ArticlePDF Available

Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai és tervezési irányelvei - EFFECTS AND DESIGN GUIDELINES FOR COMMUNICATING IN COMPLEX SYSTEMS

Authors:

Abstract

A komplex rendszerek térnyerése jelentős méreteket öltött. A számosság növekedése és a felhasználási körülményekből következően a hibák, balesetek kockázata növekszik. Ez a kockázat a komplex rendszerek tervezése által csökkenthető. A komplex rendszerek elosztott együttműködő alrendszerek kommunikációjának együtteséből épülnek fel. A tervezés két fő részre bontható, a részegységek viselkedése és a részegységek együttműködése. A részegységek kommunikációját és együttműködését a protokoll írja le. A komplex rendszerek lehetnek nyitottak és zártak, de protokoll tekintetében mindig nyitottként kell kezelni, tehát nem lehet megbízni a részegységekben az elvárt viselkedés betartásában. A protokoll feladata a részegységek hibájának és a protokoll belső hibájának eszkalációját gátolni. A jelenlegi komplex rendszerek tervezési módszereit tekintjük át és foglaljuk össze. Ezek eredményes módszereit integráljuk egy komplex rendszer tervezési iránymutató-ajánlásban. The expansion of complex systems has taken on considerable proportions. Due to the increase in numericity and the conditions of use, the risk of errors and accidents increases. Reducing this risk can be obtained by designing complex systems. Complex systems are built up of a combination of distributed collaborative subsystems. The design can be divided into two main parts, the behaviour of the components and the overall operation of the components. The protocol describes the communication and collaboration of the components. Complex systems can be open and closed, but they should always be treated as open in terms of protocol, so one cannot trust the units to follow the expected behaviour. The task of the protocol is to prevent escalation of the component failure and the internal error of the protocol. The design of the current complex systems is reviewed and summarised. Their effective methods are integrated into a complex system design guideline.
57
REPÜLÉSTUDOMÁNYI KÖZLEMÉNYEK
31. évfolyam (2019) 2. szám 57–66. • DOI: 10.32560/rk.2019.2.4
Ady László, Tokody Dániel
Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai
és tervezési irányelvei
A komplex rendszerek térnyerése jelentős méreteket öltött. A számosság növekedése és a fel-
használási körülményekből következően a hibák, balesetek kockázata növekszik. Ez a kockázat
a komplex rendszerek tervezése által csökkenthető. A komplex rendszerek elosztott együtt-
működő alrendszerek kommunikációjának együtteséből épülnek fel. A tervezés két fő részre
bontható, a részegységek viselkedése és a részegységek együttműködése. A részegységek kom-
munikációját és együttműködését a protokoll írja le. A komplex rendszerek lehetnek nyitottak
és zártak, de protokoll tekintetében mindig nyitottként kell kezelni, tehát nem lehet megbízni
a részegységekben a z elvárt viselkedés betartásában. A p rotokoll feladata a részegysége k hibájá-
nak és a protokoll belső hibájának eszkalációját gátolni. A jelenlegi komplex rendszerek ter vezési
módszereit tekintjük át és foglaljuk össze. Ezek eredményes módszereit integráljuk egy komplex
rendszer tervezési iránymutató-ajánlásban.
Kulcs szavak: komplex rendszerek, elosztott rendszerek, protokoll, hibabiztos (fail-safe), üzem-
kritikus (mission critical)
Bevezetés
A komplex és elosztott rendszerek bonyolultságának és elterjedésének növekedésével a poten-
ciális hibák kockázata is növekszik. A rendszerek egyre gyakrabban nyitottak. Ez alatt azt
értjük, hogy a rendszer gyártójától független termék csatlakozhat a rendszerhez és részt
vehet a rendszer működésében, teljes értékű elemként. Az EN 50129 rendelkezik a hálózatok
besorolásáról, az 1. táblázatban található felosztás szerint. Ami a csatlakoztatható eszközök
típusa, eszközök száma, a hálózat beállítása, illetéktelen behatolás kockázata alapján történik.
A kommunikációs hálózat osztályozása:
I. osztályú (zárt);
II. osztályú (nyílt);
III. osztályú (nyílt).
A L, T D: Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai…
Repüléstudományi Közlemények • 2019/2. szám
58
1. táblázat
EN 501 29 szabvány szerinti hálózati besorolás [11]
Tulajdonság I. osztályú (zárt)
Belső hálózat
II. osztályú (nyílt)
Zárt hálózat
III. osztályú (nyílt)
Nyílt hálózat
Csatlakoztatható esz-
közök
Csak a gyártó által enge-
délyezett
Idegen (ellenőrizetlen)
eszközök
Idegen (ellenőrizetlen)
eszközök
Eszközök száma A gyártó rögzíti Nem ismert, változhat Nem ismert, változhat
A hálózat beállítása A gyártó által előírt Dinamikusan változhat Dinamikusan változhat
Illetéktelen behatolás Elhanyagolható Elhanyagolható Nem elhanyagolható
Így nem lehet építeni csupán a hálózatra kötött eszközök viselkedésére. A védelmi (funk-
cionális) és hibakezelő eljárásokat a hálózati protokollba kell integrálni. Ezek specifikációja
és működése bonyolult. A fejlesztésekben jelentős figyelmet kell fordítani a protokollok
komplexitásának kezelésére.
Komplex rendszer
Komplex rendszer általános definíciója: A fizikai és matematikai modellezés egy ága, amely azt
vizsgálja, hogy a részek kapcsolata hogyan vezet kollektív viselkedéshez, és a rendszer hogyan
alakít ki kölcsönhatásokat a környezetével [10] (1. ábra).
-
1. ábra
Komplex rendszerek [1]
Komplex rendszer definíciója kommunikáció szempontjából: A komplex rendszert alkotó
részek kapcsolata elosztottan és önszerveződőn alakítja ki a kollektív viselkedést a környezet
változásaihoz alkalmazkodva.
A L, T D: Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai…
Repüléstudományi Közlemények • 2019/2. szám 59
Elosztott rendszer
Elosztott rendszer definíciója az informatikában Andrew S. Tanenbaum és Maarten Van Steen
szerint: Az elosztott rendszer olyan független számítógépek gyűjteménye ami a felhasználók
számára egységes koherens rendszerként látszik [2].
Az elosztott rendszerek csoportosítása hardverarchitektúra (CPU-kommunikáció) szerint:
szorosan csatolt rendszerek (memóriacímzési terület közös minden CPU-nak );
lazán csatolt rendszerek (minden CPU-nak saját memóriája van, közvetlen buszon
kommunikálnak);
multiprocesszoros rendszerek (CPU-knak saját memóriája van, de van közös memória-
területük is, több CPU alkot egy egységet);
elosztott rendszerek (a CPU-knak nincs közös memóriája, közvetett buszon
kommunikálnak).
A modern komplex rendszereket elosztott architektúrával valósítják meg.
Az elosztott rendszerek csoportosítása szoftverarchitektúra szerint:
hálózati operációs rendszer;
multiprocesszoros operációs rendszer;
elosztott operációs rendszer;
együttműködő autonóm rendszer.
A modern komplex rendszereket együttműködő autonóm rendszer architektúrával valósítják
meg.
Az elosztott rendszerek lehetnek:
homogének;
inhomogének.
A modern komplex rendszereket inhomogén architektúrával valósítják meg.
A kommunikáció hatásai
A komplex elosztott rendszerek a monolitikus rendszerekhez képest legfőképpen az adat-
kezelésben térnek el. A monolitikus rendszerben egységes globális adat, érték és idő van.
A komplex, elosztott rendszerekben nincs globális egyidejűség és globális adat. Léteznek
technológiák központi adattárolásra, ezáltal globális adat kialakítására, de ez csökkenti
a rendszer teljesítményét, mert idő mire a rendszeren körbe ér az információ (lock/unlock).
Vagyis kiemelt hibaforrás a rendszer elemei közötti egyetértés (adott pillanatban mind-
egyik szereplő ugyanazt az állapotot látja, és az alapján hoz döntést).
Elosztott rendszereknél ismert absztrakt hibák:
csoporttagság (group membership): rendszeresen aktualizált lista a működő és nem
működő rendszerelemekről;
tudathasadás: a rendszer több különálló, de működő részre szakad;
amnézia: kiesés után a kiesett rendszerelemek nem látnak rá a közben történt
változásokra;
A L, T D: Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai…
Repüléstudományi Közlemények • 2019/2. szám
60
konfiguráció-eltérés: a rendszer elemei eltérő konfigurációval rendelkeznek;
verziószám-eltérés: a rendszer elemei eltérő szoftververzióval rendelkeznek.
A kritikus komplex rendszerek működése során több eltérő viselkedési elvárás lehet:
fail-safe (FS);
mission-critical (MC);
high-availability (HA).
Az FS olyan tervezési és viselkedési mód, amikor meghatározott hibák esetén a rendszer úgy
reagál, hogy nem okoz kárt vagy a lehető legminimálisabban tartja a baleset kockázatát. Akár
a rendszer leállásával.
Az MC olyan tervezési és viselkedési mód, amikor a rendszer leállása komoly kárt vagy
balesetet eredményez, akkor a meghatározott hibákra olyan módon reagál, hogy a rendszer
képes legyen a biztonságosnak tekinthető állapotig eljutni.
A HA olyan tervezési és viselkedési mód, amikor a rendszer leállása kárt okoz, a hiba
esetén keletkező károk kisebbek mint a rendszer leállításának a kára, ezért a rendszer, akár
hibásan is, részfunkcionalitással vagy hibás funkcionalitással üzemben van tartva.
A rendszerfelhasználás jellege és a kockázatelemzés vagy törvényi, illetve szabvány-
előírások alapján lehet meghatározni, hogy mikor melyiket kell választani.
Generikus komplex elosztott rendszerek esetén felmerülhet olyan igény, amikor a fel-
használás jellege határozza meg hogy melyik viselkedés az elvárás. Vagyis a rendszernek
képesnek kell lennie konfiguráció útján a viselkedését meghatározni.
A három viselkedés eltérő kommunikációs stratégiát és architektúrát igényel. Felépíthető
átjárás ezek között.
A HA-működés a legmegengedőbb, majd az FS és végül a legkomolyabb elvárás az MC.
Ilyen rendszer tervezésekor az MC-re kell tervezni és a konfiguráció során az MC-viselkedés
FS-re vagy HA-ra vonatkozó megkötéseit lehet kikapcsolni. Persze ez egy komoly kockázat,
amit ki kell értékelni és megfelelő eljárást kell alkalmazni a kockázat minimálisra csökken-
tése érdekében
Protokoll
Protokoll definíció általánosan: A kommunikációban részt vevők által elfogadott és magukra
nézve kötelezően betartott viselkedési forma.
Informatikában: Az informatikában a protokoll egy egyezmény vagy szabvány, amely
leírja, hogy a hálózat résztvevői miképp tudnak egymással kommunikálni [7].
Általános értelemben a számítógépek közötti kommunikáció adatcserével törté-
nik – az adott rendszertől függően valamilyen módon kódolt információ. Ez a csere diszk-
rét lépésekből áll, amelyeket elemi kommunikációnak nevezünk, mindent ilyen üzenetben
továbbítanak.
A rendszertől függően az üzenet lehet:
egy elektronikus jel;
nagyobb adatmennyiség.
A L, T D: Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai…
Repüléstudományi Közlemények • 2019/2. szám 61
Általánosságban az üzenet típusát használjuk az általános tartalom és a részletes kódolás
meghatározására [3].
A modern elosztott rendszerekben egyre nagyobb jelentőség hárul a kommunikációra,
a komplexitás és a rendszerek méretének növekedése miatt.
A „Biztonsá gkritikus szoftverfejlesztés” [12] cikkben publikált programhiba-kockázatokat
az elosztott rendszerek esetén protokollhibákkal egészítjük ki.
A kommunikációs protokollal szembeni elvárások:
kommunikációs hibadetektálás:
üzenetismétlődés;
üzenet-kimaradás;
üzenet beékelődés;
üzenet újraszámozás;
adatkorrupció;
üzenetkésés;
üzenet maszkolás;
résztvevők beállítás hiba;
FIFO-hiba.
hibaeszkaláció megakadályozása;
kommunikációs hatáskörök és jogosultságok kikényszerítése és ellenőrzése.
Komplexitás, bonyolultság
Elosztott rendszerek kommunikációja problémákat, lehetséges hibákat jelent. Ezeket a hibá-
kat nehéz diagnosztizálni. A rendszerek funkcionalitása és mérete folyamatosan növekszik.
Az avionika-rendszerek fejlődése követhető a 3. ábrán. A modern komplex rendszerekkel
szemben jellemzően elvárt követelmény a folyamatos szoftverfrissítés és új funkcionalitások
bevezetése. Ezek a funkciók lehetnek akár komoly funkcionális biztonságot érintők. Például
a Tesla Autopilot 7.1 rendszerének Summon-funkciója, ami lehetővé teszi a vezető nélküli
parkolást. A Tesla most bemutatott újdonsága nem egyedülálló, más autógyártó termékei
esetében is elérhető ez a funkció. Ám olyan még soha nem történt, hogy egy, már eladott
autót ruháznak fel ezzel a képességgel, az internetről letölthető frissítés segítségével [8].
A HURD-projekt egy elosztott operációsrendszer-kernel. A fejlesztése során kiemelt
szempont volt a kommunikáció. A projekt fejlesztése lassan haladt és megelőzte a Linux
kernel kiadása, így piacot vesztett. Richard Stallman – a GNU/HURD-projekt alapítója – nyi-
latkozata (Revolution OS 25m35s) [4]:
„Nos, mi igazából nem sokkal azelőtt kezdtük a GNU Hurd-ot, mielőtt ő kezdte a Linuxot.
És hát az történt, hogy bár mi egy nagyon fejlett tervezési módot választottunk, mármint
a teljesítőképesség szempontjából, de kiderült, hogy nagyon nehéz így a hibajavítás. Eldöntöttük,
hogy felosztjuk a magot – ami hagyományosan egy program volt –, sok kisebb programra, amik
szinkronizálatlan üzeneteket küldenek egymásnak, hogy kommunikáljanak.
Az a baj, hogy ez a progr amozásmód melegágya a hibáknak, am elyeket gyakran nagyon nehéz
megtalálni, mert minden összefügg mindennel […] ez a program a másik üzenet előtt vagy után
küldi el ezt az üzenetet […] szóval az eredmény az lett, ho gy évekbe telt, hogy működjön a dolog.”
A L, T D: Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai…
Repüléstudományi Közlemények • 2019/2. szám
62
3. ábra
Avionikaszoftverek méretének változása [9]
A Mars Climate Orbiter katasztrófájának az oka szintén az elosztott rendszer kommunikáci-
ójára vezethető vissza [5].
Ebből a rövid áttekintésből látható hogy a komplex, elosztott rendszerek komplexitás-
kezelése még a legkiemeltebb projektek esetén is nehézségeket okoz. Ezért az ajánlásunk
a komplex elosztott rendszerek esetén:
a protokolltervezés előtérbe helyezése;
több védelmi (funkcionális) funkció integrálása a protokollba;
hibadetektáló;
hibajavító;
hibaelkerülő;
hibaeszkaláció-gátlás;
protokoll formális specifikációja;
protokoll formális verifikációja.
Formális módszerek
A modern komplex rendszerek masszívan elosztott, eseményvezérelt aszinkron üzeneteket
küldenek. Így a modern komplex rendszerek tervezése és vizsgálata során elengedhetetlen
a kommunikáció hibamentességének bizonyítása.
A kiemelten magas biztonságintegritási szintet igénylő rendszerek tervezése, imple-
mentálása és üzemeltetése szabványokban meghatározott. Repülés területén DO-178C
(DO-333) szabvány, vasút területén EN 50128, automotív területen ISO 26262 szabvány
előírja a szoftverek vizsgálatára a formális módszereket. Ezek a szabványok az IEC EN 61508
szabványra épülnek.
A L, T D: Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai…
Repüléstudományi Közlemények • 2019/2. szám 63
Formális módszerek:
CSP (Communicating Sequential Processes);
CCS (Calculus of Communicating Systems);
HOL (Higher Order Logic);
LOTUS (Language for Temporal Ordering Specification);
OBJ;
Temporal logic;
VDM (Vienna Development Method);
Z módszer;
B módszer;
Model Checking.
A CSP (Communicating Sequential Processes) az egyidejűleg működő szoftverrendszerek
specifikálására szolgáló technika. A rendszert független folyamatok hálózataként, a folyama-
tok egymás utáni vagy párhuzamos összeállításával modellezzük. A folyamatok csatornákon
keresztül kommunikálhatnak (szinkronizálhatnak vagy cserélhetnek), a kommunikáció csak
akkor történik meg, amikor mindkét folyamat készen áll.
A CCS (Calculus of Communicating Systems) a CSP-hez hasonlóan egy matematikai
számítási módszer, amely a rendszerek viselkedésére vonatkozik. A rendszert független folya-
matok hálózataként modellezik, amelyek egymást követően vagy párhuzamosan működ-
nek. A folyamatok portokon keresztül kommunikálhatnak (hasonlóan a CSP csatornáihoz),
a kommunikáció csak akkor történik, ha mindkét folyamat készen áll. A nem-determinizmus
modellezhető.
A HOL (Higher Order Logic) egy logikai jelölés és annak gépi támogatási rendszerét
jelenti, amelyeket a Cambridge Egyetem Számítógépes Laboratóriumában dolgoztak ki.
A logikai jelölés többnyire a Church’s Simple Theory of Types származik, és a gépi támogatási
rendszer az LCF (Logic of Computable Functions) rendszerén alapul.
A LOTUS (Language for Temporal Ordering Specification) a CCS elgondolásán alapul,
kiegészítve a CSP és a CIRCAL (Circuit Calculus) kapcsolódó algebrájával. Kiküszöböli a CCS
adatstruktúra-kezelésben és értékkifejezésben jelentkező gyengeségeit.
Az OBJ egy algebrai specifikációs nyelv. A követelményeket algebrai egyenletek segítsé-
gével határozzák meg. A rendszer viselkedését az adatokon végzett műveletek szempontjából
vizsgálja. Az OBJ egy ADT-technika. Mint egyéb ADT-technikák, az OBJ is csak szekvenciális
rendszerekhez, vagy egyidejű rendszerek szekvenciális szempontjaihoz alkalmazható.
A Temporal logic az elsőrendű logikát modális operátorokkal egészíti ki.
A VDM (Vienna Development Method) egy matematikai specifikációs technika, amely lehe-
tővé teszi a megvalósítás megfelelőségének bizonyítását a specifikáció alapján. A működése
halmazelméleti alapokra épül, amiben a halmaz elemei a rendszerállapotok. A VDM-et főleg
specifikáció során alkalmazzák. De lehetőség van a forráskódig való alkalmazásra is. A VDM
csak szekvenciális programok vizsgálatához használható.
A Z módszer egy olyan specifikációs technika, ami lehetővé teszi a specifikációból végre-
hajtható algoritmus készítését oly módon, hogy az algoritmus bizonyítottan a specifikáció
szerint működik. A Z módszer adatorientált szekvenciális rendszerek fejlesztésére alkalmas.
A B módszert a Z-hez fejlesztették ki, amely egy lépésről lépésre történő finomítási
módszer.
A L, T D: Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai…
Repüléstudományi Közlemények • 2019/2. szám
64
A Model Checking egy folyamat, amely ellenőrzi, hogy egy adott szerkezet egy adott logikai
képlet modellje-e. A koncepció általános, és mindenféle logikára és megfelelő struktúrára
vonatkozik. Egy egyszerű modellellenőrzési probléma az, hogy teszteljük, hogy egy adott
struktúra egy adott képlet a javasolt logikában teljes-e.
A Model Checking módszerek fontos osztályát képezi a formális rendszerek algoritmikus
ellenőrzése. Ezt úgy érhetjük el, hogy meggyőződünk arról, hogy a szerkezet, amely gyakran
egy hardver- vagy szoftvertervből származik, megfelel-e egy formális specifikációnak, tipi-
kusan időbeli logikai képletekkel.
Ha a kommunikációt formálisan írják le, lehetőség van matematikai vizsgálatra. A folyamatok
vizsgálatára kidolgozott formális módszerek közül a CSP és a TimedCSP alkalmas leginkább
a protokollok vizsgálatára. 2018-ban a PKMv3-protokollt vizsgálták meg [6] CSP formális
módszer alkalmazásával. Formális módszerekkel lehetővé válik:
a protokoll formális modellezése és analízise;
követelmények formalizálása;
a prokoll formális verifikációja modellellenőrzéssel;
állapotfüggő dinamikus viselkedés modellezése;
konkurens rendszerek modellezése és analízise;
adatfüggő viselkedés modellezése;
adatfeldolgozás modellezése;
szoftver forráskód alapú formális verifikációs technikák.
A CSP formális leírás a rendszer vagy a rendszer elemeinek a folyamatait írja le. Az elosztott
komplex rendszer kommunikációjában részt vevők az egymással folytatott üzenetváltás során
képesek befolyásolni egymás működését. A CSP-ben a folyamatok eseményekből épülnek fel.
Az események és folyamatok között operátorok teremtik meg a kapcsolatot.
Alap operátorok:
prefix;
választás:
determinisztikus;
nem determinisztikus;
környezeti választás.
elágazás;
üzenet:
küldés;
fogadás.
párhuzamos folyamat;
traces;
STOP.
A valós rendszerekben az üzenet küldésének időigénye van. A Timed CSP az idővel kapcsolatos
operátorokat vezeti be és teszi lehetővé a valós rendszerek leírását és elemzését.
A komplex elosztott rendszerekben a kommunikáció leírása viselkedést leíró program-
halmazokkal oldható meg. Amennyiben a protokoll követelményspecifikációja formális
leírással történt és a megtervezett protokoll leírása formális. Matematikai módszerekkel
A L, T D: Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai…
Repüléstudományi Közlemények • 2019/2. szám 65
ellenőrizhető hogy a tervezés során létrehozott protokoll az elvárásoknak megfelelő visel-
kedéssel rendelkezik-e.
A protokollra épített rendszer kommunikációjának a megfigyelése során lehetőség van
üzem közben ellenőrizni, hogy a kommunikáció a protokoll követelményspecifikációja sze-
rint zajlik-e.
Felhasznált irodalom
[1] H. Sayama, Introduction to the Modeling a nd Analysis of Complex Systems. Geneseo: Open
SUNY Textbooks, Milne Library, 2015.
[2] A. S. Tanenbaum, M. van Steen, Distributed Systems: Principles and Paradigm s. US: Prentice
Hall, 2002.
[3] R. Sharp, Principles of Protocol Design. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2008. DOI:
https://doi.org/10.1007/978-3-540-77541-6
[4] J. T. S. Moore, “Revolution OS,” 2001, youtube.com, [Online]. Elérhető: www.youtube.
com/watch?v=jw8K460vx1c; imdb.com, www.imdb.com/title/tt0308808/
[5] Mars Climate Orbiter Mishap Investigation Board Phase I Report, November 10, 1999,
NASA, [Online]. Elérhető: https: //llis.nasa.gov/llis_lib/pdf/1009464main1_0641-mr.pdf
[6] J. Jiang, H. Mao, R. Shao, and Y. Xu, Formal Verification and Improvement of the PKMv3
Protocol Using CSP, In Proc. 2018 IEEE 42nd Annual Computer Software and Applications
Conference (COMPSAC), 2018. DOI: https://doi.org/10.1109/COMPSAC.2018.10318
[7] Wikipedia The Free Encyclopedia, „Protokoll (informatika),” [Online]. Elérhető: https://
hu.wikipedia.org/wiki/Protokoll_(informatika)
[8] Zs. Simon, „Nem kell többé a parkolóban keresned a Teslád, odamegy hozzád!”
villanyautosok.hu, 2019, [Online]. Elérhető: https: //villanyautosok.hu/2019/03/25/
nem-kell-tobbe-a-parkoloban-keresned-a-teslad-odamegy-hozzad/
[9] System Architecture Visual Integration, “About the SAVI Program,” System Architecture
Visual Integration, [Online]. Elérhető: https: //savi.avsi.aero/about-savi/
[10] M. Kellermayer, „Komplex Rendszerek,” [Online]. Elérhető: htt p: //biofiz.semmelweis.hu/
run/dl_t.php?id=2449&tid=94
[11] MSZ EN 50129: 2003: Vasúti alkalmazások. Távközlési, biztosítóberendezési és adatfel-
dolgozó rendszerek. Biztonsági elektronikai rendszerek biztosítóberendezésekhez, MSZT,
2003.
[12] Gy. Schuster, L. Ady, „Biztonságkritikus szoftverfejlesztés,” Repüléstudományi Közlemények,
30. évf. 1. sz. 2018. [Online]. Elérhető: www.repulestudomany.hu/folyoirat/2018_1/
2018-1-11-0453_Schuster_Gyorgy-Ady_Laszlo.pdf
További irodalom
J. Delange, B. Nichols, J. Hudak, J. McHale, and M.-Y. Nam, “Evaluating and Mitigating the
Impact of Complexit y in Software Models,” Tech Report, CMU/SEI-2015-TR-013, 2015. DOI:
www.doi.org/10.13140/RG.2.1.4028.1840
A L, T D: Komplex rendszerek kommunikációjának hatásai…
Repüléstudományi Közlemények • 2019/2. szám
66
RTCA SC-205: DO-178C, Software Considerations in Airborne Systems and Equipment
Certification, 2012.
MSZ EN 50128: 2011: Vasúti alkalmazások. Távközlési, biztosítóberendezési és adatfeldolgozó
rendszerek. Szoftverek vasúti vezérlő- és védelmi rendszerekhez, MSZT, 2011.
International Organization for Standardization: ISO 26262 Road vehicles – Functional safety, 2011.
MSZ EN 61508: 2010: Villamos/elektronikus/programozható elektronikus biztonsági rendszerek
működési biztonsága, MSZT, 2010.
EFFECTS AND DESIGN GUIDELINES FOR COMMUNICATING
IN COMPLEX SYSTEMS
The expansion of complex systems has taken on considerable proportions. Due to the increase in
numericity and the conditions of use, the risk of errors and accidents increases. Reducing this risk
can be obtained by designing complex systems. Complex systems are built up of a combination of
distributed collaborative subsystems . The design can be divided into two main par ts, the behaviour
of the components and the overall operation of the components. The protocol describes the
communication and collaboration of the components. Complex systems can be open and closed,
but they should always be treated as open in terms of protocol, so one cannot trust the units to
follow the expected behaviour. The task of the protocol is to prevent escalation of the component
failure and the internal error of th e protocol. The design of the current complex systems is reviewed
and summarised. Their effective methods are integrated into a complex system design guideline.
Keywords: complex systems, distributed systems, protocol, fail-safe, mission critical
Ady László
Ügyvezető,
Kísérleti fejlesztésvezető
NextTechnolog ies Kft.; Subi-Ker 20 00 Kft.
adylaszlo@nexttechnologies.hu
ht tps ://orcid.org/0000-0001-6702-6000
László Ady
Executive Director
Experimental Development Leader
NextTechnolog ies Ltd.; Subi-Ker 2000 Ltd .
adylaszlo@nexttechnologies.hu
ht tps ://orcid.org/0000-0001-6702-6000
Tokody Dániel
Vezető kut ató
Subi-Ker 20 00 Kft.; NextTechnolo gies Kft.
tokody.daniel@nexttechnologies.hu
https://orcid.org/0000-0002-9984-0434
Dániel Tokody
Principal Researcher
Subi-Ker 20 00 Ltd.; NextTechnologies Ltd .
tokody.daniel@nexttechnologies.hu
https://orcid.org/0000-0002-9984-0434
http://journals.uni-nke.hu/index.php/reptudkoz/article/view/300/166
... Kamaz (in the Russian Odyssey project), Starsky Robotics and Mercedes built and testing unmanned trucks. Market launch is planned for 2025 [23][24][25][26]. ...
Article
Full-text available
Our hypothesis was that the ecosystem of self-driving cars could be treated as a complex system. The proof of this was based on the definition of self-driving car ecosystem and definition of complex system. We not found definition for ecosystem of self-driving cars. That's why we made our own definition of self-driving car ecosystem. Self-driving car ecosystem is all technology and person and service that connect to the self-driving car and have effect to the self-driving car technology, self-driving car design, self-driving car traffic, self-driving car environment (infrastructure), self-driving car maintenance, self-driving car education and self-driving car law.
Conference Paper
Full-text available
A komplex rendszerek egyre elterjedtebbek. Szinte minden modern rendszer elosztott. A kiadási ciklusok rövidülésével a hibák, balesetek kockázata növekszik. Ez a kockázat a rendszerek komplex rendszerként kezelt tervezése által csökkenthető. A komplex rendszerekben a kommunikáció az egyik legjellemzőbb leírása a kollektív viselkedésnek. Komplex rendszerek tervezése két fő részre bontható, a részegységek viselkedése és a részegységek együttműködése, kommunikációja. Ezeket a protokoll írja le. A protokoll egyik jellemző feladata a részegységek hibájának és a protokoll belső hibájának eszkalációját gátolni. Komplex rendszerek tervezési módszereit tekintjük át és foglaljuk össze a kommunikáció, protokollok szempontjából.
Conference Paper
Full-text available
A felsőoktatási intézmények évenként megjelenő világranglistája iránt világszerte növekszik az érdeklődés. A felsőoktatás globalizálódása eredményezte a felsőoktatási világranglisták megjelenését. A felsőoktatási világranglistán a jobb pozíció megszerzése szempontjából évről-évre kiélezettebb verseny folyik az egyetemek között. A jó helyezés a felsőoktatási világranglistán az egyetemeknek lehetővé teszi kiváló oktatók és kutatók valamint színvonalas nemzetközi projektek megszerzését. Egy világszínvonalú egyetem a következő szempontok alapján jellemezhető:-oktatása és kutatási eredményei nemzetközileg elismertek,-színvonalas oktatókkal és vezető kutatókkal rendelkezik,-jelentősen hozzájárul a tudomány, gazdaság és a társadalom fejlődéséhez,-nemzetközi hírneve van,-végzős hallgatói jelentős gazdasági és társadalmi pozícióba kerülnek,-színvonalas doktori iskolákkal rendelkeznek. Az egyetemi világranglisták közűl a legismertebbek a következők: Academic Ranking of World Universities, ARWU [1].
Conference Paper
Full-text available
A közlemény bemutatja az Institute of Higher Education, Jiao Tong University, Shanghai, Kína, által 2012 augusztus 15-én publikált, a világ vezető 500 felsőoktatási intézményének " Academic Ranking of World Universities 2012 " (ARWU) legismertebb és legnépszerűbb egyetemi világranglistáját és áttekintést nyújt a régiónk felsőoktatásának jelenlegi helyzetéről. Külön figyelmet fordít az alkalmazott indikátorok és súlyzók elemzésére. 2. SHANGHAJI ARWU EGYETEMI VILÁGRANGLISTA A felsőoktatási intézmények évenként megjelenő világranglistája iránt világszerte növekszik az érdeklődés. A felsőoktatási világranglistán, a jobb pozíció megszerzése szempontjából, évről-évre kiélezettebb verseny folyik az egyetemek között. Az egyetem legfőbb stratégiája mindig is az, hogy oktatásban, kutatásban és innovációban nemzetközileg elismert és versenyképes intézmény legyen [1-10]. A shanghaji Academic Ranking of World Universities (ARWU) egyetemi ranglista felállításánál alkalmazzák a nemzeti statisztikákat valamint a következő nyilvános adazbázisokat/honlapokat-linkeket: »Web of Knowledge«, http://www.nobelprize.org/ http://www.mathunion.org/ index.php? id=prizewinners http://www.highlycited.com/, http://www.webofknowledge.com. Az ARWU shanghaji világranglista 2003 óta jelenik meg és minden évben a világ legjobb 500 egyetemét mutatja be. Az első százat rangsorolja, a többieket ötvenes-százas klaszterekbe rendezi (101-150, 151-200, 201-300, 301-400, 401-500) abc sorrendben. A legújabb, 2012 augusztus 15-én publikált, ARWU rang lista vezető egyeteme [1]: Harvard University (USA, 1). A rang lista első 20 helyén, 17 egyetem USA-ból, 2 egyetem Európából található: University of Cambridge (5), University of Oxford (10) és 1 egyetem Ázsiából származik: The University of Tokio (20).
Technical Report
Full-text available
Safety-critical systems, such as those used in the avionics, aerospace, medical, and automotive domains, are becoming more software reliant, and their size has increased enormously. These systems are becoming more complex, increasing certification costs. As certification is expensive and verification activities require significant manpower, this increasing complexity impacts the total cost of ownership. While part of the complexity is intrinsic to system functions and requirements, another part can be avoided. As software development is moving toward model-based approaches, reducing software model size and avoidable complexity would lower certification costs and reduce software maintenance efforts. This report defines software complexity, metrics for complexity in models, and the effects of model complexity on levels of effort in the development, integration, maintenance, and upgrade costs of a project lifecycle. It focuses on popular code metrics for models; their definition, measurement, and implications for development efforts; and techniques that have been used to reduce complexity, such as implementing a complexity measurement tool on a modeling tool. This report also presents an analysis tool that can be used to identify and measure complexity in a model-based development approach and explains how to apply the newly defined metrics.
Book
NOTE: The final published version and Python sample codes are now available from the following site. Please check it out! http://bingweb.binghamton.edu/~sayama/textbook/
Book
This book introduces the reader to the principles used in a broad selection of modern data communication protocols and basic algorithms for use in distributed applications, including not only simple point-to-point data transfer protocols but also multi-party protocols and protocols for ensuring data security. The presentation uses CSP notation to give a concise description of the protocols considered and to provide a basis for analysis of their properties. Relating theory to practice, with a strong focus on currently important Internet protocols, the book clearly explains how the principles are exploited in real-life protocol designs. Principles of Protocol Design is aimed at third-year students and graduates who are studying computer networks/distributed systems or data communications, as well as professional system designers who are looking for the broad view of the area.
Nem kell többé a parkolóban keresned a Teslád, odamegy hozzád!" villanyautosok
  • Zs
  • Simon
Zs. Simon, "Nem kell többé a parkolóban keresned a Teslád, odamegy hozzád!" villanyautosok.hu, 2019, [Online]. Elérhető: https: //villanyautosok.hu/2019/03/25/ nem-kell-tobbe-a-parkoloban-keresned-a-teslad-odamegy-hozzad/
Repüléstudományi Közlemények, 30. évf. 1. sz
  • Gy
  • L Schuster
  • Ady
Gy. Schuster, L. Ady, "Biztonságkritikus szoftverfejlesztés," Repüléstudományi Közlemények, 30. évf. 1. sz. 2018. [Online]. Elérhető: www.repulestudomany.hu/folyoirat/2018_1/ 2018-1-11-0453_Schuster_Gyorgy-Ady_Laszlo.pdf
International Organization for Standardization: ISO 26262 Road vehicles -Functional safety
  • Msz En
MSZ EN 50128: 2011: Vasúti alkalmazások. Távközlési, biztosítóberendezési és adatfeldolgozó rendszerek. Szoftverek vasúti vezérlő-és védelmi rendszerekhez, MSZT, 2011. International Organization for Standardization: ISO 26262 Road vehicles -Functional safety, 2011.