- •ISBN 978-5-7731-0939-6 (Ч.1)
- •ISBN 978-5-7731-0938-9
- •Редакционная коллегия:
- •ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ КОНЕЧНЫХ АВТОМАТОВ
- •2. Петрухнова Г. В. Энтропийный критерий на основе меры симметричности бинарной матрицы. – Рязань: Вестник РГРТУ, 2019. с. 66-72.
- •ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»
- •Воронеж 2021
УДК 621.3:681.3
Г. В. Петрухнова, О. Б. Кремер
ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ КОНЕЧНЫХ АВТОМАТОВ
Объектом рассмотрения являются вопросы построения тестов контроля конечных автоматов. Показана эффективность использования взвешенных псевдослучайных последовательностей.
Работу цифровых схем, программных модулей, искусственного интеллекта в играх и многих других объектов можно представить, используя модель «конечный автомат» (КА). Проверка работы реализации КА выполняется в контрольных точках. Контрольные точки могут находиться на входах, выходах КА, а также внутри реализующей его схемы.
Одним из способов сокращения длины псевдослучайного теста, проверяющего работу КА, является оптимизация распределения входных вероятностей логических сигналов. Пусть программные модели цифровых устройств являются объектами тестового контроля. Допустим, что КА имеет L первичных независимых входов и K контрольных точек. Будем подавать на входы КА с различной вероятностью (различным весом) логические нули и единицы. Полу-
чаем вектор весов |
|
|
где – вероятность, с которой подается логиче- |
|||||
|
вход КА, |
|
|
Считается, что хоро- |
||||
ская единица на i-тый( , … |
), |
|
|
|
|
|
||
шие результаты дает вектор, |
у |
которого все координаты равны 0.5, но его мож- |
||||||
|
|
0 < |
< 1, = 1, … , . |
|
||||
но оптимизировать. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Пусть |
|
|
|
|
– вероятность появления логической единицы |
|||
совокупность входных наборов в i-той контрольной точке. За- |
||||||||
в реакции КА на( ), |
( = 1, … , |
|
) |
|
|
|
|
|
дачу оптимизации распределения вероятностей входных сигналов при псевдо-
случайном тестировании КА можно представить в таком виде: необходимо |
||||||||||||||||
тором выбранная |
|
|
|
= { |
= |
( |
|
… |
), 0 < |
|
) |
< 1, |
= 1, … , |
}, |
|
|
найти вектор весов входного сигнала |
|
= ( |
|
, … , |
, находящий в области до- |
|||||||||||
пустимых значений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при ко- |
||||
|
целевая функция H имеет минимальное значение: |
|
|
|||||||||||||
|
= |
|
( |
∙ ln |
) + |
|
((1 |
|
) ∙ ln(1 |
). |
|
|
||||
В программные модули, реализующие работу КА и выбранные для исследования энтропийного критерия, вносились ошибки, представляющие собой модели одиночных дефектов типа «короткое замыкание» и «обрыв», которые возникают в реальных цифровых модулях. Исходили из того, что «короткое замыкание» возможно между любыми контрольными точками, «обрыв» – в любой контрольной точке. Тесты контроля содержали кодовые наборы из области
106