# 整体研究框架

## 1. 系统模型

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┌─────────────────────────────────────────────┐
│ 安全与关键控制任务                          │
│ 周期控制、联锁、关键采集、现场总线          │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ AI 目标任务                                  │
│ 检测、估计、识别、诊断、轻量智能决策        │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ 伴生任务                                     │
│ 日志、通信、更新、存储和非关键后台服务       │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ RTOS/嵌入式系统治理                          │
│ 优先级、预算、准入、预分配、中断与降级       │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ MCU/SoC：CPU、NPU、RAM、缓存、总线、DMA、热  │
└─────────────────────────────────────────────┘
```

## 2. 优先级原则

1. 安全与关键控制任务优先满足 deadline；
2. AI 任务在剩余时间和资源预算内执行；
3. AI 结果超过有效期后不再进入控制路径；
4. 伴生任务不得挤占控制和已准入 AI 的预算；
5. 过载时优先降低 AI 频率、模型复杂度或输入质量。

## 3. 四维预算

| 预算 | 控制手段 | 典型风险 |
|---|---|---|
| 时间预算 | 固定优先级、时间服务器、分块执行 | 长算子和不可抢占段 |
| 内存预算 | 静态分配、内存池、峰值准入 | OOM、碎片、共享缓冲区 |
| 带宽预算 | DMA 编排、访问节流、采样降频 | 控制数据被 AI 挤占 |
| 功耗预算 | DVFS、模型切换、占空比控制 | 热降频反向破坏实时性 |

## 4. 运行状态

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S0 控制优先、AI 正常运行
S1 AI 降频或跳帧
S2 切换轻量模型或低精度模式
S3 暂停 AI，保留传统控制
S4 故障安全状态
```

状态切换依据控制裕量、队列长度、内存水位、温度、功耗和 AI 结果质量。切换过程本身必须有界，并避免关键路径动态加载大型模型。

## 5. 研究主线

- AI WCET/执行时间分布与可抢占结构分析；
- 控制任务响应时间和共享资源干扰分析；
- AI 多维预算与准入控制；
- 精度、执行频率和功耗联合降级；
- 长时间热稳态和异常恢复；
- 跨设备可迁移机制与芯片特定机制区分。