<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Transport automation research</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Transport automation research</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Автоматика на транспорте</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2412-9186</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">81805</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Стандартизация и сертификация</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>STANDARDIZATION AND CERTIFICATION</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Стандартизация и сертификация</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Design of axiomatic based fault-tolerant systems</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Разработка отказоустойчивых систем на основе диверситетных аксиоматических базисов</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>БОЧКОВ</surname>
       <given-names>Константин Афанасьевич </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Bochkov</surname>
       <given-names>Konstantin A </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>bochkov1999@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>ХАРЛАП</surname>
       <given-names>Сергей Николаевич </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kharlap</surname>
       <given-names>Sergey N </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>hsn2007@belsut.gomel.by</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>СИВКО</surname>
       <given-names>Борис Витальевич </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Sivko</surname>
       <given-names>Boris V </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>bsivko@gmail.com</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Белорусский государственный университет транспорта</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Belarusian State University of Transport</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Белорусский государственный университет транспорта</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Belarusian State University of Transport</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Белорусский государственный университет транспорта</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Belarusian State University of Transport</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2016-03-25T18:22:47+03:00">
    <day>25</day>
    <month>03</month>
    <year>2016</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2016-03-25T18:22:47+03:00">
    <day>25</day>
    <month>03</month>
    <year>2016</year>
   </pub-date>
   <volume>2</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>47</fpage>
   <lpage>64</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2016-03-12T18:22:47+03:00">
     <day>12</day>
     <month>03</month>
     <year>2016</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2016-03-15T18:22:47+03:00">
     <day>15</day>
     <month>03</month>
     <year>2016</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://atjournal.ru/en/nauka/article/81805/view">https://atjournal.ru/en/nauka/article/81805/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В статье рассматривается решение задачи, характерной для систем железнодорожной автоматики и телемеханики с применением диверситетных аксиоматических базисов - построение отказоустойчивой и безопасной микропроцессорной системы относительно заданных отказов. В качестве исследуемой системы выступает микропроцессорное устройство, выполняющее счет осей подвижного состава. На основании имитационных испытаний выполнено сравнение отказоустойчивости и безопасности таких систем с рассматриваемым диверситетом и без диверситета. Приведен пример последовательного усиления диверситета согласно аксиоматико-базисному подходу. Усиление диверситета возможно с помощью разделения памяти и регистров, адресов, множеств команд микропроцессора, а также защиты программного счетчика. Представлена формализация условий диверситета и основанная на нем защита от отказов по общей причине. На примере показано, что диверситет аксиоматических базисов и самотестирование общего базиса решают задачу обнаружения опасных отказов (диверситет решает задачу обнаружения опасных отказов диверситетных базисов, а самотестирование обнаруживает маскируемые отказы). В ходе эксперимента выявлено, что нарушение общего базиса ведет к отказам по общей причине и тем самым обоснован его обязательный контроль. Применение диверситетных аксиоматических базисов создает условия, при которых происходит усиление диверситета программного обеспечения. Выявлено, что во время проектирования и разработки диверситетного программного обеспечения возможно создание диверситетных высокоуровневых абстракций, что позволяет выбирать уровень абстракции диверситета. Рассмотрены особенности применения диверситетных аксиоматических базисов при разработке и верификации безопасных и отказоустойчивых систем.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The article covers the solution of the problem of building a fault-tolerant and trustworthy microprocessor systems of railway automation and remote control using diversity axiomatic bases. As a system under the study the microprocessor device, performing the calculation of rolling stock axes, are used. Based on the simulation tests the qualitative comparison of fault tolerance and trustworthy of such systems with and without considered diversity are carried out. The article presents an example of sequential increasing of diversity, according axiomatic-based approach. The considered steps are: separation of memory and registers, separation of addresses, separation of sets of commands of the microprocessor and the pro-tection of the software counter. It is also presents the formalization of conditions of diversity and the general cause failure protection, based on this. The example shows that diversity of axiomatic bases and self-testing of a common base solved the problem of dangerous failure detection. In this case the diversity solves the problem of detection of dangerous failures of diversity bases, and self-testing detects a maskable failures. It is also experimentally determined, that breakdown of a common base results in a general cause failures, and thus its mandatory control is justiﬁ ed. It was found, that application of this approach accelerates the development for rising the software diversity. It was revealed, that during the design and development of diversity, it is possible to create diversity high-level abstractions, that allows to select the level of diversity abstraction. The article covers the particularities of widespread application of this approach for development and veriﬁ cation of trustworthy and fault-tolerant systems.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>отказоустойчивость</kwd>
    <kwd>доказательство безопасности</kwd>
    <kwd>диверситет</kwd>
    <kwd>формальные методы</kwd>
    <kwd>критические системы информационной инфраструктуры</kwd>
    <kwd>обнаружение отказов</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>fault tolerance</kwd>
    <kwd>safety proof</kwd>
    <kwd>diversity</kwd>
    <kwd>formal methods</kwd>
    <kwd>critical systems of data infrastructure</kwd>
    <kwd>failure detection</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list/>
 </back>
</article>
