基于优先级降低策略的回卷恢复容错实时调度算法研究

实时系统中任务的超时完成将会导致灾难性后果,因此实时系统必须具备实时性和可靠性保障。为了提升系统的容错能力,该文基于回卷恢复容错模型,提出了容错优先级降低策略,并基于此策略对系统进行可调度性分析,推导出了任务最坏响应时间的计算公式。为了快速确定一组最优的容错优先级降低配置,该文提出了一种有效的搜索算法,该算法能够将容错优先级降低配置的搜索空间由O(n!)降低为O(n2)。最后,仿真实验表明容错优先级降低策略可以显著提升系统的容错能力。     

面向容错的对地观测卫星实时任务调度研究

提出一种面向容错的对地观测卫星任务调度模型,该模型采用主版本/副版本技术可以实现对任意时刻一颗卫星失效时的容错.在容错调度模型的基础上,提出了一种卫星容错调度算法FTSS.FTSS采用重叠技术,有效提高了卫星资源利用率.此外,FTSS采用了任务合成策略可以有效减少实际执行任务的个数从而进一步提高系统的可调度性.为了验证FTSS算法的性能,本文通过模拟实验对FTSS与其它3个基准算法进行了比较分析.实验结果表明FTSS优于其它算法,适合卫星实时任务容错调度.     

嵌入式系统中基于DAG的容错调度算法设计

首先针对任务间有依赖关系的任务,建立了有向图(DAG)任务模型;随后,采用动态关键路径调度策略BDCP(Better List Scheduling Algorithm)进行静态调度;最后是以BDCP为基础,在同步节点处添加可重叠的时间冗余,提出了FT-DAG(Fault Tolerant DAG)容错调度算法。同步节点是指DAG中那些直接前继个数大于1的节点。同步节点恢复技术具备容错、提升调试能力以及更少的容错开销。通过一个实例展现FT-DAG的调度过程,并把FT-EDFFT容错调度算法与之对比,验证所提算法的优势。     

基于自适应调度的网格容错机制研究

在研究现有网格计算容错技术的基础上,结合蚂蚁算法的自适应优势改进现有容错技术Migol的任务调度策略,构建一个效率更高的网格计算自适应容错框架.通过仿真实验,验证了该模型在保证系统稳定性的同时能提高系统资源利用率.     

软件定义网络容错控制平面的最小覆盖布局方法

容错控制平面通过将多个控制器部署在不同的网络设备上进而增强网络的可靠性,但是大量的控制器部署带来了巨大的布局成本,严重地限制了容错控制平面在实际网络中的部署与应用。为了解决上述问题,该文首先构造了容错控制平面的最小覆盖布局模型,然后设计了一种基于局部搜索策略的启发式控制器布局算法,避免搜索结果陷入局部最优解。在不同规模网络中的仿真结果表明,相对于其他算法,所提算法可以在保证网络容错需求的同时,降低网络中部署控制器的数量。     

无线视频传输容错算法研究新进展

视频信号经过压缩编码后通过Rayleigh衰减无线信道传输，容易受到突发性错误的影响，造成视频传输质量下降。容错(error resilience)是保证无线视频传输质量的重要措施。本文首先对几种无线信道模型进行了概括与比较，然后总结了各种容错算法的优缺点和最新研究进展情况。重点讨论了在传输层实施的前向纠错编码(FEC)和反馈差错控制，在编码器端根据不同的信道传输特性所采用的容错算法，包括帧内刷新、长期限存储、分层编码和多描述编码。本文还通过一种传输方案对容错策略的组合实施情况进行了分析。最后探讨了无线视频传输容错算法的发展趋势和挑战，提出了几个值得重视的发展方向。     

虚拟化云平台中实时任务容错调度算法研究

为了在云平台下满足实时系统的高可靠性要求,提出了一种虚拟化云平台中的容错调度算法（FSVC, fault-tolerant scheduling algorithm in virtualized clouds）,FSVC通过主副版本方法来实现对物理主机的容错,采用副版本重叠技术与虚拟机迁移技术来提高算法的调度性能。为了达到容错的要求,分析了这2种技术应满足的约束。此外,FSVC中包含了一种两阶段策略以进一步提高算法性能。大量仿真实验表明,在虚拟化云平台中,FSVC能有效地提高系统可调度性与资源利用率。     

大数据环境下的可靠存储技术思考

针对分布式容错技术的研究,提出了两点关键要求:降低冗余开销、提高节点修复效率。分析目前主流的容错策略:复制、纠删码、再生码、基于局部可修复码,并认为这些容错策略存在不同程度的缺陷,因此设计出容错能力、计算效率及存储利用率更高的容错策略,仍是未来很长一段时间内值得深入研究的问题。     

基于自适应动态规划的一类非线性系统的容错控制器设计

针对存在执行器故障的一类仿射非线性系统,基于自适应动态规划方法,提出了一种新型的容错控制器。利用故障观测器估计执行器故障,并利用故障信息构建一个改进型的性能指标函数,将容错控制问题转化为最优控制问题。同时使用策略迭代(PI)算法,通过构造评价神经网络来求解HJB方程,获得近似最优容错控制律,并且基于李雅普诺夫函数,证明该容错控制器可以确保闭环系统渐近稳定。最后,通过仿真验证了该方法的有效性。     

关于超立方体网络的容错路径选择

文章给出ｎ－维超立方体网络的容错路径选择算法，该算法具有自适应性，可以防止死锁和活锁现象的发生，应用该算法，可求出一条基于安全优先策略的可行最短路径。     

容错的并行多重网格算法

高性能计算机上并行程序用到的结点越来越多,而在程序运行期间中发生结点失效的概率也随之增大.对于计算时间很长的程序,容忍结点失效的容错能力显得尤为重要.并行多重网格算法(MG)被广泛用于求解大型工程和物理问题中的偏微分方程组的数值解.为了实现MG算法的容错能力,提出了一种基于容错MPI的容错并行多重网格算法FT-MG.实验结果表明:FT-MG算法在引入少许开销的条件下实现了MG算法的容错能力.     

基于NoC的容错路由算法

各种各样的软件和硬件上的错误都会破坏网络的数据传输,因此研究No C网络的容错算法是非常必要的。在基于XY路由算法的基础上提出了改进的容错路由算法,当链路或者传输节点之间发生错误时,可通过重新设置路由规则来获取一条有效的路由路径。在FPGA上进行路由容错算法的仿真,并和目前常用的几种路由算法在所适用拓扑、是否防止死锁等方面进行对比。仿真结果显示改进的路由容错算法性能优越,是可行的。     

电磁场FDTD算法的容错分析与实现

 针对时域有限差分(FDTD)算法的计算机实现困难,提出时间与空间容错概念,并详细分析了FDTD算法的容错特性,以及影响容错FDTD执行性能与计算精度的几个关键因素.在容错实现中,本文提出容错写盘时忽略理想匹配层(PML)吸收边界,并利用内存映射技术实现电/磁场值数组,然后将其应用到FDTD算法的时间与空间容错中.数值模拟实例和相关的性能比较结果验证了方法的有效性.     

混合搜索策略及其在VLSI冗余最优分配中的应用

容错技术对于提高VLSI电路的可靠性和成品率十分重要。为实现容错，系统必须提供冗余。本文利用模拟退火、禁忌搜索等现代优化算法求解VLSI系统中基于全局冗余的最优分配问题，并在此基础上提出结合两者优势的混合搜索策略TS^2A。实验结果表明，该方法在搜索质量上优于单一的优化方法。     

一种新的适用于算法容错的加权校验和编码方案

基于算法的容错或算法容错是提高实时数字信号处理和其他大规模计算环境中并行系统可靠性的有效方案，本文讨论了一种新的具有高纠错能力的广义加权校验和编码方法，并进一步给出了快速的检测的检错纠错算法，最后讨论了新的编码方案在容错运算中的应用。     

用于神经网络容错的动态冗余BP算法

多层感知器(MLP)的容错性传统上采用改进算法和部件冗余方法。该文提出了一种动态冗余BP算法,这种方法在传统的带冲量项的自适应BP算法的学习过程中,根据各权值重要度的不同选取重要的权值进行冗余处理。该算法能有效地提高网络的容错能力,与学习中注入故障这一典型的容错改进算法相比,尽管容错能力并不突出,但相对可节省大量的学习时间。     

时间触发网络的重构策略研究与实现

航空电子系统规模和复杂度的迅速增长,对时间触发网络的容错能力和可靠性提出了更高的要求。重构作为故障处理的一项重要技术,可以提高系统的容错能力和可靠性,延长系统的生命周期。在基于应用迁移的重构策略研究基础上,根据航空电子时间触发网络中不同资源约束条件,针对端系统模块级故障导致其上驻留应用失效的问题,提出了迁移、抢占、降级3种重构方式;针对时间触发网络,建立应用和消息的关联,基于可满足性模理论提出了一种支持端系统模块重构的消息调度算法;最后,通过仿真实验,从实时性角度验证了重构算法的合理性。     

基于H．264/AVC的3G视频业务容错策略研究

在分析了3G视频业务特点和适用于3G终端的容错技术后,针对流媒体和对话式视频业务提出了两种容错策略.实验结果表明,提出的容错策略针对流媒体业务和对话式业务,可以有效避免和降低传输丢包,并对解码后的视频质量有所改善.     

电力参数测试仪软件抗干扰设计

针对电网参数测试仪软件算法的特点,对测试软件进行了容错设计,采用了专门的数值容错设计,取得了很好的抗干扰效果。     

基于内建自测技术的Mesh结构NoC无虚通道容错路由算法

 在Zhang's算法绕行思想的基础上,提出了一种2D-Mesh结构片上网络无虚通道容错路由算法,用于解决多故障节点情况下片上网络的无虚通道容错路由问题.算法利用内建自测试机制获取故障区域的位置信息,通过优化绕行策略来均衡故障区域周围链路的负载并减少部分数据的绕行距离.针对8×8的2D-Mesh网络的仿真表明,与Chen's算法相比,在故障区域大小为2×2,网络时延为70 cycles的情况下,随着故障区域位置的变化所提算法可提高1.2%到4.8%的网络注入率.且随着故障区域面积的扩大,所提算法在减少通信时延,提高网络吞吐量方面的作用更为明显.