NetGAP：一种用于具有额外功能需求的网络化平台概念设计的图语法方法
硬件体系结构
2024-02-09 v2
摘要
在复杂网络化系统的概念设计过程中，概念开发者必须确保硬件模块的选择以及目标平台的拓扑结构能够提供足够的资源以支持应用需求。例如，下一代航空航天系统需要考虑多重需求与诸多权衡，并预见快速的技术变革以及较长的实现与服务周期。为此，我们提出 NetGAP，一种自动化的三阶段方法，用于综合网络拓扑并支持具有可靠性、安全性与性能等多重需求的网络化系统的探索与概念设计。NetGAP 使用图语法表示硬件模块间可能的互连，并利用蒙特卡洛树搜索优化从语法生成候选拓扑，同时旨在满足各项需求。我们将所提方法应用于一个真实航电应用用例的合成版本，其包含 99 个进程与 660 条消息。实验显示了该方案在支持早期候选拓扑替代方案探索方面的优点。该方法生动地刻画了源于安全性、容错性、时效性以及添加新模块或链路之“成本”的需求之间的拓扑相关权衡。我们还创建了该问题的放大版本（267 个进程，1887 条消息）以说明可扩展性。最后，我们讨论了在应用及其需求发生变化时使用该方法的灵活性。
引用
@article{arxiv.2306.07778,
title = {NetGAP: A Graph-Grammar approach for concept design of networked platforms with extra-functional requirements},
author = {Rodrigo Saar de Moraes and Simin Nadjm-Tehrani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.07778},
year = {2024}
}