物联网软件体系结构中的感执模型的求精

物联网的基本功能是感知物理环境,并根据实时的感知信息和用户的执行需求实现对物理环境的控制.因此,感执模块是物联网软件的核心模块.为最终将软件体系结构应用于物联网软件的开发,在基于物理模型的物联网软件体系结构（physical-model driven software architecture,简称PMDA）研究的基础上,对PMDA 中的感执模型SEM进行求精,求精后的感执模型称为R-SEM.R-SEM 考虑了物联网的特有属性,将SEM的内部构件按照物理应用的感执工作流程分解为用通信顺序进程（communication sequential process,简称CSP）表达的子构件来说明构件端口的功能实现,并采用CSP 中的导管运算符来说明子构件的端口与构件的端口之间的同步,通过CSP 描述了子构件与子构件之间的交互.使用进程分析工具（process analysis toolkit,简称PAT）对R-SEM 进行了验证.验证结果表明：R-SEM 中子构件之间的交互、子构件的端口与构件的端口之间的同步保持了SEM 所具有的保证物理应用之间有效互联的性质——不死锁、不中止和不发散.由于R-SEM 精化了SEM 的内部组成,且保持了SEM 的有效互联性质,因此,R-SEM 对最终将PMDA 应用于物联网软件的开发具有实际的指导意义.     

基于Spin的Rdt2.2及其改进的形式化分析

用Promda语言对滑动窗口协议中的Rdt2.2模型进行了描述,通过Spin对该描述进行了形式化分析验证,并发现存在一个死锁.进而对该协议进行改进,采用添加定时器的方法解决了死锁问题,通过这种形式化验证增加了协议的正确性和可靠性.     

基于政务物联网应用的社会感知过程建模

社会感知网络（SAN）正在成为一种新的应用范式,为了探究评价这种感知的完整性,基于电子政务物联网应用的社会感知过程特点,通过依据典型SAN提炼了层次感知结构,重点分析了感知过程的社会性参与对感知信息的影响.综合政务物联网层次化结构中多种参与者的影响,对SAN节点进行了形式化描述,提出了社会感知过程的层次结构模型及SAN有效性评价模型,并采用计算机软件手段对层次化社会感知过程进行了仿真验证,以图形化方式直观地验证了模型的设想.结果表明该模型能够表达SAN的物理结构和社会参与的结合特征,以及SAN节点状况与应用需求之间存在动态联系.     

基于实时UML顺序图的物联网交互模型

物联网是一个集计算、通信和控制于一体的智能系统,它通过监控和收集物理进程信息并将这些信息进行计算和分析,最终生成正确的控制指令用以执行,从而使物理环境变得更加安全和可靠。在物联网中,各物体通过网络连接或者本地连接的方式进行交互,这些交互具有时间性和地域性。物联网的建模和验证是物联网研究中一个重要的领域。文中提出一种基于实时UML顺序图的物联网交互模型,该模型将物联网中所有参与交互的物体建模为交互对象,并且通过实时UML顺序图对交互对象间的交互进行建模。使用时间自动机对交互对象的内部状态变化进行建模,以形成对交互模型的补充。最后根据转换规则将交互模型转换为时间自动机的形式以便于验证。通过一个实例,显示了如何具体应用物联网交互模型。进一步提出了物联网系统应该满足的一些性质,并使用UPPAAL模型检测工具对物联网交互模型进行分析和验证。     

基于设计演算的形式化用例分析建模框架

提出一种形式化用例分析建模框架,引入类图、用例顺序图、用例状态图、功能规约函数和系统不变式从多个角度为需求建模.通过定义这些视图的形式化语义,为需求的各个方面定义了准确的形式化描述.利用该框架,可以从方法的交互行为规约和功能规约合成描述方法全部行为的全规约;也可以定义用例模型的性质,并通过设计演算中的证明来分析验证这些性质.作为应用,研究了检查用例模型一致性的规则.给出一个实例说明建模框架的可行性.     

Web交互模型的形式化验证研究

Web交互模型的形式化验证是对Web事件属性进行校验的十分可信的方法。通过一系列的系统模型建立、系统行为分析以及对于模型中关心属性的相关验证,能够让交互模型在设计阶段就能使形式化模型暴露出其所存在的缺陷,而不至于让缺陷保留到编码阶段或者更后面才能被真正地暴露出来,这样使系统模型的生存能力更加强大,同时避免了因后期缺陷暴露而出现的大代价修复。通过对Web系统的交互应用服务的过程模型化的体系进行研究,通过模型本身具有的属性进行相关正确性的校验,主要通过使用数学推理实现系统逻辑上的服务交互进程,从而进行过程的推演,并对系统服务的正确性进行过程的形式化验证,从而使系统服务模块的属性正确性可以通过逻辑上的演进来发现服务问题的存在,而不再是系统通过编码实现后才发现。对Web交互模型的形式化验证是基于IMWSC模型语义形成的IMWSC模型的验证机制。     

用Z语言形式化扩展事件踪迹图

软件体系结构被看成是现代软件技术的重要因素之一 ,而一个软件系统结构的关键就是它可以分解成组件和组件交互的规格说明。扩展事件踪迹图 (ExtendedEventsTraces ,EETs)是一种用来描述组件交互的图形技术 ,它允许我们用图来定义结构中经常发生的交互模型 ,并且在多种上下文中可实例化 ,因而可以重用。虽然EETs的图形表示很直观 ,但是语义不够精确 ,因此 ,在本文中将使用形式规格说明语言Z来形式化EETs。并且 ,给出了形式描述EETs的几个应用例子     

智能世界的建模与诊断

统一的抽象建模框架以及形式化表示可以帮助实现自动推理.随着物联网技术的发展,物理世界中嵌入了各种智能对象,改变了物理世界的部分特征,增加了建模和推理的复杂性.根据物联网带来的智能世界的特征,在知识重构与抽象模型(KRA模型)的统一建模框架基础上,提出了可区分的知识重构与抽象模型(dKRA模型).该模型通过3个相互关联的子模型及其之间的关系来表示智能世界,并给出相关定义和定理说明在所提出的模型框架内,可以将基于模型的诊断过程限制在一个(或多个)子模型中.研究内容侧重于系统设计阶段的模型验证,分别从理论和实验角度分析了基于智能世界dKRA模型的诊断过程时间效率的提高(与基于智能世界KRA模型的诊断过程相比).     

物联网业务模型描述语言的研究与设计

由于物理世界的环境不断变更,物联网中原先传感节点仅提供数据采集的功能已不能满足现实应用中所需求的服务应具有的高度动态性、多样化等特性。为了解决上述问题,文中将面向服务架构SOA的概念应用于物联网业务应用,可以对应用组件进行部署、组合和使用。并且在此基础之上,提出一种基于XML的物联网业务模型描述语言SML,用来描述模型中服务之间的关联性,确定一个灵活的表示业务组合的模型,以加快业务模型的开发速度,支持模型的重用,使物联网业务具有更好的扩展性和实用性。     

支持Web服务组合与验证的形式化模型

针对Web服务的组合与验证问题,在范畴理论描述框架的基础上,引入进程代数描述服务组件的外部行为,为Web服务系统的架构描述建立了一种形式化的语义模型。Web服务作为范畴理论中的对象节点,服务间的交互和组合关系作为态射,从而以范畴图表的形式来描述服务网络。在形式化定义服务接口、Web服务、服务组合等概念的基础上,进一步分析讨论了服务组合和交互过程中的语义特性,给出了Web服务可替代性和服务请求可满足性的形式化定义。实例研究表明,该框架增强了Web服务架构的语义描述能力。     

基于系统六元的仿真想定规范化描述方法研究

六元抽象建模方法以系统论为基础,按照系统相似性原理,将系统组成抽象为系统的内涵、要素、结构、状态、运行和功能六个方面。在分析当前仿真想定描述不规范,可重组、可裁剪、可重用性差的基础上,结合系统论的基本原理,提出了基于系统六元抽象的仿真系统建模方法,给出了六项标识的一般形式,建立了系统与概念模型、对象模型、执行模型之间的映射关系,构建了三级抽象建模方法,规范了仿真想定六元抽象概念模型、逻辑模型和物理模型建模方法。最后,明确了下一步研究方向,展望了仿真想定模型标准化模板。     

Gray physical interference model based link scheduling algorithms

To improve the concurrent data transmission capability of wireless multi-hop networks,this paper proposes adopting a gray physical interference model instead of using the threshold physical interference model.The model allows non-ideal links to be involved in scheduling,under the premise of not affecting the quality of existing transmission links.In addition,we design two greedy algorithms to schedule more links with SINR values located in the transition region.The results show that a gray physical interference model is more accurate than a threshold physical interference one,the concurrent transmission capability of a network based on the gray physical interference model is significantly increased,and network throughput is increased by 20%.     

水波现象的光学模型及其三维仿真研究与应用

水波现象因涉及到复杂的物理过程一直是计算机图形学研究的热门领域，也是具有相当难度的。通常运用光线追踪、求解复杂的微分方程来模拟水波复杂的物理、光学现象，但这种精确的模拟方法渲染一帧往往要好几个小时。本文充分利用当今3D硬件的可编程能力，用Perlin噪声函数建立水波物理模型、立方体环境映射等技术建立水波光学模型，尽管这种方法建立的水波模型并非很准确，但视觉效果较为逼真，很适于仿真、游戏等实时性要求很高的应用领域     

逻辑和物理模型同步变更规则研究

目前，绝大多数企业的逻辑模型和物理模型还处于一种初级的手工管理阶段，即使部分企业采用了电子化的管理，也仅局限于对逻辑模型的管理，企业很少将逻辑模型变更与物理模型变更进行同步考虑。文中通过对逻辑模型的各种变更情况进行梳理，制定了一套规则及算法并对规则和算法进行定义，保证了逻辑模型和物理模型的一致性，该规则的定义不仅方便企业对数据的管理，而且保证数据在逻辑和物理的一致性。最后将构建的规则运用到油田企业数据字典的管理中，取得了很好的应用效果。     

信息物理系统在变压器稳压调节控制中的应用研究

考虑到现有变压器电压调节方法受调压档位限制,且电压调整判断依据为调度部门确定的电压曲线,难以实现灵活、高效、高精度的变压器输出电压稳定调节,提出一种基于信息物理融合系统的稳压动态调节方法以更好地解决变压器运行过程中出现的电压偏移问题。建立变压器的物理模型与信息模型,通过物理参数与信息属性的相互映射,利用动态链接对物理模型与信息模型在统一仿真平台上进行整合,建立变压器的信息物理融合系统模型,通过信息量对物理量的实时反馈作用机制,控制变压器原副线圈匝数比的自动调节,实现变压器输出稳压。仿真实验结果表明信息物理融合方法在变压器输出电压稳定调节应用中具有一定的有效性。     

PhyD-XML:VLSI物理设计数据标记语言设计与实现

深亚微米时代芯片互连对芯片性能的影响加剧，对物理设计方法、工具与算法的集成提出了新的要求，在对XML技术进行分析的基础上，提出基于可扩展物理设计数据标记语言的集成方法．借助结构化和面向对象分析技术，对物理设计阶段的信息进行整理分析，设计了一种易于扩展的基于对象的结构化数据模型和物理设计数据可扩展标记语言PhyD—XML，并给出语言的实现结构和集成构架．     

企业数据仓库多维数据模型的建立

数据仓库是一种新的数据管理技术,能将企业内分散的原始操作型数据和来自外部的数据汇集和整理,为企业提供完整、及时和准确的决策信息。构建数据仓库系统的核心问题是如何建立复杂的企业数据模型。商务数据的本质是多维的,传统的ER模型已无法满足要求,而多维数据建模技术从维度、层次建模的角度有效地弥补了传统数据模型的不足。文章以多维数据建模技术为中心通过实例讨论了数据仓库中数据模型的一般建立方法,为解决构建企业信息系统提供了一种切实可行的方案。     

简化物理模型的卡通火焰模拟

提出一种简化流体物理模型并实现风格化卡通火焰的方法,通过简化外力项及使用实验得出的最佳数值代替每个温度层上的浮力,避免复杂的浮力计算。通过Helmholtz-Hodge分解,分别计算对流、扩散、投影项,整个求解过程是稳定的。该方法因为减少了温度对外力的影响的计算,以及减少了旋流项的计算,速度得到了较大的提高,能高效地实现卡通风格的火焰模拟。     

利用统计和物理模型反演植被叶片生化组分

通过比较统计模型、物理模型以及两者的联合模型在反演鲜叶片生化组分含量时的效果，结果表明，对于叶绿素知水份含量。物理模型的反演效果较好，对于蛋白质、纤维素 木质素含量，统计模型的反演效果相对较好，由物理模型改造得到的三种联合模型，能在一定程度上提高物理模型反演蛋白质、纤维素 木质素含量的精度，但和利用统计模型良演这两种生化组分的结果比较，改进作用并不明显。对于不同样本组叶片生化组分含量，不同模型反演效果均存在一定差异，统计模型存在的差异相对较大。