Статья: Особенности обнаружения ошибок при контроле вычислений в цифровых устройствах по признаку самодвойственности булевых функций (2024)

Читать онлайн

Цель. Установить особенности обнаружения ошибок при самодвойственном контроле вычислений устройствами автоматики, а также предложить способ организации контроля вычислений с обнаружением любых неисправностей из заданной модели. Методы. Использованы методы технической диагностики дискретных систем, булевой алгебры, комбинаторики. Результаты. Проанализированы особенности обнаружения ошибок на выходах самодвойственных цифровых устройств комбинационного типа. Формализованы условия обнаружения и не обнаружения ошибок на выходах самодвойственных комбинационных схем, которые позволяют на практике путем анализа потенциальных ошибок на их выходах организовывать полностью самопроверяемые схемы встроенного контроля. При этом отмечается, что если полного покрытия всех ошибок на выходах самодвойственных схем не удается достичь при контроле вычислений только по признаку принадлежности функций классу самодвойственных, то в ряде случаев это возможно за счет дополнительного контроля принадлежности формируемых кодовых векторов заранее выбранному избыточному коду. Установлено, за счет каких особенностей для реальных цифровых устройств потенциально возможно большое количество компенсируемых при самодвойственном контроле ошибок. Теоретически определено, что в реальных практических приложениях при самодвойственном контроле вычислений чем больше число входных переменных, тем выше вероятность не обнаружения ошибки за счет большего числа сочетаний искажений на выходах. Но чем больше число реализуемых устройством функций, тем выше и вероятность обнаружения ошибки. Тем не менее, на практике нужно индивидуально подходить к процессу организации контроля вычислений по признаку самодвойственности вычисляемых функций для каждого из цифровых устройств. Приведены некоторые результаты экспериментов, демонстрирующие особенности обнаружения ошибок на выходах самодвойственных комбинационных схем с использованием различных схемотехнических способов, основанных на сжатии сигналов от объектов контроля с применением модифицированных кодов Хэмминга (кодов Сяо). Заключение. Установленные в работе условия обнаружения ошибок на выходах самодвойственных цифровых устройств позволяют на практике синтезировать самопроверяемые вычислительные системы с улучшенными показателями контролепригодности по сравнению с традиционными подходами к их реализации.

Ключевые фразы: самопроверяемые цифровые устройства, самодвойственные комбинационные схемы, обнаружение ошибок в вычислениях, контроль вычислений по признаку самодвойственности булевых функций, компенсация ошибки при самодвойственном контроле, условия обнаружения ошибок при самодвойственном контроле
Автор (ы): Ефанов Дмитрий Викторович, Погодина Татьяна Сергеевна
Журнал: НАДЕЖНОСТЬ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Информатика
УДК
004.052.32. Контроль неисправностей
Префикс DOI
10.21683/1729-2646-2024-24-2-24-37
Для цитирования:
ЕФАНОВ Д. В., ПОГОДИНА Т. С. ОСОБЕННОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ ОШИБОК ПРИ КОНТРОЛЕ ВЫЧИСЛЕНИЙ В ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВАХ ПО ПРИЗНАКУ САМОДВОЙСТВЕННОСТИ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ // НАДЕЖНОСТЬ. 2024. № 1, ТОМ 24
Текстовый фрагмент статьи