Model of Ways to Obtain Input Data for a Computer Intelligent System to Support Operational Personnel of a Nuclear Power Plant
DOI:
https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).2.52-62Keywords:
decision support system, redundancy, fault tolerance, reliability, multi-versioning, simulation modelAbstract
This article investigates methods for increasing the fault tolerance of a computer intelligent support system for a nuclear power plant operator. The purpose of this study is to increase the fault tolerance of intelligent support systems for the operator when receiving information about the state of technological parameters important for the power plant control procedures. The object of the study is the ways of receiving input data by a computer intelligent support system for a nuclear power plant operator. The subject of the study is a model of the ways of receiving input information to a computer intelligent support system for a nuclear power plant operator. The problem of ensuring the reliability of input information and methods for solving it, which are based on the redundancy and multi-version of the components used, is considered. A simulation model of the input data paths of a computer intelligent support system for a nuclear power plant operator has been developed, which differs from the known ones by taking into account the indicators of multi-version of components.
References
Список літератури
1. Вінтенко Б., Миронець І., Смірнов О., Коваленко А., Конопліцька-Слободенюк О., Смірнова Т., Константинова Л. Дослідження застосування систем підтримки оперативного персоналу об’єкту критичної інфраструктури при керуванні енергоблоком АЕС з реактором типу ВВЕР-1000. Кібербезпека: освіта, наука, техніка. 2024. № 2(26). С. 6–26. URL: https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.26.673 (дата звернення: 11.04.2025).
2. Shooman M. Reliability of Computer Systems and Networks: Fault Tolerance, Analysis, and Design. JOHN WILEY & SONS, INC., 2002. URL: http://dx.doi.org/10.1002/047122460X.fmatter_indsub (дата звернення: 11.04.2025).
3. Kumar V., Singh L., Tripathi A. K. Reliability analysis of safety-critical and control systems: a state-of-the-art review. IET Software. 2018. Vol. 12. P. 1–18. URL: https://doi.org/10.1049/iet-sen.2017.0053 (дата звернення: 11.04.2025).
4. Харченко В. С. Гарантоздатні системи та багатоверсійні обчислення: аспекти еволюції. Радіоелектронні і комп’ютерні системи. 2009. № 7. С. 46–59. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/recs_2009_7_9 (дата звернення: 11.04.2025).
5. Kharchenko V. S., Bakhmach E. S., Siora A. A., Sklyar V. V., Tokarev V. I. Diversity-Oriented FPGA-Based NPP I&C Systems: Safety Assessment, Development, Implementation. Proc. of the 18th Int. Conf. on Nuclear Engineering (ICONE18). Xi’an, China. 2010. Vol. 1. P. 755–764. URL: https://doi.org/10.1115/ICONE18-29754 (дата звернення: 11.04.2025).
6. Lyu M., Jia-hongchen, Avizienis A. Experience in Metrics and Measurements for N-Version Programming. International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering. 1994. Vol. 1, № 1. P. 41–62. URL: https://doi.org/10.1142/S0218539394000052 (дата звернення: 11.04.2025).
7. Avizienis A. The Methodology of N-Version Programming. 1995.
8. Jones H. Common Cause Failures and Ultra Reliability. 42nd International Conference on Environmental Systems. AIAA 2012-3602. 2012.
9. Strigini L., Littlewood B. A discussion of practices for enhancing diversity in software designs. London: Centre for Software Reliability, City University London, 2000. URL: https://openaccess.city.ac.uk/id/eprint/275/ (дата звернення: 11.04.2025).
10. Бахмач Є. С., Герасименко О. Д., Головір В. А., Сіора О. А., Скляр В. В., Токарєв В. І., Харченко В. С. Стійкі до відмов інформаційно-керуючі системи на програмованій логіці. Харків–Кіровоград : НАУ «ХАІ», НВП «Радій», 2008.
11. Вінтенко Б. Ю., Смірнов О. А., Коваленко О. В., Смірнов С. А., Коваленко А. С. Дослідження нормативних документів та галузевих стандартів розробки програмного забезпечення комп’ютерних систем управління АЕС, важливих для безпеки. Системи управління, навігації та зв’язку. 2023. Вип. 2(72). С. 170–178. URL: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2023.2.170 (дата звернення: 11.04.2025).
12. Вінтенко Б. Ю., Смірнов О. А., Коваленко А. С., Смірнов С. А., Буравченко К. О. Дослідження вимог міжнародних стандартів IEC60880 та IEC62138 з розробки програмного забезпечення інформаційно-керуючих систем АЕС, важливих для безпеки. Системи управління, навігації та зв’язку. 2023. Вип. 3(73). С. 155–166. URL: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2023.3.155 (дата звернення: 11.04.2025).
13. Вінтенко Б., Миронець І., Смірнов О., Кравчук О., Козірова Н., Савеленко Г., Коваленко А. Дослідження вимог та аналіз кібербезпеки програмного забезпечення інформаційно-керуючих систем АЕС, важливих для безпеки. Кібербезпека: освіта, наука, техніка. 2024. № 3(23). С. 111–131. URL: https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.23.111131 (дата звернення: 11.04.2025).
14. Вінтенко Б. Ю., Миронець І. В., Смірнов О. А., Коваленко О. В., Смірнов С. А., Буравченко К. О., Якименко Н. М. Дослідження інформаційного забезпечення та технологічних регламентів процесів керування критичною інфраструктурою енергоблоку АЕС з реактором типу ВВЕР-1000. Кібербезпека: освіта, наука, техніка. 2024. № 1(25). С. 253–278. URL: https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.25.253278 (дата звернення: 11.04.2025).
References
1. Vintenko, B., Myronets, I., Smirnov, O., Kovalenko, A., Konoplytska-Slobodeniuk, O., Smirnova, T., Konstantinova, L. (2024) “Study of the application of support systems for operational personnel of a critical infrastructure facility when managing a nuclear power plant unit with a VVER-1000 reactor”. Electronic professional scientific publication “Cybersecurity: education, science, technology”, No. 2(26), pp. 6-26. URL: https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.26.673 [in Ukrainian].
2. Shooman M. (2002). Reliability of Computer Systems and Networks: Fault Tolerance, Analysis, and Design. JOHN WILEY & SONS, INC. URL: http://dx.doi.org/10.1002/047122460X.fmatter_indsub
3. Kumar, V., Singh, L. and Tripathi, A.K. (2018), Reliability analysis of safety-critical and control systems: a state-of-the-art review. IET Softw., 12: 1-18. URL: https://doi.org/10.1049/iet-sen.2017.0053
4. Kharchenko V. S. (2009) Warranty-ready systems and multi-version computing: aspects of evolution / V. S. Kharchenko // Radioelectronic and computer systems. No. 7. P.46-59. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/recs_2009_7_9 [in Ukrainian].
5. Kharchenko, VS, Bakhmach, ES, Siora, AA, Sklyar, VV, & Tokarev, VI. (2010) "Diversity-Oriented FPGA-Based NPP I&C Systems: Safety Assessment, Development, Implementation." Proceedings of the 18th International Conference on Nuclear Engineering. 18th International Conference on Nuclear Engineering: Volume 1. Xi’an, China. May 17–21, pp. 755-764. ASME. URL: https://doi.org/10.1115/ICONE18-29754
6. Lyu, Michael & Jia-hongchen, & Algirdasavi Žienis,. (1994). Experience in Metrics and Measurements for N-Version Programming. International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering. Vol| 01. No 01. pp. 41-62. URL: https://doi.org/10.1142/S0218539394000052
7. Avizienis, Algirdas. (1995). The Methodology of N-Version Programming.
8. Harry Jones. (2012) "Common Cause Failures and Ultra Reliability," AIAA 2012-3602. 42nd International Conference on Environmental Systems.
9. Strigini, L. & Littlewood, B. (2000). A discussion of practices for enhancing diversity in software designs. London, UK: Centre for Software Reliability, City University London. URL: https://openaccess.city.ac.uk/id/eprint/275/
10. Bakhmach E. S., Gerasimenko O. D., Golovir V. A., Siora O. A., Sklyar V. V., Tokarev V. I., Kharchenko V. S. (2008 ) “Fault-Resistant Information and Control Systems Based on Programmable Logic.” NAU “Khayar”, Scientific Research Enterprise “Radius”, Kharkiv-Kirovograd.
11. Vintenko B.Yu., Smirnov O.A., Kovalenko O.V., Smirnov S.A., Kovalenko A.S. (2023) “Study of regulatory documents and industry standards for the development of software for computer control systems of nuclear power plants important for safety”. Control, navigation and communication systems, issue 2(72), pp. 170-178. URL: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2023.2.170 [in Ukrainian]
12. Vintenko B.Yu., Smirnov O.A., Kovalenko A.S., Smirnov S.A., Buravchenko K.O. (2023) “Study of the requirements of international standards IEC60880 and IEC62138 for the development of software for information and control systems of nuclear power plants important for safety”. Control, navigation and communication systems, issue 3(73), pp. 155-166.URL: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2023.3.155 [in Ukrainian].
13. Vintenko, B., Myronets, I., Smirnov, O., Kravchuk, O., Kozirova, N., Savelenko, G., Kovalenko, A. (2024) “Research on requirements and analysis of cybersecurity of software of information and control systems of nuclear power plants important for safety”. Cybersecurity: education, science, technology. No. 3(23), pp. 111-131. URL: https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.23.111131 [in Ukrainian].
14. Vintenko B.Yu., Myronets I.V., Smirnov O.A. Kovalenko O.V., Smirnov S.A., Buravchenko K.O., Yakymenko N.M. (2024) “Study of information support and technological regulations of critical infrastructure control processes of a nuclear power plant with a VVER-1000 reactor”. Electronic professional scientific publication “Cybersecurity: education, science, technology”. No. 1(25), pp. 253–278. URL: https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.25.253278 [in Ukrainian].
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Borys Vintenko, Oleksii Smirnov, Iryna Myronets, Tetiana Smirnova, Oleksandr Kovalenko, Anatolii Matsui
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
