基于故障配置的故障树生成

故障树分析是提高系统安全性和可靠性的有效方法。传统的人工故障树生成方式难以解决当前系统的庞大规模与复杂性的问题,且容易出错。为此,提出基于故障配置的故障树生成方法,引入软件产品线的可变性管理,用于系统故障建模与形式化分析。首先,定义故障特征图模型用于刻画系统故障间的约束关系,基于Kripke结构定义故障标记迁移系统来描述系统的行为;然后,基于模型的语义建立通过模型检测生成故障树的过程;最后,通过时序逻辑描述系统安全属性,利用模型检测工具SNIP验证安全属性进而生成故障树。案例研究验证了该方法的有效性。     

软件配置错误诊断与修复技术研究

软件的多样性、复杂性、灵活性和高度可定制性对系统的正确配置提出了挑战,配置错误已经成为影响应用服务质量的关键问题之一.很多学者和研究机构致力于配置错误的检测、诊断和故障修复的相关技术和方法研究,以提高复杂应用系统的可用性和可靠性.为系统了解软件配置错误相关的研究现状和进展,建立了一种多方面、多角度的分析框架对该领域的主要研究工作进行分类总结和分析评价,该分析框架覆盖了方法类型、方式和适用范围这3个方面的多个角度.基于该分析框架的分析结果,总结了当前软件配置错误相关研究中存在的问题,并针对今后该领域的研究趋势进行了展望,对继续和深入研究具有一定的指导意义.     

动态配置机制及其在水利信息系统中的应用

动态配置是指在软件系统运行时动态地改变系统的配置项。基于构件的软件系统配置项涉及系统的构件组成、构件间的连接关系和构件的物理分布。根据支持软件系统动态配置的反射体系结构,建立了动态配置模型,分析了动态配置模型的构成要素,定义了动态配置模型的元数据,以保障运行时系统一致性为基础,构造了动态配置模型的元协议。最后,通过实例,分析了所提出的动态配置机制在水利信息系统软件功能动态配置中的应用。实践表明,基于反射的系统动态配置模型及其实现机制,能在水利信息系统中有效应用,为解决水利信息系统的资源动态配置、支持动态需求等问题,提供了可行的技术方案。     

基于配置模糊的软件漏洞检测方法

为了检测特定配置条件下的软件漏洞,提出了一种配置模糊测试方法.它通过改变被测程序的配置检测一些只在特定运行时特定配置下才能表现出来的软件漏洞.应用程序运行在部署环境下时,配置模糊测试技术连续不断的模糊应用程序的配置信息,检查软件是否违反了“安全准则”,若违反,则表示存在一个安全漏洞,配置模糊测试技术执行测试时利用的是正在运行的一个应用程序的副本,因此不会影响应用程序的状态.描述了配置模糊测试方法的原型实现,并通过实验验证了该方法的高效性.     

可重构系统的演化修复机制

利用演化算法实现系统自修复是一种新的容错设计思路,但是演化是一个非常耗时的过程.已有的演化容错系统多属于静态演化,演化过程仅发生在系统设计阶段,系统在运行过程中不具有演化修复的能力.这类演化容错系统虽然可以避免演化耗时,但是只能修复已知错误,无法修复未知错误.针对上述问题,文中提出一种基于动态演化的修复机制,容错系统采用可重构系统和被检测系统的耦合设计方案.当被检测系统出现故障时,可重构系统通过系统演化实现在线自修复.为了减少演化耗时,系统根据错误类型采取不同措施:如果出现已知错误,系统直接在预置配置库中搜索修复配置;如果出现未知错误,则通过动态演化在线生成修复配置,并更新预置配置库.最后,将该容错设计方案用于典型电路的故障模式.实验结果表明,文中提出的演化修复机制提高了系统运行的实时可靠性,预置配置库设计减少了演化耗时.     

基于极点配置和椭球分析的传感器故障检测

针对具有未知扰动与测量噪声的线性离散时间系统,提出了一种传感器故障检测方法.首先,将传感器故障视为增广状态,将原始系统转化为一个等效的新线性动态系统.然后,基于鲁棒观测器设计和极点配置方法构造了一个故障检测观测器,使得生成的残差能够同时满足对扰动与噪声的鲁棒性和对故障的敏感性.此外,设计了一种基于椭球分析的残差评价方法,该方法可通过判断残差是否被无故障残差椭球包含来检测故障.最后,通过一个二阶RC电路模型的仿真算例验证了所提出方法的有效性与优越性.     

配电保护系统中故障检测定位的传感器配置

本文提出了一种配电系统中以故障检测和定位为目的的传感器配置布局的方法,主要研究了传感器配置的三个功能:短路故障定位,高阻故障(HIF)检测及其定位.它们表现为一种状态估计问题,首先用加权最小平方(WLS)估计法来检测故障,再用加权最小绝对值(WLAV)估计法来定位故障.仿真结果说明了这种方法的可行性和有效性.     

基于遗传算法的网络安全配置自动生成框架

合理配置网络安全设备以对信息系统实施必要的访问控制,是网络安全管理的一项重要任务。随着网络规模的不断扩大,各种用户权限之间会形成复杂的依赖关系,传统基于人工的方式配置网络访问控制策略,主要是依据业务系统的实际需求,按照最小权限的原则进行分配,这种分配方式忽略了权限之间的依赖关系,容易产生过授权的现象,从而为网络带来安全隐患。为解决该问题,提出了一个基于遗传算法的安全配置自动生成框架。首先,以网络规划信息和配置信息为基础,确定用户可能的权限,提取网络基础语义,构建相应的网络安全风险评估模型,实现不同安全配置的安全评估;然后,对网络中所有可能的安全配置进行合理编码,确定遗传算子和算法参数,生成初始种群;最后,通过遗传算法,自动选取较优个体来生成子代个体。该框架能够通过自动比较不同的安全配置下的网络安全风险,以及在可能的配置空间内自动搜索安全配置的最优解,来实现网络安全设备访问控制策略的自动生成。构造一个拥有20个设备、30个服务的模拟网络环境对该框架进行验证,在该模拟环境下,该框架能够在种群样本数目为150的条件下,不超过10次迭代即可找到较优的安全配置。实验结果充分表明,该框架能够根据网络的安全需求,自动生成合理的网络安全配置。     

#br# 一种面向枚举类型的配置约束提取方法

有研究表明软件配置故障已成为导致计算机系统异常和崩溃的一个重要因素。配置故障是由于用户无法充分地获取配置约束的信息进行误配置造成的,由于用户缺乏软件领域知识,配置故障难以避免。因此,如何对软件配置项的约束条件进行精确的分析和提取,从而为软件配置的故障诊断与修复提供依据,具有重要的研究意义。具体而言,枚举类型作为软件系统的常用类型,其取值空间的限制经常导致系统软件配置故障。基于此系统调研了6款常用的C/C++开源软件,包括Apache Httpd、Nginx、Postfix、MySQL、Redis和PostgreSQL的枚举类型配置约束特性,并针对已有方法存在枚举类型配置项取值空间漏报的问题,基于程序分析的方法设计和实现了面向枚举类型配置的自动化配置约束提取方法,大幅提高了针对以上开源软件的配置约束提取准确率,提升了软件配置的可用性和配置故障诊断能力。     

基于导出策略的路由配置错误检测方法

针对域间路由中易出现的路由配置疏忽,避免因不恰当配置引起域间路由不稳定事件,提出一种有效的路由配置错误检测方法.通过应用推断的域间路由导出策略,对路由宣告的前缀进行分析,检测出源配置错误和导出配置错误的潜在性,其间考虑选性路由对前缀宣告造成的影响,从而减少误判的可能性.实验结果表明,该方法利用较少的局部路由信息,可快速有效的检测出潜在的路由配置错误并辅助提升网络性能.     

基于多核实时操作系统的配置工具设计

多核实时操作系统相对于单核操作系统功能更多,使用也更为复杂。针对多核操作系统的配置、裁剪、移植带来不便的问题,提出一种多核实时操作系统的应用配置工具,该工具可以提高基于多核实时操作系统的应用开发效率,大幅降低出错率。首先,针对重庆邮电大学自主研发的多核控制操作系统(CMOS),对配置工具进行层次模块化设计,并根据CMOS需求设计一种可视化配置工具,完成界面生成引擎与代码自动生成;其次,为保证配置的逻辑正确性,提出了配置关联性检测。实验表明,多核操作系统配置工具的代码生成时间短、错误率低,适用于操作系统CMOS,从而验证了该配置工具的可行性;与开发人员自主查错方式相比,关联性检测提高了查错速率,能快速定位错误代码位置,保证配置文件生成的正确性,因此该配置工具可以有效促进CMOS多核操作系统的应用。     

基于组态的管道泄漏检测系统研究与应用

提出了采用模块嵌入式基于组态的输油管道泄漏诊断方法;将泄漏诊断模块嵌入到SCADA组态系统中,为了高速获取实时数据信息,采用DDE数据交换技术直接从PLC服务器中读取远程各站点管道参数信息,通过泄漏检测程序判别泄漏及定位,并将结果写入组态进行声光报警;实践证明,该系统定位精度高,开发成本低,移植性好,已成功应用在实际输油管线上,并取得了良好的效果.     

基于PROFIBUS-DP总线的矿用钢丝性能智能检测系统

针对目前检测矿用钢丝性能参数存在检测误差大、检测效率低和数据不便管理等弊端,文章提出了一种基于PROFIBUS-DP总线的矿用钢丝性能检测系统的设计方法,介绍了该系统的硬件组成、软件设计及系统特点。该系统采用三层网络结构实现对钢丝拉断装置的监视和控制,通过组态软件WinCC和数据库完成对钢丝性能参数的计算与统计,提高了系统的检测精度,具有一定的应用价值。     

软件运行时配置研究综述

运行时配置为用户使用软件提供了灵活性和可定制性,但其巨大的规模和复杂的机制也带来了巨大的挑战.大量学者和研究机构针对软件运行时配置展开了研究,以提升软件系统在复杂外部环境中的可用性和适应性.建立运行时配置研究分析框架,从配置分析与理解、配置缺陷检测与故障诊断、配置应用3个阶段对现有研究工作进行归类和分析,总结归纳现有研究的不足和面临的挑战,并对未来的研究趋势进行展望,对下一步研究具有一定的指导意义.     

基于多块信息提取的AUV资源勘查系统故障检测

针对"潜龙二号"AUV在实际航行过程中,资源勘查系统传感器数据具有多重变量相关性、故障类型多样、受运行状态和环境变化影响数值变化大以及噪声强等问题,提出一种新的基于多块信息提取的主元分析(PCA)故障检测方法.首先,针对变量之间的多重相关性,通过滑窗和相关系数的方法提取变量间相关性信息;然后,根据变化率在不同运行状态和...     

基于物联网的分拣机器人故障检测系统设计

目前研究的分拣机器人故障检测系统检测准确性较低,导致检测结果误差较大、实时性较差;为此,基于物联网设计一种新的分拣机器人故障检测系统;选用滑轮式机器人载体设定分拣机器人,硬件部分采用Zigbee压力传感器采集机器人故障信息,利用XBEE模块负责数据传输,协调分拣中控机接收各个传感器采集的信息,通过STMP3550芯片实现控制器设计;通过信息标定、信息采集、特征提取、故障识别实现软件工作流程,应用非极大值最大类间方差法来筛选出最优的高低阈值解,得到连续但含有假边缘的故障信息图像边缘;将提取到的图像特征向量映射到类型空间之中,确定故障原因,完成故障识别;实验结果表明,所设计分拣机器人故障检测系统在6次检验中都准确地检测出故障原因,故障检测耗时平均值为3.27 min,能够有效提高检测准确性,加强检测结果的实时性.     

PLC和IPC组成的新型控制系统

以脱盐水控制系统改造为例，提出了一种新的基于PLC和IPC方式的DCS模式，由于采用了上、下位机独立运行、信息行通信的方式，且软件引入容错技术，大大延长了系统平均无故障时间，论述了系统的结构，硬软件配置，性能及用户程序开发，由于是通用系统，其投资成本和运行成本都将很低，整个系统性价比很高，极具推广价值。     

航空发动机传感器故障鲁棒检测方法

研究发动机传感器故障准确检测问题,现代航空发动机数字电子控制系统对传感器的可靠性要求日益提高。针对航空发动机结构复杂,又工作在高温和高压下,常规采用的传感器故障检测方法的准确性易受到建模误差与外界扰动的影响,造成漏报或误报。为了提高检测精度,提出建立航空发动机数控系统传感器未知输入故障模型,采用特征结构配置的方法,通过配置闭环系统左特征向量实现故障检测残差对不确定性因素的干扰解耦,降低扰动对故障诊断结果的影响。用某型涡扇发动机数控系统传感器故障数字仿真试验表明,所设计的方法对范数有界的不确定量可以实现干扰解耦,抑制干扰对故障检测的影响,改善检测算法的鲁棒性,提高检测结果的准确性,同时满足在线运算的实时性要求。提高了航空发动机的可靠性,保证了安全飞行。     

考虑发布后故障发现概率的软件费用模型

在基于G-O模型的软件可靠性增长模型中引入以时间为变量故障察觉率,并以此模型建立了一种新的软件费用模型。该费用模型考虑了软件发布后使用者对软件系统剩余故障的发现概率,并不是所有的剩余故障全部被发现这种情况,使模型更符合实际。以软件开发费用最小为最优化条件,讨论发布时间与费用的关系,并在文章最后用示例说明了发布时间随参数变化。