Прочитать публикацию в формате PDF 87 Кб Для чтения PDF необходима программа Adobe Reader

I Научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ» - 2011

МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ СОСТАВА ОТКАЗОСУСТОЙЧИВОГО ПРОГРАМНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НА БАЗЕ МУРАВЬИНОГО АЛГОРИТМА

Е.В.Соловьев

Институт космических и информационных технологий СФУ

Задача создания надежного и отказоустойчивого програмного обеспечения всегда будет стоять перед его разработчиками. Одним из вариантов позволяющим существенно повысить надежность является использование методологии мультиверсионного програмирования. Основной идеей данной методологии является использование в рамках одного модуля несольких версий. Но тогда перед разработчиком встает выбор оптимального сотава данных версий. Для решения данной задачи существуют различные алгоритмы. В данной статье будет рассмотрен муравьиный алгоритм.

Идея муравьиного алгоритма – моделирование поведения муравьёв, связанного с их способностью быстро находить кратчайший путь от муравейника к источнику пищи и адаптироваться к изменяющимся условиям, находя новый кратчайший путь. При своём движении муравей метит путь феромоном, и эта информация используется другими муравьями для выбора пути. Это элементарное правило поведения и определяет способность муравьёв находить новый путь, если старый оказывается недоступным

Основные ограничения, которые стоят перед разработчиком, это стоймость и надежность програмного обеспечения. Поэтому классический муравьиный алгоритм изменяется для решения задачи с учетом данных ограничений.

Начнем с изменения вероятностно-пропорционального правила таким образом, чтобы оно отражало вероятность выбора версии . Так же надо учесть как стоимость, так и надежность версий. Тогда формула примет следующий вид:

(1)

где - вероятность выбора -ого модуля;

- стоимость -ого модуля;

- стоимость -ого модуля;

— параметр, задающий вес следа феромона;

и параметры варьируя, которые можно сдвигать наше решение либо в сторону надежность, либо в сторону стоимости.

Формула обновления феромона:

(2)

- коэффициент испарения феромона.

Рассмотрим работу алгоритма на примере выбора версии в следующем модуле програмного обеспечения:

В результате работы алгоритма получены следующие данные:

Рисунок 1 – График изменения количества феромона при α = 2, β = 4, γ = 3

Рисунок 2 – График изменения количества феромона при α = 2, β = 0.4, γ = 2

Как видно из представленных выше данных муравьиный алгоритм можно использовать для нахождения оптимального состава мультиверсионного программного обеспечения. Он не только решает поставленную задачу, но делает это в разумный промежуток времени. Основной задачей пользователя является подбор таких коэффициентов в формуле вероятностно-пропорционального правила(1) таким образом, чтобы получить решение, которое будет удовлетворять ограничениям надежности и стоймости, которые он накладывает.

Список литературы:

1. Ковалёв, И. В. Мультиверсионный метод обеспечения отказоустойчивости программных архитектур систем управления критичными по надёжности техническими объектами / И.В. Ковалёв, Р.В. Юнусов // Науч. конф. «Научно-инновацинное сотрудничество». Москва, 2002. – 172 c.

2. Штовба, С.Д. Муравьиные алгоритмы / С.Д. Штовба // EXPonenta Pro. Математика в приложениях, – 2003. №4. – С.70-75

Библиографическая ссылка

Е.В.Соловьев МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ СОСТАВА ОТКАЗОСУСТОЙЧИВОГО ПРОГРАМНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НА БАЗЕ МУРАВЬИНОГО АЛГОРИТМА // I Научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых
«ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ».
URL: http://econf.rae.ru/article/6369 (дата обращения: 03.04.2025).

Получить сертификат

Форма заказа сертификата

Ф.И.О.
Почтовый адрес
Телефон
Авторы
Название работы
E-mail