基于无线传感网与智能终端的环境监测系统

环境监测在现代生活中越来越重要。本文面向无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)设计实现了针对多种环境信息的监测系统,并可根据信息控制家电设备。系统以CC2530为传感节点主控芯片,外连温度传感器、光照传感器、空气质量传感器、人体红外传感器以及电磁式继电器,将传感器采集的信息进行数据融合,汇集到服务器平台。用户使用移动终端登录到服务器,即可查看各种环境信息、家电设备状态及控制设备的开关。通过对系统进行整体运行调试,结果表明,系统具较好的适配性和通用性,能完成信息的采集、融合、查看以及设备控制,并且系统简单易用,便于移植和扩展。     

无线传感器信息融合在环境监测系统中的应用

本文面向无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)设计实现了基于多种环境信息融合的环境监测系统。通过无线传感节点采集温度、湿度、空气质量、光照等环境信息,将同种类型传感器采集的信息使用自适应加权算法进行一级融合,并上传到服务器平台,服务器使用BP神经网络算法对不同的环境信息进行二级融合。用户可以使用PC终端或移动终端查看各种环境信息,服务器能够对信息融合的决策建议进行推送及报警。结果表明,系统能完成环境信息的采集、融合、查看以及推送,将两级信息融合算法应用到系统中,提高了信息的准确性及系统的稳定性。     

基于模型检测的微服务组合平台QoS验证

针对当前缺少对微服务组合平台的服务质量（QoS）指标进行分析验证的问题，提出一种基于模型检测的形式化验证方法，对影响微服务平台性能的因素进行分析评估。首先，将微服务组合的服务资源配置过程划分为服务请求、资源配置和服务执行3个阶段，并分别由服务请求队列、服务请求配置器和提供服务资源的虚拟机等模块实现；其次，将各个模块的实现过程建模为带标记Markov回报模型（LMRM），借助类似于进程代数的同步概念获得微服务组合过程的全局模型；接着，用连续随机回报逻辑公式刻画期望的QoS指标；最后，将形式模型与逻辑公式作为模型检测工具PRISM的输入以获得验证结果。实验结果表明，LMRM可较好地用于微服务组合平台的建模和QoS验证分析。     

基于数字孪生技术的编程语言实践教学过程的智能监控及优化

为了对实践教学过程进行全息监控及智能优化,提出将数字孪生技术引入程序设计课程的编程实践教学环节,基于数字孪生概念构建学生编码过程的数字孪生过程,并给出基于机器学习的编程行为模式挖掘、编码过程实时干预反馈等实施方案。     

云计算环境下聚合服务的随机模型检测

当前缺乏对聚合云服务正确性、响应时间和费用约束统一进行验证的有效方法。扩展基本工作流模式,增强概率、随机、不确定选择的刻画能力,用于定义聚合云服务的服务流程,将流程定义转换为连续时间Markov回报过程,扩展连续随机回报逻辑CSRL,用以刻画增强行为描述的统一验证属性,给出随机模型检测方法。分析表明,该方法能有效刻画运行时云服务动态行为并对其正确性、可靠性进行验证。     

基于运动状态的延迟容忍网络受控传输路由算法

根据延迟容忍网络(Delay/Disruption Tolerant Networks,DTN)中节点移动特性,提出基于移动节点运动状态的延迟容忍网络受控传输路由协议。通过获取信息传输范围内各邻居节点的运动信息,筛选符合预期要求的节点作为中继节点进行消息转发。     

基于Petri网可达分析的代码搜索方法

复用已有高质量源代码可提高软件开发效率及软件质量.当前,基于用户提供的输入/输出对的匹配判断是代码语义搜索的主要方法之一,但该方法难以刻画完整代码行为,且仅能处理单输入类型.提出一种针对多种形式类型匹配的代码语义搜索方法.首先将代码集内各个代码片段中数据对象个数及类型的加工过程转换为Petri网模型;其次根据用户查询中蕴含的数据类型及个数、输出数据类型等约束来构造Petri网初始标识和目标标识;然后在Petri网中通过可达图及诱发网分析判断是否存在相应的可达路径,从而获得代码匹配依据.分析及实验表明,该方法能有效实现多种形式的输入/输出类型匹配的代码搜索,且相对于传统类型匹配方法,能明显提高搜索准确度和效率.     

随机模型检测连续时间Markov过程

功能正确和性能可满足是复杂系统可信要求非常重要的两个方面。从定性验证和定量分析相结合的角度,对复杂并发系统进行功能验证和性能分析,统一地评估系统是否可信。连续时间Markov决策过程CTMDP(Continuous time Markov decision process)能够统一刻画复杂系统的概率选择、随机时间及不确定性等重要特征。提出用CTMDP作为系统定性验证和定量分析模型,将复杂系统的功能验证和性能分析转化为CTMDP中的可达概率求解,并证明验证过程的正确性,最终借助模型检测器MRMC(Markov Reward Model Chcckcr)实现模型检测。理论分析表明,提出的针对CI'MDP模型的验证需求是必要的,验证思路和方法具有可行性。     

一种刻画功能和时间空间性能的统一验证模型atsFPM

对复杂信息系统的功能、性能进行组合验证,进而评估系统是否安全、可信,是当前的研究热点,但目前缺乏增加空间约束的验证模型.文章扩展已有的功能、性能验证模型,在状态空间上定义空间要求函数,提出一种刻画功能、时间和空间性能的统一验证模型atsFPM.给出基于正则式的路径范式描述信息系统行为的功能属性,给出atsFPM模型的语法和语义,构造路径范式与系统模型的积自动机,证明积自动机与原始模型在功能刻画、时间和空间描述上的等价,提出针对atsFPM的功能性能组合模型验证算法.实例分析表明,atsFPM统一验证模型能够有效解决信息系统功能和性能的组合分析问题,确保系统正确、安全、可信.     

云环境下可用性感知的并行任务调度方法

云计算是一种新兴的计算模式,倡导一切皆服务.云计算由于能够共享分布在世界各地的计算资源,在大规模计算和数据存储中越来越受到重视.云计算是当前IT工业界、学术界研究的热点领域,云环境中的资源可用性已成为云计算不可忽视的问题.对于云计算,当处理器的处理速度不同,不是一直可用于计算时,可用性成为设计和发展云计算系统的关键需求.根据并行任务图及树形云平台的结构特点,分别讨论了影响并行任务可用性需求和计算资源可用性保障的关键因素,给出一种可用性的量化计算公式,并且通过感知任务“可用性需求”和计算资源“可用性保障”,实现可用性匹配,提出了两种可用性感知的调度算法Afsa和Agsa.模拟实验表明该算法能够改善云环境中资源可用性和可靠性,对提高任务调度的成功率具有实际意义.