Методи функціонального контролю - дослідження систем управління - навчальні матеріали для студентів

Завданнями функціонального контролю системи є своєчасне виявлення збоїв, несправностей і програмних помилок, не допускати їх впливу на подальший процес обробки інформації і вказівка ​​місця елемента, що відмовив, блоку програми з метою подальшого швидкого відновлення системи.

Виділяють наступні методи функціонального контролю обчислювальної системи: програмний, апаратний і комбінований.

Програмний контроль поділяють на програмно-логічний, алгоритмічний і тестовий.

Найбільш поширена форма програмно-логічного контролю - це подвійний рахунок з порівнянням отриманих результатів.

Програмно-логічний контроль дозволяє надійно виявляти збої, і для його здійснення не потрібно додаткового обладнання. Однак при ньому більш ніж удвічі знижується продуктивність обчислювальної системи, не виявляються систематичні збої, не можна вказати місце відмови і тим більше збою, потрібна додаткова ємність пам'яті для програми обчислень.

Алгоритмічний контроль полягає в тому, що завдання, вирішена за будь-якою алгоритму, перевіряється повторно за скороченим алгоритму з достатнім ступенем точності.

При алгоритмічній контролі продуктивність обчислювальної системи вище, в іншому він має ті ж вади, що й програмно-логічний, крім того, має обмежене застосування, так як не завжди вдається знайти для основного алгоритму скорочений, який був би значно коротше основного.

Тестовий контроль, як правило, застосовують для перевірки працездатності комплексу засобів автоматизації за допомогою випробувальних програм. На відміну від программнологіческого тестовий контроль перевіряє не процес переробки інформації, а перебування комп'ютерної системи або її частини в працездатному стані. Крім цього тестовий контроль не завжди виявляє збої і під час перевірки нс може вирішувати завдання по робочій програмі.

Апаратний контроль на відміну від програмного може забезпечувати вказівку про наявність збою або несправності безпосередньо в момент їх виникнення. Апаратний контроль в комп'ютерній системі поділяють на контроль за модулем, при дублюванні обладнання і при троірованіі обладнання з використанням мажоритарних елементів.

Технічна реалізація контролю за модулем полягає в розробці спеціальних схем, які в технічній літературі отримали назву "згортки". Ефективність контролю підвищується зі збільшенням модуля. Однак зі збільшенням модуля непропорційно зростає кількість додаткового обладнання і ускладнюються схеми контролю.

Дублювання обладнання дозволяє шляхом порівняння вихідних сигналів виявити відмову апаратури. Висока ефективність такого контролю ґрунтується на тому, що ймовірність одночасної відмови двох однакових елементів зникаюче мала. Недолік цього методу полягає в тому, що не завжди можливо визначити, який з каналів є справним, і тому для безперервності процесу функціонування доводиться одночасно в кожному з каналів застосовувати методи контролю, наприклад контроль за модулем.

Троірованіе обладнання з елементами "голосування" дозволяє поряд зі збільшенням імовірності безвідмовної роботи збільшити і достовірність функціонування за допомогою мажоритарних елементів. Даний метод вимагає, зрозуміло, збільшення обсягів обладнання.

В даний час існує багато різноманітних методів контролю, що мають в залежності від конкретних вимог і умов різну ступінь вживаності. Деякі з цих методів є спеціалізованими для певних типів пристроїв і систем. Інші пристосовані для перевірки певних видів операцій і застосовуються в різних типах пристроїв.

Одним з основних умов ефективного функціонування автоматизованої системи є забезпечення необхідного рівня достовірності інформації. Під достовірністю інформації розуміють деяку функцію ймовірності помилки, тобто події, що полягає в тому, що реальна інформація в системі про деяке параметрі не збігається в межах заданої точності з істинним значенням.

Необхідна достовірність досягається використанням різних методів, реалізація яких вимагає введення в системи обробки даних інформаційної, тимчасової або структурної надлишковості. Достовірність при обробці даних досягається шляхом контролю і виявлення помилок у вихідних і виведених даних, їх локалізації і виправлення. Умова підвищення достовірності - зниження частки помилок до допустимого рівня. У конкретних комп'ютерних системах необхідна достовірність встановлюється з урахуванням небажаних наслідків, до яких може привести виникла помилка, і тих витрат, які необхідні для її запобігання.

Методи контролю при обробці інформації в комп'ютерній системі класифікують за різними параметрами: кількістю операцій, які охоплюються контролем, - одиничний (одна операція), груповий (група послідовних операцій), комплексний (контролюється, наприклад, процес збору даних); частоті контролю - безперервний, циклічний, періодичний, разовий, вибірковий, за відхиленнями; часу контролю - до виконання основних операцій, одночасно з ними, в проміжках між основними операціями, після них; виду обладнання контролю - вбудований, контроль за допомогою додаткових технічних засобів, безаппаратного; рівнем автоматизації - ручний, автоматизований, автоматичний.

Комбінований контроль - це поєднання програмного контролю з апаратним.

Якщо Ви помітили помилку в тексті виділіть слово і натисніть Shift + Enter