Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Računalniške strukture in sistemi

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.07.00  Tehnika  Računalništvo in informatika   

Koda Veda Področje
T120  Tehnološke vede  Sistemsko inženirstvo, računalniška tehnologija 
T170  Tehnološke vede  Elektronika 
P170  Naravoslovno-matematične vede  Računalništvo, numerična analiza, sistemi, kontrola 
Ključne besede
raeunalniške strukture, avtomatizacija naertovanja, visokonivojska sinteza, sonaertovanje strojne-programske opreme, testiranje, diagnosticiranje, namenski sistemi, formalne metode, vzporedni sistemi, sistemska programska oprema
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (8)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  11983  dr. Anton Biasizzo  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2001 - 2003  149 
2.  17040  dr. Uroš Kač  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2001 - 2003  35 
3.  22314  dr. Peter Korošec  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2002 - 2003  238 
4.  10824  dr. Barbara Koroušić Seljak  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2001 - 2003  339 
5.  05601  dr. Franc Novak  Računalništvo in informatika  Vodja  2001 - 2003  316 
6.  18291  dr. Gregor Papa  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2001 - 2003  352 
7.  09862  dr. Jurij Šilc  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2001 - 2003  359 
8.  14081  dr. Alenka Žužek  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2001 - 2003  49 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.724 
Povzetek
Raziskovalni program obravnava širšo problematiko avtomatizacije načrtovanja računalniških struktur in sistemov. Naše raziskave so osredotočene na aktualne probleme sinteze, verificiranja in testiranja, predstavljene v nadaljevanju. Visokonivojska sinteza , ki je v splošnem definirana kot prevedba funkcionalnega opisa sistema v strukturni opis, upošteva pri snovanju danega sistema prostorske, časovne in energijske omejitve ter različne cilje kot so prenosljivost, rekonfigurabilnost, zmožnost testiranja in diagnosticiranja, itd. Na visokonivojsko sintezo se navezuje problematika sonačrtovanja strojne in programske opreme, sistemske arhitekturne sinteze, načrtovanja namenskih (angl. embedded) sistemov, vzporednih sistemov, temu pa služijo v podporo algoritmi, ki jih v okviru bazične računalniške znanosti predstavimo s pojmom formalne metode. V predlaganem raziskovalnem programu razvijamo metode in orodja za sonačrtovanje strojne in programske opreme računalniških sistemov. Pri tem se osredotočamo na zahtevne namenske sisteme, kjer se ukvarjamo s tremi pomembnimi razvojnimi fazami: specifikacijo, avtomatsko sintezo in validacijo sistema na sistemskem nivoju. Razvijamo abstraktni model za enotno specifikacijo strojne in programske opreme ter formalno definicijo sistema, ki zajema izbor arhitekture, porazdelitev in razvrstitev komponent sistema v strojno oz. programsko opremo. Ob tem rezvijamo algoritme za porazdeljevanje in razvrščanje komponent sistema v strojno in programsko opremo. Dolgoročno si zadajamo cilj izgradnje sinteznega prevajalnika za avtomatsko prevedbo specifikacije sistema na sistemskem nivoju v kodo komponent sistema. Načrtujemo tudi razvoj metod in ustreznega okolja za sočasno simulacijo (angl. cosimulation) zasnovanega sistema na sistemskem nivoju ter izdelavo jedra operacijskega sistema za delo v resničnem času (angl. real-time kernel) za programsko podporo v ciljni prototipni arhitekturi sistema. Z naraščajočo kompleksnostjo integriranih vezij in sistemov postaja problem njihovega testiranja in diagnosticiranja vedno težji in tudi vedno bolj aktualen. Ukvarjamo se s problemom načrtovanja zmožnosti testiranja v visokonivojski sintezi in razvijamo postopke za izvedbo sočasnega samotesta. Poseben cilj je zagotoviti ustrezno kakovost testa, pogojeno s pokritostjo (angl. fault coverage) in prikritostjo (angl. fault lattency) napak. Raziskujemo metode načrtovanja zmožnosti testiranja tudi na nižjih načrtovalskih nivojih, tako v digitalnih kakor tudi v mešanih digitalno-analognih vezjih in sistemih. Razvijamo lastno razvojno testno okolje za eksperimentalno delo z metodo serijske razmejilne testne linije (angl. boundary-scan test). Na osnovi analize obstoječih metod testiranja strojne in programske opreme razvijamo enoten pristop za aplikacije s področja sonačrtovanja strojne in programske opreme. V okviru formalnih metod raziskujemo povezavo binarnih odločitvenih dreves z grafi AND/OR za avtomatsko generiranje testov. Raziskujemo uporabnost hevrističnih algoritmov pri sekvenčnem diagnosticiranju. Razvijamo tudi evolucijske algoritme za reševanje izbranih problemov v visokonivojski sintezi.
Pomen za razvoj znanosti
Na navedenih aktualnih raziskovalnih področjih si zadajamo cilje, ki predstavljajo novosti oziroma razširitve in nadgradnjo obstoječih raziskovalnih rezultatov. Tako, na primer, predstavlja določitev abstraktnega modela za enotno specifikacijo sistema na sistemskem nivoju, konsistentnega specifikacijskega jezika za opis sistema ter s tem povezana zasnova in izdelava integriranih orodij za sočasno načrtovanje strojne in programske opreme, pomemben prispevek k doslej predlaganim rešitvam. Aktualen je tudi razvoj jedra operacijskega sistema za delo v resničnem času, ki ga planiramo kot eno ciljnih aplikacij sočasnega načrtovanja. Na področju testiranja se v zadnjem času proučuje in razvija nove tehnike, ki bi omogočile vgradnjo samotestne strukture že v začetnih fazah načrtovanja. Večina predlaganih rešitev je namenjena končnemu preizkušanju v proizvodnji in jih torej ni možno uporabiti za sočasno testiranje v kritičnih aplikacijah. Naš pristop pokriva tudi sočasno testiranje in hkrati zagotavlja visoko kvaliteto testiranja upoštevajoč tudi prikritost napak.Slednje predstavlja zanimivo teoretsko novost, od tod tudi interes našega francoskega partnerja LCIS-ESISAR za skupno sodelovanje na medn. projektu PROTEUS. Trenutno zelo aktualna je tudi raziskava možnosti uporabe grafov AND/OR pri reševanju problemov logične sinteze, verifikacije in testiranja, ki jo izvajamo v sodelovanju z Institutom za informatiko na Albert-Ludwigs Univ. Freiburg, ki velja za eno od svetovnih avtoritet na tem področju.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskovalno in razvojno področje avtomatizacije načrtovanja računalniških struktur in sistemov je eno od temeljnih gradnikov novih informacijskih tehnologij, ki odločilno vplivajo na bodoči razvoj človeštva. Ob upoštevanju pomena raziskav tega področja, kot jim ga pripisujejo in finančno podpirajo ZDA, Japonska in Evropska unija, je očitno, da je pridobivanje temeljnega znanja in usposabljanje strokovnjakov na tem področju ključnega pomena tudi za Slovenijo. Z razvojem načrtovalskih okolij v smeri visokonivojske sinteze postajajo tradicionalne metode načrtovanja integriranih vezij in sistemov vedno manj uporabne. Princip sočasnega načrtovanja strojne in programske opreme omogoča razvoj sistemov prilagojenih specifičnim zahtevam časovno kritičnih aplikacij na področjih komunikacij in procesnega vodenja, ki jih brez ustreznega znanja ne bo možno vzdrževati, kaj šele na novo realizirati. Razvoj bodočih inteligentnih elektronskih sklopov osnovanih na reprogramabilnih in rekonfigurabilnih arhitekturah, ki bodo vgrajeni v električne aparate masovne uporabe (kot so na primer gospodinjski aparati, kjer ima slovenska industrija dolgoletno tradicijo in nezanemarljiv delež na svetovnem trgu), bo prav tako potekal na orodjih in principih visokonivojske sinteze. Za zagotovitev konkurenčnosti izdelkov domače industrije je torej poznavanje tega področja strateškega pomena. Problematika načrtovanja zmožnosti testiranja vezij in sistemov, na kateri smo v zadnjih letih dosegli pomembne raziskovalne rezultate, je izredno aktualna tudi za domačo industrijo. Integrirana vezja, zgrajena v skladu s standardom IEEE1149.1, o katerem smo že pred leti obveščali domačo strokovno javnost, postajajo osnovni gradniki kompleksnih elektronskih sistemov. Bodoči standard IEEE 1149.4, katerega pripravo spremljamo od njegovega začetka, že preizkušamo v okviru razvojnega projekta za Hipot Hyb. Raziskovalni rezultati in razvita programska orodja za diagnosticiranje sistemov so uporabni tudi za področja medicine, energetike in ekologije. Tako smo, na primer, v okviru mednarodnega projekta realizirali sistem za nadzor elektrarne na sončne celice Brunnenbach (Nemčija).
Najpomembnejši znanstveni rezultati Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno