动态故障树的不交化定量分析方法

动态故障树被广泛应用于动态系统的可靠性分析中,其中割序描述了系统的失效模式,割序集的不交化可以简化顶点失效概率的求解,目前还没有有效的适用于动态故障树的不交化定量分析方法.提出了一种不交化定量分析方法:在割序的基础上融入时序逻辑提出扩展割序的概念,其与以往类似概念相比增强了表达能力;根据基事集和时限集分解最小扩展割序集,将其转换成不交化扩展割序集;再将不交化扩展割序转换成标准扩展割序,然后对其各割项进行冲突检测、时限集精简、基事集拓扑排序,以对标准扩展割序进行量化计算;并对该方法所涉及到的算法进行了详细的证明和时间复杂性分析.最后将其应用到一个案例中,并同基于inclusion-exclusion规则的MCS方法进行了对比,实验结果显示该方法的时间开销明显降低.该方法可以获得动态故障树的不交化扩展割序集,降低求解时间开销.     

一种新的故障树定性分析方法

提出基于割序集的分析方法以研究故障树顶事件发生时基本事件的动态行为。利用顺序失效符表示事件的顺序失效关系,并将静态门和动态门转化为顺序失效表达式来描述故障树中各种门的动态行为,利用顺序失效表达式构建故障树的割序集。结合实例阐述故障树割序集生成算法的流程。该算法将失效行为表示为长度小于系统中部件个数的有序部件序列,为研究故障树提供了一种新的定性分析方法。     

基于时态失效逻辑的割序集模型量化方法

针对动态故障树割序集模型量化方法的模糊性、不一致性和局限性,提出一种基于时态失效逻辑的割序集模型量化方法.给出3种时态失效逻辑,包括割序集的优先失效逻辑、序列失效逻辑和备件失效逻辑,结合时态区间的概念,设计不同时态失效逻辑的统一量化方法.示例结果表明,该方法计算较为精确,便于操作.     

一种适用于具有相互依赖基本事件和重复事件的动态故障树独立模块识别方法

为减小时间开销,动态故障树经常被模块化分解为独立的静态子树和独立的动态子树,然后分别使用二叉决策图和马尔卡夫模型求解;其中的一个关键问题便是识别具有相互依赖基本事件和重复事件的动态故障树中所有的独立模块和最小独立模块.文中提出了一个基于亲戚依赖关系的独立模块识别方法IIMKDR,该方法将故障树按照其事件之间的依赖关系转换为依赖树;基于面向对象思想,为依赖树及其节点构建对象;通过对各节点对象属性的分析,得出独立模块集并进而求出最小独立模块集.最后对IIMKDR方法进行了理论分析和实验验证,分析表明该方法适用于具有相互依赖基本事件和重复事件的动态故障树独立模块识别.与其它方法从多个角度所进行的实验对比显示,当故障树没有相互依赖基本事件和重复事件时,该方法的开销略高于其它方法;当故障树具有相互依赖基本事件和重复事件时,该方法能够正确识别其中所有的独立模块,而其它方法不具备这样的功能.     

基于多值决策图的动态故障树分析方法

针对具有动态故障模式的复杂系统,动态故障树分析一直是很重要的可靠性分析技术。为了提升可靠性分析效率,已有研究提出了各种模块化方法,但是对于实际动态故障树模型中由于事件关联导致的大型动态子树,这些模块化方法的状态空间爆炸问题仍然很突出。因此介绍了一种基于多值决策图(Multiple-valued Decision Diagrams,MDD)来分析动态故障树的方法,通过多值变量编码动态门,利用单一系统MDD模型刻画各种动态和静态可靠性行为,有效地缓解了状态爆炸问题。通过一个具体的实例说明了多值决策图方法的应用和优势。     

割序集模型中顺序失效符的推演规则

在割序集(CSS)模型中,为了将由动态故障树(DFT)转换得到的CSS初级形式整理为最小割序集(MCSS),提出了顺序失效符(SFS)的推演规则。该推演规则依据基本事件的发生顺序和顺序失效符建立,包含结合律、或分配律、与分配律、吸收律、CSP规则、WSP规则等。给出了各类规则的证明过程,并列举了现实中不存在的割序以及由推演规则推导得出的导出规则。SFS推演规则是CSS模型定性分析的进一步形式化描述,它不仅解决了自动获得动态系统最小割序集的问题,而且可在此基础上开展计算机辅助工具的设计工作。     

基于动态故障树的信息物理融合系统风险分析

针对信息物理融合系统（CPS）中的网络安全攻击会导致系统失效的问题，提出一种基于动态故障树的CPS风险建模及分析方法。首先，对动态故障树和攻击树集成建模，构建攻击-动态故障树（Attack-DFTs）模型；然后，分别采用二元决策图和输入输出马尔可夫链给出攻击-动态故障树中的静态子树和动态子树的形式化模型，并在此基础上给出攻击-动态故障树的定性分析方法，即分析网络安全攻击导致系统失效的基本事件路径；最后，通过一个典型的排污系统应用实例对方法的有效性进行验证。案例分析结果表明，所提方法能够分析CPS中由于网络安全攻击导致系统失效的事件序列，有效实现了CPS的综合安全评估。     

基于构造型云神经网络的电磁环境评估方法

战场电磁环境的快速准确估计是态势和威胁评估的前提。在电磁环境复杂度静态评估的基础上,优化了适合动态评估的指标集,将云模型与构造型神经网络相融合为构造型云神经网络,提出基于构造型云神经网络的电磁环境复杂度动态评估方法。该方法能够提高评估结果的客观性以及准确率,无线电监测数据验证了方法有效性。     

动态网络上最大流概念及其性质的研究

本文在动态商空间模型的基础上,研究动态网络环境下最大流、最小割的定义及最小割定理成立的条件。首先分析动态网络最大流量的特点,发现直接将静态环境下的最大流量概念移植到动态的情况,所得的最大流不具有可加性和总流量最大性。为此引入t-截网络的概念,将动态网络化成静态网络的组合,为动态网络的分析提供一个有效的方法;在此基础上提出(最速)最大流量的定义,并证明新定义的最大流具有可加性和总量最大性。接着给出相应的最小割概念,证明新定义下的最大流、最小割对应的最小割定理成立。最后给出求动态(最速)最大流量的算法。     

新型伺服控制系统的建模仿真与分析

分析了伺服控制系统的工作原理,提出一种新型伺服控制系统建模方法。在Matlab/Simulink环境下采用模块化的方法构建了系统的仿真模型,系统采用双闭环控制,并对该模型进行了仿真。仿真结果表明,该系统具有良好的动态和静态特性,验证了该方法的有效性,为实际伺服控制系统的设计和调速提供了新的方法。     

一种支持动态演化的AOP框架

传统面向对象(OOP)框架对软件的变化性和复杂性支持有限.为此,基于C++语言,提出一种支持动态演化的面向方面编程框架——AODF.给出Bigraph理论的静态和动态建模过程,通过Bigraph反应系统实现AODF的动态演化,使用图形及形式化的项语言表述其演化过程.实验结果表明,与传统OOP框架相比,AODF的代码模块化程度更高,软件系统扩展性更好.     

Mixing Static and Dynamic Partitioning to Parallelize a Constraint Programming Solver

This paper presents an external parallelization of Constraint Programming (CP) search tree mixing both static and dynamic partitioning. The principle of the parallelization is to partition the CP search tree into a set of sub-trees, then assign each sub-tree to one computing core in order to perform a local search using a sequential CP solver. In this context, static partitioning consists of decomposing the CP variables domains in order to split the CP search tree into a set of disjoint sub-trees to assign them to the cores. This strategy performs well without adding an extra cost to the parallel search, but the problem is the load imbalance between computing cores. On the other hand, dynamic partitioning is based on preservation of the search state to generate, dynamically or on demand, the sub-trees that are assigned to the cores. This strategy offers good load balancing between the different computing cores, but computing overcosts appear due to the initialisation of the search when a sub-tree is migrated from one core to another. In this paper, we propose a new partitioning strategy that mixes the static and dynamic partitioning and enjoys the benefits of each strategy. This mixed partitioning is designed to run on shared and distributed memory architectures. The performances obtained are illustrated by solving the CP problems modelled using the FlatZinc format and solved using the Google OR-Tools solver on top of the parallel Bobpp framework.     

空频码异步协作通信中的多CFO补偿

在协作通信中为了对抗同步误差,可基于OFDM技术在中继节点采用空频码实现协作分集和多径分集。OFDM可以抗定时误差,但对载波频率偏移非常敏感,对于协作通信,多个载波频率偏移的存在使得频率补偿很难实现。利用空频码结构和载波间干扰能量分布特点,提出在发射端调整空频码相对位置,在接收端进行多次频率搬移和相应的FFT变换,能有效对抗多个载波频率偏移。在此基础上采用Q抽头滤波算法,以较低的算法复杂度实现了接近于最小均方误差的性能。     

多符号差分酉空时系统下K-best的排序方法

K-best算法（即M算法）不但具有较低复杂度,而且还具有固定的复杂度和时延,因而被应用于解决多符号差分检测（MSDD）高计算复杂度的问题。然而,当前K-best算法在MSDD中的应用大多仅通过减少节点的分支数来降低复杂度,而对每层排序方法的研究几乎是空白。鉴于此研究了基于动态K-best算法下的Batcher合并排序和K cycles排序。仿真得出Batcher合并排序方法比传统的冒泡排序在比较交换次数上可以减少70%,而性能在高信噪比时仅相差0.25 dB;K cycles排序在复杂度上比Batcher减少将近85%,比冒泡减少90%左右,而其性能在高信噪比时是最优的。     

基于多传感器融合的动态手势识别研究分析

研究利用三类传感器（表面肌电仪、陀螺仪和加速度计）信号的特点进行信息融合,提高可识别动态手势动作的种类和准确率。将动态手势动作分解为手形、手势朝向和运动轨迹三个要素,分别使用表面肌电信号（sEMG）、陀螺仪信号（GYRO）和加速度信号（ACC）进行表征,利用多流HMMs进行动态手势动作的模式识别。对包含有5个运动轨迹和6个静态手形的识别实验结果表明,该方法可以有效地从连续信号中识别动态手势,三类传感器组合使用获得的全局平均识别率达到92％以上,明显高于任意两个传感器组合和仅采用单个传感器获得的平均识别率。实验表明该方法是一种有效的动态手势识别方法,并且相较于传统的动态手势识别的方法更具有优势。     

基于小波包分析的鲁棒性语音识别

通过对MFCC算法的研究,发现其中的FFT在整个时频空间使用固定的分析窗,这不符合语音信号的特性,而小波变换具有多分辨率特性,更符合人耳的听觉特性。提出了动静态特征参数结合的语音信号识别方法,首先在特征参数提取中引入了小波包变换,借助MFCC参数的提取方法,用小波包变换代替傅里叶变换和Mel滤波器组,提取了新的静态特征参数DWPTMFCC,然后把它与一阶DWPTMFCC差分参数相结合成一个向量,作为一帧语音信号的参数。仿真实验证明：基于新特征的识别率比原来MFCC的识别率有了很大提高,特别是在低信噪比情况下。     

基于VQ-MAP和SVM融合的说话人识别系统

针对传统支持向量机（SVM）在说话人识别中运算量过大的问题,提出了VQ-MAP和SVM融合的说话人识别系统。它应用仅自适应均值向量的最大后验概率矢量量化过程（VQ-MAP）,来得到自适应的说话人模型,用此模型中的参数向量作为支持向量应用于SVM来进行说话人识别。用Matlab进行仿真实验,结果表明,基于VQ-MAP和SVM融合的说话人识别系统大大降低了运算量,SVM训练时间短,且具有较高的识别率。     

带时间窗口动态车辆路径规划模型及其求解算法

基于事件触发,把带时间窗口动态车辆路径规划问题（DVRPTW）分解成一系列延迟快照,在快照基础上建立相应的动态数学模型,并提出双缓冲区改进大邻域搜索算法进行求解。利用算法的特点,实现新请求无缝插入。采用Solomon设计的56个100节点范例和Lackner相应的动态测试数据,经不同类型动态实例的实验表明,所建立的模型和给出的算法是有效的。     

DCT域彩色图像增强技术研究

为了减少图像的存储量,提高图像的传输效率,大量的图像被压缩,因此基于压缩域图像的增强技术越来越引起人们的重视。介绍了DCT域彩色图像增强技术的各种算法,其问题是会在图像块的交界处产生块状效应。着重分析了CES算法产生块状效应的原因,提出了两种改进方法来抑制块状效应。仿真结果表明,改进的算法不仅能够很好地抑制块状效应,而且降低了计算的复杂度。     

动态量化的LDPC译码器结构

为降低低密度奇偶校验码(LDPC)译码器的复杂度,提出动态量化的LDPC译码器结构。针对传统并行结构,采用自适应动态量化算法、层调度策略以及最小和算法,在译码的同时调整信息量化方式,由此设计自适应估计电路,并统计幅值过大的信息比例。实验结果表明,该结构能以较小的性能损失降低LDPC译码器的复杂度。