高可靠性設(shè)計(jì)是現(xiàn)代航天器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題,而容錯(cuò)技術(shù)是可靠性設(shè)計(jì)的主要方面。傳統(tǒng)的容錯(cuò)方法如三模冗余等存在固有缺陷,消耗資源巨大且容錯(cuò)能力有限。生物體強(qiáng)大的自適應(yīng)能力給容錯(cuò)設(shè)計(jì)帶來(lái)啟發(fā)。近年來(lái),基于仿生原理的容錯(cuò)結(jié)構(gòu)成為研究熱點(diǎn)。在分析傳統(tǒng)容錯(cuò)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有的仿生容錯(cuò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,本文提出了一種新的仿生自組織計(jì)算陣列體系結(jié)構(gòu)。本文首先研究了基于標(biāo)識(shí)的仿生自組織計(jì)算陣列體系結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)標(biāo)記與識(shí)別、同類(lèi)細(xì)胞替換、干細(xì)胞分化和異類(lèi)細(xì)胞轉(zhuǎn)換四種生物機(jī)制的模仿,設(shè)計(jì)了計(jì)算陣列的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有層次化自修復(fù)的能力。我們用MPI編程的方式實(shí)現(xiàn)了根據(jù)中值濾波算法和Sobel算法定制的計(jì)算陣列,并且通過(guò)故障注入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿生計(jì)算陣列的功能正確性和容錯(cuò)策略的可行性。為解決不帶標(biāo)識(shí)的仿生計(jì)算陣列的定序問(wèn)題,我們根據(jù)發(fā)育生物學(xué)的圖式形成理論和形態(tài)發(fā)生素模型,提出了一種分布式的定序方法。實(shí)驗(yàn)表明,該定序方法具有較強(qiáng)的魯棒性。本文利用基因激活和側(cè)向激活兩種模型,研究了計(jì)算陣列的多功能分化。在單個(gè)基因的激活以及多個(gè)基因的有序激活中,都是通過(guò)一組基因催化劑和基因抑制劑來(lái)起作用。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)側(cè)向激活模型具有獨(dú)... 

【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

歐洲航天局(ESA)“曙光”計(jì)劃路線(xiàn)圖

圖 1.3 行消去修復(fù)法修復(fù)法：當(dāng)細(xì)胞出現(xiàn)故障時(shí)，用同行的空閑細(xì)胞替換對(duì)故行的空閑細(xì)胞用完后，再采用行消去修復(fù)法進(jìn)行修復(fù)。圖 1閑細(xì)胞(灰色單元表示空閑細(xì)胞)的胚胎電子系統(tǒng)的修復(fù)過(guò)程因故障而失效時(shí)，首先采用細(xì)胞消去策略進(jìn)行修復(fù)，利用效細(xì)胞及其右側(cè)細(xì)胞的功能及連接關(guān)系向右平移一個(gè)單位數(shù)大于空閑細(xì)胞數(shù)時(shí)，則采用行消去策略進(jìn)行修復(fù)。該方改進(jìn)，但系統(tǒng)容錯(cuò)能力同樣有限。3,0 3,1 3,2 3,32,01,00,02,1 2,2 2,31,1 1,2 1,30,1 0,2 0,3活躍細(xì)胞3,0 3,1 3,2 3,32,01,00,02,1 2,2 2,31,1 1,20,1 0,2 0,3空閑細(xì)胞3,0 3,1 3,2 3,32,01,00,02,1 2,2 2,31,1 1,20,1 0,2 0,3死亡細(xì)胞2,0 2,1 2,2 2,1,00,01,1 1,2 1,0,1 0,2 0,圖 1.4 細(xì)胞消去修復(fù)法系統(tǒng)存在的主要缺陷在于：一是自修復(fù)策略低效，采用行

人工免疫容錯(cuò)系統(tǒng)狀態(tài)變遷示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3503231