Intellectual Technologies on Transport Intellectual Technologies on Transport Интеллектуальные технологии на транспорте 2413-2527 85483 10.20295/2413-2527-2024-238-30-36 Системный анализ, управление и обработка информации, статистика System analysis, management and information processing, statistics Системный анализ, управление и обработка информации, статистика Optimization of Parallel Information Processing in a Fault-tolerant Computing System of a Mobile Object with Temporal Redundancy of the Computing Process Оптимизация параллельной обработки информации в отказоустойчивой вычислительной системе мобильного объекта с временной избыточностью вычислительного процесса Захаров Иван Вячеславович Zaharov Ivan Vyacheslavovich x.vano-z80@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Мусаллам Али Musallam Ali alloushi1987@gmail.com Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского Санкт-Петербург Россия A. F. Mozhaisky Military Space Academy Saint-Petersburg Russian Federation Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского Санкт-Петербург Россия A. F. Mozhaisky Military Space Academy Saint-Petersburg Russian Federation 17 07 2024 17 07 2024 2 30 36 16 07 2024 https://izvestiapgups.editorum.ru/en/nauka/article/85483/view

Задачи эффективного применения многопроцессорных вычислительных систем (ВС) мобильных объектов требуют рациональной организации вычислительных процессов на борту. В статье рассмотрен параллельный вычислительный процесс с временной избыточностью, предусматривающий периодическое сохранение текущего состояния вычислений с возможностью их восстановления в целях обеспечения отказоустойчивости. Кратко проанализировано ранее известное решение частной оптимизационной задачи выбора периодичности сохранения текущего состояния вычислительного процесса в условиях возможных отказов. Предложен новый усовершенствованный способ решения указанной задачи. Представлены сравнительные результаты ее решения различными способами и сделаны выводы о целесообразности использования предложенных подходов.

The tasks of effective use of multiprocessor computing systems of mobile objects require rational organization of computing processes on board. The article discusses a parallel computing process with temporal redundancy, which provides for periodic saving of the current state of calculations with the possibility of their restoration in order to ensure fault tolerance. A previously known solution to a specific optimization problem of choosing the frequency of saving the current state of a computing process under conditions of possible failures is briefly analyzed. A new improved method for solving this problem is proposed. Comparative results of its solution in various ways are presented and conclusions are drawn about the advisability of using the proposed approaches.

 многопроцессорная вычислительная система параллельные вычисления контрольные точки отказоустойчивость вычислений multiprocessor computing system parallel computing checkpoints computational fault tolerance

Поляков А. Ю., Данекина А. А. Оптимизация времени создания и объема контрольных точек восстановления параллельных программ. Вестник СибГУТИ. 2010. № 2. С. 87–100. Polyakov A. Yu., Danekina A. A. Optimizaciya vremeni sozdaniya i ob'ema kontrol'nyh tochek vosstanovleniya parallel'nyh programm. Vestnik SibGUTI. 2010. № 2. S. 87–100. Бондаренко А. А., Якобовский М. В. Обеспечение отказоустойчивости высокопроизводительных вычислений с помощью локальных контрольных точек. Вестник ЮУрГУ. Серия «Вычислительная математика и информатика». 2014. Т. 3. № 3. С. 20–36. Bondarenko A. A., Yakobovskiy M. V. Obespechenie otkazoustoychivosti vysokoproizvoditel'nyh vychisleniy s pomosch'yu lokal'nyh kontrol'nyh tochek. Vestnik YuUrGU. Seriya «Vychislitel'naya matematika i informatika». 2014. T. 3. № 3. S. 20–36. Басыров А. Г., Зыкова С. С., Кошель И. Н. и др. Метод отказоустойчивой параллельной обработки информации в бортовых вычислительных системах летательных аппаратов на основе временной избыточности вычислительного процесса. Авиакосмическое приборостроение. 2023. № 6. С. 33–39. Basyrov A. G., Zykova S. S., Koshel' I. N. i dr. Metod otkazoustoychivoy parallel'noy obrabotki informacii v bortovyh vychislitel'nyh sistemah letatel'nyh apparatov na osnove vremennoy izbytochnosti vychislitel'nogo processa. Aviakosmicheskoe priborostroenie. 2023. № 6. S. 33–39. Зыкова С. С. Модель и алгоритм планирования параллельной обработки информации в отказоустойчивой бортовой вычислительной системе на основе временной избыточности вычислительного процесса. Интеллектуальные технологии на транспорте. 2023. № 4. С. 28–34. Zykova S. S. Model' i algoritm planirovaniya parallel'noy obrabotki informacii v otkazoustoychivoy bortovoy vychislitel'noy sisteme na osnove vremennoy izbytochnosti vychislitel'nogo processa. Intellektual'nye tehnologii na transporte. 2023. № 4. S. 28–34. Koren I., Mani Krishna C. Fault-Tolerant Systems. USA, Morgan Kaufmann Publishers, 2020. 416 p. Koren I., Mani Krishna C. Fault-Tolerant Systems. USA, Morgan Kaufmann Publishers, 2020. 416 p. Rathore N. Checkpointing: Fault Tolerance Mechanism. i-manager’s Journal on Cloud Computing. January-June, 2017. Vol. 4. No. 1. P. 28–35. [Электронный ресурс]. URL: https://www.researchgate.net/publication/322760706 (дата обращения: 15.05.2024). Rathore N. Checkpointing: Fault Tolerance Mechanism. i-manager’s Journal on Cloud Computing. January-June, 2017. Vol. 4. No. 1. P. 28–35. [Elektronnyy resurs]. URL: https://www.researchgate.net/publication/322760706 (data obrascheniya: 15.05.2024). Захаров И. В., Терехов В. Г., Соколовский А. Н. и др. Реконфигурация бортового комплекса подвижного объекта на основе моделирования вариантов его структурной деградации. Вестник Российского нового университета. Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2022. № 4. С. 39–46. Zaharov I. V., Terehov V. G., Sokolovskiy A. N. i dr. Rekonfiguraciya bortovogo kompleksa podvizhnogo ob'ekta na osnove modelirovaniya variantov ego strukturnoy degradacii. Vestnik Rossiyskogo novogo universiteta. Seriya «Slozhnye sistemy: modeli, analiz i upravlenie». 2022. № 4. S. 39–46.