对抗错误传播的SC-LDPC码多目标符号窗译码算法

空间耦合低密度奇偶校验(Spatially-Coupled Low-Density Parity-Check,SC-LDPC)码具有阈值饱和的优良特性,其校验矩阵仅在对角带存在非零符号,且对角带区域具有周期性、半无限特性,该结构适用于窗译码。论文针对窗译码复杂度较高的问题,提出多目标符号窗译码算法,在每个窗口完成译码后,增加目标符号输出数量与窗口滑动的步长,仿真表明该算法可以大幅降低复杂度。但多目标符号窗译码由于校验矩阵对角带信息迭代减少,易受错误传播的影响,为此论文提出动态调参算法对抗错误传播,在检测到先前连续若干个窗口未能正确输出码字,增加后续窗口的迭代上限或窗口尺寸,仿真表明该算法可有效降低误码率最高达0.14 dB。

基于错误传播分析的软件脆弱点识别方法研究

在太空环境中,软件系统经常受到各种辐射现象的影响.在此类环境下,寻找软件脆弱点主要是考虑环境扰动对该软件的影响.文中提出了一种由环境扰动引入的软件脆弱点的分析方法.首先在对软件系统模块化的基础上,通过在两个层面上分析错误在软件中的生成及其传播过程,给出寻找软件脆弱点的理论框架,随后进一步给出该框架中一些参数的实验估计方法,最后给出该框架在某卫星光纤陀螺捷联航姿控制系统上的应用.应用结果令人满意.

基于错误传播网络的回归测试用例排序方法

测试用例排序技术通过对测试用例进行排序以提高回归测试的效率.针对现有方法未能充分利用软件结构信息的不足,提出了基于错误传播网络的测试用例排序方法.该方法在类粒度将软件抽象成加权类依赖网络(weighted class dependency network,WCDN)模型,并基于WCDN分析错误在网络上的传播行为,构造错误传播网络(bug propagation network,BPN).测试用例排序时,首先在BPN中定位变更类和可能受变更类波及的类,从而计算类的测试重要性,最后以测试用例覆盖类的测试重要性总和作为最终的排序依据.实例研究表明,基于错误传播网络的测试用例排序方法在错误检出率上相比于其他经典方法有一定的提高,并且具有较好的稳定性.

基于软件网络错误传播分析的软件质量量度

基于软件网络错误传播的分析,提出一种量度软件质量的新方法。首先,将软件系统抽象成软件网络(方法调用网络),节点代表方法,有向边代表方法间的调用关系;然后,通过错误植入的方法(随机植入和受控植入),研究错误在方法调用网络中的传播过程,最终构建新度量SQC量度软件质量。真实软件系统的实例研究结果表明:SQC可以有效地量度软件的质量,并且与软件网络边数、结构熵等参数存在明显的负相关性,这对于指导高质量软件开发具有一定意义。

基于错误传播模型的非均等视频流丢失保护

提出一种适用于丢包网络、面向图像组(GOP)层的非均等视频流丢失保护方案。利用GOP中不同帧之间的非均等显著性,将不同数量前向错误校正包分配到GOP层的不同帧中。采用帧间包交错机制将突发包丢失分散到不同帧上,提高处理突发包丢失时的鲁棒性。仿真结果表明,在不同信道丢失模式下,该方案能提高视频接收质量。

基于软件故障注入的星载系统错误传播研究

设计了信号故障传播率的计算方法,在此基础上设计了根据信号故障传播率进行故障注入实验,并根据故障注入实验的结果绘制错误传播图的方法.根据实验结果和错误传播图可以从信号和模块两个层次对系统进行分析,找出最为脆弱的部分,即找出最可能传播故障的信号和模块,以及最可能传播故障的一条路径.据此可对系统的可靠性做出评测.工作在高辐射环境下的各类软件系统,如星载系统,在运行过程中可能会因环境的扰动发生SEU现象,本文利用软件故障注入技术对这种现象进行模拟,进行故障注入实验,实验结果表明我们设计的算法能有效地对系统的可靠性做出评测.

星载软件系统错误传播研究与分析

针对星载软件系统因宇宙射线和环境扰动而产生的软件错误及错误传播问题,研究星载软件系统错误传播分析方法。利用该方法从信号和模块2个层面评测软件的可靠性,并根据结果对系统信号或模块的脆弱性进行分析,找出系统较为脆弱的信号与模块,以及最可能传播错误的信号传播路径。定义信号与模块的错误传播率、暴露率等参数,设计参数的计算方法,提出错误传播图的构建算法。通过具体实例的注入实验,计算分析各可靠性参数,对信号及模块的脆弱性进行评估。结果表明,定义的参数能有效描述错误传播现象,验证了算法的实用性及有效性。

软件中的错误传播分析

错误传播是分析可靠性系统不确定性中的一基本问题,可用于发现系统中最易受到错误攻击的部分及各部分之间的相互影响.分别在信号和模块级别上研究了错误在软件中的传播过程,并定义了描述此过程的参数及其计算方法,其中首次提出了模块泄漏率和活动率的概念并给出了计算方法;然后把该错误传播分析框架应用于某卫星光纤陀螺捷联航姿控制系统上.通过故障注入实验确定了其中的分析参数,验证了提出的错误传播框架的可行性与正确性.

软件中的错误传播研究

随着计算机技术的广泛应用，计算机软件的安全性显得越来越重要。为了保证软件的安全可靠，必须了解软件可能的错误行为，井采取相应的补救措施来提高其性能。本文采用了基于软件故障注入的方法，对计算机软件中数据状态错误的传播行为进行了研究。结果发现，在给定位置注入的数据状态错，要么所有的都会传播到输出，要麽一个也不会传播到输出。这表明软件测试中的大量数据状态的错误行为，可以通过少量的数据状态错误行为来进行模拟。

基于错误传播分析的SDC脆弱指令识别方法

单粒子软错误是高辐照空间环境下影响计算可靠性的主要因素.随着芯片晶体管数的快速增长,单粒子软错误的威胁日益严重.结果错误(silent data corruption,SDC)是单粒子软错误造成的一种故障类型.由于SDC是隐蔽传播的,SDC的检测是单粒子软错误防护的难点.寻找SDC脆弱指令是目前检测SDC的重要途径.现有方法需要进行巨量的错误注入,时间代价巨大.首先根据数据关联图建立了指令的数据依赖关系,研究了函数间和函数内部错误传播过程;进而推导出判定SDC脆弱指令的充分条件,提出了SDC脆弱指令识别方法,该方法在错误注入中依据充分条件推测潜在的SDC脆弱指令.实验表明,在保证较高准确率和覆盖率的前提下,时间代价显著减少.

影视节目错误传播法律信息探究

当前,我国已经进入了普法的第七个五年规划,影视节目的法制宣传,对普及民众法律知识,公正、合法、有效地解决某些社会问题、解决当事人的纠纷发挥了重要作用。但目前影视节目中错误传播法律知识、甚至越权的情况也不能忽视,笔者通过对影视节目中错误传播法律信息的现状、原因进行分析,由此而提出了一定的解决措施。

错误流模型:硬件故障的软件传播建模与分析

无论是可靠性工程还是软件可靠性中的可靠性模型,都难以描述硬件故障在程序中的传播问题.首先建立了计算数据流模型,并以无穷存储机器的指令集为例,说明可以为任意程序建立计算数据流图.在计算数据流模型的基础上,进一步建立了错误流模型.把计算过程中的错误分成物理错误和传播错误两种,通过分析这两种错误的本质和传播规律,给出了6条有关错误传播的规则和2条独立定律.根据这些规则和定律,能够计算出在程序运行过程中,任意时刻在任意位置上出现错误的概率.最后以一个简单的无穷存储机器程序为例,简要地展示了错误流模型描述硬件故障在程序中传播的能力.

一种针对软错误的程序可靠性定量分析方法

宇宙射线辐射所导致的软错误是航天计算面临的最主要挑战之一.而随着集成电路制造工艺的持续进步,现代处理器的计算可信性日益面临着软错误的严重威胁.当前,很少有研究从软件角度分析软错误对系统可靠性的影响.在程序汇编代码的基础上,提出一种针对软错误的程序可靠性定量分析方法PRASE,并且提出基本块分析法和3条运算定律以改进其分析效率.实验表明软错误对程序可靠性的影响与程序自身结构密切相关,同时分析结果还指出在软错误影响下程序的关键脆弱点,对实现针对软错误的高效容错算法有参考意义.

基于冗余事务的事务存储系统的错误检测

针对事务存储系统下的错误检测问题,提出了一种基于冗余事务的事务存储系统的错误检测方法(error detection by redundant transaction,EDRT).该方法为每个事务创建一个副本事务,并利用富余的处理器核资源同时执行原始事务和副本事务,通过比较原始事务和副本事务的执行结果达到检测错误的目的.在检错比较数据集的获取上,EDRT方法利用了事务存储系统自身的版本管理机制,实现了对用户透明的在线接近最小数据比较集的获取.将EDRT方法应用于日志事务存储系统,提出了针对容错日志事务存储系统的设计问题的解决方法.最后,使用了包括4个SPLASH-2典型用例在内的5个测试程序对该方法进行了验证测试,实验结果表明EDRT检错方法相对整个程序的平均检错开销在3.68%左右,而相对于程序内事务部分的平均检错开销也只有12.07%左右.通过与双模冗余检错方法(dual modular redundancy error detection mechanism,DMR)的对比,EDRT方法与DMR方法的平均检错开销比只有0.05%左右.

一种减小DVB-C接收机DFE误差传播的新算法

提出一种简单有效的软判决方法,改善了错误传播的问题,从而明显提高了DFE性能,并通过仿真证明了算法的性能。

空间耦合低密度奇偶校验码残差滑窗译码算法

针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法。通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低边信息无效更新的频率,提高窗内译码收敛速度。仿真结果表明:相比于传统SWD算法,RSWD算法在窗口中各位置的误比特数明显降低,抑制错误传播效果明显;在高信噪比(SNR)区域或者低迭代次数的情况下,RSWD算法的误码率性能优于SWD算法;此外,将动态残差应用到消息复用(MR)和窗口扩展(WE)两种窗译码算法中,亦能得到类似结论,提升窗译码性能。

融合位置编码的中文拼写纠错方法

在中文拼写纠错任务中,字符在文本中的距离信息和顺序信息是重要的特征,因此位置编码至关重要。传统的位置编码无法区分字符的前后联系,此外二阶段方式的纠错方案存在错误传播问题。针对上述问题,提出一种多任务学习下融合位置编码的中文拼写纠错方法,使用融合位置编码更好地为模型提供位置信息;使用多任务学习机制缓解错误传播问题,提升模型泛化能力。针对公开数据集进行实验,实验结果在F1值方面有稳定提升,验证了所提方法的有效性。

基于证据理论的三向密度峰值聚类

为避免聚类标签错误传播,并且充分挖掘邻域信息,提出一种基于证据理论的三向密度峰聚类方法。在分配非分组点时考虑到K近邻的聚类信息,有利于提升聚类精度;用证据理论来描述和合并这些近邻信息,使建立的三向聚类模型能够将它们分配到最可能的聚类中,从而有效地避免了密度峰值聚类算法中错误标签的传播。在多个数据集上的实验对比结果表明,提出的方法能够有效避免聚类标签错误传播,并且实现了较高的聚类精度。

考虑系统调用和失效模式的软件可靠性模型

可靠性是软件系统质量需求中的一个重要指标,而软件可靠性建模为人们提供了一种评估软件可靠性的方法,能够在软件质量控制方面有效地提供决策依据。无论是曾经受到广泛关注的黑盒方法,还是现在大量研究的白盒方法,这些模型都试图越来越精确地刻画软件的可靠性。然而,这些模型都是将软件独立在运行环境之外,只是纯粹地、抽象地考虑软件本身,完全忽略了软件所依赖的操作系统和运行环境对可靠性的影响。将软件运行所依赖的系统调用纳入了考虑范畴,考虑了软件中的多种失效模式(内核态失效、用户态失效),同时对系统中的错误传播行为进行了建模,经过对经典模型逐步扩展,建立了一个更加符合实际情况的软件可靠性模型。通过一个实例详细描述了该模型的如何应用。

基于AADL的机载设备系统可靠性建模

AADL可以描述机载设备系统的时序需求、任务状态等关键性能特性,已应用于航空、电子自动化、机器人控制等实时系统。提出基于AADL的机载设备系统可靠性建模方法,为该系统模型结构的设计和验证提供了理论依据。采用EMA子语言对AADL描述的机载设备系统进行可靠性建模,给出可靠性模型中的错误模型、错误传播和状态映射规则等子句属性的用法。最后通过一个基于AADL的机载设备可靠性建模实例,验证了所提建模方法的有效性。