基于直觉模糊Petri网的加权直觉模糊推理

利用直觉模糊集合较好地表现不确定信息的能力和Petri网的并行处理能力,构建了直觉模糊Petri网模型。给出了输入权值、变迁阈值等多种约束条件下的直觉模糊推理算法。该算法将直觉模糊推理过程转化为矩阵的运算过程可充分利用直觉模糊Petri网的并行推理能力,有效地避免同一变迁不必要地重复激发从而节省推理时间。实例分析表明所给出的直觉模糊推理算法较已有算法更加合理并且高效。     

一种新的基于直觉模糊Petri网的模糊推理算法

基于模糊Petri网的推理机制研究是模糊Petri网领域的热点问题之一。在基于直觉模糊Petri网模型框架下的推理过程中引入库所重排策略及可激活变迁判断公式,提出一种新的基于直觉模糊Petri网的模糊推理算法。通过与已有文献的推理算法的对比分析,在得到同样精确结果的前提下,本算法能够有效地简化推理过程,节省推理时间,降低算法的时间复杂度。     

基于直觉模糊Petri网的故障诊断

故障诊断经常受到多种不确定性和模糊性因素的影响,针对不确定性的故障诊断问题,利用直觉模糊集较好的表达不确定性信息的优势和Petri网较好的并行处理以及图形处理问题的能力,构建了直觉模糊Petri网模型。由于将直觉模糊推理转化为矩阵运算的过程中有非隶属度参数的参与,因此推理结果可提供更多的信息。根据实际故障诊断中的模糊推理问题,给出了带有权值、阈值等参数条件下新的直觉模糊推理算法。通过获取和处理故障诊断中的不确定性和模糊性的知识,该算法将故障诊断过程转化为利用直觉模糊Petri网的直觉模糊推理过程。实际燃气轮机故障诊断模型案例表明了所给直觉模糊推理算法的有效性。     

基于双枝模糊逻辑和模糊着色Petri网的攻击模型

定义了一种基于双枝模糊逻辑和模糊着色Petri网的网络攻击模型, 从对攻击起促进和抑制作用这两方面对网络攻击进行综合考虑与分析, 同时对模糊规则库中的不同变量用不同的颜色来区分, 因此可构成一个简明的BBFCPN模型。在此基础上, 给出了BBFCPN模型的基本推理规则和推理算法。针对攻击实例的分析进一步验证了提出的模型及相关推理算法。     

基于分层模糊有色Petri网的防空C~3I系统建模研究

通过分析某防空C~3I系统的组成和运行方式,针对系统结构复杂、多种资源、资源多种模糊属性等特点,定义了一种分层模糊有色Petri网HFCPN,并给出具体的推理算法。在此基础上建立该防空C~3I系统模型,从而提出了一种建立防空C~3I系统分析模型的新方法。最后通过应用实例验证了该方法在描述系统分布、并发、异步等特性的同时,分析系统资源多种模糊属性问题的能力。     

Decentralised control of continuous Petri nets

This paper focuses on decentralised control of systems modelled by continuous Petri nets, in which a target marking control problem is discussed. In some previous works, an efficient ON/OFF strategy-based minimum-time controller was developed. Nevertheless, the convergence is only proved for subclasses like Choice-Free nets. For a general net, the pre-conditions of applying the ON/OFF strategy are not given; therefore, the application scope of the method is unclear. In this work, we provide two sufficient conditions of applying the ON/OFF strategy-based controller to general nets. Furthermore, an extended algorithm for general nets is proposed, in which control laws are computed based on some limited information, without knowing the detailed structure of subsystems.     

Timing and liveness in continuous Petri nets

Fluidification constitutes a relaxation technique for studying discrete event systems through fluidified approximated models, thus avoiding the state explosion problem. Moreover, the class of continuous models thus obtained may be interesting in itself. In Petri nets, fluidification leads to the so-called continuous Petri nets, which are technically hybrid models. Under infinite server semantics, timing a continuous Petri net model preserves the liveness property, but the converse is not necessarily true, and if the autonomous net model is not live, the timing may transform it into a live model. In this paper, we investigate the conditions on the firing rates of timed continuous models that make a given continuous system live.     

基于模糊Petri网的无线顺序控制系统的故障诊断

通过分析基于无线传感器网络的顺序控制系统,给出它的故障传播规则。针对模糊Petri网在故障诊断中的置信度模糊推理算法的不足,进行了添加阈值判断的改进。运用改进后的模糊Petri网推理算法对无线顺序控制系统进行故障诊断,计算控制器故障发生的概率,得出其中控制逻辑重新发送概率最大,理论结果与现场实际测试结果基本一致。     

Gradient-based controllers for timed continuous Petri nets

This paper is about control design for timed continuous Petri nets that are described as piecewise affine systems. In this context, the marking vector is considered as the state space vector, weighted marking of place subsets are defined as the model outputs and the model inputs correspond to multiplicative control actions that slow down the firing rate of some controllable transitions. Structural and functional sensitivity of the outputs with respect to the inputs are discussed in terms of Petri nets. Then, gradient-based controllers (GBC) are developed in order to adapt the control actions of the controllable transitions according to desired trajectories of the outputs.     

A model of fuzzy spatio-temporal knowledge representation and reasoning based on high-level Petri nets

In many application areas there is a need to represent human-like knowledge related to spatio-temporal relations among multiple moving objects. This type of knowledge is usually imprecise, vague and fuzzy, while the reasoning about spatio-temporal relations is intuitive. In this paper we present a model of fuzzy spatio-temporal knowledge representation and reasoning based on high-level Petri nets. The model should be suitable for the design of a knowledge base for real-time, multi-agent-based intelligent systems that include expert or user human-like knowledge. The central part of the model is the knowledge representation scheme called FuSpaT, which supports the representation and reasoning for domains that include imprecise and fuzzy spatial, temporal and spatio-temporal relationships. The scheme is based on the high-level Petri nets called Petri nets with fuzzy spatio-temporal tokens (PeNeFuST). The FuSpaT scheme integrates the theory of the PeNeFuST and 117 spatio-temporal relations.The reasoning in the proposed model is a spatio-temporal data-driven process based on the dynamical properties of the scheme, i.e., the execution of the Petri nets with fuzzy spatio-temporal tokens. An illustrative example of the spatio-temporal reasoning for two agents in a simplified robot-soccer scene is given.     

基于FMEA和模糊Petri网推理的装备保障过程诊断研究

为满足装备保障过程分析、瓶颈优化的需要,提出基于失效模式影响分析(FMEA)和模糊Petri网推理的装备保障过程诊断方法,通过FMEA建立装备保障过程诊断的因果图,由因果图确定保障过程诊断的推理规则,应用模糊Petri网建立智能的、利于计算机编程实现的保障过程诊断的过程模型。通过研究发现,基于FMEA的规则形成方法便于知识、经验向规则的准确转换提取,模糊Petri网的方法利于将推理过程形式化,实现推理的自动化,提高过程诊断的效率。研究的过程诊断模型和方法已在集群装备保障过程优化决策系统实现中取得较好的效果。     

基于概率Petri网的故障诊断模型研究

为解决不确定条件下的故障诊断问题,在传统Petri网基础上,引入概率理论,提出了概率Petri网的概念;概率Petri网将事件发生的概率及其逻辑推理过程引入Petri网的设计及矩阵运算中,以反映事件转换过程中发生的可能性。针对概率Petri网特点,故障诊断模型的设计建立在根据简化样本集获取的诊断规则基础上,以避免复杂系统建模时出现的组合爆炸问题,诊断规则的获取可以有效推广故障诊断范围,使其不仅仅局限于样本集;同时,针对诊断规则的形式,定义并提出将诊断规则转换为标准基本规则序列,便于模型的程序化设计。通过旋转机械故障诊断的示例证明了这种方法的可行性与有效性。     

一种面向对象模糊Petri网建模方法的研究*

针对一些复杂知识系统的知识不确定性及知识规则数量多的特点,在模糊Petri网（FPN）的基础上给出了面向对象模糊Petri网（object-oriented fuzzy Petri net, OOFPN）的形式化定义及其知识表示和知识推理。通过面向对象技术,可以采用模块化方法设计知识系统,将复杂知识系统划分为许多功能子系统,从而降低构建知识系统的复杂性,方便知识系统的优化和管理。     

一种自适应模糊Petri网及其应用*

模糊Petri网(fuzzy Petri nets, FPN)是基于模糊产生式规则的知识库系统的有力建模工具,但其缺乏较强的自学习能力。在FPN的基础上引入神经网络技术,给出了一种自适应模糊Petri网(adapt fuzzy Petri nets, AFPN)模型。该模型将神经网络中的BP网络算法引入到FPN模型中,对FPN中的权值进行反复的学习训练,避免了依靠人工经验设置带来的不确定性。AFPN具有很强的推理能力和自适应能力,对知识库系统的建立、更新和维护有着重要的意义。     

基于Petri网的流程变体合并方法

业务融合时往往需要将已有的多个流程合并,从而形成新的满足实际需求的业务流程,如何识别已有业务流的共性特征来消除流程冗余具有较大的实际应用价值.因此,提出了一种基于Petri网的流程变体合并方法.首先,由计算匹配分数算法计算多个流程变体间不同组合的匹配分数,由此来选定一对匹配分数最高的流程变体组合;然后,根据提出的合并算...     

混成时空Petri网的CPS实时事件模型

在分析网络物理系统（ CPS）特点的基础上,提出了一种新的CPS体系结构,并对事件进行形式化定义。提出了一种新的CPS物理实体的形式化建模方法。在Petri网的基础上引入时空因素和连续变量,构造了混成时空Petri网（ HSPN）模型,使其不仅能够描述物理实体逻辑和时间层次的行为,而且能够描述物理实体位置变迁所引起的状态变化。将其应用于实时事件CPS模型设计,以医疗控制系统为例,分析建模方法的可行性。     

用双枝模糊逻辑和模糊Petri网构建的攻击模型

以双枝模糊逻辑和模糊Petri网（Fuzzy Petri net,FPN）理论为基础,定义了一种全新的网络攻击模型BBFLPAN,将网络攻击中对攻击起促进与抑制作用的两方面进行综合考虑与分析,用变迁表示攻击、防御行为的产生发展过程,库所表示系统所处的状态,将网络攻击与防御行为和攻击与防御结果进行了区分,直观地表示网络攻击的演变情况。同时结合双枝模糊逻辑,分析了BBFLPAN模型的基本推理规则,并提出了BBFLPAN的推理算法,并通过实验验证了算法的正确性。将对网络攻击实施起正反两方面的因素一起考虑和分析,使其对网络攻击的描述更加切近实际情况。     

基于自学习模糊Petri网的知识化制造系统采购预测

对模糊Petri网进行改进,使其增加自学习能力,即自学习模糊Petri网(SFPN).提出了自学习模糊Petri网模型知识库的建立方法,通过构造SFPN模型知识库,建立并保存现有产品的SFPN模型,开发新产品或进行新的决策时调出并进行修正后作为新产品模型.通过较短时间和少量样本的自学习训练,便可用于新产品的预测或决策.最后通过采购预测实例验证了该方法的有效性.     

装配可靠性的模糊广义随机Petri网建模与分析

针对一般广义随机Petri网模型精度低的问题,将模糊数引入到广义随机Petri网,提出模糊广义随机Petri网的概念.结合模糊数包含信息多的优点,利用模糊广义随机Petri网对装配过程进行建模,通过同构的Markov链对模型进行定量分析.用模糊广义随机Petri网模型计算得到的装配可靠度与一般广义随机Petri网模型的装配可靠度进行分析比较,结果表明了模糊广义随机Petri网模型的精度更高.以数控磨床砂轮架为例,证明了上述方法的有效性.