Analýza robustnosti spojitých dynamických systémů v distribuovaném prostředí

Bc. Jan Papoušek, Ph.D.

Diplomová práce

Robustness analysis of continuous-time dynamical systems in distributed environment

Anotace:

Práce prezentuje algoritmus pro analýzu dynamických systémů zadaných pomocí soustavy obyčejných diferenciálních rovnic vzhledem k chování charakterizovanému vlastností temporální logiky signálů. Výsledkem analýzy je představa o tom, jakým způsobem ovlivňují změny modelu jeho chování. Popisovaná metoda se zakládá na již existujícím algoritmu a výpočtu lokální robustnosti. Algoritmus byl implementován v programovacím jazyce Java do podoby nástroje Parasim tak, aby analýzu bylo možno spustit v prostředí se sdílenou nebo distribuovanou pamětí. Výpočetní model a architektura nástroje umožňují komponenty odpovídající jednotlivým částem algoritmu snadno nahrazovat, případně použít tuto platformu pro jiný typ výpočtu. Vlastnosti algoritmu a škálovatelnost implementace pro sdílenou i distribuovanou paměť byly ověřeny spuštěním analýzy nad vybranými modely.

Abstract:

The work presents an algorithm for the analysis of dynamic systems specified by ordinary differential equations. The system behavior is characterized by the formula of signal temporal logic. The result of the analysis is the idea of how the changes affect the model's behavior. The described method is based on an existing algorithm and calculation of local robustnes. The implementation of the algorithm in the Java programming language resulted into the creation of the tool called Parasim due to which the analysis can be executed in an environment with shared or distributed memory. The computational model and the tool's architecture allow that components corresponding to parts of the algorithm be easily replaced, or that this platform be used for another type of calculation. Properties of the algorithm implementation and of the scalability for both shared and distributed memory have been verified by running multiple analysis on selected models.

Klíčová slova

dynamický systém, soustava diferenciálních rovnic, STL, monitoring, analýza vlastnosti, robustnost

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 6. 2013
• Vedoucí: RNDr. David Šafránek, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Sven Dražan

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Informatika / Paralelní a distribuované systémy