基于數(shù)據(jù)流異常檢測的嵌入式軟件容錯研究.pdf

1、現(xiàn)代機電產(chǎn)品在功能越來越復(fù)雜的同時，對其安全性和可靠性的要求也越來越高。軟件作為機電產(chǎn)品的重要組成部分，其可靠性直接決定了機電產(chǎn)品的質(zhì)量。本文以提高機電產(chǎn)品軟件的可靠性和安全性研究為主線，從軟件數(shù)據(jù)流分析的角度出發(fā)，對基于數(shù)據(jù)流異常檢測的軟件容錯糾錯技術(shù)進(jìn)行了較為深入系統(tǒng)的研究。
　　針對可能出現(xiàn)的軟件系統(tǒng)故障提出了一種新的基于數(shù)據(jù)流異常檢測、軟件看門狗技術(shù)和回卷恢復(fù)技術(shù)的軟件容錯糾錯方法。該方法定期對目標(biāo)程序進(jìn)行備份，通過提取目

2、標(biāo)程序中的一組相關(guān)變量建立數(shù)據(jù)流分析模型，利用數(shù)據(jù)流的異常檢測方法排查出其中的離群點即出錯點。當(dāng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)程序運行出錯時，看門狗強制使程序跳轉(zhuǎn)到備份點，使目標(biāo)程序回卷到上一個備份的正常狀態(tài)，以實現(xiàn)對軟件瞬時性故障的容錯糾錯。提出了上述軟件容錯糾錯策略的實現(xiàn)框架、操作流程，研究了基于最小二乘支持向量機的二元回歸模型和離群點檢測算法。以二元函數(shù)為例，對文中提出的二元回歸模型和離群點檢測算法進(jìn)行了仿真研究，仿真結(jié)果驗證了回歸模型的正確性和離群點

3、檢測算法的有效性。
　　提出了偏向最近動態(tài)的基于距離的數(shù)據(jù)流異常檢測算法，該算法是一種基于聚類思想的的異常檢測方法，通過計算檢測數(shù)據(jù)與聚類中心的距離來判斷異常，并根據(jù)數(shù)據(jù)流的特性進(jìn)行了改進(jìn)，能夠有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的異常檢測。該算法實現(xiàn)簡單并且計算速度快，對閾值的選擇具有自適應(yīng)性，提高了檢測的精度，仿真實驗驗證了該算法的有效性。
　　設(shè)計了基于數(shù)據(jù)流異常檢測的軟件容錯糾錯實驗方案，以數(shù)據(jù)流異常檢測算法為核心搭建了實驗平臺，進(jìn)行了