Phased-Mission Analysis for Evaluating the Effectiveness of Aerospace Computing-Systems

Effectiveness evaluation of aerospace fault-tolerant computing systems used in a phased-mission environment is rather tricky and difficult because of the interaction of its several degraded performance levels with the multiple objectives of the mission and the use environment. Part I uses an approach based on multiobjective phased-mission analysis to evaluate the effectiveness of a distributed avionics architecture used in a transport aircraft. Part II views the computing system as a multistate s-coherent structure. Lower bounds on the probabilities of accomplishing various levels of performance are evaluated.

Fault-tolerant broadcast graphs /

"This project is funded in part by NASA grant NSG 1471."

Construction of a fault-tolerant, real-time software system /

"UILU-ENG 80 1742"--Cover.

Application of the fault-tolerant deadline mechanism to a satellite on-board computer system /

"June 1980."

Fault-tolerant grid broadcasting /

"August 1980."

Rhapsody in fractional

This paper studies several topics related with the concept of “fractional” that are not directly related with Fractional Calculus, but can help the reader in pursuit new research directions. We introduce the concept of non-integer positional number systems, fractional sums, fractional powers of a square matrix, tolerant computing and FracSets, negative probabilities, fractional delay discrete-time linear systems, and fractional Fourier transform.

Representació qualitativa asíncrona de senyals per a la supervisió de sistemes dinàmics

L'objectiu general d'aquest treball és trobar i mostrar una eina que permeti obtenir una representació dels senyals procedents de sistemes dinàmics adequada a les necessitats dels sistemes de Supervisió Experta de processos. Aquest objectiu general es pot subdividir en diverses parts, que són tractades en els diferents capítols que composen el treball i que es poden resumir en els següents punts: En primer lloc, cal conèixer les necessitats dels sistemes de Supervisió: La gran quantitat de dades que provenen dels processos fa necessari el tractament d'aquestes dades per obtenir-ne d'altres, més elaborades, amb un nivell més elevat de representació. La utilització de raonament qualitatiu, pròpia dels éssers humans, comporta la necessitat de representar simbòlicament els senyals, de traduir les dades numèriques en símbols. La Supervisió de sistemes dinàmics comporta que el temps sigui una variable fonamental, la asincronia dels esdeveniments significatius per a la Supervisió fa que les representacions més adequades i útils dels senyals siguin asíncrones. Finalment,l'ús dels coneixements experimentals en la Supervisió dels processos comporta que les representacions més naturals siguin les més útils. Aquestes necessitats fan de la representació dels senyals mitjançant episodis l'eina amb més possibilitats per assolir els objectius que es volen assolir. Per això, es presenta un formalisme que permet descriure i incloure-hi la formalització i les diferents aproximacions a aquest tipus de representació ja existents i, al mateix temps, augmentar-ne la significació a través de característiques dels senyals que no es tenen en compte en les aproximacions ja existents. El següent pas és aprofitar el nou formalisme per obtenir una nova representació amb un grau més gran de significació, cosa que s'aconsegueix representant explícitament les discontinuïtats i els períodes estacionaris o d'estabilitat, molt significatius en Supervisió de processos. Un problema sempre present en el tractament de senyals és el soroll que els afecta. Per aquest motiu es presenta un mètode que permet filtrar el soroll de manera que les representacions resultants quedin afectades el mínim possible per aquest tractament. Finalment, es presenta l'aplicació en línia de les eines descrites. La representació en línia dels senyals comporta el tractament de la incertesa inherent al coneixement parcial del senyal (un episodi no pot ser determinat i caracteritzat completament fins que no s'acaba). L'obtenció de resultats amb determinats graus de certesa és perfectament coherent amb la seva utilització posterior mitjançant Sistemes Experts o altres eines de la IA. Totes les aportacions del treball vénen acompanyades d'exemples i/o aplicacions que permeten observar-ne la utilitat i les limitacions.

Peer review of a formal verification/design proof methodology : summary of a sub-working-group meeting /

Bibliography: p. 48.

A cluster-based implementation of a fault-tolerant parallel reduction algorithm using swarm-array computing

Recent research in multi-agent systems incorporate fault tolerance concepts. However, the research does not explore the extension and implementation of such ideas for large scale parallel computing systems. The work reported in this paper investigates a swarm array computing approach, namely ‘Intelligent Agents’. In the approach considered a task to be executed on a parallel computing system is decomposed to sub-tasks and mapped onto agents that traverse an abstracted hardware layer. The agents intercommunicate across processors to share information during the event of a predicted core/processor failure and for successfully completing the task. The agents hence contribute towards fault tolerance and towards building reliable systems. The feasibility of the approach is validated by simulations on an FPGA using a multi-agent simulator and implementation of a parallel reduction algorithm on a computer cluster using the Message Passing Interface.

A new grouping genetic algorithm for the MapReduce placement problem in cloud computing

MapReduce is a computation model for processing large data sets in parallel on large clusters of machines, in a reliable, fault-tolerant manner. A MapReduce computation is broken down into a number of map tasks and reduce tasks, which are performed by so called mappers and reducers, respectively. The placement of the mappers and reducers on the machines directly affects the performance and cost of the MapReduce computation. From the computational point of view, the mappers/reducers placement problem is a generation of the classical bin packing problem, which is NPcomplete. Thus, in this paper we propose a new grouping genetic algorithm for the mappers/reducers placement problem in cloud computing. Compared with the original one, our grouping genetic algorithm uses an innovative coding scheme and also eliminates the inversion operator which is an essential operator in the original grouping genetic algorithm. The new grouping genetic algorithm is evaluated by experiments and the experimental results show that it is much more efficient than four popular algorithms for the problem, including the original grouping genetic algorithm.

Delay tolerant routing protocols for energy-neutral animal tracking

This paper investigates communication protocols for relaying sensor data from animal tracking applications back to base stations. While Delay Tolerant Networks (DTNs) are well suited to such challenging environments, most existing protocols do not consider the available energy that is particularly important when tracking devices can harvest energy. This limits both the network lifetime and delivery probability in energy-constrained applications to the point when routing performance becomes worse than using no routing at all. Our work shows that substantial improvement in data yields can be achieved through simple yet efficient energy-aware strategies. Conceptually, there is need for balancing the energy spent on sensing, data mulling, and delivery of direct packets to destination. We use empirical traces collected in a flying fox (fruit bat) tracking project and show that simple threshold-based energy-aware strategies yield up to 20% higher delivery rates. Furthermore, these results generalize well for a wide range of operating conditions.

Fault-tolerant characteristics and topological properties of a hierarchical network of hypercubes

We analyse the fault-tolerant parameters and topological properties of a hierarchical network of hypercubes. We take a close look at the Extended Hypercube (EH) and the Hyperweave (HW) architectures and also compare them with other popular architectures. These two architectures have low diameter and constant degree of connectivity making it possible to expand these networks without affecting the existing configuration. A scheme for incrementally expanding this network is also presented. We also look at the performance of the ASCEND/DESCEND class of algorithms on these architectures.