Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Semantics and Execution Time of New Timed Statecharts

Magott J., Skrobanek P.

Fundamenta Informaticae

|

2016

|

Vol. 147, nr 4

387--414

EN

Time aspects play an essential role in real-time systems. One of the most often used techniques of designing real-time systems is the timed statecharts (TSCs) technique. In this paper, new timed statecharts based on UML notation are introduced. The main difference between the UML statecharts and the TSCs presented in the paper is the pair of minimal and maximal execution times assigned to states of the TSCs. Additionally, any interaction can be characterized by its minimal and maximal duration time. Moreover, the paper presents semantics for TSCs, emphasizing time aspects rather than variable valuation. The minimal and maximal execution time problem (MMETP) for TSCs is defined and the computational complexity of the MMETP is studied. It is proven in this paper that there is a limit between such TSCs for which there exists a polynomial algorithm for MMETP and such TSCs for which MMETP remains NP-hard. The mentioned limit is located between the AND state with any number of XOR states that are expressed by simple paths without guards and the AND state with two XOR states with no limitations. Since the MMETP is NP-hard, it is reasonable to use structural reductions of TSCs. A Theorem that is the theoretical foundation of a program loop reduction is proven.

2

Minimal cut sets with time dependencies analysis

Skrobanek P.

Automatyka / Automatics

|

2013

|

Vol. 17, no. 2

219--228

EN

Fault tree analysis (FTA) is one of the most frequently used techniques for safety analysis. The result of such an analysis are minimal cut sets (MCSs). Occurrence of all the events from MCS is a necessary and sufficient condition to cause a fault (hazard, dangerous situation). Thus, both the design and implementation of the system should prevent or minimize the probability of such a situation inter alia using the knowledge of the MCSs. Standard FT cannot express time dependencies between events. This possibility gives us FT with time dependencies (FTTD). The analysis of the FTTD gives us also MCSs, but extended to the time dependencies as well. This paper proposes a way to create such sets and partial automatization of analysis for specific cases provided.

PL

Jedną z często stosowanych technik analizy bezpieczeństwa systemów jest analiza drzew niezdatności (ADN). Wynikiem analizy są minimalne zbiory przyczyn (MZP). Wystąpienie wszystkich zdarzeń z minimalnego zbioru przyczyn jest warunkiem koniecznym i wystarczającym do wystąpienia niezdatności (sytuacji niebezpiecznej, hazardu). Zarówno projektowanie i implementacja systemów związanych z bezpieczeństwem powinny zapobiegać możliwości wystąpienia takiej sytuacji, w czym pomocna jest wiedza wynikająca z MZP. Standardowa ADN nie umożliwia analizy zależności czasowych pomiędzy zdarzeniami, co jest możliwe dla drzew niezdatności z zależnościami czasowymi (DNZC). Wynikiem analizy DNZC są również MZP, ale poszerzone o zależności czasowe. Liczba takich zbiorów może być jednak duża. W niniejszej pracy zaproponowano motodę ich porządkowania oraz wskazano możliwości częściowej automatyzacji ich analizy.

3

Safety and reliability models of time-dependent systems

Babczyński T., Kowalski M., Łukowicz M., Magott J., Skrobanek P.

Journal of Polish Safety and Reliability Association

|

2011

|

Vol. 2, No. 1

11--22

EN

The paper concerns models with time dependencies that can be used in modelling dynamic reliability and complex maintenance processes. Emphasis is put on models that have been elaborated with authors participation. The following models are presented: fault trees with time dependencies, probabilistic fault trees with time dependencies, reliability enhanced activity diagrams. The above models are illustrated by examples. Both types of fault trees are used in modelling the time coordination of distance protections in high voltage transmission line. Then reliability enhanced activity diagrams that express the maintenance process of computer system with redundant components. Components are submitted to failures and repairs.

4

Tool for analysis of the fault tree with time dependencies

Jureczko M., Skrobanek P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 9

179-183

EN

The fault tree analysis is one of the most frequent used methods of supporting the safety systems analysis. Real time systems are one of the fields of applications. Information of hazard occurrence in these systems is important as well as information related to timing aspects. In this chapter the models of gates has been collected, the notation of events for XML file generation has been given and application for analyzing of fault trees with time dependencies, given both numerically and parametrically, has been shown.

PL

Analiza drzew niezdatności jest często stosowaną techniką wspomagającą analizę bezpieczeństwa systemów. Jednym z obszarów zastosowań są systemy czasu rzeczywistego, dla których istotne są nie tylko informacje o tym, czy hazard może wystąpić, ale również informacje związane z aspektami czasowymi. W niniejszej pracy zebrane zostały modele bramek, zaproponowano notację zdarzeń dla potrzeb generacji pliku XML oraz przedstawiono aplikację do analizy drzew niezdatności z zależnościami czasowymi podanymi zarówno numerycznie jak i parametrycznie.

5

Analysis of logistic support system using fault trees with time dependencies

Magott J., Nowakowski T., Skrobanek P., Werbińska S.

Archives of Transport

|

2007

|

Vol. 19, iss. 4

57-75

EN

Any operational system, in order to successfully accomplish its intended mission, must reIy on logistic support that will be available when required. However, the simultaneous setting of all structural parameters and control variables in order to achieve the effective and reliable operational system, needs both to integrate the logistic support system fully with the system being supported into one system of systems. In many systems undesired event occurs later than components failure, if and only repair is not completed within a grace period. Thus, in the paper, the time-dependent system of systems is considered where the system total task must be executed during the constrained time resource. As a result, the FauIt Trees with Time Dependency (FTTD) are used to describe the values of the delay times of operational system maintenance process performance. In the FTTD, events and gates are characterised by time parameters, which are derived from time characteristics of system of systems' processes performance.

PL

W analizowanym problemie system logistyczny jest traktowany jako system wspierający funkcjonowanie systemu technicznego. W związku z tym, jego podstawowym zadaniem jest zaspokojenie zapotrzebowania pojawiającego się w systemie technicznym. Uwzględnienie zawodności systemu wsparcia logistycznego funkcjonowania systemu technicznego wymaga zdefiniowania podstawowych relacji pomiędzy tej klasy systemami w procesie oceny gotowości realizowanych funkcji. W rezultacie opisano model nadsystemu, zdefiniowany jako system, w którym pewne zadania są realizowane wspólnie przez minimum dwa odrębne podsystemy, które mogą funkcjonować oddzielnie, ale muszą współpracować ze sobą w celu zapewnienia określonego potencjału. Jednocześnie, uwzględniając specyfikę problematyki modelowania systemów wsparcia logistycznego funkcjonowania systemów eksploatacji, biorąc pod uwagę charakter procesu eksploatacji oraz fakt, iż procesy wspierające mają przede wszystkim na celu zapewnienie ciągłości realizacji procesów obsługi, celowe jest wykorzystanie modelu rezerwy pojedynczej w procesie identyfikacji funkcjonowania omawianego nadsystemu. Brak możliwości wsparcia logistycznego w trakcie realizacji pojedynczego procesu odnowy systemu technicznego może spowodować niezdatność całego nadsystemu. Podstawową charakterystyką definiującą poziom funkcjonowania omawianego nadsystemu jest prawdopodobieństwo jego niezdatności w wyniku przekroczenia dostępnej rezerwy czasowej przez czas realizacji procesu odnowy systemu technicznego. Jednakże, analiza probabilistyczna nie pozwala w prosty sposób określić zależności czasowych występujących pomiędzy odrębnymi, a jedynie współpracującymi systemami. W związku z tym, wykorzystano metodę Drzew Zdarzeń z Zależnościami Czasowymi (Fault Trees with Time Dependency) w celu opisania opóźnień czasowych pojawiających się w trakcie realizacji procesu obsługiwania systemu technicznego. W artykule przedstawiono drzewa zdarzeń dla modeli nadsystemu z pomijalnym oraz niepomijalnym czasem odnowy systemu technicznego. Następnie przeprowadzono analizę statyczną opracowanych modeli oraz omówiono interpretację uzyskanych wyników. W rezultacie, wnioski przeprowadzonej analizy statycznej z wykorzystaniem techniki FTTD mogą być wykorzystane w procesie modelowania funkcjonowania systemów technicznych, uwzględniającego zawodność realizowanych zadań wsparcia logistycznego, w celu doboru parametrów nadsystemu, pozwalających na obniżenie prawdopodobieństwa wystąpienia jego niezdatności. Z jednej strony analiza zależności czasowych pozwala na definicję podstawowych warunków realizacji procesu zaopatrzenia w celu zapewnienia wymaganej zdolności operacyjnej nadsystemu. Z drugiej strony, może być wykorzystana do zdefiniowania wymagań w obszarze niezawodności systemu technicznego, niezbędnych do zapewnienia ciągłości realizacji procesów operacyjnych nadsystemu. W chwili obecnej autorzy dysponują narzędziem pozwalającym na przeprowadzenie analizy FTTD przy wykorzystaniu pięciu typów bram czasowych: causal XOR, causal AND, generalization XOR, generalization AND, oraz priority AND.