• 제목/요약/키워드: Fault-Tolerance Computing System

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Integrating Fuzzy based Fault diagnosis with Constrained Model Predictive Control for Industrial Applications

  • Mani, Geetha;Sivaraman, Natarajan
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.886-889
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    • 2017
  • An active Fault Tolerant Model Predictive Control (FTMPC) using Fuzzy scheduler is developed. Fault tolerant Control (FTC) system stages are broadly classified into two namely Fault Detection and Isolation (FDI) and fault accommodation. Basically, the faults are identified by means of state estimation techniques. Then using the decision based approach it is isolated. This is usually performed using soft computing techniques. Fuzzy Decision Making (FDM) system classifies the faults. After identification and classification of the faults, the model is selected by using the information obtained from FDI. Then this model is fed into FTC in the form of MPC scheme by Takagi-Sugeno Fuzzy scheduler. The Fault tolerance is performed by switching the appropriate model for each identified faults. Thus by incorporating the fuzzy scheduled based FTC it becomes more efficient. The system will be thereafter able to detect the faults, isolate it and also able to accommodate the faults in the sensors and actuators of the Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) process while the conventional MPC does not have the ability to perform it.

파티션 컴퓨팅 기반의 무인기 고장 감내 관성 항법 시스템 (A Fault-tolerant Inertial Navigation System for UAVs Based on Partition Computing)

  • 정병용;김정국
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.29-39
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    • 2015
  • 무인기 항법 시스템의 개발 및 실험에는 위험 요소가 많아 가벼운 하중을 유지하면서도 고장 감내를 지원하는 시스템이 요구된다. 본 논문에서는 CPU 시간과 메모리를 독립적으로 사용하는 파티션을 기반으로, 단일 및 복수 개의 FCC(Flight Control Computer)에서 항법용 주 및 보조 OFP(Operational Flight Program) 파티션들을 독립적으로 수행하는 고장 감내 무인기 항법 시스템에 대해 기술한다. 개발된 시스템은 이중화된 두 개의 FCC를 사용하고, 각 보드에서는 OFP 파티션을 이중화하여 개발 중인 OFP 및 검증된 OFP 시스템을 독립적으로 수행한다. 이러한 고장 감내 시스템은 감내 하중이 작은 무인기의 경우에 하나의 FCC만 사용하여도 S/W 이중화에 따른 고장 감내가 가능하며, H/W 고장 감내도 필요한 중대형 무인기의 경우, 이중화 파티션을 수행하는 보조 FCC까지 사용한다. 이와 같은 파티션 기반 고장 감내 항법 시스템은 그 개발 단계에서 실험의 많은 위험 요소를 제거할 것이다.

AJAX+XML 기반의 모니터링 시스템 (Realtime Monitoring System using AJAX + XML)

  • 최윤정;박승수
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.39-49
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    • 2009
  • Nowadays, according to rapid development of computing environments, information processing and analysis system are very interesting research area. As a viewpoint of data preparation-processing-analysis in knowledge technology, the goal of automated information system is to satisfy high reliability and confidence and to minimize of human-administrator intervention. In addition, we expect the system which can deal with problem and abnormal error effectively as a fault detection and fault tolerance. In this paper, we design a monitoring system as follows. A productive monitoring information from various systems has unstructured forms and characteristics and crawls informative data by conditions and gathering rules. For representing of monitering information which requested by administrator, running-status can be able to check dynamically and systematic like connection/closed status in real-time. Our proposed system can easily correct and processing for monitoring information from various type of server and support to make objective judgement and analysis of administrator under operative target of information system. We implement semi-realtime monitering system using AJAX technology for dynamic browsing of web information and information processing using XML and XPATH. We apply our system to SMS server for checking running status and the system shows that has high utility and reliability.

품질 기반 장애 극복을 지원하는 웹 서비스 시스템 (Web Services System Supporting Fault-Tolerance based on the Quality)

  • 이용표;신재동;한상용
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제12D권6호
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    • pp.875-880
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    • 2005
  • 웹을 통한 분산 컴퓨팅 환경을 제공하는 웹 서비스의 사용은 날로 증가하고 있다. 웹 서비스는 재사용 가능한 소프트웨어 컴포넌트를 제공하여 하나의 웹 서비스를 여러 사용자들이 사용하거나, 한 사용자가 여러 개의 웹 서비스들을 사용할 수 있게 한다. 이에 따라 웹 서비스의 신뢰성이 더욱 중요해지고 있지만, 기존의 장애 극복 방법은 극복을 위해 기본 클라이언트 측 웹 서비스 엔진의 변형이나 애플리케이션에서 별도구현을 필요로 하며, 응답 시간 등의 품질 요소를 확장하여 고려하지 못하고 있다. 본 논문에서는 이를 개선하여 품질 요소를 지원하는 장애극복 시스템과 여기에 필요한 기술 언어를 제안한다.

분산 시스템의 적응형 내결합성 및 QoS 미들웨어 지원 (An Adaptive Fault Tolerant and QoS-Enabled Middleware Support in Distributed Systems)

  • 조바니 카가라반;김석수
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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    • pp.461-465
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    • 2009
  • Normally, a distributed computing environment is flexible in controlling complex embedded systems but their software components are becoming complex as these systems are equipped with several platforms and attached to various electronic devices, sensors, and actuators. These systems requires inter-object communication mechanisms to provide fault tolerant and QoS-enabled middleware service support in a distributed system. Generally, a middleware performs analysis of the parameters to ensure the availability and reliability of data dissemination. This paper focuses in particular to designing an application middleware for the specific scenario to improve the high availability and fault tolerance of data thus improving the QoS (Quality of Service) of a distributed system. The performance of an adaptive and highly reliable middleware can be significant based on the selection of vital parameters of the system.

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분산객체 기반 경량화 결함허용 기술의 성능 비교 (The Performance Comparison of Low-Overhead Fault Tolerant Services based on Distributed Object)

  • 김식;현무용
    • 정보학연구
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    • 제9권4호
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    • pp.25-34
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    • 2006
  • As most application programs are more sophisticated and are adopted the distributed object technology, the object based distributed design became widespread since it supports portability and reusability. The approaches for fault-tolerant distributed computing are categorized into the active replica mechanism for mission-critical application programs and the passive replica mechanism for non mission-critical ones, when fault-tolerant facilities are added on. Our paper introduces the pros and drawbacks of several approaches for the add-on low-overhead fault-tolerant services by the surveys and shows the results of experiments for bench-mark models in order to demonstrate their performance.

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EHMM-CT: An Online Method for Failure Prediction in Cloud Computing Systems

  • Zheng, Weiwei;Wang, Zhili;Huang, Haoqiu;Meng, Luoming;Qiu, Xuesong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권9호
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    • pp.4087-4107
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    • 2016
  • The current cloud computing paradigm is still vulnerable to a significant number of system failures. The increasing demand for fault tolerance and resilience in a cost-effective and device-independent manner is a primary reason for creating an effective means to address system dependability and availability concerns. This paper focuses on online failure prediction for cloud computing systems using system runtime data, which is different from traditional tolerance techniques that require an in-depth knowledge of underlying mechanisms. A 'failure prediction' approach, based on Cloud Theory (CT) and the Hidden Markov Model (HMM), is proposed that extends the HMM by training with CT. In the approach, the parameter ω is defined as the correlations between various indices and failures, taking into account multiple runtime indices in cloud computing systems. Furthermore, the approach uses multiple dimensions to describe failure prediction in detail by extending parameters of the HMM. The likelihood and membership degree computing algorithms in the CT are used, instead of traditional algorithms in HMM, to reduce computing overhead in the model training phase. Finally, the results from simulations show that the proposed approach provides very accurate results at low computational cost. It can obtain an optimal tradeoff between 'failure prediction' performance and computing overhead.

임베디드 소프트웨어의 인터페이스 결함허용성 향상 기법 (A Method for Improving Interface Fault Tolerance in the Embedded Software)

  • 최인화;백종호;황준
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.31-39
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    • 2013
  • 새롭게 개발되는 소프트웨어 컴포넌트와 재사용되는 하드웨어 컴포넌트를 결합할 때, 두 컴포넌트간 인터페이스 불일치현상이 발생할 수 있다. 인터페이스 불일치 현상은 다양한 형태의 결함을 야기할 수 있으며 인터페이스 결함허용성을 저하시키는 요인이 된다. 하지만 이러한 결함에 대한 테스트는 경험기반으로 수행되기 때문에 사람에 매우 의존적이라는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 경험기반 테스트를 구조적 방법으로 접근하여 임베디드 소프트웨어의 인터페이스 결함허용성을 향상시킬 수 있는 기법을 제안한다. 먼저, 기존에 정의된 인터페이스 결함유형에는 포함되지 않았던 경험기반으로 수행되었던 인터페이스 결함유형을 정의한다. 다음으로 새롭게 정의된 인터페이스 결함 유형을 고려한 테스트 수행 방법을 제시한다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기위해 본 논문에서는 상용 방송 수신단말기를 대상으로 테스트 수행한 결과, 기존에 사용했던 방법보다 7.9%의 심각한 결함을 추가로 발견할 수 있었다. 또한, 제안한 방법은 소프트웨어 개발 주기상에서 초기에 테스트 경로를 생성하기 때문에 개발자들이 사전에 인터페이스 불일치 결함을 발견할 수 있어 보다 효과적인 테스트 계획 수립이 가능하다.

자가치유 메커니즘을 활용한 침입감내시스템의 취약성 분석 (A Vulnerability Analysis of Intrusion Tolerance System using Self-healing Mechanism)

  • 박범주;박기진;김성수
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권7호
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    • pp.333-340
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    • 2005
  • 네트워크 기반 컴퓨터 시스템이 외부 침입이나 혹은 내부 침입에 의해 부분적으로 손상 (Partially Compromised)이 되더라도 최소한의 필수 서비스를 지속적으로 제공할 수 있게 해주는 침입감내시스템(Intrusion Tolerance System) 설계에 요구되는 중요한 요소 기술 중의 하나는 컴퓨터 시스템의 정량적 신인도(Dependability) 분석이라 할 수 있다. 본 논문에서는 침입감내시스템의 방어능력을 확보하기 위해 자율컴퓨팅(Autonomic Computing)의 핵심 기술인 자가 치유(Self-healing) 메커니즘을 적용하였다. 주 서버와 보조서버로 구성된 침입감내시스템의 상태천이(State Transition)를 자가치유 메커니즘의 두 가지 요소(결함모델 및 시스템반응)를 활용하여 분석하였으며, 시뮬레이션 실험을 통해 침입감내시스템의 가용도(Availability)를 계산한 후, 두 가지 경우의 취약성(Vulnerability) 공격에 대한 사례 연구를 진행하였다.

기지국 기반 무선 통신망에서 리더 선택 알고리즘의 설계 및 분석 (Design and Analysis of Leader Election Algorithm in Wireless Network based on Fixed Stations)

  • 박성훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4554-4561
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    • 2014
  • 최근에 기존의 컴퓨터 시스템에서 결함허용 분산 어플리케이션을 설계하는데 필요한 요소를 몇 개의 중요한 패러다임으로 구분하여 단순화 되어 왔다. 리더 선택 프로토콜은 그 중에서도 가장 눈에 띄고 비중 있는 프로토콜로 알려져 있다. 선택 프로토콜은 그룹통신이나, 데이터의 원자적인(atomic) 커밋(commit), 복제 데이터의 관리와 같은 프로토콜 코디네이터가 필요한 분야에서 기초적인 설계 초석으로 유용하게 이용 될 수 있기 때문이다. 그러나 이러한 유성성에도 불구하고 기지국 기반 무선 통신 환경에서 아직까지 리더 선택의 문제를 다룬 연구는 많지 않았다. 본 논문에서는 기지국 기반 무선 통신 환경에서 리더 선택 프로토콜을 위한 선택 알고리즘을 제시하고 설계하고자 한다. 또한 설계된 선택 알고리즘은 다른 알고리즘에 비해 결함허용 측면에서 매우 효율적임을 보인다.