Anomaly Detection on Callback Duration in ROS 2 with Machine Learning

머신러닝 기법을 활용한 ROS 2 의 콜백 실행 시간 분석 및 이상 탐지

  • Kyoung-Hwan Kim (School of Computer Science and Engineering, Pusan National University) ;
  • Jeong-Hwan Kang (Dept. of Information Convergence Engineering, Pusan National University) ;
  • Dong-Hyun Kwon (School of Computer Science and Engineering, Pusan National University)
  • 김경환 (부산대학교 정보컴퓨터공학부 ) ;
  • 강정환 (부산대학교 정보융합공학과 ) ;
  • 권동현 (부산대학교 정보컴퓨터공학부 )
  • Published : 2024.05.23

Abstract

ROS 2 는 노드라는 프로세스로 구성되고, 실행기에 의해 실행되는 대부분의 동작은 노드와 연결된 콜백 함수로 정의되어 있다. 따라서, 특정 노드에 연결된 콜백 함수가 정상적으로 동작하지 않을 경우 애플리케이션 전체에 영향을 줄 수 있다. 이에 본 연구에서는 ROS 2 의 실행 정보를 추적하는 도구인 ros2_tracing 을 활용하여 ROS 2 애플리케이션 내에서 동작하는 콜백 함수의 실행 시간을 분석하고, 머신러닝 기법을 사용해 이를 탐지하는 방법을 제안한다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원의 대학 ICT 연구센터사업의 연구결과로 수행되었음(IITP-2024-RS-2023-00259967).

References

  1. Rivera, Sean, et al. "ROS-FM: fast monitoring for the robotic operating system (ROS)." 2020 25th International Conference on Engineering of Complex Computer Systems (ICECCS). IEEE, 2020.
  2. Bedard, Christophe, Ingo Lutkebohle, and Michel Dagenais. "ros2_tracing: Multipurpose low-overhead framework for real-time tracing of ROS 2." IEEE Robotics and Automation Letters 7.3 (2022): 6511-6518.
  3. OpenRobotics.2024.ROS2 Documentation: Iron - Using Callback Groups. https://docs.ros.org/en/iron/How-To-Guides/Using-callback-groups.html. [Online; accessed 31-March-2024].
  4. Desnoyers, Mathieu, and Michel R. Dagenais. "The lttng tracer: A low impact performance and behavior monitor for gnu/linux." OLS (Ottawa Linux Symposium). Vol. 2006. Citeseer, 2006.
  5. EfficiOS. 2024. Babeltrace Documentation (Babeltrace 2). https://babeltrace.org/. [Online; accessed 31-March-2024].