Kiber-fizikai rendszerek szemantikusan támogatott futásidejű újrakonfigurációja
Az edge computing a felhő számítástechnika következő fejlődési lépését adja abban az értelemben, hogy a ''terepi'', illetve a terep és az internet határán (edge) telepített számítástechnikai erőforrások, szenzorok és beavatkozók hozzáférés-kezelését és feladatkiosztását a felhő számítástechnika eszközeivel végzi. Dolgozatomban az edge megoldások szemantikusan támogatott modellezésének, monitorozásának és futásidőben tervezett újrakonfigurációjának lehetőségeit vizsgálom, illetve javaslok ennek egy részproblémájára újszerű megoldást.
Az edge computing lehetővé teszi a kiber-fizikai (Cyber-Physical Systems - CPS) alkalmazások dinamikus újrakonfigurálását azáltal, hogy az alkalmazás funkcionális elemeit a környezeti feltételeknek, a bekövetkező hibáknak és a változó igényeknek megfelelően könnyedén újrarendezhetjük az elérhető terepi eszközök, "terep-széli" számítási egységek és a felhő között.
Ennek a dinamikus rekonfigurációnak azonban nagy kihívása, hogy a lehetőségek teljes eléréséhez szemantikus jellegű tervezésre van szükség, például helyettesítő szenzorelrendezések keresésénél. Másrészről a tipikus edge alkalmazások kiesésmentes szolgáltatást követelnek meg, ami az újrakonfiguráció tervezést és végrehajtást is lényegesen nehezebb problémává teszi.
Dolgozatomban platformtechnológiaként Kubernetes alapú Docker konténerizációt alkalmazok, az alkalmazáskomponensek közötti megbízható kommunikációt megvalósító köztesrétegként pedig az OMG által szabványosított DDS-t (Data Distribution Service).
Megoldást adok az ilyen környezetek újrakonfiguráció szempontjából meghatározó jellemzőinek közös, szemantikus adatbázisban futásidejű követésére. (Ide értendő az elérhető szenzorok szemantikus -- W3C Semantic Sensor Network alapú -- reprezentációja, a Kubernetes platform konfigurációja, aktuális feladatallokációja és az alkalmazási szinten a alkalmazáskomponensek közötti DDS alapú kommunikációs kapcsolatok.)
Megmutatom, hogy a szemantikus reprezentáció hogy támogatja egy adott alkalmazásminta esetén a helyettesítő szolgáltatások keresését és az új feladatkiosztás (deployment) tervezését, például a formális fogalomelemzés (formal concept analysis -- FCA) alkalmazásával.
szerző
-
Szalontai Jenő
Mérnök informatikus szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Kocsis Imre
adjunktus, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék -
