CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های

مهران علیدوست نیارضا ابراهیمی آتانی

1392ری آذر درس مدلسازی سیستم های کامپیوت-گروه مهندسی کامپیوتر دانشگاه گیالن 1

فهرست

شرح مسئله و مقدمات

کمراحل انجام کار و روش سیستماتی

ANOVAتحلیل داده ها با روش آماری

و تحلیل نتایج آماریRTaWشبیه سازی با

مبتنی بر انواع دادهCANارزیابی شبکه های

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 2

CANشبکه های -مقدمات

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 3

Controller Area NetworkهمانیاCANاستنقلیهوسایلدرباسیک

سایرواهمیکروکنترلرآناساسبروکندمیتعریفطراحیبرایاستانداردیکه

.وندشمتصلهمبهمرکزیسیستمحضوربدونتوانندمیسیستمتجهیزات

هایباسCANهستندپیامبرمبتنیپروتکلیک.

داردراپیامدریافتوارسالقابلیتگرههر.

یکدارایپیامهرIDدهدمینشانراپیاماولویتکهاست.

اصلیرکنسهنیازمندگرههرHost Processor،CAN Controllerو

Transceiverاست.(منطقبرمبتنیdominantوrecessive)

CANشبکه های

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 4

CANشبکه های

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 5

محاسبات سبز-مقدمات

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 6

فناوریاساسیومهمهایپردازشومحاسباتاینکهیعنیسبزمحاسبات

.گیردانجامزیستمحیطباسازگارشکلیبهوتوانحداقلبااطالعات

تزیسآثارزمین،گرمایباال،انرژیمصرف:مانندمحیطیزیستتاثیرات

.وسیعهایپردازشوایدادهمراکزمحیطی

پردازشیانرژیباالیمصرف:دلیلترینعمده

محاسباتتوری،محاسباتابری،رایانشبزرگ،ایدادهمراکز:هاکاربرد

فراگیر

تئوری انواع داده-مقدمات

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 7

کتفکیبرایمرزیعنوانبهتواندمیکامپیوتریهایسیستمدردادهانواع

.گیردقرارنظرمدپردازشیعملیات

ایدادهانواعدرکبامعماریارائهوهاپردازشبندیدسته:مثبتتاثیرات

دهدارائهبهینهوهدفمندهایپردازشتواندمی:دلیلترینعمده.

زبان:ایدهTALمیحساببهامنیتیهایزبانترینقویازیکیعنوانبه

.دکنمیفراهمراخاصدادهنوعیکدرایدادهانواعنگاشتتواناییکهآید

تعریف مسئله

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 8

برایCANهایشبکهدرایدادهانواعتفکیکبرمبتنیسیستمیکارائه

سبزمحاسباتازپشتیبانی

برمبتنیهایسیستمدرپردازشیهایواحدکاهش:هدفCAN

متمرکزهایپردازشایجادودادهانواعتفکیکازاستفاده:ایده

یکدرپردازشیعملیاتاستخراجودادهانواعبرمبتنیتحلیل:روش

.سیستمعملکردبهتوجهباکامپیوتریسیستم

متریک ها و فاکتور ها

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 9

انواع داده ای

فراوانی هر نوع داده

ضریب اهمیت هر نوع داده ای

شناساییSDTها

ازدحام در شبکه هایCAN

تعداد واحد های پردازشی

زمان پاسخ سیستم

آزمایش ها و مراحل حل مسئله

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 10

تحلیل آماری انواع داده ای از نمونه های استاندارد

تحلیل آماری نتایج با روشANOVA

تولید ورودی های مناسب برای شبیه سازی

شبیه سازی با ابزارRTaW

تحلیل نتایج نهایی

معرفی نمونه های داده ای استاندارد

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 11

Title Description

Astar Path finding algorithm

Btree Binary tree indexing routines

Fss Fast SAT Solver

Fft Fast Fourier Transform

Viterbi The basic Viterbi decoder operation, called a "butterfly"

Raytracer 3D image renderer

تتفکیک انواع داده ای بر اساس عملیا

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 12

0

50

100

150

200

250

int float double long char struct enum typedef

Types of Operations

astar btree fss fft viterbi raytracer avg

تتفکیک انواع داده ای بر اساس عملیا

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 13

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

astar btree fss fft viterbi raytracer avg

Operational Code Analysis

loops condition static const unsigned array operation

ANOVAتحلیل

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 14

کل تغییرات مشاهده شده در یک مجموعه از اندازه گیری ها را در دو زمینه جدا می کند:

تغییرات در یک سیستم -یک

بر اساس خطاهای اندازه گیری کنترل نشده

تغییرات بین سیستم ها-دو

تا متغیر Kتا اندازه گیری از Nایجاد بر اساس تغییرات واقعی و خطای تصادفی

Yij برابرi امین اندازه گیری رویj امین گزینه است.

:فرض کنید خطا ها به شکل زیر باشند

مستقل

توزیع شده به صورت نرمال

میانگین ستون

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 15

Alternatives

Measure-ments

1 2 … j … k

1 y11 y12 … y1j … yk12 y21 y22 … y2j … y2k… … … … … … …

i yi1 yi2 … yij … yik… … … … … … …

n yn1 yn2 … ynj … ynkColumn mean

y.1 y.2 … y.j … y.k

Effect α1 α2 … αj … αk

(انحراف از میانگین)خطا

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 16

Alternatives

Measure-ments

1 2 … j … k

1 y11 y12 … y1j … yk12 y21 y22 … y2j … y2k… … … … … … …

i yi1 yi2 … yij … yik… … … … … … …

n yn1 yn2 … ynj … ynkColumn mean

y.1 y.2 … y.j … y.k

Effect α1 α2 … αj … αk

میانگین کلی

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 17

Alternatives

Measure-ments

1 2 … j … k

1 y11 y12 … y1j … yk1

2 y21 y22 … y2j … y2k

… … … … … … …

i yi1 yi2 … yij … yik

… … … … … … …

n yn1 yn2 … ynj … ynk

Column mean

y.1 y.2 … y.j … y.k

Effect α1 α2 … αj … αk

ANOVAتحلیل با استفاده از

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 18

Benchmark int float double long char struct enum typedef Total Mean

astar 61 0 0 0 1 0 0 0

btree 21 0 0 4 41 2 0 5

fss 144 38 7 16 6 47 4 12

fft 31 0 36 0 0 0 0 0

viterbi 7 0 0 17 0 0 0 1

raytracer 221 151 37 0 41 23 10 4

col mean 80.83333 31.5 13.33333 6.166667 14.83333 12 2.333333 3.666667 20.58333

effect 60.25 10.91667 -7.25 -14.4167 -5.75 -8.58333 -18.25 -16.9167

تغییرات اندازه گیری

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 19

SST تفاوت بین هر اندازه گیری ومیانگین کلی

SSA نه های گزیتاثیرتغییرات به وسیلهتغییرات در ستون ها )مورد ارزیابی

(نسبت به یکدیگرSSE ازه ها در اندخطاتغییرات به وسیله

(تغیرات دریک ستون خاص)گیری

2

1 1

..

2

1 1

.

2

1

...

k

j

n

i

ij

k

j

n

i

jij

k

j

j

yySST

yySSE

yynSSA

SSESSASST

تغییرات اندازه گیری

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 20

%5/

%95/

SSTSSE

SSTSSAدرصد از کل تغییرات در اندازه 95

ا گیری به تغیرات در تاثیر گزینه هدرصد آن به نویز در 5مربوط می شود و

.اندازه گیری ربط دارد

درصد ارزیابی 5نتایج با خطایی حدود !درست خواهند بود

RTaWبا INTشبیه سازی نتایج

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 21

همان طور که بیان گردید تاثیرات نوع دادهINT بیشتر بوده و برای بررسی روی شبکه های

CANاولویت شبیه سازی ما با نوع داده صحیح می باشد.

نکته بعدی شبیه سازی با شبیه سازRTaW-Sim است که در نهایت زمان پاسخ سیستم را در

.بازه های زمانی گوناگون شبیه سازی می نماید

شبیه سازی بر روی نمونه استانداردCAN-LS_WFCS-2010 که یک شبکهCAN 15دارای

ECUفعال در سیستم می باشد.

ه مدل بیان شده به صورت چند باس همزمان طراحی گردیده و ورودی آن به طور استاندارد با داد

.تغذیه گردیده استRTaW-generatorتوسط XMLهای

نتایج شبیه سازی

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 22

min وmax

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 23

average

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 23

نتیجه

1392آذر -دانشگاه گیالن–CANارزیابی مدل مبتنی بر انواع داده در شبکه های 24

با استفاده از تحلیل آماری انواع داده ای سیستم استخراج و اندازه گیری شد.

با تستANOVAری معیار انتخاب، تاثیرگذا. نوع داده قوی انتخاب و مورد استفاده قرار گرفت

.باال بود

با استفاده از نرم افزارNetCar Bench ورودی مناسب تولید و به شبیه سازRTaWداده شد.

15در مرحله شبیه سازی تعدادECUانتخاب و با باس های مناسب پیکربندی شد.

ساعته انتخاب گردید8فریم به عنوان ورودی بر روی شبیه سازی 130تعداد.

در نهایتResponse Time وضعیت مختلف سیستم ارزیابی شد و مشخص گردید 5بر روی

فریم 80میلی ثانیه را حفظ کنیم، حداکثر می توان تعداد 3برای اینکه همواره کیفیت زمان پاسخ

دستور همزمان از نوع صحیح با تمرکز داده ای 80همزمان ارسال نمود و این یعنی توانایی اجرای

.فراهم می گردد

Thank You

Mehran Alidoost Nia