dizertační práce

Detekce anomálií běhu RTOS aplikace

Text práce 6.42 MB Teze 926.02 kB

Autor práce: Ing. Jakub Arm, Ph.D.

Ak. rok: 2020/2021

Vedoucí: doc. Ing. Zdeněk Bradáč, Ph.D.

Oponenti: prof. Ing. Rudolf Jalovecký, CSc., doc. Ing. Petr Blecha, Ph.D.

Abstrakt:

S vyššími požadavky na výpočetní výkon a bezpečnost (resp. funkční bezpečnost) zařízenív průmyslové doméně jsou vestavné systémy spolu s operačními systémy reálného času stálepředmětem výzkumu. Tato práce se zabývá kontrolním subsystémem běhu softwarovéhovybavení založeným na modelu aplikace, který zlepšuje diagnostické pokrytí chyb zejménaanomálií vykonávání RTOS. Po specifikaci architektury tohoto subsystému následujeformální definice modelu a jeho implementace do hardware, resp. FPGA. Práce popisujei další možné směry výzkumu a také přináší nové pohledy na rozebíranou problematiku,např. kombinaci s návrhovými vzory. Nedílnou součástí je i ověření funkčnosti navrhnutéhomodulu pomocí simulace na testovacích scénářích, které vychází ze změřeného záznamuudálostí reálné aplikace. Z výsledků vyplývá, že vyvinutý modul dosahuje řádově nižšíhočasu detekce než standardní watchdog.

Klíčová slova:

Detekce anomálií, Funkční bezpečnost, Petriho síť, operační systém reálného času, kontrolaběhu programu, návrhový vzor, FPGA

Termín obhajoby

11.12.2020

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaPznamka

Průběh obhajoby

Práce je zaměřena na diagnostiku chyb při běhu operačního systému reálného času. Na základě analýz vytvořil návrh kontrolního běhu SW aplikace pro vymezený kontext architektury a následně ho implementoval do HW kontrolního modulu. Za drobný nedostatek lze považovat neúplné odkazy na citované normy. Doktorand prezentoval cíle své disertace a výsledky, kterých dosáhl. Odpověděl vyčerpávajícím způsobem na všechny dotazy komise.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Elektrotechnika a komunikační technologie (EKT-PK)

Studijní obor

Kybernetika, automatizace a měření (PK-KAM)

Složení komise

prof. Ing. Pavel Jura, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaroslav ČECHÁK, Ph.D. (člen)
pplk. doc. Ing. Michal DUB, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Štěpán OŽANA, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Rudolf JALOVECKÝ, CSc. - oponent (člen)
doc. Ing. Petr BLECHA, Ph.D. - oponent (člen)

Student Ing. Jakub Arm zpracoval disertační práci na téma detekce anomálií běhu aplikací operačního systému reálného času. Student vědecky zpracovával téma disertační práce průběžně po celou dobu studia, přičemž mu výrazně pomohla zahraniční stáž a aktivní spolupráce se zahraniční universitou Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur, Leipzig. Student pracoval na disertační práci samostatně a s vysokým nasazením a entuziasmem. Vlastní práci předcházela rozsáhlá literární rešerše a průzkum, který student prováděl jak v přístupných vědeckých databázích, tak i v knihovnách významných institucí. V průběhu vlastní práce na tématu se student věnoval vědecké činnosti a výzkumu, jejichž výsledky publikoval na zahraničních konferencích indexovaných nejen v Thomson Reuters Web of Science. Finální vědecké výsledky obsažené v disertační práci student částečně publikoval ve článku zaměřením na Průmysl 4.0, který byl publikován v mezinárodním impaktovaného časopisu SENSORS, ISSN: 1424-8220. Výraznou podporu výzkumné činnosti studenta tvořilo jeho zapojení do několika výzkumných projektů jako je příkladem výzkumný projekt TA02010864, Výzkum a vývoj filtroventilační jednotky pro ochranu osob před chemickými látkami, prachem a biologickou nákazou u prostředků osobní ochrany. V rámci interního studia student dokončil a odevzdal disertační práci v řádném a předpokládaném termínu.
Student v rámci své práce postupoval samostatně a s vysokým nasazením, pracoval cílevědomě a soustředěně. Předložená disertační práce je na velmi dobré úrovni a vyváženě obsahuje teoretický přístup k problematice i následné ověření výsledků. Disertační práce se věnuje aktuálnímu tématu, které se bude i nadále intenzivně rozvíjet. Student jednoznačně prokázal schopnosti samostatné vědecké a výzkumné činnosti i rozsáhlý rozhled v problematice i teorii. Student má rozsáhlé teoretické znalosti a dokáže řešit výzkumné úkoly v oboru disertace a oborech příbuzných. Disertační práci doporučuji k obhajobě.
viz pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 816.06 kB

viz pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 347.71 kB