Підвищення ефективності динамічного аналізу комбінованої імітаційної моделі програмного забезпечення з паралелізмом
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.283075Ключові слова:
системи з паралелізмом, мережі Петрі, критичні властивості, синтез моделі ПЗ, динамічний аналізАнотація
При проєктуванні програмного забезпечення (ПЗ) використовується набір засобів для побудови та аналізу моделей, що не дозволяє вирішити комплексно задачу підвищення якості проектних рішень. Ця задача включає на тільки синтез моделі ПЗ з паралелізмом, виявлення та локалізацію помилок для корекції моделі, але і візуальний аналіз моделі для синтезу нових чи корегованих проектних рішень. Об’єктом дослідження є процеси побудови та аналізу моделей ПЗ з паралелізмом.
Пропонуються способи та методика для синтезу та аналізу моделі ПЗ з паралелізмом, які базуються на комбінованому підході до імітаційного моделювання систем з паралелізмом. Аналіз моделі ПЗ з паралелізмом починається на етапі створення та статичного аналізу моделей компонентів. У пропонованій методиці передбачено проведення динамічного аналізу моделей компонентів та часткової моделі у процесі збірки цілісної моделі ПЗ.
Побудова моделей компонентів проводиться на основі правил побудови PN-моделей, PN-патернів та принципу структурної подібності, при цьому перевіряються їх статичні властивості. Динамічний аналіз моделей компонентів ПЗ здійснюється з використанням імітаційного моделювання та методу інваріантів. При збірці поступово формується цілісна модель шляхом її складання з моделей компонентів ПЗ, проводиться аналіз її динамічних властивостей. При цьому використовуються метод згортки, метод інваріантів та імітаційне моделювання.
Представлена методика завдяки поглибленому динамічному аналізу надає можливість перевірити статичні та динамічні властивості досліджуваних моделей, що забезпечує підвищення якості проєктних рішень на етапі проєктування ПЗ. Вона може застосовуватись для зниження витрат на розробку ПЗ, а також при аналізі розробленого ПЗ для підвищення ефективності супроводу
Посилання
- Shakhovska, N., Yakovyna, V. (2021). Feature Selection and Software Defect Prediction by Different Ensemble Classifiers. Database and Expert Systems Applications, 307–313. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-86472-9_28
- Suprunenko, O. O., Onyshchenko, B. O., Grebenovych, J. E. (2022). Analysis of Hidden Errors in the Models of Software Systems Based on Petri Nets. Èlektronnoe Modelirovanie, 44 (2), 38–50. doi: https://doi.org/10.15407/emodel.44.02.038
- Esparza, J. (1994). Model checking using net unfoldings. Science of Computer Programming, 23 (2-3), 151–195. doi: https://doi.org/10.1016/0167-6423(94)00019-0
- Nesterenko, B. B., Novotarskiy, M. A. (2007). Algebra protsessov dlya modelirovaniya slozhnykh sistem s real'noy rabochey nagruzkoy. Reiestratsiya, zberihannia ta obrobka danykh, 9 (4), 49–59. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/50907
- Will van der Aalst, Kees van Hee. (2002). Workflow management: Models, Methods, and Systems. MIT Press, 359. doi: https://doi.org/10.7551/mitpress/7301.001.0001
- Duarte, L. M., Kramer, J., Uchitel, S. (2015). Using contexts to extract models from code. Software & Systems Modeling, 16 (2), 523–557. doi: https://doi.org/10.1007/s10270-015-0466-0
- Yakovyna, V. S., Seniv, M. M., Symets, I. I., Sambir, N. B. (2020). Algorithms and software suite for reliability assessment of complex technical systems. Radio Electronics, Computer Science, Control, 4, 163–177. doi: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2020-4-16
- Kozina, Y., Maevskiy, D. (2015). Where and When Is Formed of Software Quality? Electrotechnic and Computer Systems, 18, 55–59. Available at: https://eltecs.op.edu.ua/index.php/journal/article/view/1597/803
- Drozd, O., Kharchenko, V., Rucinski, A., Kochanski, T., Garbos, R., Maevsky, D. (2019). Development of Models in Resilient Computing. 2019 10th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT). doi: https://doi.org/10.1109/dessert.2019.8770035
- Cherednichenko, O. Y., Hontar, Y. M., Ivashchenko, O. V., Vovk, M. A. (2018). Analysis of Component-oriented Methods of Software Developing for E-business Engineering. Visnyk of Vinnytsia Politechnical Institute, 2, 80–88. Available at: https://visnyk.vntu.edu.ua/index.php/visnyk/article/view/2218
- Ciccozzi, F., Cicchetti, A., Wortmann, A. (2020). Editorial to theme section on interplay of model-driven and component-based software engineering. Software and Systems Modeling, 19 (6), 1461–1463. doi: https://doi.org/10.1007/s10270-020-00812-7
- Suprunenko, O. (2021). Combined approach architecture development to simulation modeling of systems with parallelism. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (4 (112)), 74–82. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.239212
- Suprunenko, O. O., Onyshchenko, B. O., Hrebenovych, Yu. Ye. (2020). Analitychnyi pidkhid pry doslidzhenni vlastyvostei hrafovoi modeli prohramnoi systemy. Pratsi mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsiyi «Matematychne modeliuvannia protsesiv v ekonomitsi ta upravlinni proektamy i prohramamy», Koblevo-Kharkiv: KhNURE, 110–113. Available at: https://mmp-conf.org/documents/archive/proceedings2020.pdf
- Suprunenko, O. O. (2019). Combined approach to simulation modeling of the dynamics of software systems based on interpretations of petri nets. KPI Science News, 5-6, 43–53. doi: https://doi.org/10.20535/kpi-sn.2019.5-6.174596
- Suprunenko, O. O., Hrebenovych, Yu. Ye. (2022). Instrumentalni zasoby komponentno-orientovanoho modeliuvannia prohramnykh system ta PN-paterny. Cherkasy: Vydavets Chabanenko Yu.A., 82. Available at: https://drive.google.com/file/d/1uN-zDLjUfvlKUCD1lb4GZm2w6x1Hy0AF/view
- Kuzmuk, V. V., Suprunenko, O. O. (2010). Modyfytsyrovannыe sety Petry y ustroistva modelyrovanyia parallelnыkh protsessov. Kyiv: Maklaut, 252.
- Suprunenko, О., Grebenovych, J. (2022). Convolution method of graph models of software components for analysis of dynamic properties of software systems. Tezy dopovidei VI Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsiyi «Informatsiyni tekhnolohiyi v osviti, nautsi y tekhnitsi». Cherkasy: ChDTU, 15–18. Available at: https://itest.chdtu.edu.ua/Збірник_тез_ІТОНТ-2022_макет_26_06.pdf
- Suprunenko, O., Onyshchenko, B., Grebenovych, J., Nedonosko, P. (2023). Applying a Combined Approach to Modeling of Software Functioning. Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies, 30–48. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-031-35467-0_3
- van der Aalst, W. M. P. (2013). Business Process Management: A Comprehensive Survey. ISRN Software Engineering, 2013, 1–37. doi: https://doi.org/10.1155/2013/507984
- Peterson, J. L. (1981). Petri Net Theory and the Modeling of Systems. Prentice-Hall. Available at: https://dl.icdst.org/pdfs/files3/2bf95f7fde49a09814231bbcbe592526.pdf
- Hlomodza, D. K. (2016). Zastosuvannia metodu invariantiv do analizu kolorovykh merezh Petri iz dedlokamy. Visnyk NTUU KPI. Informatyka, upravlinnia ta obchysliuvalna tekhnika, 64, 38–46. Available at: http://ekmair.ukma.edu.ua/bitstream/handle/123456789/10870/Hlomozda_Zastosuvannia_metodu_invariantiv.pdf
- Mannel, L. L., van der Aalst, W. M. P. (2019). Finding Complex Process-Structures by Exploiting the Token-Game. Lecture Notes in Computer Science, 258–278. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-21571-2_15
- Meyer, B., Kogtenkov, A., Akhi, A. (2012). Processors and Their Collection. Lecture Notes in Computer Science, 1–15. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-31202-1_1
- Lavrischeva, E. M. (2014). Software Engineering komp'yuternykh sistem. Paradigmy, Tekhnologii, CASE-sredstva programmirovaniya. Kyiv: Naukova dumka, 283.
- Kovalenko, A. S., Kuz'muk, V. V., Taranenko, E. A., Suprunenko, O. A., Eremeev, B. N. (2011). Description of the algorithm of interaction of information flow during tissue-cell therapy by ATM equipment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (54)), 43–47. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/2343/2147
- Zaytsev, D. A., Sleptsov, A. I. (1997). Uravneniya sostoyaniy i ekvivalentnye preobrazovaniya vremennykh setey Petri. Kibernetika i sistemniy analiz, 5, 59–76. Available at: https://www.researchgate.net/profile/Anatolii-Sleptsov/publication/315047362_Zajcev_DA_Slepcov_AI_Uravnenie_sostoanij_i_ekvivalentnye_preobrazovania_vremennyh_setej_Petri_Kibernetika_i_sistemnyj_analiz_No_5_1997_s_59-76/links/58c9056f92851c2b9d56412a/Zajcev-DA-Slepcov-AI-Uravnenie-sostoanij-i-ekvivalentnye-preobrazovania-vremennyh-setej-Petri-Kibernetika-i-sistemnyj-analiz-No-5-1997-s-59-76.pdf
- Kryvyi, S., Grinenko, E. (2020). Ecosystems of Software Engineering. Cybernetics and Systems Analysis, 56 (4), 628–640. doi: https://doi.org/10.1007/s10559-020-00280-3
- Hlomozda, D. K., Glybovets, M. M., Maksymets, O. M. (2018). Automating the Conversion of Colored Petri Nets with Qualitative Tokens Into Colored Petri Nets with Quantitative Tokens. Cybernetics and Systems Analysis, 54 (4), 650–661. doi: https://doi.org/10.1007/s10559-018-0066-4
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Oksana Suprunenko, Borys Onyshchenko, Julia Grebenovich
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
