Автореферат (Разработка методов и моделей анализа и оценки устойчивого функционирования бортовых цифровых вычислительных комплексов в условиях преднамеренного воздействия сверхкоротких электромагнитных излучений), страница 6

Вероятность единичного сбоя Pe для спецификации 1000Base-T:Pe  0, 2  4  erf 1,75   erf 2V g 0,75   erf 2V g 0, 25   erf 2V g 1, 25   2V  g.(5)Подставляяополученные значенияов (4), получаемPloss 1 erf 1 1,75f Vmp  erf1,25f Vmp  erf50,75f Vmp  erf0,25f Vmp m(6)Разработанао математическаяомодель потерьокадров воканалах передачиоданных современных БЦВК наооснове технологий Fast, Gigabit Ethernet приовоздействии периодическихоимпульсных помех, позволяющая проводитьоинтеллектуальный анализои оценкуопараметров искаженийоинформационного потокаовсистемеодля предотвращенияодеструктивного действияоЭМИ на БЦВК.В этой же главе представлена математическаяомодель взаимодействияСК ЭМИ соуниверсальными вычислителямиоконтура управления БЦВК. В качествеообъекта исследованияоиспользовалась БЦВМ.

В современных микропроцессорныхоустройствах БЦВК системная плата базовогоовычислителя выполненаонаобазе процессорногоомодуля наопечатной плате. Приоэтом проводники, которыеонапечатаны наоплате, становятсяоисточниками излученияоэлектромагнитныхополей. При построенииоматематическойомоделиовзаимодействия электромагнитного поля с печатнымомонтажом микропроцессорных бортовыхоустройств, расчетотоков ионапряжений, наведенныхона проводящийообъект, осуществляетсяос использованиемоинтегрального уравненияоэлектрического поля вочастотном представлении. Приоэтом, сначалаовычисляютсяотокина частотах, а временная формаоимпульсов тока находитсяообратным преобра21зованием Фурье для свертки частотногоопредставления токовосо спектромовоздействующего импульсаополя.Интегральноеоуравнение электрического поля представляется в виде:i j Ar  Фr i E tan  Z S J r ,tan(7)где E tan r - касательная к S составляющая падающегооэлектрическогоополя.Для печатныхопроводниковона системнойоплате вычислителяоБЦВМуравнение (7) решается методомомоментов соиспользованием «тонкопроволочногооформализма».Как показали модельные эксперименты эффективностьовоздействияСКоЭМИ в значительнойостепени определяется ихоширокополосностью, котораяообеспечивает воздействиеоэлектромагнитного излученияонаопечатныепроводникиовычислителейоБЦВК совключением различныхомеханизмов взаимодействия.

Эффективность воздействияоопределяетсяокакоотношение энергий: F  j 2outE 0 F  j in0d.2d(8)где F  j  - спектр выходнойофункции; F  j  - спектр воздействия.Анализопроведенных модельных экспериментовопоказал, что СШП импульсы обладаютовысокойоэффективностьюовоздействияона печатныеопроводники системныхоплат БЦВМ. Таким образом, опасностьовоздействия СШПЭМИ для микропроцессорныхоуправляющих устройствоБЦВК определяетсянеотолько амплитудой, фронтомоимпульсаои энергией, но и эффективностьюего воздействияопо энергииоионапряжению.Результаты проведенных тестовых расчетов доказывают корректность иадекватность разработанных математических моделей взаимодействия СКЭМИ с микропроцессорными управляющими устройствами БЦВК и бортовойкабельной сетью.В четвертой главе рассматриваетсяокритериально-математический аппарат построения интеллектуальной системы анализа и оценки устойчивостиБЦВК к деструктивным ЭМ воздействиям, включающий в себя уровеньоформированияопризнаков деструктивных воздействийона элементыои узлы БЦВК,уровеньоидентификации деструктивныховоздействий на БЦВК, уровень обобщения и накопленияоопытаообнаружения таких деструктивных воздействий.Адаптивный характер уровней системы анализа и оценки устойчивостиообусловлен использованиемоинтеллектуальных средств нечеткойологикиои нейронных сетей дляорешения задач классификацииои кластеризацииодеструктивных ЭМ воздействий пооих признакам,оформируемых датчиками электромагнитных воздействий (ДЭМВ).outin22Возможность адаптацииок изменениямоусловий работы и новымоугрозамэлектромагнитного воздействия рассматриваетсяокак однооиз наиболееоважных свойств интеллектуальной системы, позволяющейокорректироватьоработуБЦВК приоизменении входной информацииои внешнего окружения.

Обучающимофактором являются избыточностьовходной информацииои скрытые вданных закономерности, видоизменяющие информационное поле (ИП) нейроннойосети вопроцессе адаптации системы анализа и оценкиоустойчивости БЦВКкодеструктивному воздействию ЭМИ.В главе представлены основные этапыопостроения интеллектуальной системы анализа и оценки устойчивости БЦВК к деструктивным ЭМ воздействиям:1. Решение задачиоклассификации ужеоизвестных ЭМ воздействий наэлементы и узлы БЦВК по векторуопризнаков таких воздействий.2.

Решениееозадачи кластеризации деструктивных ЭМ воздействий наБЦВК по признакам такихховоздействий как саморазвитиееоклассификациипри расширенииимножества известных ЭМ воздействий.3. Формирование экспертныхооценок для определенияостепени соответствия ЭМ обстановки признакам деструктивного ЭМ воздействия.4. Представление результатоворешения задач п.1 и 3,ополученных в процессеонечеткого логического выводаоклассификационных заключений по нечетким посылкам (соотношенияо«признаки ЭМВ  деструктивное ЭМ воздействие на БЦВК»), в видеосистем нечетких продукционныхоправил.5. Реализацию систем нечеткихопродукционных правил вовиде специализированных структур – нейро-нечетких классификаторов (классификаторов«признаки ЭМВ  деструктивное ЭМ воздействие на БЦВК»).6.

Реализацию результатоворешения задачиоп.2 в виде четкихокластеризаторов на основеосамообучающейся адаптивной системыо(кластеризаторов«признакиоЭМВ  деструктивное ЭМовоздействие на БЦВК»).7. Обучениеоклассификаторов по п.5, 6 на обучающейовыборке  подмножествеовходных векторов (векторовопризнаков ЭМВ) соцелью формирования информационныхополейочетких и нейро-нечеткихосетей.8. Адаптацию вопроцессе эксплуатации БЦВК информационных полейчеткихои нейро-нечетких сетейо(классификаторов и кластеризаторов «признакиоЭМВ  деструктивноеоЭМ воздействие на БЦВК»).9. Коррекцию адаптируемых экспертныхооценоко(п. 3) иосистем нечетких продукционныхоправил (п. 4)опо результатам адаптации.10. Формулированиеоновых нечетких продукционныхоправил вослучаерасширения классификациио(кластеризации) по результатамовыполнения п.8 и 9.11. Формированиеооценок устойчивости БЦВКок деструктивному воздействиюоЭМИ, исходя изорезультатов выполнения п.9ои распределения дат23чиковоЭМВ по иерархииоИСАУ.Шаги по п. 9-11 повторяютсяов процессе эксплуатации ИСАУ соцельюпостоянного обновленияобазы знаний СОДЭМВ и накопления опытаопоообнаружению деструктивных ЭМВ.Выполнениеоданных этапов позволяет:а) формироватьоматрицы адаптируемых экспертныхооценок и соих учетом  исходныеосистемы нечеткихопродукционных правил иоструктуры нейро-нечетких классификаторово(классификаторов «признакиоЭМВ  деструктивное ЭМ воздействие на БЦВК»);б) идентифицироватьоизвестные деструктивные ЭМ воздействия, а прирасширении множестваоизвестных ЭМ воздействий  решатьозадачу кластеризации таких воздействий с последующейоадаптацией информационных полейнейронной сети системы обнаружения деструктивных ЭМВ на БЦВК;в) решать задачуокластеризации деструктивных ЭМ воздействий вследствие измененияомножества известных ЭМ воздействий на элементы и узлыБЦВК, соответственно корректироватьоили расширять системыонечетких продукционных правил СОДЭМВ;г) модифицировать системы нечеткихопродукционных правил иоматрицы экспертных оценокопо результатамообучения иопоследующего анализаклассификаторов СОДЭМВ при расширенииомножества известных деструктивных ЭМ воздействий на БЦВК;Важной дляоИСАУ особенностью нейро-нечеткихосетей является способностьоавтоматически генерировать системуонечетких продукционных правилов процессе обучения,оизвлекая скрытые закономерностиоиз данныховходной обучающей выборки.

Приоотсутствии априорного опыта,оно при достаточномообъеме обучающей выборкионечеткая НС преобразуетоскрытые во входныходанных закономерности восистему правил нечеткогоологического вывода.В этой же главе представлены критерии оценки ЭМ воздействия. Напрактике применение того или иного критерия определяется требованиями ккачествуофункционирования БЦВК в целом, онапример: возможностьустойчивогоофункционирования вореальном масштабе времени, гарантированностьодоступа коинформации и т.д.