè)到失效后將被冗余組件實(shí)時(shí)替換.但現(xiàn)有可靠性?xún)?yōu)化研究通常假設(shè)冷備份冗余在所有積極冗余組件失效后才使用.針對(duì)支持實(shí)時(shí)替換的混合冗余策略,對(duì)其冗余度優(yōu)化分配進(jìn)行研究.該策略不僅能夠保障系統(tǒng)可靠性,而且能夠保障系統(tǒng)性能,故選用實(shí)時(shí)可用性和任務(wù)完成效率兩類(lèi)約束條件,建立冗余配置代價(jià)最小化模型.基于馬爾可夫鏈理論對(duì)可靠性及性能兩類(lèi)系統(tǒng)指標(biāo)進(jìn)行定量分析;采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)非線(xiàn)性的狀態(tài)分析模型進(jìn)行計(jì)算;改進(jìn)二元組編碼遺傳算法對(duì)上述優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解.采用實(shí)例對(duì)串并聯(lián)系統(tǒng)中實(shí)時(shí)可用性及任務(wù)完成效率的分析進(jìn)行了說(shuō)明,并對(duì)優(yōu)化冗余分配模型進(jìn)行了驗(yàn)證.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在相同冗余度下,支持實(shí)時(shí)替換的混合冗余策略在任務(wù)完成效率方面優(yōu)于傳統(tǒng)的混合冗余策略.所以,在相同約束條件下不同混合冗余策略需要采用不同的冗余優(yōu)化配置方案.
[Abstract]:In software systems that need to run reliably for a long time, due to the increasing requirements of continuous running time and task response speed, the work components will be replaced by redundant components in real time after detection of failure. However, existing reliability optimization studies generally assume that cold backup redundancy is only used after all active redundant components fail. Aiming at the hybrid redundancy strategy which supports real-time substitution, the optimal allocation of redundancy degree is studied. The strategy can not only guarantee system reliability but also guarantee system performance. Therefore, two kinds of constraints, real-time availability and task completion efficiency, are selected to minimize the cost of redundant configuration. Based on Markov chain theory, the reliability and performance of the two kinds of system indicators are quantitatively analyzed; the nonlinear state analysis model is calculated by numerical method; and the optimization problem is solved by improved binary coded genetic algorithm. An example is given to illustrate the real-time availability and task completion efficiency of series-parallel systems, and the optimal redundancy allocation model is verified. The experimental results show that the hybrid redundancy strategy which supports real-time replacement is superior to the traditional hybrid redundancy strategy in task completion efficiency under the same redundancy degree. Therefore, different mixed redundancy strategies need to adopt different redundant optimal configuration schemes under the same constraint conditions.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61309005) 重慶市前沿與應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃(cstc2014jcyj A40015)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TP18;TB114.3

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本文編號(hào)：2042627