离散事件系统的同步诊断算法

针对传统系统建模方法需要假设模型完备的缺点,提出一种通过同步各部件模型的方法来解决不完备建模所导致的不完全诊断。对于离散事件系统的动态诊断进行优化,利用分布式的思想与Petri网的性质,使得各部件可以独立、并行地进行诊断,提高了诊断的速度。同时对提出的同步方法进行了可行性分析和简单实现,得到了较好的结果。     

离散事件系统部分可诊断性分析

针对离散事件系统部分可诊断性问题,提出一种量化评价与分析方法。该方法以树状结构的故障模型为基础,引入可诊断度与可诊断深度指标,能够从可诊断故障覆盖程度与精确程度两个方面对系统可诊断性进行评价,其优点是评价结果量化表示,能为部分可诊断系统的进一步评价、分析与对比提供参考。此外,还讨论了故障模型对系统可诊断度与可诊断深度两个评价指标的影响,并给出了故障模型构造的一般原则。实例分析与讨论结果表明,所提出的可诊断度与可诊断深度指标能够准确反映系统在特定故障模型下的部分可诊断状态。所提出的部分可诊断性评价方法能为基于离散事件模型的复杂系统设计与评价提供依据,并能够进一步为智能、自适应和自愈系统的设计提供参考。     

离散事件系统间歇性故障的安全诊断

离散事件系统的间歇性故障诊断能够将系统中发生的间歇性故障及时诊断出来,但在诊断期间的系统可能会执行不安全操作.针对间歇性故障在诊断期间的安全性问题,提出一种基于事件的安全诊断方法.首先对发生间歇性故障的离散事件系统进行建模,并给出系统间歇性故障的安全可诊断性的形式化定义.然后通过构造非法语言识别器对系统的非法操作进行识别,并在此基础上构建一个安全验证器,由此得到一个关于系统间歇性故障安全可诊断性的充分必要条件,实现离散事件系统对间歇性故障的安全诊断.这种安全诊断既保证了间歇性故障一旦发生即能被及时诊断出来,又确保了在故障诊断期间系统不会执行任何不安全操作.     

离散事件系统规范DEVS研究

离散事件系统是一类常见的系统，如何对这类系统进行描述与建模是离散事件系统仿真研究的核心内容。离散事件系统规范DEVS是一种离散事件系统形式化描述方法，它具有层次化和模块化的特点，利用该方法可对复杂的离散事件系统进行建模、设计、分析和仿真。该文详细介绍了DEVS基本模型和耦合模型，给出了DEVS在耦合运算下的封闭性构造证明，并提出了一种具有嵌套层次结构的DEVS耦合模型实现算法，该算法对基于DEVS描述的离散事件系统的仿真实现具有一定参考价值。     

基于模糊覆盖集的企业诊断模型及其求解策略

针对企业诊断领域缺乏合理模型和科学方法论指导的现状，提出一个形式化的基于模糊覆盖集的企业诊断模型，并将此模型与企业AS-IS(当前系统)建模过程进行关联，给出了从企业AS-IS模型到诊断模型的映射方法，得到一种易于操作的实例化的企业诊断模型，进而针对该诊断模型给出了相应的求解策略。     

基于EFPN的模糊离散事件系统可诊断性分析

针对模糊有限自动机及模糊Petri网在模糊离散事件系统(Fuzzy Discrete Event System,FDES)行为建模中的不足,提出一种扩展模糊Petri网(Extended Fuzzy Petri Net,EFPN),并基于EFPN构造了FDES行为模型及系统故障诊断器。EFPN以一种新的事件模型为基础对FDES的系统行为进行建模,并根据事件触发矩阵计算下一系统状态中各分量的可能性分布。与模糊有限自动机及模糊Petri网的对比分析表明,在描述FDES模糊事件时,对于同步距离为0的一组事件所造成的影响,EFPN的表达能力强于经典模糊Petri网;在对含有多个状态分量的FDES建模时,EFPN模型的规模远小于模糊有限自动机。在基于EFPN构造的系统行为模型中,运用可达状态标识图分析系统状态集,可有效地构造FDES的故障诊断器,并可据此进行系统可诊断性分析。     

半张量积理论在网络遥操作系统中的应用

研究了网络遥操作系统的半张量积建模问题.网络遥操作系统中存在人机交互以及大时延事件,这使得系统中既有离散事件动态又有连续动态,当系统的离散事件动态与底层连续动态相互作用耦合强烈时,系统的性能、行为分析变得更为复杂.本文通过引入半张量积给出了一种新的半张量积混杂建模方法,它把一类特定事件系统建模为布尔系统,通过半张量积方法得到类似于离散动态系统的方程.它将系统中离散事件和连续动态相互耦合的地方表达为半张量积的形式,最后经过扩张简化得到完整统一的系统数学模型,它将有利于进一步分析、计算.本文给出的半张量积建模方法和步骤具有一定的通用性和一般性.此外本文还对基于半张量积的混杂网络遥操作系统模型进行了基于事件控制和时间控制的仿真.仿真结果表明,半张量积建模方法完全可信、可行,基于事件控制的方法在网络遥操作控制中明显优于基于时间控制的方法.     

基于CSPN的图视化离散事件系统模拟支持环境

在离散事件模拟领域中存在着大量的模拟软件，但由于它们所采用的建模方式都不够形式化，缺乏统一的，简洁的模型描述方法，从而促使人们寻找新的更具有潜力的方法。本文提出了一个新的基于ＣＳＰＮ模型的离散事件模拟支持环境ＣＳＰＳＥ，对它的思想方法，系统设计以及实现技术进行了较为系统的阐述，显示出ＣＳＰＳＥ在离散事件模拟领域的广阔前景。     

离散事件系统基于模式的安全故障诊断

基于模式的故障诊断方法能将触发系统故障的事件串诊断出来,但在诊断期间系统仍然可能执行被禁止的不安全操作.为此,提出了一种离散事件系统基于S型和T型模式的安全诊断方法.先对离散事件系统基于模式的安全可诊断性进行形式化,再通过构造非法语言识别器和安全诊断器对系统发生的故障模式实施安全诊断,最后分别得到了一个关于S型和T型模式的系统安全可诊断性的充分必要条件,实现了离散事件系统基于模式的安全故障诊断.     

基于扩展窗口的时序不完备诊断方法研究

离散事件系统诊断中,由于系统复杂度较高,对系统建模时要获得系统的完备行为非常困难。传统的诊断方法往往基于模型完备的假设,在模型不完备时会出现得不到诊断解释的问题。针对模型定义不完备中的一种情况——事件顺序定义不完备,提出了一种基于扩展窗口的时序不完备诊断方法,该方法利用相关事件无序信息,在增量诊断时通过动态改变观测窗口大小,结合两个观测窗口的观测序列,在一定程度上解决了不完备的诊断问题。该方法不仅扩展了模型完备条件的约束,得到了合理的诊断结果,而且改进了观测延迟导致的观测乱序情况,扩大了模型诊断的适用范围。最后,通过算法分析和实验结果证明该诊断方法在复杂度较低的情况下能够得到合理的诊断结果。     

基于动态观测的随机离散事件系统故障诊断

近年来,离散事件系统故障诊断研究引起国内外学者广泛关注.鉴于此,研究动态观测下随机离散事件系统的故障诊断.首先引入一种动态观测,使事件的可观测性随着系统的运行而动态变化;然后分别对基于动态观测的随机离散事件系统的单故障可诊断性和模式故障可诊断性进行形式化;最后通过构造相应的诊断器,分别得到关于单故障可诊断性和模式故障可...     

A bridged diagnostic method for the monitoring of polymorphic discrete-event systems.

Diagnosis of discrete-event systems (DESs) is a challenging problem that has been tackled both by automatic control and artificial intelligence communities. The relevant approaches share similarities, including modeling by automata, compositional modeling, and model-based reasoning. This paper aims to bridge two complementary approaches from these communities, namely, the diagnoser approach and the active system approach, respectively. The more significant shortcomings of such approaches are, on the one side, the need for the generation of the global system model and, on the other, the lack of monitoring capabilities. The former makes the application of the diagnoser approach prohibitive in real contexts, where the system model is too large to be generated, even offline. The latter requires the completion of the system observation before starting the diagnostic task, thereby, making the monitoring of the system. impossible. The bridged diagnostic method subsumes, to a large extent on the peculiarities of the two approaches and is capable of coping with an extended class of DESs that integrate both synchronous and asynchronous behavior. The bridge is built by extending the active system approach by means of several enhanced techniques, which eventually, allow the efficient monitoring of polymorphic DESs. Upon the occurrence of each system message, two pieces of diagnostic information are generated, namely, the snapshot and historic diagnostic sets. While the former accounts for the faults pertinent to the newly generated message only, the latter is based on the whole sequence of messages yielded by the system during operation.     

具有多项式时间复杂性的离散事件系统安全诊断

离散事件系统的故障诊断能将已发生的不可观故障事件及时诊断出来,但往往容易忽略故障诊断期间系统的安全性.为解决这一问题,提出了一种具有多项式时间复杂性的安全故障诊断方法.先对离散事件系统的安全可诊断性进行了形式化,再通过构造一个非法语言识别器对系统被禁止操作序列进行识别,并在此基础上构建了一个对系统实施安全诊断的安全验证器,得到了一个关于离散事件系统安全可诊断性的充分必要条件,实现了对系统的安全故障诊断.同时,通过对安全验证器的构建与安全可诊断性的判定的复杂性分析,得到了该安全故障诊断方法可在多项式时间内实现等结论.     

一种基于互补声学模型的多系统融合语音关键词检测方法

采用一种基于互补声学模型的多系统融合方法来获得高性能的语音关键词检测系统: 1)在基线系统的基础上, 使用不同的音素集进行声学建模, 并引入基于神经网络的声学建模方法, 获得另外两套具有建模差异性的声学系统; 2)在多套关键词检测系统的基础上, 通过选择有效的系统融合准则, 将多个系统的输出进行整合, 获得更好的语音关键词检测结果. 该方法充分利用了差异性声学建模系统之间的互补性, 在不增加训练数据的情况下, 显著地提升了最终系统的性能. 和基线系统相比, 该方法在2005年国家863电话语音关键词检测技术评测集上, 在等错误率(Equal error rate, EER)指标下, 获得相对21.6%的显著性能提升.     

基于神经网络的数模混合电路故障诊断模型设计

神经网络是智能故障诊断中运用最为广泛的诊断方法之一,能应对复杂数字电路和模拟电路故障诊断;基于VC++的神经网络诊断系统具有运算速度快、输入输出界面丰富、易于实现在线故障诊断等特点,而Matlab提供强大的神经网络工具箱,在网络训练方面有优势;利用参数文件将二者优势结合起来,可实现功能完善的数模混合电路智能故障诊断系统;诊断实例表明,使用该方法实现数模混合电路故障诊断系统,具有高建模速度和高诊断精度的特点。     

Supervisory control of fuzzy discrete event systems: a formal approach.

Fuzzy discrete event systems (DESs) were proposed recently by Lin and Ying [19], which may better cope with the real-world problems of fuzziness, impreciseness, and subjectivity such as those in biomedicine. As a continuation of [19], in this paper, we further develop fuzzy DESs by dealing with supervisory control of fuzzy DESs. More specifically: 1) we reformulate the parallel composition of crisp DESs, and then define the parallel composition of fuzzy DESs that is equivalent to that in [19]. Max-product and max-min automata for modeling fuzzy DESs are considered, 2) we deal with a number of fundamental problems regarding supervisory control of fuzzy DESs, particularly demonstrate controllability theorem and nonblocking controllability theorem of fuzzy DESs, and thus, present the conditions for the existence of supervisors in fuzzy DESs; 3) we analyze the complexity for presenting a uniform criterion to test the fuzzy controllability condition of fuzzy DESs modeled by max-product automata; in particular, we present in detail a general computing method for checking whether or not the fuzzy controllability condition holds, if max-min automata are used to model fuzzy DESs, and by means of this method we can search for all possible fuzzy states reachable from initial fuzzy state in max-min automata. Also, we introduce the fuzzy n-controllability condition for some practical problems, and 4) a number of examples serving to illustrate the applications of the derived results and methods are described; some basic properties related to supervisory control of fuzzy DESs are investigated. To conclude, some related issues are raised for further consideration.     

AADL+: a simulation-based methodology for cyber-physical systems

AADL (architecture analysis and design language) concentrates on the modeling and analysis of application system architectures. It is quite popular for its simple syntax, powerful functionality and extensibility and has been widely applied in embedded systems for its advantage. However, it is not enough for AADL to model cyber-physical systems (CPS) mainly because it cannot be used to model the continuous dynamic behaviors. This paper proposes an approach to construct a new sublanguage of AADL called AADL+, to facilitate the modeling of not only the discrete and continuous behavior of CPS, but also interaction between cyber components and physical components. The syntax and semantics of the sublanguage are provided to describe the behaviors of the systems. What’s more, we develop a plug-in to OSATE (open-source AADL tool environment) for the modeling of CPS. And the plug-in supports syntax checking and simulation of the system model through linking with modelica. Finally, the AADL+ annex is successfully applied to model a lunar rover control system.