面向方面的性能分析过程

面向方面技术能够将性能关注点模块化,它的一个核心思想是,不同方面可以独立开来使用不同方法来描述。分布式实时系统的时间分析是非常复杂的,不同的功能可能具有不同的时间特性需求。可以从分布式实时系统的关键属性——时间性出发,把时问方面进一步分解为确定的、不确定的和模糊的时间子方面,以便于使用合适的形式化语言表达。基于这个思想。提出一个面向方面的性能分析过程。     

面向方面的性能分析过程

面向方面技术能够将性能关注点模块化,它的一个核心思想是,不同方面可以独立开来使用不同方法来描述。分布式实时系统的时间分析是非常复杂的,不同的功能可能具有不同的时间特性需求。可以从分布式实时系统的关键属性——时间性出发,把时问方面进一步分解为确定的、不确定的和模糊的时间子方面,以便于使用合适的形式化语言表达。基于这个思想。提出一个面向方面的性能分析过程。     

实时系统的面向方面模型

基于UML的实时系统面向方面模型，能够把实时关注从系统中分离出来，形成一个独立于系统的时间方面，实现时间方面的并发设计和系统时间特性的统一管理。面向方面编程（AOP）技术允许把设计好的时间方面根据特定需要重新织入系统，组合为实时系统。模型扩展了UML来表达AOP技术和时间概念，并从系统的静态结构模型、动态行为模型和时间方面的织入等几部分建模实时系统。一个电梯控制系统例子充分说明这种设计过程。     

面向方面的时间特性建模

基于面向方面软件设计方法,分离出分布式式系统的时间特性作为一个方面单独建模,将时间子方面思想应用到统一建模语言(UML)建模中,利用随机实时时序逻辑和模糊时间Petri网扩展UML约束。实例证明,该建模方法可解决UML语义问题,使建模更准确,且为日后代码织入、自动生成和测试提供方便。     

双枝模糊时间Petri网可修复网络攻击模型

以具有时间特性的模糊时间Petri网为研究方法建立了一种新的网络攻击模型。在模型中主要引入双枝模糊集理论和可靠性理论。利用双枝模糊集中的上域（下域）表示攻击的促进因素（阻碍因素）,并在此基础上进行双枝模糊决策以决定变迁（攻击行为）激发对其后集中库所（攻击状态）的影响效果。该模型认为攻击过程是一个可修复的复杂系统,库所代表的攻击状态在随机失效后,便进入一个具有模糊时间区间的修复期,并在修复期后恢复攻击状态,这样做更符合攻击者总是维持攻击状态,使其利于攻击的事实。最后,对这种模型的攻击路径和系统的可靠性进行了分析,并以例子对模型进行了仿真验证。     

RPAA：一种基于时间特性的时间序列建模表示

滑动聚集平均近似PAA（Piecewise Aggregate Approximation）是一种表示时间序列的方法，它通过时间序列上滑动一个等宽的滑动窗口将时间序列分成小的区段。考虑到时间序列的时间特性q-不同区段的影响，本文提出了一种改进表示RPAA（Reversed Piecewise Aggregate Approximation）。RPAA表示对处于不同时间段的序列赋以不同的影响因子，具有线性时间复杂度，并且证明了RPAA满足下界定理，因而能够进行实际的查询。最后的实验表明该表示是有效的。     

软件质量的模糊属性及其表示

软件质量是一个模糊的概念,其主要表现是：软件质量等级通常以某一质量特性的指标值来划分,然而用户对软件质量的评价却是模糊的,为了处理软件质量的模糊属性,提出了3种描述软件质量（子）特性的模糊表示方法,并给出了这些表示方法的示例。     

基于模糊穴—穴映射的多变量模糊系统分析

在简要介绍了多变量模糊系统的模糊穴－穴映射（ＦＣＭ－Ｉ）模型的基础上，提出了一种对多变量模糊系统进行分解的方法，此法的核心在于认为任何复杂系统的动态都是由其隐含的稳定子动态和不稳定子动态聚合而成，而系统特性则主要取决于决定性子动态的性质，并介绍了确定系统决定性子动态和基于其上的多变量模糊系统渐近分析方法。     

基于方面的实时特性的研究与实现

针对实时系统中实时特性横切整个系统,跨越多个对象和模块,与核心功能混杂在一起,给这类系统的设计和维护带来很大风险和困难,而传统的软件开发方法又不能很好地解决这些问题的特点.利用面向方面(Aspect-Oriented)技术对横切特性具有封装并集中处理的能力,分析实时特性的特点,结合具体实例,针对不同类别的实时特性说明了面向方面的软件开发方法是如何把实时特性封装成为方面的,同时给出了相应的方面描述和实现方法,为实时特性从设计模型到方面代码的自动生成奠定了基础.     

基于UML的面向方面的实时系统建模方法

利用基于UML的面向方面编程(AOP)技术来建模实时系统,把实时关注从系统中分离出来,形成一个独立于系统的时间方面,实现时间方面的并发设计和系统时间特性的统一管理。AOP技术允许把设计好的时间方面根据需要重新织入系统,组合为实时系统。模型从系统的静态结构模型、动态行为模型和时间方面的织入等几部分来建模实时系统,并扩展了UML来表达AOP技术和时间概念,提高软件的重用性。一个电梯控制系统例子用来说明了这种建模方法。     

Aspect-Oriented Modeling and Verification with Finite State Machines

Aspect-oriented programming modularizes crosscutting concerns into aspects with the advice invoked at the specified points of program execution. Aspects can be used in a harmful way that invalidates desired properties and even destroys the conceptual integrity of programs. To assure the quality of an aspect-oriented system, rigorous analysis and design of aspects are highly desirable. In this paper, we present an approach to aspect-oriented modeling and verification with finite state machines. Our approach provides explicit notations (e.g., pointcut, advice and aspect) for capturing crosscutting concerns and incremental modification requirements with respect to class state models. For verification purposes, we compose the aspect models and class models in an aspect-oriented model through a weaving mechanism. Then we transform the woven models and the class models not affected by the aspects into FSP (Finite State Processes), which are to be checked by the LTSA (Labeled Transition System Analyzer) model checker against the desired system properties. We have applied our approach to the modeling and verification of three aspect-oriented systems. To further evaluate the effectiveness of verification, we created a large number of flawed aspect models and verified them against the system requirements. The results show that the verification has revealed all flawed models. This indicates that our approach is effective in quality assurance of aspect-oriented state models. As such, our approach can be used for model-checking state-based specification of aspect-oriented design and can uncover some system design problems before the system is implemented.     

Optimal design for robust control of uncertain flexible joint manipulators: a fuzzy dynamical system approach

A novel fuzzy dynamical system approach to the control design of flexible joint manipulators with mismatched uncertainty is proposed. Uncertainties of the system are assumed to lie within prescribed fuzzy sets. The desired system performance includes a deterministic phase and a fuzzy phase. First, by creatively implanting a fictitious control, a robust control scheme is constructed to render the system uniformly bounded and uniformly ultimately bounded. Both the manipulator modelling and control scheme are deterministic and not IF-THEN heuristic rules-based. Next, a fuzzy-based performance index is proposed. An optimal design problem for a control design parameter is formulated as a constrained optimisation problem. The global solution to this problem can be obtained from solving two quartic equations. The fuzzy dynamical system approach is systematic and is able to assure the deterministic performance as well as to minimise the fuzzy performance index.     

基于 UML扩展的面向方面建模 *

面向方面编程 ( AOP)把横切关注点从系统中分离 ,解决了面向对象编程 ( OOP)中代码纠缠、散射的问题。但在面向方面建模中 ,横切方面没有得到很好的支持。首先 ,在统一建模语言 ( UML)元模型的基础上利用类图建立了整体框架模型 ,设计了核心类、方面、横切元素及其之间的关系 ;其次 ,利用 UML扩展机制为切点、通知、方面等主要元素建立了新的模型 ,设计了它们与方面之间新的关联关系并为其定义了语义。通过 UML扩展,使得 UML能够直接表达面向方面概念 ,支持面向方面建模设计 ,实现了面向方面模型     

基于 UML扩展的面向方面建模 *

面向方面编程（AOP）把横切关注点从系统中分离,解决了面向对象编程（OOP）中代码纠缠、散射的问题。但在面向方面建模中,横切方面没有得到很好的支持。首先,在统一建模语言（UML）元模型的基础上利用类图建立了整体框架模型,设计了核心类、方面、横切元素及其之间的关系;其次,利用UML扩展机制为切点、通知、方面等主要元素建立了新的模型,设计了它们与方面之间新的关联关系并为其定义了语义。通过UML扩展,使得UML能够直接表达面向方面概念,支持面向方面建模设计,实现了面向方面模型的可视化和可辨别性;整体框架模型使得面向方面整体结构清晰,各个核心元素之间关系明确,为面向方面建模提供了一个整体设计平台,提高了面向方面软件设计的模块化,增强了代码的重用性和系统的可维护性。     

不确定性机械系统的最优鲁棒控制设计: 模糊法

针对不确定性机械系统,提出了一种新的最优鲁棒控制方法.本文用模糊法去描述机械系统中的不确定性.机械系统的性能要求是确定的(保证最低要求),同时也是模糊的(成本控制里用到).所提出的控制方法是确定的,而不是基于假设的规则.经过严格的理论证明,控制系统最终可达到理想的性能指标.基于模糊信息,本文设计了一个性能指标(综合成本,包括系统的平均模糊性能和控制成本).通过最小化此性能指标,可解决控制的最优设计问题.这种最优设计方法可得到唯一的解析形式的最优解.总的来说,这种最优鲁棒控制方法较为系统,能够保证确定的系统性能得以实现,同时控制成本最小.最后,本文选了一个机械系统作为例子.     

Fuzzy random multi-objective optimization based routing for wireless sensor networks

Wireless sensor networks are deployed in complex and uncertain environments, and multiple objectives of routing algorithms are expected to be optimal. However, routing algorithms based on deterministic single objective optimization may not flexibly meet the above needs of applications. This paper adopts fuzzy random optimization and multi-objective optimization, introduces fuzzy random variables to describe both fuzziness and randomness of link delay, link reliability and nodes’ residual energy, and proposes a routing model based on fuzzy random expected value and standard deviation model. A hybrid routing algorithm based on fuzzy random multi-objective optimization is designed, which embeds fuzzy random simulation into genetic algorithm with Pareto optimal solution. Simulation results show that the presented algorithm, by adjusting the parameters of fuzzy random variables for depicting both fuzziness and randomness, achieves a longer lifetime and wider performances of delay, latency jitter, reliability, communication interference, energy and balanced energy distribution. Therefore, the presented algorithm can meet different application needs of the cluster head network in the two-tiered wireless sensor networks.     

COMPUTER-AIDED DIAGNOSIS OF THE PAROXYSMAL ATRIAL FIBRILLATION: A FUZZY-EVOLUTIONARY APPROACH

This paper presents an integrated fuzzy-evolutionary methodology to address computer-aided diagnosis in medical applications by using features extracted from biosignal processing. In the proposed methodology, a deterministic crowding genetic optimizer designed to provide high-diversity solutions is used for weighted feature selection, and the diagnostic decision is made by a binary k-nearest neighbor classifier. Weight vector solutions resulting from the optimization stage are processed by a fuzzy rules generator to retrieve a fuzzy model giving friendly information to the medical specialist about the role of the different features in the diagnosis. This allows the design of efficient diagnosis protocols. The overall diagnostic methodology is applied to Paroxysmal Atrial Fibrillation detection based on analysis of nonfibrillation ECGs, obtaining a fuzzy model consistent with previous work in this field.