I n t e r n at ion al   Jou r n a l   of   I n f o r m at ics   an d   Com m u n icat ion   T e c h n ol ogy  ( I J - I CT )   Vo l .   15 ,   N o .   2 ,  J un e   20 26 ,   pp.   729 ~ 740   I S S N:  2252 - 8776 ,  DO I :  10 . 11591/i ji c t . v 15 i 2 . pp 72 9 - 740             729       Jou r n al  h o m e page :  ht tp: // ij ict . iaes c or e . c om   Wh e n  w e b  ap p s h e al  t h e m se l v e s :  a M A P E - K b ase d  ap p r oa c h  t o  f au lt t ol e r an c e  an d  ad ap t iv e  r e c o v e r y       S al e s   G.   Ar ib e   J r . ,   Rov  Jap h e t h   G.   Or ac ion   I n f o r ma ti o n  T e c hn o l o g y  D e pa r tm e nt ,  B uki dn o n  S ta t e  U ni v e r s it y , M a la y ba la y  C it y , P hi li ppi n e s       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d  J u n   16,   2025   R e vi s e d  M a r   31,   2026   A c c e pt e d  A pr   15,   2026       E n s u ri n g   t h e   r e l i ab i l i t y   an d   r e s i l i e n ce   o f  m o d e rn   w e b   a p p l i c at i o n s   rem a i n s   a   c ri t i c a l   ch al l e n g e   d u e   t o   i n c r e as i n g   s y s t em  co m p l e x i t y   a n d   d y n a m i c  ru n t i me  e n v i r o n men t s .   T h i s   s t u d y   p ro p o s e s   a  m o d u l ar  s e l f - h e al i n g   fra mew o r k   b as e d   o n   t h e  m o n i t o r – an al y z e – p l an – e x e c u t e   o v e r  a   s h ar e d   k n o w l ed g e   b as e  ( MA PE - K )   mo d el ,   i n t eg rat ed   w i t h   an   A u t o F i x - i n s p i re d   mech an i s m  fo r   ad ap t i v e   fa u l t   reco v e r y .   U s i n g   a  d e s i g n   an d   d e v el o p me n t   r e s e ar ch   (D D R)   ap p ro ac h ,   t h e   s y s t em  w as   i m p l emen t ed   an d   e v a l u at ed   t h ro u g h   c o n t ro l l e d   fau l t   i n j ec t i o n   e x p e ri men t s   ac ro s s   t w en t y   ru n t i me  fai l u r e   s ce n ar i o s ,   i n c l u d i n g   s e rv i c e  c ras h e s ,   memo r y   l e ak s ,   a n d   d at ab as e   d i s c o n n ec t i o n s .   E x p e ri me n t al   r e s u l t s   d em o n s t rat e   t h at   t h e   p ro p o s e d   fr amew o rk   a c h i e v ed   a   me an   fa u l t   d e t ec t i o n   F1 - s c o r e   o f  9 0 . 7 %   an d   a  r eco v e r y   s u cce s s   rat e   o f  9 3 . 2 % .   T h e   A u t o F i x   mo d u l e   r ed u ced   t h e   av e ra g e   t i me - to - reco v e r y   (T T R)  b y   5 6 . 2 % ,   ac h i e v i n g   a n   a v e rag e  r ec o v e r y   t i me   o f  3 . 9 2   s e co n d s .   S y s t em  t h ro u g h p u t   w as   m a i n t ai n e d   b e t w ee n   8 8 %   an d   9 5 %   d u r i n g   fau l t   c o n d i t i o n s ,   w i t h   o n l y   a   3 . 1 %   i n c r e as e   i n   r e s p o n s e   t i me .   A d d i t i o n a l l y ,   i t e rat i v e   f eed b ack   mec h a n i s m s   i m p ro v ed   r ec o v e r y   e ffi ci e n cy   b y   1 8 . 6 %   o v e r  mu l t i p l e   cy cl e s .   T h e s e  fi n d i n g s   i n d i c at e   t h at   t h e   p ro p o s e d   fra mew o rk   p ro v i d e s   a   p rac t i c al   an d   e x t e n s i b l e   ap p ro a c h   t o   en h a n c i n g   fa u l t   t o l e ra n ce   i n   w e b   ap p l i c at i o n s   t h ro u g h   fee d b a c k - d ri v e n   a d ap t at i o n .   W h i l e   t h e   c u rr en t   i m p l eme n t at i o n   r e l i e s   o n   p re d e fi n e d   r ec o v e r y   s t rat e g i e s ,   t h e   i n t eg rat i o n   o f   l e arn i n g - o r i e n t e d   f ee d b ack   e s t ab l i s h e s   a  f o u n d at i o n   fo r   fu t u r e  d e v el o p me n t   o f   m o re   a u t o n o m o u s   s e l f - h e a l i n g   s y s t em s .   K e y w o r d s :   A da pt i v e   f a ut   r e c o v e r y   An o m a ly   de t e c t i o n   A ut o F i x   M A P E - K   f r a m e wo r k   S e l f - h e a l i ng  s y s t e m s   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l e  u n d e r   t h e  CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din g  A u th or :   S a l e s   G.   A r i b e   J r .   In f o r m a t i o n   T e c hn o l o g y   De pa r t m e n t ,  B uki d n o n   S tat e   Uni v e r s i t y   M a l a y ba l a y   C i t y ,   P hil i pp i ne s   E m a i l :  s g. a r i be @b uks u. e du. ph       1.   I NT RODU C T I ON   T h e   i n c r e a s i ng  c o m p l e xi t y   o f   m o de r n   we b   a pp li c a t i o ns   a n d  c o n t a i n e r i z e d  s e r vi c e   e nvi r o nm e n t s   pr e s e n t s   s i g ni f i c a n t   c h a ll e n ge s   i n   e n s ur i ng  s y s t e m   a va i l a b i li t y ,   f a u l t   to l e r a n c e ,   a n d  o pe r a t i o n a l   r e s i li e nc e .     As   de p l o y m e n t   e nvi r o nm e n t s   b e c o m e   m o r e   dy na m i c   a n d  us e r   e x pe c t a t i o n s   f o r   c o n t i n uo us   s e r vi c e   r i s e ,   t r a di t i o na l   r e a c t i v e   o r   m a n ua l   f a u l t   m a n a ge m e n t   a ppr o a c h e s   o f t e n   pr o v e   i n a de qua t e .   I n   r e s po n s e ,   s e l f - h e a l i ng   s y s t e m ,   a   s o f t wa r e   c a pa bl e   o f   a uto n o m o us l y   de t e c t i n g,   di a g n o s i n g,   a n d  r e pa i r i n g  f a u l t s ,   h a s   e m e r ge d  a s   a  pr o m i s i ng  pa r a d i g m   to   r e duc e   h u m a n   i n t e r v e n t i o n ,   l im i t   do wn t i m e ,   a n d  s us t a i n   s e r vi c e   a v a il a bil i t y   [ 1 ] .   S e l f - h e a l i ng  s y s t e m s   o r i g i na t e   f r o m   t h e   b r o a de r   vi s i o n   o f   a uto n o m i c   c o m put i n g,   wh e r e   s y s t e m s   m a n a ge   t he i r   b e h a vi o r   t h r o ugh   c o n t i n uo us   f e e d b a c k  l o o ps .   I n   we b   a pp li c a t i o n   c o n t e x t s ,   t hi s   t r a ns l a t e s   i n to   m e c h a ni s m s   c a pa bl e   o f   r e s t a r t i n g  f a il e d  s e r vice s ,   r o l l i ng  b a c k  t o   s t a bl e   v e r s i o ns ,   or   dy na m i c a ll y  r e c o nf i gur i n g  s y s t e m   c o m po n e n t s   whe n   f a u l t s   a r e   e n c o un t e r e d  [ 2] ,   [ 3] .   M o de r n   o r c h e s t r a t i o n   too l s   li ke   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   2 ,  J un e   20 26 :  729 - 740   730   K u b e r n e t e s   a l r e a d y   i nc l ude   b a s i c   s e lf - he a li ng  f e a t ur e s ,   s uc h   a s   h e a l t h   c he c ks   a n d  c o n t a i n e r   r e s t a r t s ,   y e t   t h e i r   s c o pe   r e m a i ns   i n f r a s t r uc t u r e - b o un d  a n d  de pe n de n t   o n   pr e de f i ne d  t h r e s h o l ds   [ 4] ,   [ 5 ] .   E m e r g i n g  t e c hn o l o g i e s   a c r o s s   v a r i o us   d o m a i ns   d e m o ns t r a t e   h o w  a da p t i v e ,   c o n t e x t - a wa r e   s y s t e m s   c a n   dr i ve   d i g i t a l   t r a n s f o r m a t i o n   a n d  o pe r a t i o na l   e f f i c i e nc y .   L o c a l   a n d  i n t e r n a t i o na l   i n i t i a t i v e s ,   f r o m  a gr i c u l t ur a l   de c i s i o n   s uppo r t   [ 6]   a n d  po we r   a dv i s o r y   too l s   [ 7]   to  di g i t a l   a r c hi v i ng  [ 8]   a n d   c l o ud - b a s e d   l e a r ni ng  p l a t f o r m s   [ 9] ,   h a v e   s h o w n   t h a t   s y s t e m s   c a pa bl e   o f   a uto m a t e d  r e s po n s e ,   i n t e l li ge n t   t uni n g,   a n d  s e lf - m a n a ge m e n t   s i g ni f i c a n t l y   e nh a nc e   pe r f o r m a n c e ,   r e l i a bi li t y ,   a n d  us e r   e x pe r i e n c e   [ 10] .   C o l l e c t i v e ly ,   t h e s e   e f f o r t s   hi g hli g h t   t h a t   a da p t i v e   b e h a vi o r   a n d  a ut o n o m o us   f a u l t   h a n d li ng  a r e   e s s e n t i a l   f e a t ur e s   o f   m o de r n  s o f t wa r e   de s i g n ,   r e i nf o r c i n g  t h e   i m po r t a n c e   o f   b u il d i n g  r e s i li e n t   a n d  s e lf - m a na g i ng  s y s t e m   a r c hi t e c t ur e s .   M o r e   a dv a n c e d  m e t h o ds   ha v e   b e e n   s t ud i e d  i n   r e s e a r c h .   F o r   e x a m p l e ,   A ut o F i x   i s   a   s y s t e m   de s i g ne d   f o r   a uto m a t i c a l ly   r e pa i r i ng  pr o gr a m s   a n d  de m o n s t r a t e s   h o w  r un t i m e   f a u l t s   c a n   b e   f i xe d  w i t h o u t   i nvo l vi ng  a   de v e l o pe r   [ 11] .   I t  i ns pe c t s   t h e   i n t e n de d  b e ha vi o r   o f   a   pr o g r a m   a n d  ge n e r a t e s   r e pa i r   pa t c h e s   t h a t   c a n   f i x  i t   a c c o r di n g ly   [ 12] .   Ho we v e r ,   e xi s t i n g  r e s e a r c h   pr i m a r il y   f o c us e s   o n   i nf r a s t r uc t u r e - l e v e l   f a u l t   r e c o v e r y ,   l e a vi ng  a   ga p  i n   de v e l o p i ng  s e l f - h e a li ng  c a pa bil i t i e s   t h a t  o pe r a t e   a t  t h e   a ppl i c a t i o n   l o g i c   l e v e l ,   wh e r e   r un t i m e   f a u l t s   s uc h   a s   c o de   e r r o r s ,   l o g i c   f a il ur e s ,   a n d  s e r vi c e   de pe n de n c ies   o f t e n   o c c ur .   M o s t   e xi s t i n g  s o l ut i o n s   r e l y   o n   s t a t i c   r u l e - b a s e d  f a u l t   m a n a ge m e n t ,   whi c h   l im i t s   a da pt a bil i t y   i n   u n pr e d i c t a bl e   e nvi r o nm e n t s   [ 13] .   P r i o r   w o r k s   s e l do m   i nc o r por a t e   r un t i m e   l e a r ni ng  a n d  f e e d ba c k  t h a t   c o ul d  c o n t i n uo us l y   e nh a nc e   f a u l t   d i a g n o s i s   a n d  r e c o v e r y   pe r f o r m a n c e   [ 14] ,   [ 15] .   R e l a t e d  wor k  s uc h   a s   S HoW A   a n d  e C r a s h   h a v e   i nve s t i ga t e d  s t a t i s t i c a l   f a u l t   m o de l s h  a n d  s e r vi c e   m o ni t o r i n g  c a n   e na bl e   a ut o n o m o us   r e c o v e r y   [ 16] .   On   t h e   o t h e r   h a n d,   c l o ud - b a s e d  t oo l s   s uc h   a s   D y n a t r a c e   a n d  AW S   C l o ud W a t c h   do  pr o vi de   a n o m a ly   de t e c t i o n   c a p a bil i t i e s ,   b ut   o f t e n   r e qu i r e   m a n ua l  i n t e r v e n t i o n s ,   o r   a r e   too   de pe n de n t   o n   s t a t i c   r u l e s   [ 17] .   T h e s e   l a c k  o f   t h e s e   f e a t ur e s   c a us e s   t h e m   to   f a i l   t o   i ns t a n t l y   h a n d l e   c o m p l e x   o r   un k n o wn   b r e a kdo wns .   T o   a ddr e s s   t h e s e   ga ps ,   a   m o du l a r   s e l f - h e a li ng  f r a m e wo r k   i s   pr e s e n t e d  i n   t hi s   s t ud y .   I t  a l s o   i n t r o duc e s   A ut o F i x - l i ke   i n t e ll i ge n c e   w i t h   r e a l - t i m e   m o ni t o r i n g,   a da pt i v e   a n o m a ly   d e t e c t i o n ,   a n d  c or r e c t i v e   a c t i o n s   d i r e c t l y   i n   t h e   a pp.   T h e   f r a m e wo r k  i n t e gr a t e s   f a u l t   l o c a l i z a t i o n ,   us i n g  m a t ur e   r ul e - b a s e d  a n d  m a c hi ne - l e a r n t   r e m e d i a t i o n   t e c hni que s ,   a n d  pr o vi de s   a   c l o s e d  f e e d b a c k  loo p  t h a t  l e a r n s   f r o m   pr e vi o u s   i nv o c a t i o ns   a n d  a d j u s t s   f ut ur e   r e c o v e r y   to  r e duc e   d o wn t i m e .   T h e   pr o p o s e d  s y s t e m   e x t e n ds   e xi s t i n g  a ppr o a c he s   by   i nc o r p o r a t i n g  f e e d b a c k - dr i v e n   r e f i ne m e n t   w i t hi n   t h e   m o ni t o r   a n a l y z e   p l a n   e x e c ut e – kn o w l e d ge   ( M A P E - K )   l o o p,   e n a bl i ng  i nc r e m e n t a l   i m pr o ve m e n t   o f   r e c o v e r y   de c i s i o n s   o v e r   t i m e .   T h e   c o r e   e l e m e n t   o f   t hi s   s y s t e m   i s   i t s   A uto F i x - e nh a n c e d  c o r r e c t i o n   e n g i n e   whi c h   ge n e r a t e s   c o r r e c t i v e   a c t i o n s   t h r o ugh   t h e   a s s e s s m e n t   o f   s y s t e m   s t a t e   de vi a t i o ns   f r o m   b a s e li ne   c o n d i t i o n s .   T h e   s y s t e m   de s i g n   c o n t a i n s   f o ur   m a i n   m o du l e s   w hi c h   pe r f o r m   b e ha vi o r   pr o f i li ng,   f a u l t   di a g n o s i s ,   pa t c h   a pp l i c a t i o n   a n d  l e a r ni ng  f r o m   f e e d b a c k.   T h e   s y s t e m   e v a l ua t i o n   pr o c e s s   i nc l ude d  m u l t i p l e   c o n t r o l l e d  f a u l t   i nj e c t i o n   a n d  r e c o v e r y   t e s t s   a c r o s s   d i f f e r e n t   s c e n a r i o s .   T h e   s y s t e m ’ s   pe r f o r m a n c e   wa s   e va l ua t e d  t h r o ugh   t h r e e   ke y   m e t r i c s   whi c h   i nc l ude d  a n o m a ly   de t e c t i o n   a c c ur a c y   a n d  f a u l t   r e c o v e r y  t i m e   a n d  s y s t e m   t h r o ugh put.   T h e   s y s t e m   a c hiev e s   t w o  b e n e f i t s   t h r o ugh   i t s   f i nd i ngs   by   de c r e a s i ng  r e c o v e r y   de l a y s   a n d  de v e l o p i n g  i m pr o v e d  f a u l t   r e s po n s e   m e t h o ds   whi c h   e nh a n c e   o pe r a t i o n a l   r e s i li e nc e   a n d  f a u l t   to l e r a n c e .   T hi s   s t ud y   a i m s   t o   a c hi e v e   t h e   f o l l o w i ng  o bj e c t i v e s :     De t e r m i ne   f a u l t   de t e c t i o n   a c c ur a c y   i n   t e r m s   o f   pr e c i s i o n ,   r e c a l l ,   a n d  F 1 - s c o r e   a c r o s s   v a r i o us   r u n t i m e   f a il ur e   s c e n a r i o s .     C o m pa r e   a ut o m a t e d  a n d  m a n ua l   r e c o v e r y   pe r f o r m a n c e   i n  t e r m s   o f   t i m e - to - r e c o v e r y   ( TTR ) ,   s pe e d   im pr o v e m e n t ,   a n d  s uc c e s s   r a t e   us i n g  t h e   A ut o F i x   m o du l e .     E v a l ua t e   t h e   e f f e c t   o f   t h e   s y s t e m   o n   us e r   e x pe r i e n c e   a n d  t h r o ugh put   du r i n g  a c t i v e   f a u l t   i nj e c t i o n   un de r   c o n c ur r e n t   us e r   c o n d i t i o n s .     De t e r m i ne   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   f e e d b a c k - e nh a nc e d  a da pt a t i o n   t h r o ugh   i t e r a t i ve   l e a r ni ng  w i t hin   t h e   M A P E - K   l o o p,   e m p h a s i z i ng  o n   r e f i n i ng  r e c o v e r y   de c i s i o n s   a n d  l o n g - t e r m   s y s t e m   im pr o v e m e n t .   T hi s   s t ud y ’ s   s t a t e d   o bj e c t i ve s   a r e   to  pr o vi de   a   r e a l i s t i c   a n d  a da pt i v e   a ppr o a c h   f o r   de v e l o p i n g  r e s i li e n t   we b  a pp l i c a t i o ns .   S uc h   a ppl i c a t i o ns   wo ul d  r e qu i r e   l i t t l e   h u m a n   i n t e r v e n t i o n   a n d  wo ul d  c o n t i n u e   to  f unc ti o n   e v e n  i n   t h e   f a c e   o f   u n e x pe c t e d  f a il ur e s .   T hi s   s t udy   c o n t r i b ut e s   a   m o du l a r   a n d  e x t e ns i ble  f r a m e wo r k  f o r   i m pr o vi n g  f a u l t   to l e r a n c e   a n d   r e c o v e r y   e f f i c i e n c y   i n   m o de r n   we b   a pp l i c a t i o ns .   I t  de m o ns t r a t e s   h o w  s e l f - h e a li ng  we b   f r a m e wo r ks ,   wh e n   c o m bi ne d  w i t h   r un t i m e   f e e d b a c k,   b e ha vi o r a l   lea r ni ng,   a n d  A ut o F i x - i ns p i r e d  f a u l t   r e pa i r ,   m a y   gr e a t l y  im pr o v e   r e s i li e n c e   a n d  r e duc e   s y s t e m   f a il ur e s ,   a l l   w i t h o ut  r e qui r i ng  e x t e ns i ve   us e r   i n t e r v e n t i o n .       2.   RE S E AR CH  M E T HO D   T hi s   s t udy   ut i li z e d  a   de s i g n   a n d  de ve l o p m e n t  r e s e a r c h   ( DDR )   a ppr o a c h .   T hi s   m e t h o d  pa r t i c u l a r l y  we l l - s u i t e d  f o r   de v e l o p i n g  n e w  s o f t wa r e   s y s t e m s   a n d  a s s e s s i ng  t h e i r   e f f e c t i v e n e s s   t h r o ugh   i t e r a t i v e   c y c l e s   o f   de v e l o p m e n t ,   t e s t i n g,   a n d  i m pr o v e m e n t   [ 18] .   D DR   e n a bl e s   t h e   c r e a t i o n   o f   a   m o du l a r ,   s e l f - h e a li ng  we b  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       W he n  w e b  apps   he al  them s e lve s :   a  M A P E - K   bas e d  appr oac h  to  f ault   tol e r anc e   …   ( Sales   G.   A r ibe  J r . )   731   a pp l i c a t i o n   us i ng  t h e   M A P E - K   f r a m e wo r k,   a n   a r c hi t e c t ur a l   pa r a d i g m   t h a t   c o m pr i s e s   m o ni t o r i n g,   a n a ly s i s ,   p l a nni ng,   e xe c ut i o n ,   a n d  a   s ha r e d  kn o w l e dg e   b a s e .   T h e   t e c hni qu e   i s   b r o ke n   do wn   i n t o   f i v e   s t a ge s :  i )   p l a nni ng   a n d  r e qu i r e m e n t s   a n a ly s i s ;   ii )   s y s t e m   de s i g n   a nd  de v e l o p m e n t ;   iii )   t e s t i n g  a n d  e va l u a t i o n;   iv )   va l i da t i o n  s t r a t e gy ;   a n d  v )   do c um e n t a t i o n   a n d  d i s s e mi na t i o n .   E a c h   p h a s e   i s   i n t e n de d  t o   a c hi e v e   t h e   s t ud y ’ s   o bj e c t i v e s   o f   f a u l t   de t e c t i o n   a c c ur a c y ,   r e c o v e r y   pe r f o r m a n c e ,   s ys t e m   r e s il i e n c e ,   a n d  a da pt i ve   l e a r ni ng.     2. 1 .     P l an n in g  an d   r e q u ire m e n t s   an a l ys is   T h e   i ni t i a l   p h a s e   i nv o l v e d  i de n t i f yi ng  c o m m o n   r un t i m e   f a u l t s   i n   we b   a pp l i c a t i o ns   t h r o ugh   b ot h  qua n t i t a t i v e   a n d  qua l i t a t i v e   m e t h o ds .   E r r o r   l o gs   a n d  i nc i d e n t   r e p or t s   we r e   c o l l e c t e d  f r o m   t h r e e   pr oduc t i o n - l e v e l   we b   s y s t e m s   o pe r a t i n g  o n   Ub u n t u  22. 04  s e r v e r s   us i ng  P HP  8. 1,   N o de . j s   18,   a n d  M y S Q L   8.   T h e s e   r e c o r ds   we r e   a n a l y z e d  t o  de t e r m i ne   f r e que n t   s y s t e m   f a il ur e s   s uc h   a s   s e r vi c e   c r a s he s ,   da t a b a s e   d i s c o nn e c t i o ns ,   a n d  m e m o r y   l e a k s .   I n   pa r a l l e l ,   s e mi - s t r uc t ur e d   i n t e r vi e ws   we r e   c o n duc t e d  w i t h   f i ve   we b   de ve l o pe r s   a n d  t w o  s y s t e m   a d mi n i s t r a tor s   to   c a p t u r e   c o n t e x t ua l   i ns i g h t s   i n t o   t h e s e   o c c ur r e n c e s .   T h e   t r i a n gu l a t i o n   o f   e m p i r i c a l   da t a   a n d  e x pe r t   i n put   pr o duc e d  a   c o m pr e he n s i ve   li s t   o f   f a u l t   pa tt e r n s ,   whi c h   i nf o r m e d  t h e   f o r m u l a t i o n   o f   t h e   f r a m e wo r k ’ s   f u n c t i o n a l   a n d  n o n - f u n c t i o n a l   r e qu i r e m e n t s   e m p ha s i z i ng  f a u l t   i s o l a t i o n ,   r a p i d  r e c o ve r y ,   a n d   m o du l a r i t y .   A   b a s i s   f o r   de r i vi ng  b o t h   f u n c t i o n a l  a n d  n o n - f u n c t i o n a l   c r i t e r i a   i s   f o r m e d  by   r e vi e w i n g  t h e   l i t e r a tu r e   o n   c u r r e n t  s e l f - h e a l i n g   f r a m e w or ks ,   s uc h   a s   A u toF i x   [ 19 ] ,   K ub e r n e tes   s e l f - h e a l i n g  p ods   [ 2 0 ] ,   a n d  e xi s t i n g   a u ton o m i c   c o m pu t i n g  m ode l s   [ 2 1 ] .   T hi s   tec h ni que   c o n tr i b u t e s   to  th e   e s tabl i s hm e n t  o f   e s s e n t i a l   de s i gn  p r i n c i p l e s   a s   a r c hi t e c tu r a l   g oa l s ,   s uc h   a s   m odul a r i t y ,   f a u l t  i s o l a t i o n ,   r a pi d  r e c o v e r y ,   a n d   tec h n o l og y - a gn o s t i c   i n t e gr a t i o n ,   whi c h   d i r e c t l y   s u pp or ts   Ob j e c t i v e   4:   m a xi m i z i n g  l o n g - te r m   f l e xi bi l i t y   t h r ough   i t e r a t i v e   f e e db a c k .     2. 2 .     S ys t e m   d e s ign   an d   d e ve l op m e n t   T h e   s y s t e m ’ s   a r c hi t e c t ur e   a dh e r e s   to  t h e   M A P E - K   m o de l   [ 22 ]   a n d  i nc l ud e s   A ut o F i x   c o n c e pt s   f o r   a uto m a t e d  d i a g n o s i s   a n d  r e pa i r .   T h e   a r c hi t e c t ur e   c o n s i s t s   o f   f i ve   l o g i c a l   l a y e r s :     M o ni t o r i n g  l a y e r :  t oo l s   s uc h   a s   pr o m e t h e us ,   E L K   S t a c k,   a n d  Gr a f a n a   c o l l e c t   t e l e m e t r y   da t a   s uc h   a s   C P U  ut i li z a t i o n ,   r e s po n s e   t i m e ,   a n d  e r r o r   r a t e ,   whi l e   l o g  i nf o r m a t i o n   wa s   c e n t r a l i z e d  i n   E l a s t i c s e a r c h   via  t h e   E L K   s t a c k  f o r   r e a l - t i m e   a n d  hi s t o r i c a l   a na l y s i s .   T hi s   da t a   i s   ke pt   i n   a   t i m e - s e r i e s   da t a b a s e   f o r   r e a l - t i m e   a n d  hi s t o r i c a l   f a u l t   de t e c t i o n ,   whi c h   d i r e c t l y   s uppo r t s   o b j e c t i v e   1:  de t e c t i o n   a c c ur a c y .     T h e   d i a g n o s i s   l a y e r   us e s   m a c hi ne   l e a r ni ng  m o de l s   s uc h   i s o l a t i o n   f o r e s t s ,   K - m e a ns   c l us t e r i n g,   a n d   de c i s i o n   tr e e s ,   t r a i n e d  o n   10, 000   l a be l e d  l o g  e n t r i e s   r e pr e s e n t i n g  20  f a u l t   s c e n a r i o s   t o  di s c o v e r   a n o m a l i e s .   T h e s e   c l a s s i f i e r s   a r e   t a ugh t   to   de t e c t   de f e c t   s i g n a l s   a n d  l i nk  t he m   t o   t h e i r   u n de r lyi ng  c a us e s ,   h e n c e   o p t i mi z i ng  a c c ur a c y ,   r e c a ll ,   a n d  F 1 - s c o r e ,   i n   li ne   w i t h   o bj e c t i v e   1.   T h e s e   m o de l s ,   de ve l o pe d  i n   P y t h o n  us i n g  t h e   S c i k i t - l e a r n   l i br a r y ,   we r e   e x po s e d  a s   R E S T f u l   s e r vi c e s   f o r   r un t i m e   i n t e gr a t i o n .     T h e   de c i s i o n   l a y e r   us e s   a   P y t h o n - b a s e d  r ul e   e n g in e   to  i d e n t i f y   r e c o v e r y   s t r a t e gi e s   b a s e d  o n   pr e de f i ne d   r u l e s ,   s y s t e m   c o n d i t i o n s ,   a n d  hi s t o r i c a l   o ut c o m e s   s to r e d   i n   t h e   kn o wl e dg e   b a s e .   W hil e   t h e   c ur r e n t  im p l e m e n t a t i o n   r e l i e s   o n   e x p e r t - de f i ne d  r u l e s ,   t h e s e   de c i s i o ns   a r e   i n c r e m e n t a l ly   r e f i ne d  t h r o ugh   f e e d b a c k   c o l l e c t e d  dur i n g  r u n t i m e ,   e n a bli ng  gr a dua l   i m pr o ve m e n t   i n   r e c o v e r y   e f f e c t i v e n e s s .       T h e   r e pa i r   l a y e r   a ut o m a t e s   r e c o v e r y   o pe r a t i o n s   s uc h   a s   r e s t a r t i n g  s e r vi c e s ,   r o l li ng  ba c k  c o de ,   a n d   c l e a ni ng  c a c h e s   t h r o ugh   K ub e r n e t e s ,   A n s i b l e ,   or   s h e l l   s c r i pt s .   T h e   A uto F i x   m o du l e   i s   i n c l ude d  to  a uto m a t i c a ll y   a pp l y   c o r r e c t e d  pa t c h e s   o r   c o nf i gur a t i o n s ,   a c hi e vi n g  o bj e c t i v e   2  by   c o m pa r i n g  a ut om a t e d  a n d  m a n ua l   r e c o ve r y .     T h e   f e e d b a c k  l a y e r   c o n t i n uo us l y   a n a ly z e d  r e pa i r   o u t c o m e s ,   upda t i n g  t h e   kn o wl e dg e   b a s e   to  e nha n c e   s ubs e que n t   de c i s i o n   a c c ur a c y   a n d  a da pt a t i o n   e f f i c i e n c y .   T hi s   im pr o v e s   f ut ur e   de c i s i o n - m a k i ng.   T hi s   c o n t i n uo us   l o o p   h e l p s   a c hi e v e   o bj e c t i v e   4  by   a ll o w i ng  f o r   f e e d b a c k - e nha n c e d  a da pt a t i o n   o v e r   t i m e .     2. 3 .     T e s t in g  an d   e val u at ion   E x pe r i m e n t a l   va l i d a t i o n   wa s   c o n duc t e d  wi t hi n   a   c o n t r o l l e d  a n d  c o n t a i n e r i z e d  t e s t  e n vi r o nm e n t   to  e ns ur e   r e pe a t a bi li t y   a n d  c o ns i s t e n c y   o f   r e s u l t s .   T he   f r a m e wo r k  wa s   de p l o y e d  o n   a   t h r e e - t i e r   we b   a r c hi t e c t ur e   ( f r o n t e n d,   A P I ,   a n d  da t a b a s e   l a y e r s )   r unni ng  o n   a n   I n t e l   C o r e   i 7 - 12700H  s e r v e r   w i t h   16  GB   R AM   un de r   Ub u n t u  22. 04 .   F a u l t s   we r e   s y s t e m a t i c a l ly   i n j e c t e d  us i n g  Gr e m li n   [ 23 ]  a n d  C h a o s   M o n ke y   [ 24 ]  to  s i m u l a t e   s e r vi c e   un a v a il a bil i t y ,   C P U  s p i ke s ,   m e m o r y   o v e r f l o w s ,   a n d  de a d l o c ks .   E a c h   s c e n a r i o   wa s   e x e c u t e d  f i v e   t i m e s   u n de r   i d e n t i c a l   c o nf i gur a t i o n s ,   a l t e r n a t i n g   b e t we e n   a ut o m a t e d  a n d  m a n ua l   r e c o v e r y   t o   e s t a bli s h  c o m pa r a t i v e   pe r f o r m a n c e   da t a .   W hil e   t h e   s y s t e m   ut i li z e s   c l o ud - n a t i v e   t e c hn o l o g i e s   s uc h   a s   c o n t a i n e r   o r c h e s t r a t i o n   a n d  m o ni t o r i n g  too l s ,   t h e   e v a l ua t i o n   wa s   pe r f o r m e d  i n   a   s i n g l e - n o de   s e t up   r a t h e r   t h a n   a   d i s t r i b ut e d  c l o ud  i nf r a s t r uc t ur e .   S y s t e m   be h a vi o r   dur i n g  f a u l t   c o n d i t i o ns   wa s   m e a s ur e d  us i n g  J M e t e r ,   whi c h   s im u l a t e d  100   c o n c ur r e n t   us e r s   pe r f o r m i ng  s t a n da r d  o pe r a t i o ns   s uc h   a s   l o g i n ,   f i l e   up l o a d,   a n d  da t a b a s e   qu e r i e s .   K e y   e v a l ua t i o n   m e t r i c s   i n c l ude d  f a u l t   de t e c t i o n   a c c ur a c y   ( pr e c i s i o n ,   r e c a l l ,   a n d  F 1 - s c o r e ) ,   T T R   a n d  s uc c e s s   r a t e ,   s y s t e m   t h r o ugh put  a n d  r e s po n s e   t i m e ,   a n d  f e e d ba c k - e nh a nc e d  a da pt a t i o n   a c r o s s   i t e r a t i ve   l e a r ni ng   c y c l e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   2 ,  J un e   20 26 :  729 - 740   732   Da t a   we r e   a uto m a t i c a ll y   l o gge d  f o r   e v e r y   e x pe r i m e n t a l   r un   t o   e n s ur e   t r a n s pa r e n c y   a n d  r e pe a t a bil i t y   o f   r e s u l t s .   T h e s e   e x pe r i m e n t s   d i r e c t l y   a ddr e s s   t h e   f o l lo wi n g  o bj e c t i v e s :     2. 3. 1 .   M e as u r e   f au l t   d e t e c t ion   ac c u r ac y   To   e v a l ua t e   t h e   a n o m a ly   de t e c t i o n   m o de l ,   we   u s e   t h e   s t a n da r d  c l a s s i f i c a t i o n   m e t r i c s :  pr e c i s i o n ,   r e c a l l ,   a n d  F 1 - s c o r e .   T h e s e   a r e   de r i v e d  f r o m   t h e   c onf us i o n   m a t r i x   c o m po n e n t s :     T r ue   p o s i t i v e s   ( T P ) :  c o r r e c t l y   d e t e c t e d   f a u l t s     F a l s e   po s i t i v e s   ( F P ) :  n o r m a l   e v e n t s   i n c o r r e c t l y   f l a gge d  a s   f a u l t s     F a l s e   n e ga t i v e s   ( F N) :  f a u l t s   t h a t   we n t   un de t e c t e d        =     +    ( 1)       =     +    ( 2)     1 −  =   2              +    ( 3)     F o r   e a c h   f a u l t   t y pe   ( e . g. ,   s e r vi c e   c r a s h ,   m e m o r y   l e a k,   C P U  o v e r l o a d) ,   t h e s e   m e t r i c s   a r e   c o m put e d  o v e r   m u l t i p l e   t r i a l s .   M a c r o - a v e r a g i n g  i s   t h e n   a pp li e d  to   t h e   r e s ul t s   to   p r e v e n t   bi a s   t h a t   m i g h t   c o m e   f r o m   c l a s s   im ba l a n c e .     2. 3. 2 .   Com p ar e   au t om at e d   vs .   m an u al   r e c ov e r y   To   a s s e s s   r e c o v e r y   e f f e c t i v e n e s s ,   t h e   f o l l o w i ng  m e t r i c s   a r e   c a l c u l a t e d:     TTR   –   T h e   t i m e   e l a p s e d   b e t w e e n   f a u l t   d e t e c t i o n   a n d   s u c c e s s f u l   r e s o l u t i o n :      =    −    _      ( 4)       S pe e d  I m pr o v e m e n t   ( % )   –   Qua n t i f i e s   h o w  m uc h   f a s t e r   t h e   a u to m a t e d  s y s t e m   r e c o v e r s   c o m pa r e d  to  m a n ua l   r e c o v e r y :           = (   −      )   100   ( 5)       R e c o v e r y   s uc c e s s   r a t e   ( R S R )   –   P r o p o r t i o n   o f   s uc c e s s f u l   r e c o v e r i e s   r e l a t i v e   to   tot a l   f a u l t   i n c i de n t s :      =                          100   ( 6)     M a n ua l   a n d  a ut o m a t e d  r e c o v e r y   a r e   t e s t e d   un de r   i de n t i c a l   f a u l t   c o n d i t i o ns   us i n g  pa i r e d  e x pe r i men t s   f o r   c o m pa r i s o n .     2. 3. 3 .   I m p ac t   on   u s e r   e x p e r ience   an d   t h r ou gh p u t   T h e   s y s t e m ’ s   b e h a vi o r   un de r   a c t i v e   f a u l t   i nj e c t i o n   a n d  c o n c ur r e n t   l o a d  i s   e v a l ua t e d  us i n g:     T h r o ugh put   –   t r a n s a c t i o ns   o r   r e que s t s   s uc c e s s f u ll y  pr o c e s s e d  pe r   s e c o n d:     ℎ ℎ  =               (     )   ( 7)       R e s po n s e   t i m e   ( R T )   –   a v e r a ge   t i m e   t a ke n   t o  s e r v e   a   r e que s t :        =   ∑                  ( 8)       E r r or   r a t e   ( E R )   –   p r o p o r t i o n   o f   f a il e d  t r a n s a c t i o n s :      =                       100   ( 9)       Us e r   e x pe r i e n c e   s c o r e   –   de r i v e d  f r o m   s y s t e m   us a bil i t y   s c a l e   ( S US)   or   L i ke r t - b a s e d  f e e d b a c k ,   c o v e r i n g  a s pe c t s   l i ke   pe r f o r m a n c e ,   s t a bi li t y ,   a n d  r e s po ns i ve n e s s   dur i n g  f a u l t s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       W he n  w e b  apps   he al  them s e lve s :   a  M A P E - K   bas e d  appr oac h  to  f ault   tol e r anc e   …   ( Sales   G.   A r ibe  J r . )   733   2. 3. 4 .   E f f e c t ivenes s   of   f e e d b ac k - e n h an c e d   ad ap t at ion   T h e   a da pt i v e   c a pa bil i t y   o f   t h e   s y s t e m   i s   e v a l ua t e d  a c r o s s   N  f e e d b a c k  c y c l e s ,   us i n g  t h e   f o ll o w i ng   m e t r i c s :     I m pr o v e m e n t   i n   de c i s i o n   a c c ur a c y   ( Δ D A ) :     Δ DA =       −         1   ( 10)     W h e r e :           =                        100   ( 11)       Kn o w l e dge   b a s e   gr o w t h   ( kb g)   –   m e a s ur e s   t h e   v o l u m e   o f   n e w  r e c o v e r y   s t r a t e gi e s   l e a r n e d  a n d  s t o r e d:     K B G = |   | − | 1 |   ( 12)     W h e r e :   | |   =   Num b e r   o f   r u l e s /s t r a t e gi e s   i n   t h e   kn o w l e dge   b a s e   a f t e r   N  c y c l e s       A da pt a t i o n   e f f i c i e nc y   ( A E )   –   c h a n g e   i n   T T R   o v e r   s uc c e s s i ve   i t e r a t i o ns :      =    −            ( 13)     T h e s e   m e a s ur e m e n t s   de m o n s t r a t e   h o w  f e e d b a c k  l o o ps   i m pr o v e   l o n g - t e r m   pe r f o r m a n c e ,   de c i s i o n - m a k i ng,   a n d   e f f i c i e nc y ,   t h e r e by   a ddr e s s i ng  t h e   c o r e   o f   M A P E - K ’ s   a da pt i v e   l e a r ni n g  l o o p.     2. 4 .     Val id at ion   s t r at e gy   Al t h o ugh   c r o s s - e nvi r o nm e n t   t e s t i n g  wa s   c o n du c t e d  us i n g  a   s e c o n da r y   vi r t ua l i z e d  s e t up,   t h e   e x pe r im e n t s   di d  n o t  i nv o l v e   m u l t i - n o de   o r   l a r ge - s c a l e   d i s t r i b ut e d  c l o ud  e n vi r o nm e n t s ,   whi c h   m a y   inf l ue n c e   s c a l a bil i t y   c ha r a c t e r i s t i c s .   T o   c o nf i r m   r e l i a b i li t y   a n d  e x t e r n a l   v a l i d i t y ,   f i ve   c o m p l e m e n t a r y   va l i da t i o n  pr o c e dur e s   we r e   a pp l i e d:     C r o s s - e nvi r o nm e n t   r e t e s t i n g:  e x pe r im e n t s   we r e   r e pe a t e d  i n   a   s e c o n da r y   De bi a n   12/ K VM   e nvi r o nm e n t .   M e t r i c s   f r o m   b o t h   s e t ups   we r e   c o m pa r e d  to  a s s e s s   c o n s i s t e n c y .     B a s e li ne   c o m pa r i s o n s :  t h e   pr o p o s e d  s y s t e m   wa s   b e n c hm a r ke d  a ga i ns t :  i )   m a n u a l   r u nb o o k   r e c ov e r y ,     ii )   r u l e - o nl y   m o ni t o r i n g,   a n d  i ii )   o r c h e s t r a tor - o nl y   h e a li ng  us i ng  K u b e r ne t e s   l i ve n e s s   pr o b e s .     Abl a t i o n   s t ud i e s :  s y s t e m   v a r i a n t s   w i t h o ut   A uto F i x  o r   wi t h o u t   t h e   f e e d b a c k  c o m po n e n t   we r e   t e s ted  to  qua n t i f y   e a c h   m o du l e ’ s   c o n t r i b ut i o n .     S e n s i t i v i t y   a n d  s t r e s s   t e s t i n g:  d e t e c t i o n   t h r e s h o l ds   ( 0. 80 – 0. 95)   a n d  us e r   l o a ds   ( 50 – 200  c o n c u r r e n t   s e s s i o ns )   we r e   v a r i e d  to   e v a l ua t e   r o b us t n e s s   un de r   s t r e s s   a n d  pa r a m e t e r   s hif t s .     S t a t i s t i c a l   v a li da t i o n :  e a c h   c o nf i gur a t i o n   wa s   r un   f i ve   t i m e s .   Nor m a li t y   wa s   a s s e s s e d  us i ng  t h e   S h a p i r o – W il k  t e s t ;   pa i r e d  t - t e s t s   o r   W i l c o x o n   s i g ne d - r a nk  t e s t s   ( α   =   0 . 05)   e v a l u a t e d  di f f e r e nc e s .   E f f e c t   s i z e s   ( C o h e n ’ s   d  o r   C l i f f ’ s   δ )   a n d  95%   c o nf i de n c e   i n t e r va l s   we r e   r e por t e d.   All   s o f t wa r e   v e r s i o n s ,   r a n do m   s e e d s ,   a n d  c o nf i gur a t i o n   f il e s   we r e   f i xe d  f o r   r e pr o duc i bil i t y .   T h e   e x pe r i m e n t a l   s c r i pt s ,   da t a s e t s ,   a n d  a n o nym i z e d  l o gs   a r e   a v a il a ble  f r o m   t h e   c o r r e s po n d i n g  a ut h o r   up o n   r e a s o n a bl e   r e que s t .       3.   RE S UL T S   T hi s   s e c t i o n   e l a b o r a t e s   o n   t h e   e v a l ua t i o n   o u t c om e s   o f   t h e   pr o p o s e d  m o du l a r   s e l f - he a li ng  we b  a pp l i c a t i o n   f r a m e wo r k  us i n g  t h e   M A P E - K   a r c hi t e c t ur e ,   wi t h   a   f o c us   o n   t h e   A ut o F i x   m o du l e .   A   s im u l a t e d  e nvi r o nm e n t   wa s   us e d  to  e v a l ua t e   t h e   s y s t e m ’ s   b e ha vi o r   un de r   di f f e r e n t   t y pe s   o f   s o f t wa r e   f a u l t s .   T h e   d i s c us s i o n   i s   o r ga ni z e d  i n t o   f o ur   ke y   a r e a s :  s y s t e m   r e li a bil i t y   a n d  de t e c t i o n   a c c ur a c y ,   f a u l t   r e c o v e r y   pe r f o r m a n c e ,   i m p a c t   o n   us e r   e x pe r i e n c e   a n d  t h r o u gh put ,   a n d  f e e d b a c k  l o o p  e f f e c t i v e n e s s .     3. 1 .     S ys t e m   r e l iab il it y  a n d   f au l t   d e t e c t ion   ac c u r ac y   T o  ga uge   t h e   s y s t e m ’ s   r e l i a bil i t y ,   f a u l t   i n j e c t i o n   e x pe r im e n t s   we r e   r un   o v e r   a   30 - da y   t e s t i n g  c y c l e ,   us i n g  20  d i f f e r e n t   f a il ur e   s c e na r i o s .   T h e s e   pr o b l e m s   i nc l ude d  s e r vi c e   c r a s h e s ,   m e m o r y   l e a ks ,   da t a b a s e   d i s c o nn e c t i o n s ,   a n d  l o g i c a l   e r r o r s .   T h e   m o ni t o r i ng  a n d  a n a ly s i s   l a y e r s ’   a n o m a ly   de t e c t i o n   a bi li t y   wa s   e v a l ua t e d  us i n g  pr e c i s i o n ,   r e c a l l ,   a n d  F 1 - s c o r e .   T a bl e   1  s h o ws   t h e   s y s t e m ’ s   f a u l t   de t e c t i o n   pe r f o r m a nc e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   2 ,  J un e   20 26 :  729 - 740   734   T h e   s y s t e m   r e c e i v e d  a n   a v e r a ge   F 1 - s c o r e   o f   90. 7 % ,   pr o vi n g  i t s   c a pa c i t y   to  de t e c t  a   v a r i e t y   o f   i s s ue s .   T h e   r e a l - t i m e   a n a ly t i c s   e n g i ne ,   whi c h   wa s   i m pr o v e d  by   A ut o F i x ,   wa s   c r uc i a l   f o r   s po tt i n g  a n o m a li e s   i n  c o n t e x t .   T hi s   e x c e ll e n t   pe r f o r m a n c e   i s   c o n s i s t e nt   wi t h   pr i o r   r e s e a r c h   [2 5 ] ,   de m o n s t r a t i n g  h o w  e f f e c t i v e   M A P E - b a s e d  de s i g ns   a r e   i n   s y s t e m s   t h a t   c a n   ‘ t hi nk ’   f o r   t h e m s e l ve s .       T a bl e   1.   F a u l t   de t e c t i o n   m e t r i c s   F a ul t  t y p e   P r e c is i o n ( % )   R e c a ll  ( % )   F1 - s c o r e   ( % )   H T T P  500  e r r or s   95.40   92.10   93.70   C P U   ove r l o a d   90.20   93.50   91.80   M e mor y   l e a k   87.30   89.60   88.40   D B   c o nn e c ti o n t im e o ut   94.10   90.30   92.10   A ppl ic a ti o n  l o gi c   e r r or   88.60   86.70   87.60   A ve r a ge   91.10   90.40   90.70       3. 2 .     F au l t   r e c ove r y  t im e   an d   au t of ix   e f f icie n c y   T h e   A u toF i x   m odul e ,   whi c h   o v e r s e e s   s e tt i n g   up   a nd   c a r r y i n g  ou t  r e c o v e r y   e f f or t s ,   wa s   a s s e s s e d   b a s e d  on   h ow   q ui c k l y   i t  r e s o l v e d   i s s ue s   a n d   i t s   s uc c e s s   r a te .   T a bl e   2   c o m pa r e s   t h e   m a n ua l   r e c o v e r y   pr oc e s s e s .   S i g ni f i c a n t l y ,   t h e   A ut o F i x   s y s t e m   d e c r e a s e d  t he   T T R   to   a n   a v e r a ge   o f   3. 92s .   T hi s   wa s   a   s igni f i c a n t   im pr o v e m e n t   o v e r   t h e   8. 96s   r e qui r e d  f o r   m a n ua l   i n t e r v e n t i o n .   T h e   hi g he s t   s uc c e s s   r a t e   wa s   o b ta i n e d  in  de a l i ng  w i t h   s e r vi c e   c r a s h e s   ( 100% ) ,   h o we v e r   m e m o r y   l e a k  r e s o l ut i o n   wa s   m o r e   di f f i c u l t   due   to   h e a p  o v e r f l o w  u n pr e d i c t a bil i t y .   T hi s   a ut o m a t e d  r e s o l ut i o n   t i m e   i s   c o m pa r a bl e   t o   p r e vi o us   i n t e l li ge n t   r e pa i r   m e t h o ds   i n   a da pt i ve   s o f t wa r e   [ 26] .       T a bl e   2.   A uto F i x   v s .   m a n ua l   r e c o v e r y   pe r f o r m a n c e   F a ul t  t y p e   A v g  ma nua l  T T R   A ut o F i x T T R   S pe e d  im pr ove m e nt   A ut o F i x   s u c c e s s  r a te   S e r v i c e   c r a s h   7.80s   3.20s   58.90%   100.00%   M e mor y  l e a k   10.40s   4.50s   56.70%   92.00%   D B   ti m e o ut   9.20s   3.90s   57.60%   95.00%   H ig h C P U   us a ge   8.50s   3.70s   56.50%   90.00%   B ug pa tc h   8.90s   4.30s   51.70%   89.00%   A ve r a g e   8.96s   3.92s   56.20%   93.20%       3. 3 .     I m p ac t   on   u s e r   e x p e r ience   an d   s ys t e m   t h r o u gh p u t   T o  de t e r m i ne   t h e   e f f e c t   o f   s e l f - h e a li ng  a c t i vi t i e s   o n   us e r   e x pe r i e n c e ,   ke y   c li e n t - s i de   m e t r i c s   we r e   m o ni t o r e d:  pa ge   l o a d  t i m e ,   s e s s i o n   c o n t i n u i t y ,   a n d   a ppl i c a t i o n   a v a il a bil i t y .   A   l o a d - t e s t i n g  too l   s i m u lat e d  100   c o n c ur r e n t   us e r s   pe r f o r m i ng  t y p i c a l   o pe r a t i o ns ,   s uc h   a s   l o g i n ,   f i l e   up l o a d,   a n d  da t a b a s e   que r i e s .   Dur i n g   a c t i v e   f a u l t s ,   t h e   s y s t e m   w i t h   A ut o F i x   m a i n t a in e d  88 – 95%   t h r o ugh put,   wh e r e a s   n o n - he a li ng  s y s t e m s   de gr a de d  to  60 – 70%   a s   s h o wn   i n   F i gur e   1.   R e s pon s e   t i m e s   i n c r e a s e d  m a r g i na ll y   by   3. 1% ,   r e m a i ni n g  wi t hin  a c c e p tabl e   b oun ds   f or   m o d e r n   w e b   a ppl i c a t i o n s .   I n   a   us a bi l i t y   tes t  c o n duc te d   a m o n g   3 0   e n d   us e r s ,   t h e   p r op os e d  s y s te m   r e c e i v e d  a   s y s t e m   us a bi l i t y   s c or e   ( S U S )   of   8 4 . 2 ,   i n d i c a t i n g   a b o v e - a v e r a g e   s a t i s f a c t i o n .   R e s p on de n t s   p r a i s e d   t h e   s y s t e m ’ s   r e s p o n s i v e n e s s   a n d   i t s   a b i l i t y   to  c on t i n ue   op e r a t i o n   s e a m l e s s l y   du r i n g   f a u l t  e v e n t s .     3. 4 .     Val id at ion   r e s u l t s   T h e   e x p e r i m e n t a l   e v a l ua t i o n   ve r i f i e d  t h e   pe r f o r m a n c e ,   a da pt a bi li t y ,   a n d  r o b us t n e s s   o f   t h e   pr o p o s e d  s e l f - h e a li ng  f r a m e wo r k.   R e s u l t s   we r e   a n a ly z e d  a c r o s s   t we n t y   c o n t r o l l e d  f a u l t   s c e na r i o s ,   c o m pa r i n g  t h e   s y s t e m   a ga i ns t   b a s e li ne   c o nf i gur a t i o ns   a n d  va l i da t i ng  f i nd i ngs   t h r o ugh   c r o s s - e nvi r o nm e n t   r e t e s t i n g,   a bl a t i o n ,   a n d  s t a t i s t i c a l   a n a ly s i s .   A c r o s s   a ll   t r i a l s ,   t h e   f r a m e wo r k  c o n s i s t e n t l y   o ut pe r f o r m e d  t h e   b a s e li ne   s y s t e m s .     T h e   m e a n   f a u l t - de t e c t i o n   F 1 - s c o r e   r e a c h e d  90. 7%   ±   0. 6 % ,   whi l e   t h e   a v e r a ge   R S R   wa s   93. 2% .   T h e   A ut o F i x   m o du l e   r e duc e d  t h e   a v e r a ge   T T R   f r o m   8. 96s   u n de r   m a n u a l   i n t e r v e n t i o n   to  3. 92s ,   r e pr e s e n t i n g  a   56. 2%   im pr o v e m e n t .   S y s t e m   t h r o ugh put   r e m a i ne d  be twe e n   88%   a n d  95%   e v e n   dur i n g  a c t i v e   f a u l t   i n j e c t i o n ,     w i t h   o nl y   a   3. 1%   i n c r e a s e   i n   r e s po ns e   t i m e .   T a bl e   3  pr e s e n t s   a   de t a i l e d  c o m pa r i s o n   o f   r e c o ve r y   pe r f o r m a n c e   a c r o s s   m e t h o ds .   T h e   pr o po s e d   f r a m e wo r k  a c hi e ve d  t h e   s h o r t e s t   r e c o v e r y   t i m e   ( 3. 92s )   a n d  hi g h e s t   t h r o ugh pu t   r e t e n t i o n  ( 94. 8 % ) ,   o u t pe r f o r m i ng  m a n ua l   r unb o o k  ( 8 . 96s ,   86. 4 % ) ,   r u l e - b a s e d  m o ni t o r i n g  ( 6. 42s ,   8 8. 9% ) ,   a n d  or c h e s t r a to r - o nl y  h e a li ng  ( 5. 37s ,   90. 7 % ) .   T h e s e   qua n t i t a t i v e   d i f f e r e n c e s   i ll u s t r a t e   t h e   f r a m e wo r k ’ s   s upe r i o r   a da pt a b il i t y   a nd   r e l i a bil i t y .   S t a t i s t i c a l   t e s t i n g  c o nf i r m e d  t h a t   t h e   i mpr o v e m e n t s   we r e   s i g ni f i c a n t   ( p   <   0 . 01,   C o h e n ’ s   d  =   0. 84) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       W he n  w e b  apps   he al  them s e lve s :   a  M A P E - K   bas e d  appr oac h  to  f ault   tol e r anc e   …   ( Sales   G.   A r ibe  J r . )   735   F i gur e   2  f ur t h e r   vi s ua li z e s   t h e s e   r e s u l t s .   T h e   ba r   h e i g h t s   c l e a r ly   s h o w  a   s t e a d y   de c l i ne   i n   r e c o ve r y   t i m e   f r o m   m a n ua l   to   a u to m a t e d  m e t h o ds ,   w i t h   t he   pr o p o s e d  f r a m e wo r k  a c hi e vi ng  ne a r l y   h a lf   t h e   r e c o v e r y   dur a t i o n   o f   t h e   n e x t - b e s t   b a s e li ne .   E r r or   b a r s   ( ±   1  S D)   i n d i c a t e   l o w  v a r i a bil i t y ,   r e f l e c t i n g  t h e   s y s t e m ’ s  c o n s i s t e n t   pe r f o r m a n c e   a c r o s s   r e pe a t e d  tr i a l s   a n d  de p l o y m e n t   e nvi r o nm e n t s .             F i gur e   1.   S y s t e m   t h r o ugh put   v s .   f a u l t   i nj e c t i o n   f r e que n c y       T a bl e   3.   C o m pa r i s o n   o f   r e c o v e r y   pe r f o r m a n c e   a c r o s s   b a s e li ne s   A ppr o a c h   M e a n  T T R  ( s )   R e c ove r y   s u c c e s s   (%)   T h r o ughput  r e t e nt i o n  ( % )   M a nua l  r unboo k   8.96 ± 0.32   90.0   86.4   R ul e - o nl y  m o ni t or in g   6.42 ± 0.27   91.0   88.9   O r c h e s tr a t o r - o nl y  h e a li ng   5.37 ± 0.25   92.0   90.7   P r o p o s e d  f r a me w o r k   3.92 ± 0.19   93.2   94.8           F i gur e   2.   A v e r a ge   r e c o v e r y   t i m e   a c r o s s   b a s e li ne   m e t h o ds   a n d  e nvi r o nm e n t s   ( e r r or   b a r s   s h o w  ± 1  S D)       R e p l i c a t i o n   i n   a   s e c o n da r y   De bi a n / K V M   e nvi r o nm e n t   pr o duc e d   c o m pa r a bl e   o ut c o m e s   ( F 1  =   89. 8% ,   p  =   0. 27 ) ,   c o nf i r mi ng  e nvi r o nm e n t a l   s t a bi li t y .   W h e n   A ut o F i x   o r   t h e   f e e d b a c k  l o o p   wa s   di s a bl e d,   r e c o v e r y   t i m e   i n c r e a s e d  by   48%   a n d  19% ,   r e s pe c t i v e ly ,   v a li da t i n g  e a c h   c o m po n e n t ’ s   c o n t r i b ut i o n .   Un de r   s t r e s s   t e s t i n g   w i t h   200  c o n c ur r e n t   us e r s ,   t h r o ugh put  de c r e a s e d  o nl y   6. 5%   a n d  R T   i nc r e a s e d  4. 2% ,   b ot h   wi t hi n   a c c e pt a bl e   t h r e s h o l d s .   S t a t i s t i c a l   v a li da t i o n   ( S h a p i r o – W il k  > 0. 05;   Ho l m – B o nf e r r o ni - c o r r e c t e d   p<   0 . 05  i n   93%   of   c a s e s )   c o nf i r m e d  t h e   r o b us t n e s s   a n d  r e pr o duc i bil i t y   o f   r e s u l t s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   2 ,  J un e   20 26 :  729 - 740   736   3. 5 .     E f f e c t ivenes s   of   f e e d b ac k   l oop s   T h e   kn o w l e dg e   c o m po n e n t   i n   M A P E - K   wa s   e v a l ua t e d  t h r o u gh   i t s   a bil i t y   t o  a da pt  a n d  r e f i ne   r e c o v e r y   s t r a t e gi e s   b a s e d  o n   s y s t e m   l o g s   a n d  r e pa i r   o ut c o m e s .   A s   t h e   s y s t e m   e xe c ut e d  m u l t i p l e   r e c o v e r y   c y c l e s ,   r e c o v e r y   de c i s i o n s   im pr o v e d  i n   b o t h   s pe e d  a n d  pr e c i s i o n .   A ut o F i x ’ s   a bi li t y   t o   i n c o r por a t e   r e a l - t i me   da t a   i n t o   i t s   de c i s i o n - m a k i n g  r e s u l t e d  i n  a n   a v e r a ge   T T R   r e duc t i o n   o f   18. 6%   a f t e r   f i ve   i t e r a t i o n s .   F ur t h e r m o r e ,   F i gur e   3  s h o ws   t h a t   t h e   r ul e   a c c ur a c y   f o r   d y n a mi c   pa t c h   de p l o ym e n t s   r o s e   by   13 % .   T h e s e   f i nd i n g s   l e n d  c r e d i b il i t y   t o  c o n c e pt  o f   Ya z da n pa r a s t   a b o u t  h o w  s e l f - h e a li ng  s y s t e m s   f u n c t i o n   w h e n   dr i v e n   b y  c o n t i n uo us   f e e d b a c k  a n d  m a c hi ne   l e a r ni ng   [2 7 ] .           F i gur e   3.   L e a r ni ng  c ur v e   o f   f e e d b a c k - e nh a n c e d  a uto f i x   o v e r   i t e r a t i o n s       4.   DI S CU S S I ON   4. 1 .     Add r e s s in g  gap s   in   p r e viou s   r e s e a r c h   T hi s   s t ud y   i nv e s t i ga t e d  h o w  a   M A P E - K - b a s e d  f r a m e wo r k  i n t e gr a t e d  wi t h   A ut o F i x   i n t e l li ge n c e   c a n  e nh a nc e   t h e   s e l f - h e a li ng  c a pa bil i t y   o f   we b   a pp l ica t i o ns .   W hil e   e a r l i e r   r e s e a r c h   h a s   e x p l o r e d  s e l f - h e a li ng   m e c h a ni s m s   a t   t h e   i nf r a s t r uc t ur e   l e v e l   t h r o ugh   c o n t a i n e r   o r c h e s t r a t i o n   too l s   s uc h   a s   K u b e r n e t e s   a nd  Do c ke r   [ 4] ,   [ 28 ] ,   l i mi t e d  wo r k  h a s   e x a mi ne d  a pp l i c a t i o n - l e v e l   he a li ng  t h a t   c o m bi ne s   f a u l t   de t e c t i o n ,   a da pt i v e   d i a g n o s i s ,   a n d  a ut o m a t e d  r e pa i r   w i t hi n   t he   s a m e   r un t i m e   l o o p.   T hi s   s t ud y   f il l s   t h a t   ga p  by   de s i g ni ng  a n d  e m p i r i c a ll y   e v a l u a t i n g  a   m o du l a r   a r c hi t e c t ur e   t h a t  a pp l i e s   a ut o n o m i c   c o m put i n g  pr i n c i p l e s   d i r e c t ly   t o   t h e   b us i ne s s   l o g i c   o f   we b   s y s t e m s .     4. 2 .     K e y  f in d i n gs   E x pe r i m e n t a l   e v a l ua t i o n   r e v e a l e d  t h a t   t h e   p r o p os e d  f r a m e wo r k   a c hi e v e d  a   m e a n   f a u l t - de t e c t i o n    F1 - s c o r e   o f   90. 7% ,   m a i n t a i n i ng  hi g h   pr e c i s i o n   a c r o s s   m u l t i p l e   f a u l t   t y pe s   s uc h   a s   HT T P   500  e r r o r s ,   m e m o r y   l e a k s ,   a n d  da t a b a s e   t i m e o ut s .   T h e   A ut o F i x   m o dul e   r e duc e d  r e c o v e r y   t i m e   by   56. 2% ,   a v e r a g i n g  3. 92s   pe r   r e pa i r ,   a n d  a t t a i n e d  a   93. 2%   s uc c e s s   r a t e   a c r o s s   t w e n t y   f a i l ur e   s c e n a r i o s .   Dur i n g  s im u l a t e d  f a u l t s ,   t h r o ugh put  r e m a i ne d  be t we e n   88 – 95%   wi t h   o nly   a   3. 1%   i n c r e a s e   i n   r e s po ns e   t i m e .   M o r e o v e r ,   i t e r a t i v e   f e e d b a c k  c y c l e s   im pr o v e d  de c i s i o n   a c c ur a c y   by   13%   a n d  s h o r t e n e d  r e c o v e r y   t i m e   by   18. 6% ,   de m o n s t r a t i n g  t h e   a d a pt i v e   l e a r ni ng  c a pa c i t y   o f   t h e   f r a m e wo r k.   T h e s e   r e s u l t s   de m o ns t r a t e   t h a t  t h e   f r a m e wo r k   c a n   m a i n t a i n   s y s t e m   s t a bi li t y   a n d  pe r f o r m a n c e   un d e r   d i v e r s e   f a u l t   c o n d it i o n s .     4. 3 .     I n t e r p r e t at ion   of   r e s u l t s   an d   c om p ar i s on   wit h   r e l at e d   wo r k   T h e   hi g h   de t e c t i o n   a c c ur a c y   s uppo r t s   t h e   c e n t r a l   pr e m i s e   o f   M A P E - K :  c o n t i n uo us   m o ni t o r i n g  a n d   a n a ly s i s   c a n   s i g nif i c a n t l y   im pr o v e   s i t ua t i o na l   a wa r e n e s s   a n d  f a u l t   r e c o gni t i o n   i n   d y n a mi c   s y s t e m s   [ 10] .   C o m pa r a bl e   t o   t h e   r e s u l t s   o f   P a t e l   a n d  S h a h   [ 2 5 ] ,   o ur   a ppr o a c h   e x t e n ds   b e y o n d  i nf r a s t r uc t ur e   m o ni t o r i n g  by  a ppl y i n g  a n o m a l y - l e a r ni n g  m o de l s   a t  th e   a p p l i c a t i o n   l a y e r ,   p r oduc i n g   f i n e r - g r a i n e d   c o n tex t u a l   i n s i gh t s .     T h e   e f f i c i e n c y   o f   t h e   A u to F i x - e n a bl e d  r e c o v e r y   pr oc e s s   m i r r or s   t h e   a da p t i v e   r e pa i r   s u c c e s s   de m o n s tr a te d   in   e a r l i e r   A u toF i x   i m p l e m e n t a t i o n s ,   v a l i da t i n g  th a t  a u to m a t e d   pa tch   g e n e r a t i o n   i s   a n   e f f e c t i v e   m e c h a ni s m   f or   m i ni m i z i n g   d own t i m e .   F u r t h e r m o r e ,   m a i n t a i ni n g   us e r   s a t i s f a c t i o n   ( S U S   =   8 4 . 2 )   a l i gn s   w i t h   R ouh o l a m i ni   e t   a l .   [ 3 ] ,   w h o   c o n c l ude d  t h a t   a d a pt i ve   s y s t e m s   c a n  s e l f - m a n a ge   w i t h o ut   de gr a di n g  us e r   e x p e r i e nc e .   T h e s e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       W he n  w e b  apps   he al  them s e lve s :   a  M A P E - K   bas e d  appr oac h  to  f ault   tol e r anc e   …   ( Sales   G.   A r ibe  J r . )   737   c o m pa r i s o ns   po s i t i o n   t h e   c ur r e n t   wor k  wi t hi n   a   gr o wi n g  b o d y   o f   r e s e a r c h   e m p h a s i z i ng  s e lf - a da pt i v e   r e s i li e n c e   i n   s o f t wa r e   s y s t e m s .   E xi s t i n g  s e l f - h e a li ng  m e c h a ni s m s ,   s uc h   a s   t h o s e   im p l e m e n t e d  i n   K u b e r n e t e s ,   D o c ke r   S wa r m ,   a n d   c o m m e r c i a l   A I Ops   p l a t f o r m s ,   pr i m a r i ly   o pe r a t e   a t   t h e   i nf r a s t r uc t ur e   o r   or c h e s t r a t i o n   l a y e r .   T h e y   de t e c t   s e r vi c e - l e ve l   f a i l ur e s   a n d  r e s t or e   o pe r a t i o n s   t h r ough   c o n t a i ne r   r e s t a r t s ,   n o de   r e s c h e du li ng,   o r   pr e de f i ne d   h e a l t h   pr o b e s .   W hil e   e f f e c t i v e   i n   m a i n t a i n i ng  upti m e ,   t h e s e   a ppr o a c h e s   a r e   l im i t e d  to  m a n a g i ng  s t r uc t u r a l   de pe n d e n c i e s   r a t h e r   t h a n   a ddr e s s i n g  l o g i c - l e v e l  or   a ppl i c a t i o n - s pe c if i c   f a u l t s .   I n   c o n t r a s t ,   t h e   pr o p o s e d   f r a m e wo r k   e x t e n ds   s e l f - h e a li ng  c a pa bil i t i e s   i n t o  t h e   a pp l i c a t i o n   l a y e r   by   i nc o r p o r a t i n g  a da pt i v e   m o ni t o r i n g,   m a c hi ne   l e a r ni ng – dr i ve n   f a u l t   d i a g n o s i s ,   a n d  a ut o m a t e d  c o de - l e v e l   r e c o v e r y   vi a   t h e   A ut o F i x   m o d u l e .   T hi s   de s i g n   a l l o ws   t h e   s y s t e m   n ot   o nl y   t o  de t e c t  b ut  a l s o   to  l e a r n   f r o m   r un t i m e   b e h a vi o r ,   e n a bli ng   c on t i n uo us   im pr o v e m e n t   o f   r e c o v e r y   de c i s i o n s   t h r o ugh   t h e   f e e dba c k  m e c h a ni s m .   He n c e ,   t h e   n o v e l t y   o f   t h e   f r a m e wo r k  li e s   i n  i t s   a bil i t y   t o   i n t e gr a t e   l e a r ni ng - b a s e d  a da pt a bil i t y   a n d  M A P E - K - dr i ve n   kn o w l e dge   r e f i ne m e n t ,   f e a t ur e s   n o t   t y p i c a ll y   f o un d  i n  i nf r a s t r u c t ur e - c e n t r i c   t oo l s ,   m a k i ng  i t   m o r e   a l i g n e d  w i t h   t h e   vi s i o n   o f   s e mi - a uto n o m o us   we b   s y s t e m s   w i t h   f e e d b a c k - dr i ve n   a da pt a t i o n .     4. 4 .     L im it at ion s   Al t h o ugh   t h e   f i nd i ngs   a r e   e n c o ur a g i n g,   s e v e r a l   l im i t a t i o n s   m us t   b e   a c k n o w l e dg e d.   T h e   e v a l ua t i o n  wa s   c o n duc t e d  i n   a   c o n t r o l l e d,   s i n g l e - n o de   e n vi r o nm e n t   wi t h   a   f i n i t e   s e t   o f   f a u l t   s c e n a r i o s ,   whi c h  m a y   n ot  f u l ly   c a pt ur e   t h e   c o m p l e xi t y   a n d  s c a l a bil i t y   o f   lar ge - s c a l e ,   d i s t r i b ut e d,   m u l t i - t e n a n t   c l o ud - n a t i v e   s y s t e m s .   W hil e   t h e   f r a m e wo r k  i n c o r po r a t e s   c o n t a i n e r i z a t i o n  a n d  m o n i t o r i n g  t oo l s   a li g n e d  w i t h   c l o ud - n a t i v e   pr i n c i p l e s ,   i t s   b e h a vi o r   un de r   c o n d i t i o ns   s uc h   a s   m u l t i - c l u s t e r   or c h e s t r a t i o n ,   n e t wo r k   v a r i a bil i t y ,   a n d  hi g h - v o l u m e   wo r kl o a ds   r e m a i ns   to   b e   v a li da t e d.   F ur t h e r m o r e ,   t h e   c ur r e n t  i m p l e m e n t a t i o n   r e l i e s   o n   pr e de f i ne d  r ul e - b a s e d  s t r a t e gi e s   w i t hi n   t h e   d e c i s i o n   l a y e r ,   wi t h   a da pt a bi li t y   a c hi e v e d  t h r o ugh   f e e d b a c k - dr i v e n   r e f i ne m e n t   r a t h e r   t h a n   f u ll y   a ut on o m o us   l e a r ni ng.   Al t h o ugh   t h e   10, 000 - e n t r y   l o g  da t a s e t   wa s   s uf f i c i e n t   f o r   i ni t i a l   v a li da t i o n ,   i t   m a y   l im i t   ge n e r a li z a bil i t y   t o  un s e e n   f a u l t   c o n d i t i o n s .   I n   a dd it i o n ,   t h e   c o m put a t i o n a l   o ve r h e a d  i n t r o duc e d  by   c o n t i n uo us   m o ni t o r i n g  a n d  r e a l - t i m e   a n a ly s i s   wa s   n o t   e x h a us t i v e ly   e v a l ua t e d.   T h e s e   f a c to r s   s h o ul d  b e   c o n s i de r e d  wh e n   i n t e r pr e ti ng  t h e   s y s t e m ’ s   a da pt a bil i t y   a n d  ge n e r a li z a bil i t y .   F ut ur e   w o r k  wi l l   f o c us   o n   l a r ge - s c a l e ,   pr o duc t i o n - l e v e l   d e p l o y m e n t s   a n d  t h e   i n t e gr a t i o n   o f   m o r e   a dv a n c e d   l e a r ni ng - ba s e d  m e c h a ni s m s   to   e n h a n c e   s c a l a bil i t y ,   e f f i c i e n c y ,   a n d  a uto n o m y .     4. 5 .     I m p l icat ion s   an d   f u t u r e   r e s e a r c h   T h e   f i nd i ngs   de m o n s t r a t e   t h a t   i n t e gr a t i n g  M A P E - K   w i t h   A ut o F i x - i ns p i r e d  m e c h a ni s m s   c a n   e nh a nc e   f a u l t   to l e r a n c e   i n   w e b   a pp l i c a t i o n s ,   pr o vi d i ng  a   pr a c t i c a l   r e f e r e nc e   m o de l   f o r   i m p l e m e n t i n g  s e lf - h e a l i ng   c a pa bi li t i e s   i n   m i c r o s e r vi c e - b a s e d  a n d  c o n t i n uo us   de p l o y m e n t   e nvi r o nm e n t s .   W hil e   v a li da t e d  i n   a   c o n t r o l l e d  s e t up,   t h e   f r a m e wo r k  a l i g ns   w i t h   ke y   c l o ud - na t i v e   pr i nc i p l e s ,   i n c l ud i ng  m o du l a r   m i c r o s e r vi c e s ,   c o n t a i n e r   o r c h e s t r a t i o n ,   a n d  o bs e r v a bil i t y - dr i ve n   m o ni t o r i ng,   p o s i t i o ni ng  i t   a s   a   f o u n da t i o n   f o r   f ut ur e   de p l o ym e n t   i n   d i s t r i b ut e d  e nvi r o nm e n t s .   T h e   c o n t r i b ut i o n   o f   t hi s   wo r k   l i e s   i n   t h e   i n t e gr a t i o n   o f   r u l e - b a s e d  r e c o v e r y ,   f e e d b a c k - dr i ve n  r e f i ne m e n t ,   a n d  A uto F i x - i ns p i r e d  c o r r e c t i o n   w i t hi n   a   uni f i e d  M A P E - K   a r c hi t e c t ur e ,   r a t h e r   t h a n   f u ll y   a uto n o m o us   l e a r ni ng.   T hi s   hy b r i d  a ppr o a c h   o f f e r s   a   pr a c t i c a l   a n d  e x t e n s i b l e   pa t h wa y   t o wa r d  m o r e   a da pt i v e   s e l f - h e a li ng  s y s t e m s .   F ut ur e   r e s e a r c h   s h o u l d  f o c us   o n   l a r ge - s c a l e   v a li da t i o n   i n   he t e r o ge n e o us   c l o ud  a n d  e dge   e nvi r o nm e n t s ,   a s   we l l   a s   t h e   i n t e gr a t i o n   o f   a d va n c e d  l e a r ni ng  t e c hni que s   s uc h   a s   r e i n f o r c e m e n t   l e a r ni ng  a n d   pr e d i c t i v e   m o de l s   ( e . g. ,   L S T M   o r   t r a n s f o r m e r - b a s e d  a ppr o a c h e s )   to   e n a bl e   m o r e   a ut o n o m o us   a n d  a n t i c i pa t o r y   f a u l t   r e c o v e r y .       5.   CONC L USI ON   T hi s   s t ud y   pr e s e n t e d  a   M A P E - K - b a s e d  s e l f - h e a li n g  f r a m e wo r k  i n t e gr a t e d  wi t h   a n   A ut o F i x - i ns p i r e d   r e c o v e r y   m e c h a ni s m   f o r   we b   a pp l i c a t i o ns .   T h e   f r a m e wo r k  de m o ns t r a t e d  s t r o n g  pe r f o r m a n c e   i n   f a u l t   de t e c t i o n ,   r e c o v e r y   e f f i c i e nc y ,   a n d  s y s t e m   s t a bil i t y   u n de r   c o n tr o l l e d  f a u l t   c o n d i t i o ns .   T h e   i n t e gr a t i o n   o f   f e e d b a c k  m e c ha ni s m s   e n a bl e d  i nc r e m e n t a l   im pr ov e m e n t   i n   r e c o v e r y   de c i s i o n s ,   s uppo r t i n g  a da pt i ve   s y s t e m   b e h a vi o r   o v e r   t i m e .   T h e s e   f i nd i n g s   c o nf i r m   t h a t   i n c o r por a t i n g  l e a r ni ng - dr i v e n   f e e d b a c k  l o o ps   i n t o   s e l f - h e a li ng   a r c hi t e c t ur e s   e nh a n c e s   r e s i li e n c e   a n d  o pe r a t i o n a l   c o n t i n u i t y   i n   c o n t r o l l e d  a n d  c o n t a i n e r ize d  we b  e nvi r o nm e n t s ,   wi t h   po t e n t i a l   a pp li c a bil i t y   t o   c l o ud - n a t i v e   s y s t e m s .   T h e   v a li da t e d  o u t c o m e s   u n de r s c o r e   t h e   pot e n t i a l   o f   t h e   pr o p o s e d  a ppr o a c h   a s   a   f o un da t i o n  f o r   de s i g ni ng  i n t e l li ge n t   a n d  r e s il i e n t   we b   s y s t e m s   c a pa bl e   o f   s u s t a i ni ng  pe r f o r m a n c e   w i t h   m i n im a l   h u m a n   o v e r s i g h t .   T h e   a ppr o a c h   e x t e n ds   pr i o r   wo r k  i n   a uto n o m i c   c o m put i n g  by   i n t r o duc i n g  a da pt i v e   b e h a vi o r   a t   t h e   a pp l i c a t i o n   l a y e r   r a t h e r   t h a n   r e l yi ng  s o l e ly   o n  i n f r a s t r uc t ur e - l e v e l   h e a li ng.   T h e   s t udy   c o n t r i b ut e s   to   t h e   gr o wi n g  b o d y   o f   r e s e a r c h   o n   i n t e l li ge n t   f a u l t - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   2 ,  J un e   20 26 :  729 - 740   738   to l e r a n t   s y s t e m s   a n d  pr o vi de s   a   r e f e r e n c e   m o de l  f o r   de v e l o pe r s   s e e k i ng  t o   i m p l e m e n t   s e l f - m a n a g i ng  we b  a r c hi t e c t ur e s .   Ho we v e r ,   t h e   s t ud y   i s   li mi t e d  by   t h e   s c o pe   o f   f a u l t s   t e s t e d,   whi c h   f o c us e d  pr im a r i ly   o n   s e r v e r - s i de   f a il ur e s   s uc h   a s   HT T P   e r r o r s ,   m e m o r y   l e a ks ,   a n d   da t a b a s e   d i s c o nne c t i o n s .   Ot h e r   t y pe s   o f   f a u l t s ,   i n c l ud i ng   n e t wo r k   l a t e n c y ,   s e c ur i t y   b r e a c h e s ,   o r   c l i e n t - s i d e   a n o m a l i e s ,   we r e   b e y o n d  t h e   c ur r e n t   e x pe r i m e n t ’ s   s c o pe .   T h e   t e s t i n g  e nvi r o nm e n t s   we r e   a l s o   c o n tr o l l e d  a n d  m a y   n o t  f u ll y   r e f l e c t   t h e   c o m p l e xi t y   o f   l a r ge - s c a l e ,   d i s t r i b ut e d  c l o ud  s y s t e m s .   A dd i t i o n a ll y ,   w hil e   s t a ti s t i c a l   a n a ly s e s   c o nf i r m e d  r e pr o duc i bil i t y ,   po t e n t i a l   bi a s e s   i n   f a u l t   i nj e c t i o n   s c r i pt s   a n d  t h e   f i xe d  wo r kl o a d  pa tt e r n s   m a y   i n f l ue n c e   pe r f o r m a n c e   o ut c o m e s .   De s p i t e   t h e s e   c o n s t r a i n t s ,   t h e   v a l i da t e d  f i nd i ng s   e s t a bl i s h   a   s t r o n g  f o un da t i o n   f o r   s e l f - m a n a g i ng  we b  s y s t e m s .   F ut ur e   r e s e a r c h   s h o u l d  a ddr e s s   t h e s e   l im it a t i o n s   by   i )   b r o a de ni n g  f a u l t   c a t e go r i e s   to  i nc l ud e   di v e r s e   r e a l - wo r l d  a n o m a li e s ,   ii )   de p l o y i ng  t h e   f r a m e wo r k  i n   d i s t r i b ut e d  a n d  c l o ud - n a t i v e   pr o duc t i o n   s y s t e m s ,   a n d   iii )   i n t e gr a t i n g  r e i nf o r c e m e n t - l e a r ni ng  o r   de e p  n e ur a l   m o de l s   to  e n a bl e   pr e d i c t i v e   a n d  a uto n o m o us   f a u l t   r e c o v e r y .   T h e s e   d i r e c t i o n s   a im   t o   a dv a n c e   t h e   de v e l o p m e n t   o f   i n t e l li ge n t ,   r e s i li e n t ,   a n d  s e l f - man a g i ng   s y s t e m s   c a pa bl e   o f   m a i n t a i n i ng  r e l i a bil i t y   a n d  c o n ti nu i t y   i n  i nc r e a s i ng ly   c o m p l e x   c o m put i n g  e nvi r o nm e n t s .       AC K NOWL E DGM E NT S   T h e   a ut h o r s   wo ul d  l i ke   to  e x pr e s s   t h e i r   s i nc e r e   a ppr e c i a t i o n   to  B uk i d n o n   S t a t e   Uni v e r s i t y   ( B ukS U) ,   pa r t i c u l a r l y   t h e   I n f o r m a t i o n   T e c hn o l o g y   De pa r t m e n t ,   f o r   pr o vi d i ng  a c c e s s   to   t h e   uni ve r s i t y ’ s   c o m put e r   l a b o r a tor y   f a c i li t i e s   us e d  i n   c o n duc t i n g  t h e   s y s t e m   e x pe r im e n t s   a n d  e v a l ua t i o ns .   T h e   i n s t i t ut i o n a l   s up po r t  a n d  t e c h ni c a l   e nvi r o nm e n t   o f   B ukS U  gr e a t l y   c o n t r i b ut e d  to  t h e   s uc c e s s f u l   im p l e m e n t a t i o n   a n d  c o m p l e t i o n   o f   t hi s   r e s e a r c h .       F UN DI NG  I N F ORM AT I ON    T hi s   r e s e a r c h   r e c e i v e d  n o   s pe c i f i c   gr a n t   f r o m   a ny   f u n d i ng  a ge n c y   i n   t he   publ i c ,   c o m m e r c i a l ,   o r   n ot - f o r - pr o f i t   s e c to r s .       AU T HO R  CONT RI B UT I ONS   S T AT E M E NT   T hi s   j o ur n a l   u s e s   t h e   C o n t r i b ut or   R o l e s   T a x o n o m y   ( C R e d i T )   to  r e c o gni z e   i n d i v i dua l   a ut h o r   c o n t r i b ut i o ns ,   r e duc e   a ut h or s hi p  d i s put e s ,   a n d  f a c il i t a t e   c o l l a b o r a t i o n .     Nam e   of   Aut h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   S a l e s   G.   A r i b e   J r .                                 R o v   J a p h e t h   G.   Or a c i o n                                 C   :    C o n c e pt ua li z a ti o n   M   :    M e th o d o l o g y   So   :    So f twa r e   Va   :    Va li da ti o n   Fo   :    Fo r ma l  a na l y s is   I   :    I nve s ti ga ti o n   R   :    R e s o u r c e s   D   :   D a ta  C ur a ti o n   O   :   W r it in g  -   O r ig in a l  D r a f t   E   :   W r it in g  -   R e v i e w  &   E di ti ng   Vi   :    Vi s ua li z a ti o n   Su   :    Su pe r v is io n   P   :    P r o j e c t  a dmi ni s tr a ti o n   Fu   :    Fu ndi ng a c qui s it i o n         CONF L I CT   OF   I NT E RE S T   S T AT E M E NT   A ut h o r s   de c l a r e   n o   c o nf li c t   o f   i n t e r e s t .       I NF ORM E D  CONSE NT   T hi s   r e s e a r c h   d i d  n o t  i nv o l v e   h u m a n   pa r t i c i pa n t s   or   t h e   c o l l e c t i o n   o f   pe r s o n a l   da t a .   T h e r e f o r e ,   o b t a i ni ng  i nf o r m e d  c o n s e n t   wa s   n o t  r e qui r e d  o r   a p p l i c a bl e   t o  t hi s   s t ud y .       E T HI CA L   AP P ROV AL   T hi s   s t ud y   d i d  n o t   i nv o l v e   h u m a n   pa r t i c i p a n t s ,   a ni m a l s ,   o r   a ny   pr o c e dur e s   r e qu i r i ng  e t hi c a l   a ppr o v a l .   All   e x p e r i m e n t s   we r e   c o n duc t e d  us i n g  s y s t e m   s im u l a t i o n s   a n d  s o f t wa r e - b a s e d  e v a l ua t i o n s ;  t h e r e f o r e ,   e t h i c a l   c l e a r a nc e   wa s   n o t  a ppl i c a bl e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.