删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

面向实时数据的CPS一体化建模方法

本站小编 Free考研考试/2022-01-02

摘要:信息物理系统(cyber-physical system,简称CPS)是一个在环境感知的基础上整合了物理和计算元素的系统,它可以智能地响应真实世界的动态变化,具有重要而广阔的应用前景.然而,CPS工作在复杂的物理环境中,周围的物理变化会对CPS的行为产生影响.因此,确保CPS在复杂环境中的安全性和可靠性至关重要.提出了一种面向实时数据的一体化建模方法,通过定义一系列的规则,将领域环境模型组合到运行时验证过程中去,从而保证CPS在不确定环境中的安全性和可靠性.该方法首先为环境建立数学模型.然后,设计合并规则将相同系统参数下仅有一个环境影响因子的数学模型合并为相同系统参数下有一个或多个环境影响因子的数学模型.之后,定义转换规则,将数学模型转换为伪代码表示的环境模型.最后,根据组合规则将环境模型组合到运行时监视模型中执行验证.该方法使得监视模型更加完整、准确,当环境发生变化时,通过动态调整参数范围使得CPS中的安全属性在复杂的物理环境中仍然得以满足.将该方法应用到移动机器人避障实验中,对影响电池容量的温度和湿度进行数学建模,然后将环境模型组合到监视模型中去,最终实现在执行任务前可以根据不同的物理环境准确地给出续航时间安全提醒.



Abstract:Cyber-physical systems (CPS) is a system that integrates physical and computational elements based on context-awareness. It can intelligently respond to dynamic changes in the real world and has important and broad application prospects. However, CPS works in a complex physical environment, and changes around it can affect the behavior of CPS. Therefore, ensuring the safety and reliability of CPS in complex environments is critical. This study proposes an integrated modeling method for real-time data. By defining a series of rules, the domain environment model is combined into the runtime verification process to ensure the safety and reliability of CPS in an uncertain environment. First, the method builds a mathematical model for the environment. Then, design the merge rules to merge the mathematical models with only one environmental factor under the same system parameter into a mathematical model with one or more environmental factors under the same system parameter. Next, the transformation rules are defined to convert the mathematical model into an environment model represented by pseudocode. Finally, the environment model is combined into the runtime monitoring model to perform verification according to the combination rules. The method makes the verification process more complete and accurate. When the environment changes, it ensures that the safety properties in the CPS are still satisfied by dynamically adjusting the parameter range. Finally, the method is applied to the mobile robot obstacle avoidance experiment, to model the temperature and humidity physical environment and then, to combine it into the monitoring model, eventually, the life time safety reminder is accurately given in different environments.



PDF全文下载地址:

http://jos.org.cn/jos/article/pdf/5753
相关话题/环境 物理 系统 可靠性 信息

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 具有多传感器的CPS系统的攻击检测
    摘要:信息物理系统(cyber-physicalsystems,简称CPS)是基于环境感知实现计算、通信与物理元素紧密结合的下一代智能系统,广泛应用于安全攸关的系统和工业控制等领域.信息技术与物理世界的相互作用使得CPS容易受到各种恶意攻击,从而破坏其安全性.主要研究存在瞬态故障的CPS中传感器的攻 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于许可链的SWIFT系统分布式架构
    摘要:跨境金融通信对于现代金融业务的开展极为重要.环球银行金融电信协会(SWIFT)是跨境金融通信服务的主要提供者.现阶段,报文传输是SWIFT系统的主要业务,确保报文传输安全、准确、高效,是SWIFT系统的重要目标.但现阶段基于中心架构思想的SWIFT系统安全风险突出,传输效率低,成本较高.基于许 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • Weibull分布引进故障的软件可靠性增长模型
    摘要:软件调试是复杂过程,可能会受到很多种因素的影响,例如调试资源分配、调试工具的使用情况、调试技巧等.在软件调试过程中,当检测到的故障被去除时,新的故障可能会被引进.因此,研究故障引进的现象对建立高质量的软件可靠性增长模型具有重要意义.但是到目前为止,模拟故障引进过程仍是一个复杂和困难的问题.虽然 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 可微分抽象机混合编程系统
    摘要:自动化编程是智能软件的核心挑战之一,使用程序执行轨迹或输入输出样例学习程序,是自动化编程的典型研究方法.这些方法无法弥合常规程序元素与神经网络组件间的隔阂,不能吸收经验信息输入、缺乏编程控制能力.给出了一种可无缝结合高级编程语言与神经网络组件的混合编程模型:使用高级编程语言元素和神经网络组件元 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 面向云应用系统的容错即服务优化提供方法
    摘要:通过提供高效且持续可用的容错服务以保障云应用系统的可靠运行是至关重要的.采用容错即服务的模式,提出了一种优化的云容错服务动态提供方法,从云应用组件的可靠性及响应时间等方面描述云应用容错需求,以常用的复制、检查点和NVP(N-versionprogramming)等容错技术为基础,充分考虑容错服 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于角色发现的动态信息网络结构演化分析
    摘要:动态信息网络是当前复杂网络领域中极具挑战的新问题之一,对其动态的演化过程进行研究,有助于分析网络结构、理解网络特性、发现网络中潜在的信息及演化规律,具有重要的理论意义与应用价值.基于网络结构本身量化表示的复杂性以及网络演化时序、复杂、多变的挑战,使用角色来量化动态网络的结构,并对模型进行分析, ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于强化学习的金融交易系统研究与发展
    摘要:近年来,强化学习在电子游戏、棋类、决策控制等领域取得了巨大进展,也带动着金融交易系统的迅速发展.金融交易问题已经成为强化学习领域的研究热点,特别是股票、外汇和期货等方面具有广泛的应用需求和学术研究意义.以金融领域常用的强化学习模型的发展为脉络,对交易系统、自适应算法、交易策略等方面的诸多研究成 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 用于验证多智能体系统的APTL模型检测器
    摘要:由于经典的线性时序逻辑表达能力有限,设计并开发了基于交替投影时序逻辑(alternatingprojectiontemporallogic,简称APTL)的模型检测工具.根据王海洋等人提出的APTL符号模型检测方法,设计并实现了APTL模型检测器MCMAS_APTL.该工具可用于多智能体系统( ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 多核环境下基于图模型的实时规则调度方法
    摘要:安全攸关反应式系统的核心要求是:必须在指定时间期限内完成对外部事件的检测和目标事件的响应,否则会产生灾难性的后果.随着安全攸关反应式系统对智能化需求的日益增加,将规则推理应用于这类系统成为必然趋势.规则调度是保证规则推理硬实时约束的关键.为此,提出了一种基于图模型的实时规则调度方法(graph ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 系统软件新洞察
    摘要:系统软件是计算学科的基本概念之一,从系统软件的本质特征、时代特点和发展趋势这3个方面给出了关于系统软件的新洞察.洞察1认为,通用图灵机和存储程序思想是系统软件的理论源头和技术源头,其本质特征是"操纵计算系统执行",编码加载和执行管控是两种主要的操纵方式.洞察2认为,系统软件在互联网时代的时代特 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02