分布式专家系统可靠性验证技术
2025-02-06 18:19
No.1337125574749200384
技术概要
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本技术涉及智能软件工程技术领域,提出了一种分布式专家系统的可靠性验证技术。该技术通过结合分布式专家系统的特点,构建目标评估函数。在设计评估函数的过程中,综合考虑了系统性能和可靠性要求,以实现对分布式专家系统的有效验证。
背景技术
分布式专家系统是现代信息技术的重要组成部分,广泛应用于包括工业自动化、医疗诊断、金融分析、智能交通管理等领域。这类系统通常由多个相互协作的节点组成,每个节点都是一个独立的专家系统,具备处理特定任务的能力。通过分布式架构,这些节点能够共享数据和知识,协同解决复杂的决策问题。然而,随着分布式专家系统规模和复杂性的增加,系统的可靠性问题变得愈发突出。可靠性是分布式专家系统能否长期、稳定运行的关键因素。 为了确保系统在面对突发事件、环境变化、以及内部故障时能够持续提供正确的决策支持,对系统进行可靠性验证显得尤为重要。目前,最先进的可靠性验证技术大致分为三类:第一类采用马尔可夫模型和静态分析方法,通过使用数学模型来分析和预测分布式专家系统的可靠性,这种方法通过简化分布式专家系统的状态空间并分析分布式专家系统的失效和修复过程,计算节点状态转移矩阵,得出分布式专家系统的可靠性指标,帮助理解和预测分布式专家系统在长时间运行中的可靠性表现;第二类采用基于冗余设计的方法,该类方法通过在分布式专家系统中的不同节点上创建数据和服务的副本来增强系统的可靠性,这种方法可以在某个节点发生故障时,由其他节点接管其工作,从而保证分布式专家系统的连续性和稳定性;第三类采用传统动态分析故障注入技术,该方法通过人为地引入故障到分布式专家系统中,以测试分布式专家系统反应的方法,故障注入可以帮助评估分布式专家系统的容错性和可靠性,通过模拟各种故障场景来观察系统的响应和恢复能力。 但是,现有马尔可夫模型和静态分析方法:在面对高动态性和复杂交互的分布式专家系统时,难以全面捕捉分布式专家系统运行中的实时变化,导致验证结果可能与实际运行情况脱节,且在分布式专家系统发生变化时,可靠性测试的准确性也会随之降低。现有基于冗余设计的方法:系统需要额外的硬件软件资源和维护成本,这导致初期投资和运营成本显著增加;增加冗余设计会使系统变得更加复杂,增加设计、实施和维护的难度,在某些情况下,冗余设计会导致资源的浪费,因为备份系统可能长时间处于闲置状态;冗余设计之间的部件可能会相互影响,尤其是当冗余依赖于人为因素时,可靠性会降低。此外,传统动态分析故障注入方法:虽然在处理简单系统时表现较好,但由于其过于依赖详尽的分布式专家模型和具备相关知识的人才,并且现有的测试用例生成方法也往往是由人设计或简单的随机生成,缺乏智能化和自动化;面对复杂且动态变化的分布式专家系统时,构建和维护这些模型往往代价高昂,同时面对巨大的可注入故障空间,测试用例也难以检测到所有潜在的故障模式,管理和更新注入故障组合方案的难度也显著上升。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
惠明轩  王璐  李亚晓  李青山  郭帅东  高博远  张云川  张文林
技术所属: 西安电子科技大学
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