Diagnóstico síncrono descentralizado de sistemas a eventos discretos sujeito a atrasos de comunicação de eventos

Abstract

Recentemente, arquiteturas para o diagnóstico síncrono de sistemas a eventos discretos foram propostas com o objetivo de reduzir o custo computacional de implementação da técnica de diagnóstico quando comparada a métodos tradicionais. Nessa abordagem, diagnosticadores locais, construídos a partir do comportamento sem falha dos componentes do sistema, são implementados separadamente e inicializados ao mesmo tempo, funcionando em paralelo para identificar a ocorrência de falhas. Dentre as arquiteturas de diagnóstico síncrono, destaca-se a descentralizada, em que os diagnosticadores locais podem ser implementados de forma espacialmente distribuída, incluindo em diferentes equipamentos, permitindo uma flexibilização maior para sua implementação. Entretanto, problemas de comunicação entre equipamentos podem ocorrer, gerando possíveis atrasos entre a detecção do evento por um sensor e seu registro com sucesso pelo diagnosticador. Esse problema foi endereçado recentemente no contexto de diagnóstico descentralizado, mas não em arquiteturas síncronas. É importante destacar que uma adaptação direta do método de diagnóstico descentralizado sujeito a atraso de eventos implicaria em uma abordagem de diagnóstico síncrono menos eficiente, podendo levar, inclusive, à não possibilidade de diagnosticar determinadas falhas que poderiam ser diagnosticáveis. Nesta dissertação, um método de diagnóstico síncrono descentralizado robusto a atrasos de comunicação de eventos é proposto. O método é baseado em uma modificação nos modelos dos componentes do sistema, de tal forma que possíveis atrasos de comunicação sejam considerados e, assim, diagnosticadores locais que sejam calculados a partir dos modelos modificados sejam robustos a possíveis atrasos de comunicação de eventos. Essa modificação primeiro leva em consideração uma atualização de referencial para o atraso dos eventos do sistema completo para seus componentes. Nesse contexto, também é proposta uma definição de diagnosticabilidade síncrona robusta a atrasos de eventos e uma discussão acerca de sua verificação é apresentada.

Abstract: Recently, synchronous diagnosis architectures for discrete event systems have been proposed in the literature with the view to reduce the computational cost for the implementation of diagnosis techniques when compared to traditional methods. In this approach, local diagnosers, computed from the fault-free behavior models of the system components, are implemented separately and are initialized at the same time, running in parallel to identify fault event occurrences. Among the synchronous diagnosis architectures, the decentralized one is interesting since the local diagnosers can be implemented in a spatial distributed manner, in different equipments, which allows its use in different configurations. However, communication problems between equipments can occur, which can generate possible delays between the event detection by a sensor and its registration by the diagnoser. This problem has been recently addressed in the context of decentralized diagnosis, but a contribution to a synchronous diagnosis scheme has not been explored. It is important to remark that a direct application of the decentralized diagnosis robust to event communication delays method to the synchronous diagnosis scheme would lead to an inefficient diagnosis approach, that could cause a diagnosable fault to not be diagnosable. In this master thesis, a decentralized synchronous diagnosis method robust to event communication delays is proposed. The method is based on the modification of the system component models such that possible communication delays are considered in the modified models, which lead to local diagnosers robust to event communication delays. This modification takes into account a change in the referential of the event communication delay from the system model to the local component models. In this regard, in this work, the definition of a synchronous codiagnosability robust to event communication delays and a discussion on the verification of this property are also presented.