非等间距GM(1 ,1) 模型建模研究

基于灰色模型的指数特性和积分定义,提出了一种重构非等间距序列的GM(1,1)模型背景值的方法,用该方法重构的背景值更加精确,可以提高GM(1,1)模型的拟合精度和预测精度,进一步拓广GM(1,1)模型的应用范围.     

面向多任务的可重构星载计算机设计

为了使可重构星载计算机更好地满足微小卫星中多任务、多进程的工作需求,对其传统的体系结构进行了改进,参照生物体中干细胞的管理机制提出了一种现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)资源的动态管理方法,并以此为基础结合动态部分重构技术提出了一种能够根据星上任务进程自主调整电路结构的可重构星载计算机设计方法。该体系结构在消除可重构星载计算机中多个任务进程之间对硬件电路功能单元竞争的同时,不但简化了在轨升级机制,大幅减少了硬件升级所需上传的文件大小,还在系统层面增强了其对辐射损伤的应对能力。经过与传统星载计算机(386-EX)和普通可重构星载计算机的对比实验,可以看出该体系结构在多任务、高计算量的工作环境下具有非常明显的优势。     

一种基于UML序列图的状态图合成方法

逆向工程作为辅助程序理解的重要手段,逐渐成为软件工程领域的研究热点。基于面向对象软件的动态本质,研究动态模型的抽象和转换方法对理解该类软件特征具有重要意义。在分析UML序列图和状态图模型的基础上,借鉴BK算法核心思想,给出了一种从UML序列图合成状态图的方法。最后,通过系统的实验研究,验证了该方法的有效性。     

递归神经网络在堆石坝地震响应分析中的应用

针对堆石坝系统的地震响应分析问题，提出了一种递归神经网络建模方法。该神经网络模型包含内部状态神经元的反馈并具有状态空间形式。借助于该网络模型的逼近能力和动态信息存储能力，从观测的结构动态系统输入输出数据中重构原系统的输入输出特性，并对新的输入信号做出相应的预测和响应。分别对理想的有限元响应数据和实测的响应数据进行了仿真。结果表明，所提出的神经网络方法较好地学习了这两组结构系统的动态特性，并显示出较好的预测效果。     

知识化制造系统自重构中的灰色决策方法研究

针对知识化制造系统自重构中模式选择的决策问题,提出了一种灰色决策树的方法.首先对影响知识化制造系统决策的因素进行分类和分析,给出了其决策因素的概念模型,并采用不同的评价方法对各影响因素进行了评价.然后基于关联分析,提出了灰色决策树的模型,并给出了其决策的详细步骤.最后应用该方法,结合实例对知识化制造系统自重构的决策进行了说明.决策的结果表明该方法可以有效解决知识化制造系统自重构中模式选择的问题,为知识化制造系统模式选择的决策提供了一种方法.     

双目视觉在粒子图像测量中的研究

针对粒子测速系统中空间点立体匹配难、空间信息难以表示的问题,构建了基于双目视觉的三维粒子测速一般模型。模型中提出并采用了分层提取的逐层相关法:即先对三维空间进行二维切分,然后结合粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术与粒子追踪测速(particle tracking velocimetry,PTV)技术对不同帧的二维粒子层面进行相关处理并求出粒子运动矢量。最后平面校正实验、空间切片重构实验以及人工合成粒子图的测速试验均证明了该方法的可靠性,使用该方法可以较精确的得到可测范围内空间任意点的矢量场。     

一种基于元模型和多视图的企业目标建模方法

信息系统的成功研发很大程度上依赖于高质量的系统需求.企业建模可以析出目标模型,为系统需求提供依据.给出了反映企业本质属性的,具有严格语义的企业元模型.在元模型驱动下,用组织视图和业务视图对企业的组织结构和动态行为进行建模,并通过组织和业务视图建模间接地构建目标模型.这种方法使分析人员在实际建模时,能够有效地理解企业,构建目标模型.     

Mamdani型概率模糊系统建模方法

针对模糊系统不能有效表示系统中的随机性,给出了一种Mamdani型概率模糊系统的建模方法。该模型不需要领域专家的知识,可以直接从已有数据生成概率模糊规则。相应地给出了一种概率模糊推理方法。概率模糊系统综合了模糊系统的易理解性和概率系统的统计特性,能够对数据中的随机性进行更好地表示和处理。以概率模糊系统在时间序列分析中的应用为例,通过与“查表法”(table look-up scheme) 的比较,说明了所提方法的有效性。     

基于IMM/EA的卫星姿态控制系统重构容错控制

研究了在轨卫星姿态控制系统发生可修复性故障状况下的系统重构容错控制。对于处于稳态的三轴稳定卫星,当姿态发生突变时,启动故障检测与诊断(FDD)子系统,采用交互式多模型(IMM)算法得到故障发生的位置以及故障模型,同时利用故障模型中的动力学系统进行特征结构配置(EA),生成重构控制器对原系统进行补偿控制。将FDD过程与重构控制器的设计过程结合,避免了单独设计FDD子系统然后再进行系统重构带来的计算量和时间延迟。最后通过数值仿真验证了该算法的有效性。     

基于QFD和Kano模型的供应商选择方法

为降低供应商选择过程中的主观偏见和不确定性,综合应用QFD、Kano模型和模糊集理论提出了一种新的供应商选择方法.应用QFD方法将需方对欲购产品的各项需求转换为可精确度量的、与该产品相联系的工程特性;通过专家打分,确定各项需求的相对权重、各工程特性间的关联强弱,以及各项需求与工程特性间的关系,并用非对称三角模糊数进行定量描述,据此计算各工程特性的权重,得到供应商选择的质量屋.然后,根据权重对全部工程特性进行排序,将排序结果区分为Kano模型中的3类需求,并用Kano系数表示.最后,综合工程特性值和Kano系数得到候选供应商在各特性上的表现得分,经加权求和可获取该供应商的总得分.通过算例验证了所提方法的有效性,并进行了决策者的敏感性分析.     

EVOKE: A Value-Driven Concept Selection Method for Early System Design

The development of new technologically advanced products requires the contribution from a range of skills and disciplines, which are often difficult to find within a single company or organization. Requirements establishment practices in Systems Engineering (SE), while ensuring coordination of activities and tasks across the supply network, fall short when it comes to facilitate knowledge sharing and negotiation during early system design. Empirical observations show that when system-level requirements are not available or not mature enough, engineers dealing with the development of long lead-time sub-systems tend to target local optima, rather than opening up the design space. This phenomenon causes design teams to generate solutions that do not embody the best possible configuration for the overall system. The aim of this paper is to show how methodologies for value-driven design may address this issue, facilitating early stage design iterations and the resolution of early stage design trade-offs. The paper describes how such methodologies may help gathering and dispatching relevant knowledge about the ‘design intent’ of a system to the cross-functional engineering teams, so to facilitate a more concurrent process for requirement elicitation in SE. The paper also describes EVOKE (Early Value Oriented design exploration with KnowledgE maturity), a concept selection method that allows benchmarking design options at sub-system level on the base of value-related information communicated by the system integrators. The use of EVOKE is exemplified in an industrial case study related to the design of an aero-engine component. EVOKE’s ability to raise awareness on the value contribution of early stage design concepts in the SE process has been further verified with industrial practitioners in ad-hoc design episodes.     

基于MBSE的民机系统功能建模方法

针对传统系统工程存在的迭代周期长、开发效率低、模型二义性等问题, 结合基于模型的系统工程理念, 将敏捷系统工程概念引入到民机研制过程中, 并利用系统建模语言定义了基于场景的功能建模方法, 详细分析了民机自动飞行控制系统高度控制用例的顶层功能愿景, 建立了对应的功能模型和接口描述视图。该方法以迭代的形式展开系统功能建模, 能够充分保证需求和功能模型紧密结合, 正向构建满足民机系统以需求为导向的功能建模方法, 为民机系统的架构设计工作提供基础。     

基于目标的C4ISR系统需求行为建模

获取C4ISR系统需求非常困难,为了准确获取系统需求,尤其是动态行为需求,需要对系统行为进行建模。为此借鉴面向目标的需求分析方法,在C4ISR系统需求描述语言MEISRDL的基础上,提出了基于目标的行为建模方法。首先分析作战任务以识别作战目标,通过精化目标构造目标模型,然后将目标作为职责分配于作战实体,最后重点分析作战实体要实现作战目标应具备的内部和外部行为。状态模型、交互模型和行为关系模型提供了多种行为描述和分析方法。通过一个实例介绍了建模的过程,验证了该方法的可行性。     

A Critical Systems Approach to Elicit User-Centric Business Intelligence Business Requirements

This paper describes an action research study where the researcher developed and tested an alternative business requirements elicitation approach that enables reflection on business intelligence business requirements from a social/organisational perspective and, accordingly, surfaces user-centric requirements that support development of systems that are technically good and effectuate organisational improvement. It is based on critical systems heuristics, a framework that facilitates participative discourse to surface contributing and consequential factors of a planned social system, i.e. relevant sources of motivation; expertise; inflicting and controlling boundaries; and sources of moral and political justification acting as guardians for all that will be impacted upon by the adjusted social reality caused by the new system. Such an approach is valuable to developers of business intelligence systems; it complements traditional requirements gathering approaches. Present-day organisations require efficacious decision-making capabilities to succeed—business intelligence systems enable efficacious decisions. However, business intelligence systems often fail, at great expenses to organisations. They fail due to social/organisational infeasibility, rather than technical insufficiency; they fail when developers lack adequate understanding of users’ business requirements. Appropriate business requirement specifications entail more than definitions of functional, non-functional and technical attributes of new systems. Business requirements must also capture the social/organisational context of a system, i.e. the impact that it will inevitably have on users and the organisational environment, so as to ensure that it ultimately bring about improvement. The approach developed in this study enables elicitation of user-centric business requirements.

     

基于MBSE的民机功能需求辨识与确认

为构建与飞行任务需求匹配的飞机系统功能架构,在民机系统概念设计阶段引入基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)的改进方法,明确了MBSE的民机系统关键功能架构的正向设计过程。以民机典型任务场景“应急复飞”作为研究案例。通过辨识典型民机的功能需求,构建基于人机联合仿真实验的功能需求架构,记录需求的确认过程,实现捕获需求的功能黑盒解白,并利用MBSE架构中功能状态机仿真验证需求的完备性与合理性,最终确保功能设计阶段捕获功能需求过程的可追溯性。可应用于以航空器为代表的复杂系统,能将客户的模糊需求转化为可应用工程实践方法加以验证的具体功能,完善系统功能架构,满足高层级的技术需求。     

属性约简中的近似问题研究

现有相对约简实际上只是在保持所关心范畴的下近似不变的前提下对属性进行约简,这对于不协调信息系统来说,可能会使所关心范畴的上近似变大,从而使其近似精度减小,导致有用信息的丢失.为此,针对属性约简中的近似问题进行了研究,引入近似相对约简概念,利用近似相对约简替代现有相对约简来处理不协调信息系统,以克服现有相对约简在不协调信息系统中所带来的缺陷.同时,证明了在协调信息系统下,条件属性集相对决策属性集的近似相对约简和相对约简是等价的,并提出了一种基于近似相对约简的简便属性约简算法.     

信息系统开发的并行工程方法

叙述了并行工程的概念和特点 ,并且将并行工程的原理应用于信息系统开发过程 ,提出了信息系统开发的生命周期、信息系统开发的上游工程和下游工程等概念 ,并以一具体开发实例说明这种方法的优点 .     

On invariant checking

Checking whether a given formula is an invariant at a given program location (especially, inside a loop) can be quite nontrivial even for simple loop programs, given that it is in general an undecidable property. This is especially the case if the given formula is not an inductive loop invariant, as most automated techniques can only check or generate inductive loop invariants. In this paper, conditions are identified on simple loops and formulas when this check can be performed automatically. A general theorem is proved which gives a necessary and sufficient condition for a formula to be an invariant under certain restrictions on a loop. As a byproduct of this analysis, a new kind of loop invariant inside the loop body, called inside-loop invariant, is proposed. Such an invariant is more general than an inductive loop invariant typically used in the Floyd-Hoare axiomatic approach to program verification. The use of such invariants for program debugging is explored; it is shown that such invariants can be more useful than traditional inductive loop invariants especially when one is interested in checking extreme/side conditions such as underflow, accessing array/collection data structures outside the range, divide by zero, etc.     

面向作战网络的层次化涌现建模方法

涌现现象不仅导致系统复杂性,同时也是系统自适应演化能力的来源。把涌现引入到系统设计过程,把传统系统工程自顶向下的设计方法与基于涌现的自底向上设计方法相结合,能够同时满足系统的有序性和涌现性的要求,以整体目标引导下的自组织涌现来构建具有演化能力的复杂系统。军事指挥控制和作战能力生成过程有较严格的上下级层次关系,同时复杂的战场环境又会导致大量难以预测的涌现现象,根据这些特点,建立层次化嵌套OODA网络控制与分层涌现相结合的模型。