Узагальнення методу побудови GL-моделей складних відмовостійких багатопроцесорних систем з додатковими умовами відмов

Анотація

Стаття присвячена методам побудови GL-моделей відмовостійких багатопроцесорних систем. GL-моделі можуть використовуватися як моделі поведінки таких систем у потоці відмов для оцінки їхніх показників надійності шляхом проведення статистичних експериментів. У роботі розглянуто два типи систем: послідовні двовимірні системи та системи змішаного типу. Послідовна двовимірна система – це система, у якій компоненти розташовані у вигляді прямокутної матриці, і яка виходить з ладу при появі прямокутного блоку певного розміру, що містить лише несправні компоненти. Система змішаного типу виходить з ладу, якщо виконується хоча б одна з наступних умов: відмовила задана кількість довільних компонентів; відмовила задана кількість послідовних компонентів; або у прямокутній матриці компонентів з’явився прямокутний блок певного розміру, який складається лише з несправних компонентів. На сьогодні відсутні формалізовані методи побудови GL-моделей для зазначених типів систем. Метою даної роботи є створення універсального методу побудови GL-моделей як для послідовних двовимірних систем, так і для систем змішаного типу. Показано, що для побудови GL-моделі такої системи достатньо визначити максимальну кількість несправних компонентів, за якої система зберігає роботоздатність. На основі цього значення формується базова модель системи без урахування додаткових умов відмови. Далі визначаються всі комбінації відмов компонентів, що призводять до відмови системи. Базова модель послаблюється на векторах, які відповідають цим критичним комбінаціям. У роботі вперше представлено алгоритм побудови GL-моделей для послідовних двовимірних систем та систем змішаного типу. Окрім того, запропоновано методи розрахунку максимально допустимої кількості відмов компонентів, за якої система залишається роботоздатною, а також оцінки загальної кількості комбінацій відмов компонентів, що призводять до її відмови. Результати експериментів підтверджують, що запропоновані моделі адекватно відображають реальну поведінку систем у потоці відмов. Наведено приклади, що ілюструють процес побудови GL-моделей для систем обох вищезазначених типів.