一种状态事件故障树的时间特性分析方法

状态事件故障树是一种适合于描述构件化嵌入式系统失效因果链的建模技术,其顶层事件描述失效发生的结果.对顶层事件发生的平均时间进行分析,是获得系统平均失效时间参数的一种有效方法,可为系统的安全性评估提供支持.由于状态事件故障树缺乏严格语义,使得必须先对其进行形式化描述才能进行定量分析.为此,提出了一种基于交互马尔可夫链的状态事件故障树时间特性分析方法.首先,精化交互马尔可夫链的交互动作,建立接口交互马尔可夫链模型,并基于该模型对状态事件故障树的构件和逻辑门进行形式语义描述;其次,通过并行组合构件与逻辑门的形式语义模型,得到整个状态事件故障树的形式语义模型,并在该过程中使用弱互模拟对状态空间进行约简;然后,基于状态事件故障树的形式语义给出顶层事件发生的平均时间计算方法;最后,给出飞机着陆雷达控制系统和喷淋防火系统的状态事件故障树时间特性分析的实例研究.为构件化系统失效时间特性的分析提供了一种新方法.     

使用事件自动机规约的C语言有界模型检测

提出使用事件自动机对 C 程序的安全属性进行规约,并给出了基于有界模型检测的形式化验证方法。事件自动机可以规约程序中基于事件的安全属性,且可以描述无限状态的安全属性。事件自动机将属性规约与C程序本身隔离,不会改变程序的结构。在事件自动机的基础上,提出了自动机可达树的概念。结合自动机可达树和有界模型检测技术,给出将事件自动机和C程序转化为可满足性模理论SMT(satisfiability modulo theory)模型的算法。最后,使用SMT求解器对生成的SMT模型求解,并根据求解结果给出反例路径分析算法。实例分析和实验结果表明,该方法可以有效验证软件系统中针对事件的属性规约。     

一种级联过程神经元网络及其应用研究

针对连续系统输入过程可分为若干时间阶段,输出为一个即依赖于当前阶段系统过程输入,又与前一阶段系统状态有关的离散过程,提出了一种级联过程神经元网络模型.将连续输入信号分阶段处理,不同阶段系统输入输出映射关系用不同过程子网络描述.考虑过程神经元网络计算的复杂性,提出了一种基于函数正交基展开的学习方法,利用基函数的正交性,简化计算过程.文中给出了学习算法,并以油藏开发三次采油过程模拟为例验证了模型和算法的有效性.     

面向事件图和事件时态逻辑的模型检验方法

针对目前没有适合直接对事件图模型进行性质规约的时态逻辑语言,提出一种基于事件的时态逻辑(event temporal logic,简称ETL).ETL以事件作为原子命题,根据事件图的特点增加了对事件取消操作、模型实例化、时间约束和同时事件优先级的表达能力,便于仿真领域的用户在模型检验过程中简洁地对基于事件图的模型应满足的性质进行描述.然后,在ETL公式和自动机理论的基础上,给出了面向事件图和ETL的模型检验方法来判断事件图模型是否满足ETL描述的性质规约.实例验证了ETL对事件图模型具有足够的表达能力以及该方法的有效性.     

化工过程仿真培训系统的单元过程多模型集成

该文提出经工过程仿真训练系统的单元过程多模型集成方法，用有限状态自动机控制的集成多模型描述方法，描述了经工过程仿真系统的单元过程模型，进而讨论了对集成的多模型进行仿真的方法，提出了状态转换的监测与协调算法。把引发状态转换的事件分析为四类：数据通讯，教师台操作高等系统事件，外部操作，发生时间可预先确定的显式事件；由工艺参数和／或控制信号的变化引发的，发生时间不能预先定的隐式事件，分别讨论了多各事件在     

分散事件触发NCS的H∞控制器设计

针对具有时变时延的网络化控制系统（networked control system,NCS）,提出一种新的分散事件触发通讯机制。该机制可以有效的节约网络资源并且不依赖于状态数据的完整信息,若干个空间分布式传感器结点采集状态数据的局部信息并根据子传输机制传输信号。本文首先建立包含网络时延和分散事件触发条件的闭环NCS模型,然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法给出闭环系统渐近稳定的充分条件,进而给出H∞控制器和分散事件触发机制的协同设计方法,最后通过Matlab数值仿真验证该方法的有效性。     

有穷机和逻辑结合的电子商务协议分析方法

提出一种扩展的有穷自动机模型,并结合卿-周逻辑给出一种新的电子商务协议形式化分析方法,用于分析电子商务协议的可追究性、公平性和时限性.该方法结合了模型检测和逻辑分析两种形式化分析方法的优点,可以准确形象地描述协议的具体运行过程,并且在发生重放攻击时能够正确分析各方的责任.利用该方法对Kim等人提出的改进版ZG协议进行了实例分析,给出了描述该协议运行过程的状态转换图,结合状态转换图对该协议分析得出其满足可追究性、公平性、时限性,并且不存在被重放攻击的可能.最后用时间自动机UPPAAL验证了新方法中有穷自动机模型的准确性和时限性分析的有效性.     

逻辑Petri网非自由选择结构模型修复方法

业务过程通常在信息系统中实现之前由过程模型描述和验证。过程模型可以描述系统的特性,并通过向系统设计者提供反馈的功能来验证系统的正确性。当系统生成的事件日志中的活动与过程模型中的活动存在偏差时,需修复现有模型。对于含非自由选择结构的模型,尽管事件日志中的活动可以由现有的修复方法而得到重放,但修复后的模型往往会与原模型在结构上有很大的不同,此外,还会导致模型精确度不高且模型结构复杂。因此本文提出一种基于逻辑Petri网新的模型修复方法。首先给出了变迁对和后继关系的概念,构造出后继关系矩阵。接着通过遍历变迁对来确定模型需要修复的位置。最后通过实验验证方法的正确性和可行性。     

离散事件动态系统的代数模型及其控制器的分析计算

本文在离散事件动态系统的Ｐｅｔｒｉ网图形描述的基础上建立了相应的代数模型，该模型可以用来计算无竞争无回路Ｐｅｔｒｉ网的“最大状态”；该“最大状态”的计算在本文给出的动态反馈控制器中得到了应用。     

一个普适计算环境中的定位隐私保护模型*

随着普适计算技术的发展,在普适环境中的应用服务也日益增多。这些服务通常都是基于用户位置的服务,然而,用户的定位信息中往往直接或间接地包含着用户的隐私内容。针对如何在获取个性化定制服务的同时保护用户的定位隐私这一问题展开讨论,提出了一种定位信息采集和假名使用的策略,并基于该策略建立了一个普适计算环境中的定位隐私保护模型。     

Web机群服务质量控制自管理模型

基于服务类别的资源请求和服务等级给出一种资源划分策略,对各类别的服务请求状态进行建模,使用反馈控制理论的方法对各类别资源进行动态调整,与资源调整规则相结合,以适应访问的突发性和保证服务质量要求,实现了Web机群服务质量的自管理。实验表明自管理模型能有效支持区分服务质量和资源效用控制。     

Enhanced dynamic programming algorithms for series line optimization

Dynamic programming value iteration is made more efficient on a five-machine unreliable series line by characterizing the transient and "insensitive" states. Holding costs are minimized subject to a service level constraint in a make-to-stock system with backordering. State-space truncations are chosen by checking the recurrent class in previous runs. An approximate model is developed that reduces the number of machine states. Monotone control theory is used to restrict the search for a control switching surface. Numerical optimal policies are compared with the heuristic control point policy and several characteristics of optimal policies are identified.     

Modeling and analysis for streaming service systems

The proliferation of streaming service system in various application areas gains increasing importance and also poses more challenges in the research of streaming service system. In this paper, we propose a novel dynamic model composed of a set of differential equations to describe the evolution of streaming service systems. And in the model, we focus on how the policies for admission control and peer selection influence on the system. We first introduce a flexible abstraction of streaming service systems. The abstraction is generally enough to capture the essences of streaming service systems with different structures, physical characteristics, software protocols and client behaviors. Then, by analyzing the state which is defined as the number of requests, a novel dynamic model is developed in microscopic scale to characterize the behaviors of streaming service systems. The model proposed in this paper demonstrates the interactions between clients and servers and also between different servers. The interactions are primarily influenced by the admission control policy and peer selection policy. Finally, some experiments are designed to verify the validation and reasonability of the model.     

混合电梯群控系统建模及免疫优化派梯策略

电梯群控系统是一种典型的混合系统,包含了连续状态和离散状态以及复杂的人为逻辑策略,利用细胞自动机原理对电梯群控系统建模,能准确描述系统的连续动态、离散事件及其相互影响,同时也能完整有效地包容各电梯运行及管理两大部分。模型结构简单,具有较强适应能力和可扩展性。将人工免疫优化算法应用于混合电梯群控系统中进行派梯优化,模拟生物免疫系统的人工免疫（AI）优化算法采用高变异克隆避免种群陷入局部最优,加速优化速度,取得了比较好的效果。     

随机需求下的选址一库存配送系统集成规划模型及算法

研究了随机需求条件下由单供应商、候选分拨中心和分销点构成的选址-库存问题,分销点、分拨中心分别基于周期检查(R,s,Q)和连续检查(s,S)库存控制策略．综合考虑库存成本、运输成本和设施成本之间的均衡关系,建立了二级库存与无能力约束选址集成规划模型．给出了适合求解实际规模问题的拉格朗日松弛算法,提出了求解子问题的有效启发式方法,改进了次梯度优化方法．通过仿真试验验证了模型的正确性和算法的有效性．最后讨论了相对于传统规划方法,需求方差、服务水平、持有成本、提前期等关键库存控制参数对系统运营成本节约的影响规律．     

随机需求下的选址-库存配送系统集成规划模型及算法

研究了随机需求条件下由单供应商、候选分拨中心和分销点构成的选址－库存问题, 分销点、分拨中心分别基于周期检查(R, s,Q)和连续检查(s, S)库存控制策略. 综合考虑库存成本、运输成本和设施成本之间的均衡关系, 建立了二级库存与无能力约束选址集成规划模型. 给出了适合求解实际规模问题的拉格朗日松弛算法, 提出了求解子问题的有效启发式方法, 改进了次梯度优化方法. 通过仿真试验验证了模型的正确性和算法的有效性. 最后讨论了相对于传统规划方法, 需求方差、服务水平、持有成本、提前期等关键库存控制参数对系统运营成本节约的影响规律.     

基于软件定义网络的媒体分发网络的接入控制

针对软件定义网络（SDN）环境下的媒体分发网络的接入控制问题,提出了一种综合考虑服务节点和传输链路服务性能优化问题的接入控制方案。该方案利用SDN控制器对路由器的直接管控和对全网的感知能力,对应用层上服务节点服务性能和网络层上服务节点到用户之间的传输链路的服务性能进行联合优化,减少了链路拥塞对数据传输和用户服务质量的影响。首先,为SDN服务系统的接入控制过程建立部分可观Markov决策过程（POMDP）模型;然后,使用基于观测的随机策略作为系统的接入控制策略;最后,通过策略梯度算法对接入控制策略进行优化,求解出模型的最优策略。仿真结果表明,与尽力而为的服务策略相比,基于POMDP模型的最优接入控制策略使系统性能提高了10%,验证了所提方法的有效性。     

Web服务访问控制策略研究

Web服务环境中,交互实体通常位于不同安全域,具有不可预见性。Web服务应该基于其他与领域无关的信息而非身份来实施访问控制,以实现对跨域未知用户的访问授权。为此,提出了适应于Web服务的基于上下文的访问控制策略模型。模型的核心思想是将各种与访问控制有关的信息统一抽象表示为一个上下文概念,以上下文为中心来制定和执行访问控制策略,上下文担当了类似基于角色的访问控制(RBAC)中角色的概念。基于描述逻辑语言(DL),定义了基于上下文的访问控制策略公理,建立了访问控制策略知识库,提出了访问控制策略的逻辑推理方法。最后基于Racer推理系统,通过实验验证了方法的可行性和有效性。     

服务率不确定的单站点传送带给料加工站系统鲁棒优化控制

研究了服务率不确定情况下的单站点传送带给料加工站(CSPS)系统的鲁棒优化控制问题。在仅知服务率区间的条件下,以CSPS系统的前视距离作为控制变量,将鲁棒优化控制问题建模成不确定参数的半马尔可夫决策过程(SMDP)的极大极小优化问题,在状态相关的情况下,给出全局优化算法进行鲁棒控制策略求解。首先,运用遗传算法求解固定策略下的最差性能值;其次,根据求解得到的最差性能值,运用模拟退火算法求解最优鲁棒控制策略。仿真结果表明,服务率不确定的CSPS系统的最优鲁棒性能代价与服务率固定为区间中值系统的最优性能代价相差不大,并且随着不确定区间的缩小,两者的差值越小,说明了全局优化算法的有效性。