Применение энтропии для обнаружения ошибок модулярного кода в системах надежного распределенного хранения
https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2024-36(1)-5
Аннотация
В статье рассмотрена проблема обнаружения и локализации ошибок модулярного кода. Рассмотрено применение энтропии для обнаружения ошибок полиномиальной системы классов вычетов, исправление ошибок в которой осуществляется методом наибольшего правдоподобия. Для системы остаточных классов предложен подход к обнаружению ошибок через энтропию, позволяющий обнаружить ошибки большей кратности, по сравнению с классическим подходом. Для исправления ошибок рассмотрены методы наибольшего правдоподобия и метод проекций. Введенные ограничения на избыточное основание СОК позволило обнаружить не только все одиночные ошибки по рабочим модулям, но также и ряд ошибок по двум основаниям. Предложена система надежного распределенного хранения, позволяющая обнаружить и исправить ошибки, возникающие при приеме данных из облаков.
Ключевые слова
При поддержке: Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда 19-71-10033, https://rscf.ru/project/19-71-10033/
Об авторе
Виктор Андреевич КУЧУКОВ
Северо-Кавказский центр математических исследований, Северо-Кавказский федеральный университет, Институт системного программирования РАН им. В.П. Иванникова,
Россия
Россия
Научный сотрудник отдела технологий программирования Института системного программирования РАН, младший научный сотрудник Северо-Кавказского центра математических исследований Северо-Кавказского федерального университета. Сфера научных интересов: высокопроизводительные вычисления, система остаточных классов, нейронные сети, цифровая обработка сигналов.
Список литературы
1. Обнаружение и исправление ошибок в дискретных устройствах. Под ред. В.С. Толстякова. М.: Сов. радио, 1972. – 288 с. / Detection and correction of errors in discrete devices. Edited by V.S. Tolstyakov. Moscow: Sov. radio, 1972. - 288 p. (in Russian).
2. Стахов А.П. Введение в алгоритмическую теорию измерения. Москва: Сов. радио, 1977. – 288 с. / Stakhov, A.P. Introduction to the algorithmic theory of measurement / A.P. Stakhov. - Moscow: Sov. radio, 1977. - 288 p. (in Russian).
3. Акушский И.Я., Юдицкий Д.И. Машинная арифметика в остаточных классах. М., Советское радио, 1968, 440 c. / Akushsky I. Ya., Yuditsky D. I. Computer arithmetic in residual classes. Moscow, Soviet Radio, 1968, 440 p. (in Russian).
4. Колмогоров А.Н. Три подхода к определению понятия «количество информации», Пробл. передачи информ., 1:1, 1965, c. 3–11 / Kolmogorov, A.N. Three approaches to the definition of the concept “quantity of information”. Probl. Peredachi Inf., 1965, 1, pp. 3–11. (in Russian).
5. Tchernykh A. et al. En-AR-PRNS: Entropy-Based Reliability for Configurable and Scalable Distributed Storage Systems //Mathematics. – 2021. – Т. 10. – №. 1. – С. 84.
6. Goh, V.T.; Siddiqi, M.U. Multiple error detection and correction based on redundant residue number systems. IEEE Trans.Commun. 2008, 56, 325–330. DOI: 10.1109/TCOMM.2008.050401
7. Chang C. H. et al. Residue number systems: A new paradigm to datapath optimization for low-power and high-performance digital signal processing applications //IEEE circuits and systems magazine. – 2015. – Т. 15. – №. 4. – С. 26-44. DOI: 10.1109/MCAS.2015.2484118
8. Aremu I. A., Gbolagade K. A. Redundant residue number system based multiple error detection and correction using Chinese remainder theorem (CRT) //Software Engineering. – 2017. – Т. 5. – №. 5. – С. 72-80. DOI: 10.11648/j.se.20170505.12
9. Gladkov A. et al. Modified Error Detection and Localization in the Residue Number System // Programming and Computer Software, 2022, Vol. 48, No. 8, pp. 598–605 DOI: 10.1134/S0361768822080126
Рецензия
Для цитирования:
КУЧУКОВ В.А. Применение энтропии для обнаружения ошибок модулярного кода в системах надежного распределенного хранения. Труды Института системного программирования РАН. 2024;36(1):61-72. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2024-36(1)-5
For citation:
KUCHUKOV V.A. Application of Entropy for Modular Code Error Detection in Reliable Distributed Storage Systems. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2024;36(1):61-72. (In Russ.) https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2024-36(1)-5
Послать статью по эл. почте 