基于改进遗传算法的系统级故障诊断研究
发布时间：2022-02-11 21:18
随着信息技术的飞速发展,多处理机系统被广泛地应用在高性能计算领域。然而随着系统中处理机数目的逐步增大,系统发生故障的概率也随之增长。当系统发生故障后,迫切需要一种有效的诊断技术快速地诊断出系统中的故障处理机集合。系统级故障诊断作为一种强有力的诊断工具,它的基本思路是借助处理机自身的通信能力,使其相互测试或比较得到症候,之后依据症候和有效的诊断算法定位故障处理机。由于这种方式不仅实现了系统的自我诊断,而且没有增加额外开销,所以具有较高的研究价值。设计高效的诊断算法是系统级故障诊断领域的关键,且基于遗传算法在全局搜索能力以及鲁棒性方面的优势,本文依据遗传算法,提出高效、合理的系统级故障诊断算法。本文主要的研究内容和工作包括以下两个方面:（1）Malek模型作为集中式诊断模型,其诊断结果较准确,故提出一种Malek模型下的系统级故障诊断算法。算法根据Malek模型的定义构造约束方程,并设计适应度函数来评估诊断准确性,在遗传算子作用下搜索到系统的故障处理机集合。最后,通过理论分析和仿真实验结果证明诊断算法的有效性、高效性以及准确性。（2）传统的诊断逻辑需要讨论系统中所有处理机之间的测试结果,进...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－５?ＳＦＤＡＭ的诊断准确率??Ｆｉｇ．?３－５?Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ?ａｃｃｕｒａｃｙ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ＳＦＤＡＭ??
?３００??系统中的结点个数ｎ??图３－６比较ＳＦＤＡＭ与其他算法的诊断ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ??Ｆｉｇ．?３－６?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ?ｏｆ?ＳＦＤＡＭ?ａｎｄ?ｏｔｈｅｒ?ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ??５?ｒ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??４．５?－??４－?ｊ、??３．５?－?／?＿??！?３＇?／??ｌ?Ｊ??Ｏ?２?－??１．５?－?－??０．５?？?＾－＾４?－??Ｊ?，?，?，??０?５０?１００?１５０?２００?２５０?３００??系统中的结点个数ｎ??图３－７?ＳＦＤＡＭ诊断算法的ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ??Ｆｉｇ．?３－７?ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ?ｏｆ?ＳＦＤＡＭ?ｄｉａｇｎｏｓｉｓ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??由图３－６可知，ＳＦＤＡＭ诊断算法诊断出目标故障集合所需的ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ最小，效率??最高，其诊断的平均〔？１；氾１１＾为１．３３６９秒，而￡０八５０、￡〇人（：、八１八（：、１＾？（＾０诊??断出目标故障集合所需的平均ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ分别为：５．３７８７秒、１７．４７０６秒、２．２９１６秒、??３１．３７３２秒，这些数据证明了?ＳＦＤＡＭ算法具有高效性。??３７??
?３００??系统中的结点个数ｎ??图４－７?ＳＦＤＡＥＰ诊断算法的ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ??Ｆｉｇ．?４－７?ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ?ｏｆ?ＳＦＤＡＥＰ?ｄｉａｇｎｏｓｉｓ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??在算法的诊断稳定性方面，由图４－６可以看出，随着系统中结点规模逐渐增大，五??种诊断算法的ＣＰＵＴｉｍｅ均逐渐上升。与其它四种算法相比较，ＥＧＡＳＤ算法的波动比??较频繁，因此ＥＧＡＳＤ在稳定性方面的性能稍弱一些。根据图４－７，算法ＳＦＤＡＥＰ诊断??５３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新的基于扩展星型结构的系统级故障诊断算法[J]. 周宁,梁家荣. 广西科技大学学报. 2016(04)
[2]基于蝙蝠算法的系统级故障诊断研究[J]. 宣恒农,苗春玲,赵冬. 计算机工程与科学. 2016(04)
[3]基于Chwa&Hakimi模型的GA-BPFD算法[J]. 宣恒农,刘田田,张润驰. 计算机工程与设计. 2015(09)
[4]基于PMC模型的MWOFD算法[J]. 宣恒农,赵冬,苗春玲,张润驰,刘田田. 计算机工程与应用. 2017(03)
[5]一种基于相似性排挤的多种群混合遗传算法[J]. 薛海萍,归伟夏. 计算机仿真. 2015(04)
[6]面向数据中心网络的分层式故障诊断算法[J]. 宣恒农,张润驰,左苗,刘田田. 电子学报. 2014(12)
[7]基于快速遗传算法的指纹匹配[J]. 张圆圆,景晓军. 计算机工程. 2011(24)
[8]针对t-可诊断多处理器系统的遗传诊断算法[J]. 孙丽萍,罗永龙. 计算机工程. 2011(11)
[9]一种新的免疫遗传算法及应用[J]. 王洁,高家全,方志民,刘文程. 计算机应用与软件. 2010(12)
[10]基于群体适应度均值商的自适应遗传算法[J]. 田东平. 计算机应用与软件. 2010(11)
博士论文
[1]系统级故障诊断算法研究[D]. 阳惠.重庆大学 2009
硕士论文
[1]互连网络系统的环诊断算法[D]. 叶良程.广西大学 2015
本文编号：3620964
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－５?ＳＦＤＡＭ的诊断准确率??Ｆｉｇ．?３－５?Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ?ａｃｃｕｒａｃｙ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ＳＦＤＡＭ??
?３００??系统中的结点个数ｎ??图３－６比较ＳＦＤＡＭ与其他算法的诊断ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ??Ｆｉｇ．?３－６?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ?ｏｆ?ＳＦＤＡＭ?ａｎｄ?ｏｔｈｅｒ?ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ??５?ｒ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??４．５?－??４－?ｊ、??３．５?－?／?＿??！?３＇?／??ｌ?Ｊ??Ｏ?２?－??１．５?－?－??０．５?？?＾－＾４?－??Ｊ?，?，?，??０?５０?１００?１５０?２００?２５０?３００??系统中的结点个数ｎ??图３－７?ＳＦＤＡＭ诊断算法的ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ??Ｆｉｇ．?３－７?ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ?ｏｆ?ＳＦＤＡＭ?ｄｉａｇｎｏｓｉｓ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??由图３－６可知，ＳＦＤＡＭ诊断算法诊断出目标故障集合所需的ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ最小，效率??最高，其诊断的平均〔？１；氾１１＾为１．３３６９秒，而￡０八５０、￡〇人（：、八１八（：、１＾？（＾０诊??断出目标故障集合所需的平均ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ分别为：５．３７８７秒、１７．４７０６秒、２．２９１６秒、??３１．３７３２秒，这些数据证明了?ＳＦＤＡＭ算法具有高效性。??３７??
?３００??系统中的结点个数ｎ??图４－７?ＳＦＤＡＥＰ诊断算法的ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ??Ｆｉｇ．?４－７?ＣＰＵ?Ｔｉｍｅ?ｏｆ?ＳＦＤＡＥＰ?ｄｉａｇｎｏｓｉｓ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??在算法的诊断稳定性方面，由图４－６可以看出，随着系统中结点规模逐渐增大，五??种诊断算法的ＣＰＵＴｉｍｅ均逐渐上升。与其它四种算法相比较，ＥＧＡＳＤ算法的波动比??较频繁，因此ＥＧＡＳＤ在稳定性方面的性能稍弱一些。根据图４－７，算法ＳＦＤＡＥＰ诊断??５３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新的基于扩展星型结构的系统级故障诊断算法[J]. 周宁,梁家荣. 广西科技大学学报. 2016(04)
[2]基于蝙蝠算法的系统级故障诊断研究[J]. 宣恒农,苗春玲,赵冬. 计算机工程与科学. 2016(04)
[3]基于Chwa&Hakimi模型的GA-BPFD算法[J]. 宣恒农,刘田田,张润驰. 计算机工程与设计. 2015(09)
[4]基于PMC模型的MWOFD算法[J]. 宣恒农,赵冬,苗春玲,张润驰,刘田田. 计算机工程与应用. 2017(03)
[5]一种基于相似性排挤的多种群混合遗传算法[J]. 薛海萍,归伟夏. 计算机仿真. 2015(04)
[6]面向数据中心网络的分层式故障诊断算法[J]. 宣恒农,张润驰,左苗,刘田田. 电子学报. 2014(12)
[7]基于快速遗传算法的指纹匹配[J]. 张圆圆,景晓军. 计算机工程. 2011(24)
[8]针对t-可诊断多处理器系统的遗传诊断算法[J]. 孙丽萍,罗永龙. 计算机工程. 2011(11)
[9]一种新的免疫遗传算法及应用[J]. 王洁,高家全,方志民,刘文程. 计算机应用与软件. 2010(12)
[10]基于群体适应度均值商的自适应遗传算法[J]. 田东平. 计算机应用与软件. 2010(11)
博士论文
[1]系统级故障诊断算法研究[D]. 阳惠.重庆大学 2009
硕士论文
[1]互连网络系统的环诊断算法[D]. 叶良程.广西大学 2015
本文编号：3620964
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