比较模型下新型互连网络的间歇性故障诊断研究

Fault diagnosis is an importan means for maintaining the reliability of interconnectionl networks. The main content of this project is the intermittent fault diagnosis theory on network systems under the comparison model, which includes the fault diagnosis theory of network systems for intermittent fault situations and for hybrid situations (containing perminent and intermittent fault at the same time) under the comparisonmodel. A interconnection network can be respented by a directed graph, where each unit is respented by a vetex in the directed graph and there is a directed edge from unit u to unit v if and only if u tests v. Based on the set theory, graph theory, algebraic group theory and computer algorithm, by analyzing topological structure of network systems, the reasonable defintions of of t-diagnosable system is presented for intermittent fault situations, and the characterization of t-diagnosable system and some criterias to test the diagnosability of network systems are obtained, furthermore, the practical algorithms to identify fault processors in network systems are designed. The theory research for the fault diagnosis of network systems with intermittent faults a beneficial attempt to enrich and develop the fault diagnosis theory of network system, which has important academic significance and application value.

故障诊断是保持网络系统可靠性的重要手段。本课题的主要内容包括：互连网络比较故障模型下的间歇性故障诊断理论，包含基于比较故障模型的网络系统的纯间歇性故障诊断度理论，基于比较故障模型的网络系统的混合型（含永久性和间歇性）故障诊断度理论，以及相应的故障诊断新算法及应用。一个互连网络故障测试可以用一个有向图来表示，有向图的结点代表处理器，边代表处理器之间的测试；以集合论、图论、代数群论及计算机算法理论为工具，通过分析网络系统的拓朴结构，提出基于比较故障模型的网络系统的t-间歇性故障可诊断系统的合理定义，给出比较模型下t-间歇性故障可诊断系统的特征刻画和若干判定条件，进而设计识别网络系统故障处理器的实用算法。比较模型下网络系统的间歇性故障诊断理论研究对丰富和发展网络系统故障诊断理论是一种有益尝试，具有重要的学术意义和应用价值。

多处理器计算机系统通常包含数以千计的处理单元， 这样的网络系统中出现故障处理单元是不可避免的， 故障的发生自然影响网络系统的可靠性。 因此，在网络系统中，为了保证网络系统的可靠性， 网络系统如何辨识故障处理单元以便修复或替换就变得非常重要。本课题主要的研究内容包括：比较模型下超级彼得松网络的间歇性故障诊断；比较模型下超立方体网络的局部故障诊断问题；比较模型下互连网络的非精确诊断问题；超立方体网络的二轮故障诊断；比较模型下互连网络的进化故障诊断理论；关于星型网络故障的比较诊断理论；无线网络的故障容错虚拟骨干的构建理论。主要获得的重要结果包括：三种故障模式下的互连网络的间歇故障诊断系统的特征刻画；比较模型下彼得松网络的间歇性故障诊断度；具有故障边的超立方体网络的强局部故障诊断度和g-好邻居局部故障诊断度；t/(t+1)-可诊断系统的间歇故障诊断理论；n维超立方网络的二轮故障诊断的特征刻画；比较模型下的互连网络的进化故障诊断算法；不稳定传输范围的无线传感器网络的容错虚拟骨干的构建算法；异质无线传感器网络的容错虚拟骨干的构建算法;这些成果已在重要的学术期刊发表， 有些是关于故障诊断度的判别，有些故障诊断算法以及容错分析。这些成果对互连网络的可靠性分析和故障诊断理论是一个有益的补充，对丰富和发展网络的故障诊断理论具有重要的科学意义。