В.Н. Ручкин1, Б.В. Костров2, В.А. Фулин3, Е.В. Ручкина4

1, 3 Рязанский государственный университет им. С.А. Есенина (г. Рязань, Россия)

2 Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина (г. Рязань, Россия)

4 Рязанский государственный агротехнологический университет им. П. А. Костычева (г. Рязань, Россия)

Постановка проблемы. Проектирование современных киберфизических систем (CPS), включая Интернет вещей (IoT) и промышленный Интернет вещей (IIoT), требует совместного решения ряда проблем: получение особо сложных решений, удовлетворяющих сверхвысоким требованиям, выявление параллелизма и гетерогенности приложений, распределение интеллекта и вычислительных ресурсов, которых недостаточно для решения более сложных задач.

Цель. Создать единый теоретико-множественный подход к концептуальному совместному проектированию аппаратных и программных средств киберфизических систем. 

Результаты. Предложено использовать гетерогенные вычислительные платформы, проектируя процессоры с параллельной микроархитектурой и используя различные типы параллелизма для конкретных приложений. Установлено, что такой подход позволяет разделить исходный набор алгоритмов обработки различного рода информации основанных на теории эквивалентности на кластеры, формализовать структуры обработки в виде фреймовой модели, сформировать экспертную системы выбора вариантов структурной организации киберфизической системы с учетом технических параметров и в соответствии с концептуальными моделями. Отмечено, что экспериментальным результатом является разработка концептуальной модели, фреймовой модели экспертной системы выбора вариантов структурной организации киберфизической системы и создание пользовательского интерфейса экспертной системы на базе отечественного модуля MС 127.05 на кристалле K1879ВМ8Я.

Практическая значимость. С предложенным подходом повышается эффективность работы, универсальность, масштабируемость, а также снижается энергопотребление.

Ручкин В.Н., Костров Б.В., Фулин В.А., Ручкина Е.В. Концепция проектирования аппаратно-программных средств архитектуры нейропроцессорных киберфизических систем // Динамика сложных систем. 2022. Т. 16. № 3. С. 5−13. DOI: 10.18127/j19997493-202203-01

1. Jozwiak L. Introduction to Modern Cyber – Physical Systems and Their Quality – Driven Desing p.65 Proceeding – Research Monograph. Budva, Montenegro. June 10 th–14th , 2019.
2. Ruchkin V.N., Kostrov B.V., Fulin V., Romanchuk V., Kolesenkov A.N., Ruchkina E., Koryachko A. Personal Trusted Platform Module on Multi Core System for 5G Security & Privacy, Proceedings of the 13th International Conference ELEKTRO 2020. Czechoslovakia and Italian Section of IEEE. 
3. Horst Feistel. A Survey of Problems in Authenticated Communication and Control. MIT Lincoln Laboratory. 1958.
4. Chernikov A., Chernikov V., Vixne P., Shelukhin A. New core of signal processor core NMC4 of set neuro matrix. Proceding of 6th Moscow Supercomputing Forum. 2015. P. 12–13.
5. Ruchkin V.N., Fulin V.A., Romanchuk V.A. Personal Trusted Platform Module for the Multi-Core System of 5G Security and Privacy. 
6. Yu Z., Zhang W., Dai H. A trusted architecture for virtual machines on cloud servers with trusted platform module and certificate authority. Journal of Signal Processing Systems. 2017. V. 86. № 2–3. P. 327–336.
7. Ruchkin V.N., Koctrov B.V., Svirina A.G. Systems of Artificial Intelegence. Neural Networks and Neural Computers. Moscow. KURS. 2018. 288 p.