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# 整体研究框架
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## 1. 系统模型
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┌─────────────────────────────────────────────┐
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│ 安全与关键控制任务 │
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│ 周期控制、联锁、关键采集、现场总线 │
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├─────────────────────────────────────────────┤
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│ AI 目标任务 │
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│ 检测、估计、识别、诊断、轻量智能决策 │
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├─────────────────────────────────────────────┤
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│ 伴生任务 │
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│ 日志、通信、更新、存储和非关键后台服务 │
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├─────────────────────────────────────────────┤
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│ RTOS/嵌入式系统治理 │
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│ 优先级、预算、准入、预分配、中断与降级 │
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├─────────────────────────────────────────────┤
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│ MCU/SoC：CPU、NPU、RAM、缓存、总线、DMA、热 │
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└─────────────────────────────────────────────┘
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## 2. 优先级原则
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1. 安全与关键控制任务优先满足 deadline；
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2. AI 任务在剩余时间和资源预算内执行；
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3. AI 结果超过有效期后不再进入控制路径；
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4. 伴生任务不得挤占控制和已准入 AI 的预算；
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5. 过载时优先降低 AI 频率、模型复杂度或输入质量。
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## 3. 四维预算
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| 预算 | 控制手段 | 典型风险 |
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|---|---|---|
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| 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 |
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| 内存预算 | 静态分配、内存池、峰值准入 | OOM、碎片、共享缓冲区 |
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| 带宽预算 | DMA 编排、访问节流、采样降频 | 控制数据被 AI 挤占 |
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| 功耗预算 | DVFS、模型切换、占空比控制 | 热降频反向破坏实时性 |
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## 4. 运行状态
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S0 控制优先、AI 正常运行
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S1 AI 降频或跳帧
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S2 切换轻量模型或低精度模式
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S3 暂停 AI，保留传统控制
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S4 故障安全状态
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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。
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## 5. 研究主线
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- AI WCET/执行时间分布与可抢占结构分析；
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- 控制任务响应时间和共享资源干扰分析；
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- AI 多维预算与准入控制；
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- 精度、执行频率和功耗联合降级；
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- 长时间热稳态和异常恢复；
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- 跨设备可迁移机制与芯片特定机制区分。
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