FMI 3 Simulation Runtime in Rust | Dweve FMI

Dweve FMI is an Apache-2.0 FMI 3 runtime in Rust for Model Exchange, Co-Simulation and Scheduled Execution. Publishing in the tenth release round.

Η Dweve FMI αντιμετωπίζει την απόκλιση πλατφόρμας στην προσομοίωση. Τα προφίλ σταθερής υποδιαστολής και οι έλεγχοι στο παρασκήνιο καθιστούν τις διαφορές ορατές πριν φτάσουν σε μια υπόθεση ασφάλειας.

Βιβλιοθήκη αριθμητικής σταθερής υποδιαστολής που τροφοδοτεί την ντετερμινιστική συμπεριφορά του FMI.

Μηχανή ανάκτησης ντετερμινιστικών δυαδικών αρχείων.

Υποδομή κρυπτογραφικών αποδείξεων για συλλογιστική τεχνητής νοημοσύνης.

Εκτελέστε τον αποσβεσμένο ταλαντωτή σε δύο υποστηριζόμενους στόχους και συγκρίνετε τα αποτελέσματα. Οι έλεγχοι αναφοράς αποκαλύπτουν οποιαδήποτε απόκλιση πριν εισέλθει σε υπόθεση ασφάλειας.

Ντετερμινιστική προσομοίωση, επαληθευμένη

Δύο ερωτήσεις καθορίζουν την προμήθεια: πού εκτελείται και ποιος ελέγχει τα αποδεικτικά στοιχεία. Η Dweve FMI εκτελείται σε υλικό που ήδη κατέχετε, επιτόπου ή σε ευρωπαϊκή περιοχή, ενώ το μοντέλο και το αρχείο επικύρωσης παραμένουν εντός συνόρων που επιλέγετε.

Το μοντέλο και τα αποδεικτικά στοιχεία παραμένουν δικά σας

Εκτελέστε το παράδειγμα, συγκρίνετε αποτελέσματα

Ένας ισχυρισμός ασφάλειας χρειάζεται κάτι περισσότερο από μια υπόσχεση. Εξετάστε το συμβόλαιο αποτελεσμάτων, τον πίνακα υποστηριζόμενων στόχων και τη μέθοδο επαλήθευσης που βασίζεται στο MPFR· στη συνέχεια, εκτελέστε το ίδιο παράδειγμα σε δύο μηχανήματα και συγκρίνετε την έξοδο προτού αποφασίσετε πού ανήκει το FMI.

Κανένας μοναδικός προμηθευτής από τον οποίο να εξαρτάστε

Χωρίς χαμένο χρόνο για τη συμφωνία των αποτελεσμάτων

Ο λόγος που έχει σημασία είναι λειτουργικός, όχι τεχνικός. Συγκρίνοντας την ίδια προσομοίωση υπό ένα δηλωμένο συμβόλαιο σε κάθε μηχάνημα, βλέπετε πού διαφέρει ένας στόχος προτού κλείσετε την υπόθεση ασφάλειας. Οι ομάδες δεν χρειάζεται πλέον να συμφωνούν σιωπηλά τις διαφορές. Η εργασία εκτελείται στο υλικό που ήδη έχετε, και μια μετακίνηση σε νέο εξοπλισμό αποκτά μια σαφή διαδρομή επαλήθευσης.

Τι εξοικονομεί και τι μειώνει σε κίνδυνο

Ένας προμηθευτής, ένας οδικός χάρτης, μια τιμή που δεν ορίζετε εσείς.

Ένα νέο τσιπ ή μια νέα περιοχή επανεκκινεί την επαλήθευση σε όλο το χαρτοφυλάκιο.

Οι ομάδες διαφωνούν για το ποια μηχανή παρήγαγε το σωστό αποτέλεσμα.

Κάθε πλατφόρμα χρειάζεται τη δική της υπόθεση ασφάλειας επειδή οι αριθμοί μπορεί να διαφέρουν.

Η υπόθεση για την αλλαγή είναι πιο εύκολο να φανεί ως σύγκριση. Από τη μία πλευρά, προσομοίωση που διαφέρει ανά πλατφόρμα: επανα-επαλήθευση της υπόθεσης ασφάλειας για κάθε μηχάνημα, ομάδες που συμφωνούν αριθμούς που θα έπρεπε ήδη να ταιριάζουν, και επανα-επαλήθευση κάθε φορά που αλλάζει το υλικό. Από την άλλη, αποτελέσματα που συγκρίνονται υπό ένα δηλωμένο συμβόλαιο, ώστε τα στοιχεία να δείχνουν πού διαφέρει μια ανάπτυξη. Η διαφορά είναι λειτουργική, όχι τεχνική.

Αφαιρέστε τον χρόνο εκτέλεσης· το μοντέλο και τα στοιχεία παραμένουν

Ένα επαναχρησιμοποιήσιμο αρχείο ασφάλειας

Σταθμός εργασίας · σύμπλεγμα · FPGA · ακμή

Ένα μοντέλο, συγκρινόμενο σε όλους τους στόχους

Ένα μοντέλο προσομοίωσης θα πρέπει να καθιστά ορατή οποιαδήποτε διαφορά που εξαρτάται από το υλικό. Το Dweve FMI ορίζει ένα συμβόλαιο αποτελεσμάτων σε όλους τους υποστηριζόμενους στόχους, ελέγχει κάθε παρασκήνιο έναντι ενός μαντείου MPFR και επιτρέπει σε ένα αρχείο επαλήθευσης να ταξιδεύει με το μοντέλο.

Το αποτέλεσμα ακολουθεί τη δηλωμένη σύμβαση

Όχι, οι μηχανικοί το τρέχουν στο παρασκήνιο

Είναι λογικό να αναρωτιέστε αν κάτι τέτοιο είναι δική σας δουλειά. Δεν είναι. Οι μηχανικοί το τρέχουν στο παρασκήνιο, όπου συγκρίνει προσομοιώσεις ασφαλείας μεταξύ μηχανημάτων και κάνει τις διαφορές ορατές.

Ένα αρχείο επικύρωσης ακολουθεί το μοντέλο

Έλεγχοι με υποστήριξη MPFR εντοπίζουν αποκλίσεις πριν από τη χρήση

Δεν χρειάζεται να καταλάβετε πώς λειτουργεί για να απολαύσετε ό,τι προσφέρει. Σκεφτείτε το σαν το καθαρό νερό ή τους καλούς δρόμους. Δεν βλέπετε ποτέ τη δουλειά, αλλά η μέρα σας είναι καλύτερη επειδή κάποιος την έκανε σωστά. Ορίστε τέσσερις απλοί λόγοι για τους οποίους έχει σημασία.

Ορίστε η ουσία, παρουσιασμένη απλά. Η ίδια δοκιμή ασφαλείας τρέχει σε δύο διαφορετικούς υπολογιστές. Σε συνηθισμένους υπολογιστές οι δύο απαντήσεις μπορεί να διαφέρουν ελάχιστα. Με αυτό, η σύγκριση κάνει οποιαδήποτε διαφορά ορατή. Γυρίστε τον διακόπτη και δείτε τι αλλάζει. Αυτή η σύγκριση είναι το όλο νόημα.

Ρομπότ που εργάζονται με ασφάλεια δίπλα σε ανθρώπους.

Σταθερή ισχύς, δοκιμασμένη πριν εγκατασταθεί.

Ελέγχονται προσεκτικά πριν φτάσουν σε έναν ασθενή.

Δοκιμασμένες χιλιάδες φορές πρώτα σε υπολογιστή.

Εσείς δεν θα το χρησιμοποιήσετε ποτέ, αλλά χρησιμοποιείτε καθημερινά τα πράγματα που βοηθά να προστατεύονται. Ένα αυτοκίνητο, μια ιατρική αντλία, το ρεύμα στο σπίτι σας, οι μηχανές σε ένα εργοστάσιο. Κάθε ένα δοκιμάζεται σε υπολογιστή πριν κατασκευαστεί, και αυτό είναι το κομμάτι που κάνει ορατές τις διαφορές μεταξύ των πλατφορμών-στόχων. Πατήστε μια εικόνα για να δείτε γιατί αυτό έχει σημασία για καθένα από αυτά.

Κατασκευασμένο και δοκιμασμένο στην Ευρώπη

Τίποτα να εγκαταστήσετε ή να διαχειριστείτε

Ένας προσεκτικός βοηθός για δοκιμές ασφάλειας

Εσείς δεν θα το χρησιμοποιήσετε ποτέ. Αλλά είναι ένα μικρό, προσεκτικό πράγμα που βοηθά να διατηρούνται ασφαλή τα αυτοκίνητα, τα αεροπλάνα και οι ιατρικές μηχανές. Εδώ είναι όλη η ιδέα, ένα απλό βήμα τη φορά, με ένα καθημερινό παράδειγμα για καθένα.

Συγγραφή και εκτέλεση, μεμονωμένος κεντρικός υπολογιστής

Ένας μηχανικός προσομοίωσης συγγράφει και εκτελεί ένα FMU στον σταθμό εργασίας του. Το ίδιο FMU μπορεί να συγκριθεί σε μια συστάδα για σαρώσεις παραμέτρων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε ένα καταφύγιο FPGA για σενάρια υλικού στον βρόχο όπου ο προϋπολογισμός καθυστέρησης είναι αυστηρός. Η σύμβαση αναπαραγωγής ισχύει και στα τρία.

Σταθμός εργασίας, συστάδα, καταφύγιο FPGA

Γραμμένο σε Rust πάνω στην αριθμητική βάση Numerus, το FMI χρησιμοποιεί διαδρομές σταθερής υποδιαστολής με ελέγχους αναφοράς MPFR και υποστηρίζει Model Exchange, Co-Simulation και Scheduled Execution σε πέντε παρασκήνια.

Float αντικαταστάθηκε με σταθερή υποδιαστολή

Το παραδοσιακό FMI μπορεί να διαφέρει ανά πλατφόρμα επειδή βασίζεται σε κινητή υποδιαστολή. Το Dweve FMI χρησιμοποιεί διαδρομή σταθερής υποδιαστολής με ελέγχους αναφοράς MPFR. Το μοντέλο προσομοίωσης και η περίπτωση ασφάλειας παραμένουν ρητά, ενώ το ίδιο αρχείο FMU μπορεί να συγκριθεί σε σταθμό εργασίας, συστάδα και FPGA. Η επιλογή ανάπτυξης είναι λειτουργική, όχι αριθμητική.

Διατηρήστε το μοντέλο και την περίπτωση ασφάλειας

Χημική μάζα και ενέργεια, συν-προσομοίωση PLC.

Μετατροπείς ισχύος, ενσωμάτωση ανανεώσιμων.

Δυναμική αντλιών και συμπεριφορά συσκευών.

Επικύρωση νόμου ελέγχου, πιλότος σε βρόχο.

Το Dweve FMI εξυπηρετεί τομείς όπου τα αποτελέσματα προσομοίωσης ενημερώνουν τον σχεδιασμό και τις αποφάσεις. Η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροδιαστημική, οι ιατρικές συσκευές, η ενέργεια, η ρομποτική, ο βιομηχανικός έλεγχος και τα ψηφιακά δίδυμα χρειάζονται όλα αποδείξεις ότι τα αποτελέσματα προσομοίωσης είναι αναπαραγώγιμα, ιχνηλάσιμα και ελεγχόμενα ανά πλατφόρμα-στόχο.

Σωστά στρογγυλεμένη αριθμητική σταθερής υποδιαστολής

Το Dweve FMI ενσωματώνεται με υπάρχουσες εργαλειοθήκες μέσω εισαγωγής και εξαγωγής FMU, εκτέλεσης πολλαπλών μοντέλων και γεφύρωσης ψηφιακών διδύμων. Εισαγάγετε FMU από οποιοδήποτε εργαλείο συμβατό με FMI 3.0 με αυτόματη μετατροπή από κινητής υποδιαστολής σε σταθερής. Εξάγετε FMU για εργαλεία κατάντη που απαιτούν κινητή υποδιαστολή.

Η υπέρβαση ανοχής σταματά την εκτέλεση με τυποποιημένο σφάλμα και την ονομασμένη εξίσωση.

Μια καταγεγραμμένη εκτέλεση αναπαράγεται από το αρχείο καταγραφής συμβάντων μέσω της γέφυρας Twin.

Το ίδιο FMU σε CPU, GPU, FPGA και edge. Οι έξοδοι συγκρίνονται.

Οι πράξεις σταθερής υποδιαστολής ελέγχονται έναντι αναφοράς MPFR.

Οι αριθμητικοί έλεγχοι χρησιμοποιούν το αριθμητικό υπόβαθρο Numerus και αναφορά MPFR. Η διασταυρούμενη σύγκριση υποδομών εκτελεί το ίδιο FMU σε κάθε στόχο και καταγράφει οποιαδήποτε διαφορά εξόδου. Η ντετερμινιστική αναπαραγωγή ανακατασκευάζει μια καταγεγραμμένη εκτέλεση από το αρχείο καταγραφής συμβάντων και οι τρόποι αποτυχίας είναι ηχηροί και όχι σιωπηλοί.

Ο ίδιος ντετερμινιστικός πυρήνας εκτελείται σε CPU σταθμού εργασίας, GPU, υλικό FPGA, ενσωματωμένη συσκευή edge και κατανεμημένους κόμβους. Τα αποτελέσματα μπορούν να συγκριθούν υπό τη δηλωμένη σύμβαση, οπότε η επιλογή ανάπτυξης είναι λειτουργική, όχι αριθμητική.

MPFR ground truth, που χρησιμοποιείται μόνο για επαλήθευση.

6 δεκαδικά ψηφία, σενάρια τραπεζικών και χρεώσεων.

32 κλασματικά bits, προεπιλεγμένο προφίλ, πλήρης ακρίβεια.

16 κλασματικά bits, στενά εύρη, φιλικό προς μπαταρία.

Το Q31.32 καλύπτει τις περισσότερες ανάγκες προσομοίωσης. Το Q16.16 ταιριάζει σε ενσωματωμένους και edge στόχους. Το Dec64_6 καλύπτει τη συγκεκριμένη δεκαδική λογιστική. Και τα τρία βασίζονται στο αριθμητικό υπόβαθρο Numerus, όπου κάθε πράξη στρογγυλοποιείται σωστά και επαληθεύεται έναντι της μαθηματικής βιβλιοθήκης αναφοράς MPFR.

Νέο τσιπ ή cloud σημαίνει επανεπικύρωση ολόκληρου του χαρτοφυλακίου.

Μια τριγωνομετρική συνάρτηση σε μια βιβλιοθήκη μπορεί να διαφέρει ελαφρώς από μια άλλη.

Η βελτιστοποίηση του μεταγλωττιστή αλλάζει τη σειρά των floats· τα αποτελέσματα μετατοπίζονται.

Workstation, CI, πιστοποίηση: συγκρίνετε τις πλατφόρμες-στόχους και καταγράψτε τις διαφορές στην τεκμηρίωση ασφάλειας.