Software Fault Tolerance for Cyber-Physical Systems via Full System Restart
Software Fault Tolerance for Cyber-Physical Systems via Full System Restart
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通过完整系统重启实现信息物理系统的软件容错
DOI：
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
M. Caccamo
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Pushpak Jagtap;Fardin Abdi;M. Rungger;Majid Zamani;M. Caccamo
本文讨论了安全关键环境中复杂嵌入式控制系统的可靠性问题。在本文中，我们提出了一种设计控制器的新颖方法，该方法（i）保证非线性物理系统的安全性，（ii）在运行时实现系统安全重启，以及（iii）允许使用复杂的、未经验证的控制器（例如神经网络）来驱动物理系统达到复杂的规范。我们使用基于抽象的控制器综合方法来设计经过形式验证的控制器，该控制器提供应用程序和系统级容错以及安全保证。此外，我们的方法可以使用商用现成（COTS）处理单元来实现。为了证明我们的解决方案的有效性并验证系统在应用程序和底层实时操作系统 (RTOS) 中注入的各种类型的故障下的安全性，我们为倒立摆和三自由度 (3-DOF) 直升机实现了所提出的控制器。
The article addresses the issue of reliability of complex embedded control systems in the safety-critical environment. In this article, we propose a novel approach to design controller that (i) guarantees the safety of nonlinear physical systems, (ii) enables safe system restart during runtime, and (iii) allows the use of complex, unverified controllers (e.g., neural networks) that drive the physical systems toward complex specifications. We use abstraction-based controller synthesis approach to design a formally verified controller that provides application and system-level fault tolerance along with safety guarantee. Moreover, our approach is implementable using a commercial-off-the-shelf (COTS) processing unit. To demonstrate the efficacy of our solution and to verify the safety of the system under various types of faults injected in applications and in the underlying real-time operating system (RTOS), we implemented the proposed controller for the inverted pendulum and three degrees-of-freedom (3-DOF) helicopter.
影响因子：
10.6
作者：
Fardin Abdi;Chien-Ying Chen;M. Hasan;Songran Liu;Sibin Mohan;M. Caccamo
通讯作者：
Fardin Abdi;Chien-Ying Chen;M. Hasan;Songran Liu;Sibin Mohan;M. Caccamo
DOI：
10.1109/iccps.2018.00010
发表时间：
2018-04
期刊：
2018 ACM/IEEE 9th International Conference on Cyber-Physical Systems (ICCPS)
影响因子：
--
作者：
Fardin Abdi;Chien-Ying Chen;M. Hasan;Songran Liu;Sibin Mohan;M. Caccamo
通讯作者：
Fardin Abdi;Chien-Ying Chen;M. Hasan;Songran Liu;Sibin Mohan;M. Caccamo
影响因子：
6.8
作者：
Reissig, Gunther;Weber, Alexander;Rungger, Matthias
通讯作者：
Rungger, Matthias