Metastable failures are hard to detect, prevent, and mitigate. During a metastable failure, a system exhibits self-sustaining bad behavior even in the absence of adversarial conditions. Prior work focuses on symptoms and has portrayed metastable failures as instances of self-sustaining overload. This characterization leaves the underlying failure causes and dynamics unknown, and does not account for metastable failures that do not manifest as overload. We present the first causal characterization of metastable failures by identifying their origin in metastable faults, i.e., structural destabilizing cycles of interaction among systems components that, in isolation, are stabilizing. Metastable failures arise when scheduling decisions let these destabilizing interactions gain the upper hand over the individual components' stabilizing tendencies. We then derive a methodology to predict metastable failures, and to build metastable-fault-tolerant (MFT) systems. We apply our methodology to three case studies, showcasing the generality of our results.


翻译:亚稳态故障难以检测、预防和缓解。在亚稳态故障期间,即使不存在对抗性条件,系统也会表现出自我维持的不良行为。先前的研究聚焦于症状,并将亚稳态故障描述为自我维持过载的实例。这种表征使得潜在的故障原因和动态机制仍不明确,并且无法解释那些不以过载形式呈现的亚稳态故障。我们首次提出亚稳态故障的因果表征,通过识别其根源在于亚稳态故障(即系统组件间逐层不稳定的相互作用循环,而这些组件本身具有稳定性)。当调度决策让这些不稳定性相互作用在与个体组件的稳定倾向对抗中占据上风时,亚稳态故障便会发生。随后,我们推导出一种预测亚稳态故障的方法论,并构建了亚稳态故障容错(MFT)系统。我们将该方法论应用于三个案例研究,展示了我们结果的通用性。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
【ICML2025】多模态表示坍塌的深度剖析
专知会员服务
15+阅读 · 2025年5月30日
非平稳过程异常监测方法: 综述与展望
专知会员服务
15+阅读 · 2024年9月5日
非平稳过程异常监测方法:综述与展望
专知会员服务
23+阅读 · 2024年7月16日
《基于高斯混合流和入包的异常检测》2023最新57页论文
专知会员服务
29+阅读 · 2023年5月15日
异常检测(Anomaly Detection)综述
极市平台
20+阅读 · 2020年10月24日
【数字孪生】使用数字孪生体进行预测性维护
产业智能官
28+阅读 · 2019年7月22日
异常检测论文大列表:方法、应用、综述
专知
126+阅读 · 2019年7月15日
你的算法可靠吗? 神经网络不确定性度量
专知
40+阅读 · 2019年4月27日
异常检测的阈值,你怎么选?给你整理好了...
机器学习算法与Python学习
10+阅读 · 2018年9月19日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月19日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
2+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员