نرم‌افزارهای تعاملی و سیستم‌های بلادرنگ

بیشتر نرم‌افزارهای امروزی تعاملی هستند، یعنی به دستورات کاربران پاسخ می‌دهند. با این حال، این نرم‌افزارها ممکن است با تأخیر همراه باشند؛ به‌طوری‌که کاربر پس از فشردن کلید یا کلیک ماوس، بلافاصله پاسخ مورد نظر را دریافت نمی‌کند. در چنین مواقعی، کاربر ممکن است درخواست خود را تکرار کند و با اجرای هم‌زمان چندین درخواست، شاهد باز شدن چند پنجره یا انجام چند عمل مشابه باشد.

سیستم‌های همه‌منظوره

سیستم‌های همه‌منظوره (شامل سخت‌افزار و نرم‌افزار) معمولاً تحت محدودیت‌های زمانی سخت‌گیرانه قرار نمی‌گیرند. هرچند ممکن است برخی استانداردهای عملکردی رعایت شود، اما تأخیر در پاسخ تنها باعث کاهش کیفیت سرویس شده و پیامدهای جدی‌تری ندارد.

در مقابل، سیستم‌های بلادرنگ به‌طور مستقیم با محیط فیزیکی در تعامل هستند؛ وظایف آن‌ها شامل مانیتورینگ، کنترل و پاسخ‌دهی به تغییرات محیط است. این سیستم‌ها از طریق سنسورها، سیستم‌های ارتباطی، محرک‌ها و سایر تجهیزات ورودی و خروجی با محیط در ارتباط‌اند.

سیستم‌های بلادرنگ (زمان-واقعی)

در سیستم‌های بلادرنگ، پاسخ‌دهی به‌موقع بسیار حیاتی است؛ زیرا تأخیر می‌تواند خطرناک و حتی فاجعه‌بار باشد.

• در این سیستم‌ها، زمان پاسخ به‌اندازه صحت پاسخ اهمیت دارد.
• تأخیر در پاسخ‌دهی، می‌تواند به‌اندازه یک پاسخ نادرست خطرآفرین باشد.

الزامات عملکردی و غیرعملکردی

الزامات عملکردی، نحوه واکنش سیستم به ورودی‌های مشخص را با توجه به وضعیت فعلی و خروجی‌های مطلوب تعیین می‌کنند. در مقابل، الزامات غیرعملکردی به جنبه‌هایی مانند ایمنی، کارایی و امنیت سیستم اشاره دارند که کیفیت کلی آن را تعیین می‌کنند. از دیگر نیازمندی‌های غیرعملکردی می‌توان به دسترس‌پذیری، قابلیت پیکربندی و انطباق با مقررات اشاره کرد.

مثال‌هایی از سیستم‌های بلادرنگ

• حمل و نقل: سیستم‌های کنترل ترافیک برای خودروها، کشتی‌ها، هواپیماها و فضاپیماها.
• نظامی: سیستم‌های تسلیحاتی، ارتباطی و هدف‌گیری.
• صنایع فرآیندی: کنترل تولید در صنایع انرژی، شیمیایی و رباتیک.
• پزشکی: نظارت بر علائم حیاتی بیمار، دستگاه دفیبریلاتور و سیستم‌های پرتودرمانی.
• ارتباطات راه دور: تلفن، رادیو، تلویزیون، ماهواره و شبکه‌های داده‌ای.
• خانگی: نظارت و کنترل لوازم خانگی.
• مدیریت ساختمان: سیستم‌های امنیتی، گرمایش، تهویه و روشنایی.

سیستم‌های دیجیتال و آنالوگ

در سیستم‌های آنالوگ، پردازش به‌صورت نگاشت فیزیکی مستقیم به یک سیستم فیزیکی انجام می‌شود؛ در حالی که در سیستم‌های دیجیتال، پردازش بر اساس نگاشت‌های ریاضی و قراردادی به عملکرد سیستم فیزیکی پیاده‌سازی می‌شود.

سیستم‌های نهفته [لینک]

سیستم‌های نهفته، سیستم‌های کامپیوتری خاص‌منظوره‌ای هستند که برای یک کاربرد مشخص طراحی شده‌اند. طراحی این سیستم‌ها شامل توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار ویژه آن کاربرد است.

اجزای سیستم‌های بلادرنگ

ویژگی اصلی هر سیستم بلادرنگ، نیازمندی‌های دقیق زمان‌بندی آن است؛ یعنی سیستم باید علاوه بر ارائه پاسخ صحیح به ورودی‌ها، این پاسخ را در بازه زمانی تعیین‌شده ارائه دهد. نیازمندی‌های زمان‌بندی به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

• نیازمندی‌های مطلق: پاسخ باید دقیقاً در زمان تعیین‌شده ارائه شود.
• نیازمندی‌های نسبی: پاسخ باید در مدت زمان مشخصی پس از وقوع رویداد داده شود.

انواع سیستم‌های بلادرنگ

• بلادرنگ نرم: اگر پاسخ پس از مهلت زمانی برسد، همچنان پذیرفتنی است، اما ارزش آن کاهش می‌یابد.
• بلادرنگ سخت: در این سیستم‌ها، عدم ارائه پاسخ در زمان تعیین‌شده، سیستم را از حالت بلادرنگ خارج می‌کند.
• بلادرنگ پایدار: اگر مهلت زمانی رعایت نشود، پاسخ پس از مهلت دیگر بی‌ارزش تلقی می‌شود.

این اصلاحات، خوانایی متن را بهبود می‌دهد و محتوای آن را به گونه‌ای سازمان‌دهی می‌کند که هم از نظر فنی دقیق باشد و هم برای موتورهای جستجو بهینه شود.

بازدیدها: 23