Artificiell intelligens hjälper till att designa datorsystem

Inbyggda realtidssystem, det vill säga datorsystem som finns i produkter som bilar och mobiltelefoner, är numera vanligt förekommande i vår vardag. Trots detta är arbetet att designa och utveckla sådana system fortfarande omständligt på grund av alla de designvillkor som måste beaktas för att systemet ska kunna garanteras fungera på ett säkert sätt.

En viktig del i detta arbete är den så kallade schemaläggningen där systemets tidsbeteende analyseras. Tyvärr är nuvarande schemaläggningstekniker ofta alltför begränsade för att kunna hantera mer komplexa datorsystem. För att göra systemet kostnadseffektivt måste designen dessutom optimeras med avseende på resursutnyttjande, energiåtgång och robusthet. Dessvärre är optimering en tidskrävande process och ofta kan inte den bästa lösningen garanteras.

I avhandlingen angrips problemen genom ett nytt ramverk för schemaläggning som tillåter godtyckliga designvillkor och även erbjuder optimeringsmöjligheter. Ramverket är baserat på villkorsprogrammering – som härstammar från området artificiell intelligens – och i avhandlingen visar Ekelin hur denna teknik kan användas för att lösa schemaläggnings-problemet för inbyggda realtidssystem. Avhandlingen innehåller även förslag på hur optimeringtiden kan minskas utan att kvalitet förloras. Cecilia Ekelin föreslår bland annat hur noggrannare uppskattningar av optimum kan beräknas. För att ytterligare fastställa ramverkets prestanda har det även jämförts experimentellt med tidigare kända schemaläggningsmetoder. Utvärderingen visar att det föreslagna ramverket både hittar bättre designlösningar och gör det på kortare tid – i många fall är optimeringstiden reducerad från minuter till sekunder.

– Det är framför allt inom fordonstillverkning som den nya tekniken är intressant, säger Cecilia Ekelin.

Avhandlingen “An Optimization Framework for Scheduling of Embedded Real-Time Systems försvaras vid en offentlig disputation den 28 maj kl.13.15 i sal HC1, Hörsalsvägen 14, Chalmers, Göteborg.

Kontaktinformation
Mer information:
Cecilia Ekelin, Datorteknik, Chalmers, tel: 031-772 1694,
e-post: cekelin@ce.chalmers.se