基于Petri网的电力系统监控数据多点校核方法

由于人为误操作和数据库系统异步因素,电力系统监控数据存在错误风险,需要对监控数据进行多点校核来保障其一致性和正确性,可靠的监控数据保证电力系统的安全运转;然而多点校核业务流复杂且对数据精度要求高,目前的人工校核方法不仅成本高,且精度和效率低,不能保证整个监控数据的实时校核工作;为自动化监控数据多点校核过程,需要对整个业务流建模,针对该问题,提出一种基于Petri网的监控数据多点校核动态建模方法;首先将监控系统的校核业务背景形式化Petri网中的具有不同约束的节点;然后使用工作流Petri方法对校核的业务流程进行形式化定义、并将该业务流程用Petri网建模成为网状模型;最后,针对该模型提出一种化简技术对其进行化简,并证实该化简方法的有效性和该模型能拟合监控数据多点校核的整个流程。     

基于Petri网和故障树的电力系统故障诊断模型

电力系统元件发生故障后,继电保护动作发出信号使相连的断路器断开,有效地保护了元件,但是也为故障的诊断增添了困难。本文针对带有主保护和后备保护的电力系统故障诊断建模困难复杂等问题,提出用故障树分析法对核心故障建模,并将故障树模型转换为对应的Petri网模型,运用Petri网的状态转移方程进行矩阵运算,不仅清晰的表示了故障的发生和形成,也能快速准确的诊断出故障发生元件,降低诊断的复杂性。实例分析说明了该方法准确性和有效性。     

容错实时任务调度的DSPN建模与分析

复杂系统的形式化描述对新系统的设计以及现有系统的改进与评价都具有十分重要的作用。针对处理机系统容错实时混合任务调度,提出采用确定与随机Petri网(Deterministic and Stochastic Petri Net, DSPN)进行建模与性能分析。首先,根据任务执行的优先级、周期性、容错性和实时性,将任务分为四类;然后,采用DSPN对任务调度执行过程,不同优先级任务抢占式调度,处理机故障及故障恢复过程进行建模,由此构成处理机系统容错实时任务调度过程的DSPN模型;最后,仿真实验结果表明,在负载相同情况下,处理机利用率基本相同,且具有容错的实时任务调度算法可以有效地降低任务错失率。容错实时任务调度DSPN模型可以为复杂任务调度系统的Petri网建模与分析奠定了基础,并为实际工程应用提供了理论指导。     

动态Web服务组合的选择策略

为了提高光网络资源的利用率,提出一种基于Petri网的Web服务组合最优化选择的方法.根据用户需求使用Petri网对服务组合之间的数据依赖关系建模,利用Petri网的T-不变量得到各种可能组合方案,并对于每种组合方案使用广义随机Petri网分析其性能.实验结果表明:该方法充分利用Petri网善于描述、分析、评价分布式系统的优点,得到性能最优的基于光网络资源的服务组合方案.     

动态Web服务组合的选择策略

为了提高光网络资源的利用率,提出一种基于Petri网的Web服务组合最优化选择的方法.根据用户需求使用Petri网对服务组合之间的数据依赖关系建模,利用Petri网的T-不变量得到各种可能组合方案,并对于每种组合方案使用广义随机Petri网分析其性能.实验结果表明：该方法充分利用Petri网善于描述、分析、评价分布式系统的优点,得到性能最优的基于光网络资源的服务组合方案.     

基于时间Petri网的综合航电系统时序验证分析

综合航电系统是一种对可靠性、实时性要求非常高的嵌入式应用系统。为了解决针对复杂应用场景下综合航电系统的处理时间和工作时序预估较困难、且计算自动化程度不高等测试验证问题,提出了一种基于时间约束Petri网的综合航电系统时序验证和分析方法。给出了时间约束Petri网的形式化定义,分析了综合航电系统工作流程中各节点的时间属性,通过引入时序约束路径的概念,并提出了时序推理算法。通过在仿真算例中进行计算并对比实际运行数据,结果表明该方法在针对综合航电系统运行时序的验证分析方面具有有效性。     

基于AFPN的舰船电子综合化系统总线故障诊断研究

针对舰船电子综合化系统总线故障诊断模糊性、不确定性的日益增强,且难以实现快速故障诊断的难题,提出一种基于自适应模糊Petri网(Adaptive Fuzzy Petri Net,AFPN)的舰船电子综合化系统总线故障诊断方法;在加权模糊Petri网(Weighted Fuzzy Petri Net,WFPN)的基础上,引入神经网络技术,给出了AFPN的形式化定义及学习算法;实例分析验证了所提方法的有效性,研究表明:AFPN模型具有很强的自适应能力和推理能力,克服了传统单纯依靠人工经验故障诊断的不确定性和偶然性,可以实现舰船电子综合化系统总线快速精确的故障诊断。     

基于有色Petri网的工作流故障诊断方法

工作流系统的故障自动诊断和定位是云计算环境提供持续服务的基础。为了提高工作流系统的故障诊断准确性,本文提出了一种基于有色Petri网的故障诊断方法。首先,用开放世系模型对工作流进行建模。然后,提出了一种基于有色Petri网的故障模型。最后,将工作流的开放世系模型转化为有色Petri网故障模型,并提出了相应的多故障诊断方法。实验表明,本文提出的方法不仅故障定位的准确率和执行效率高于相关算法,还能有效的识别系统中的多个故障。     

双孔双渗介质中气体流动的POD模型研究

将特征正交分解(POD)方法引入到页岩气流动双孔双渗模型的数值计算,建立了POD投影模型。在建模过程中发现将气体在基质和缝网中的流动控制方程分别进行POD投影的方式,虽然在数学上正确且满足基质或缝网的质量守恒,但会人为地在基质与缝网间附加一个质量传递投影项,无法保证整个流动系统的质量守恒,从而影响了POD模型的健壮性和精度。针对此问题提出了满足基质-缝网总体质量守恒的POD建模方式,在保证高精度(平均相对偏差约0.8%)和快速计算(计算速度提高720倍)的同时,大大提高了POD模型的健壮性。     

基于有色Petri网的机械系统故障诊断研究

故障诊断对于机械系统的使用与维护起着重要的作用;为了提高机械系统故障诊断的效率以及直观性,提出了一种使用基于知识的故障诊断方法,即使用有色Petri网诊断方法建立一种通用机械系统故障诊断模型并进行分析。针对数控机床液压元件故障这一案例,首先获取其故障来源建立故障树;其次在故障树基础上运用有色Petri网建模工具CPNTools建立有色Petri网模型;最后对模型进行了仿真分析以模拟故障的传递,进行状态空间分析以判断模型安全性,结果表明所提出的建模方法能够使得故障传递更加直观化,快速了解故障的发展趋势,并表明此模型有着较强的易用性以及通用性。     

飞行器性能样机虚拟试验系统研究与实现

为实现航天飞行器研制中性能样机模型的充分利用,提出了飞行器性能样机虚拟试验系统的总体方案,通过试验基础数据库、试验数据管理、验证辅助工具、虚拟试验应用等子系统划分和工作流程设计,提供对虚拟试验的全流程支持。系统突破了试验数据对象化管理、试验流程建模等关键技术,并基于虚拟试验支撑平台VITA完成了相应系统实现,在多个飞行器研制过程中开展了典型应用。     

基于层次Petri网的复杂装备保障流程分析方法

针对复杂装备保障流程约束条件多、动态性强、耦合严重、层次结构复杂的特点,提出了一种基于层次Petri网的流程分析方法;首先,分析了保障流程的层次化结构,采用着色时间约束Petri网,建立了包含保障人员、保障设备、保障空间等保障资源库所的层次化Petri网流程模型;然后,采用流程基本模型起始时间——流程子网起始时间——流程总时间的层次方法,设计了流程时间参数统计算法;最后,以某复杂装备系统保障流程为例,进行了实例分析,并通过与ExSpect软件Monte Carlo仿真对比验证了算法的有效性。     

Knowledge Discovery from Medical Data and Development of an Expert System in Immunology

Artificial intelligence is one of the fastest-developing areas of science that covers a remarkably wide range of problems to be solved. It has found practical application in many areas of human activity, also in medicine. One of the directions of cooperation between computer science and medicine is to assist in diagnosing and proposing treatment methods with the use of IT tools. This study is the result of collaboration with the Children’s Memorial Health Institute in Warsaw, from where a database containing information about patients suffering from Bruton’s disease was made available. This is a rare disorder, difficult to detect in the first months of life. It is estimated that one in 70,000 to 90,000 children will develop Bruton’s disease. But even these few cases need detailed attention from doctors. Based on the data contained in the database, data mining was performed. During this process, knowledge was discovered that was presented in a way that is understandable to the user, in the form of decision trees. The best models obtained were used for the implementation of expert systems. Based on the data introduced by the user, the system conducts expertise and determines the severity of the course of the disease or the severity of the mutation. The CLIPS language was used for developing the expert system. Then, using this language, software was developed producing six expert systems. In the next step, experimental verification was performed, which confirmed the correctness of the developed systems.     

一种某型雷达高频舱数字电路测试系统的研究

某型引进装备雷达高频舱部位数字电路随着使用年限的增长,使用频率的增多,故障率逐年增高,已严重制约装备功能的发挥。针对原有备件必须在所属装备测试的验证方式,对装备本身消耗大、验证手段单一,无法满足维修保障需求的问题,开发了基于实物数据采集、分析、测试于一体的自动测试系统,有效地解决了装备作为唯一验证手段的现状,同时大大提高了测试验证的工作效率及验证的准确性,对装备整体功能以及局部功能的检测产生很大的作用,实用性强,适于推广应用。     

The Modeling Library of Eavesdropping Methods in Quantum Cryptography Protocols by Model Checking

The most crucial issue of quantum cryptography protocols is its security. There exists many ways to attack the quantum communication process. In this paper, we present a model checking method for modeling the eavesdropping in quantum information protocols. So when the security properties of a certain protocol are needed to be verified, we can directly use the models which are already built. Here we adopt the probabilistic model checking tool—PRISM to model these attack methods. The verification results show that the detection rate of eavesdropping is approximately close to 1 when enough photons are transmitted.     

可靠性数值模拟的不确定度量化

根据可靠性认证对不确定度量化的技术要求,结合复杂工程系统的层级结构和数值模拟从校准、验证与确认到最终具有预测能力的历程,对可靠性数值模拟不确定度量化的要求和方法进行探索,并结合爆轰算例对这些方法进行演示和验证.     

Design of data communication and management system for ground test and verification devices of space laser communication

Verification of a space laser communication system's parts or of component-level, terminal-level, and system-level performance using ground test and verification devices on the ground before launch is vital. In this paper, a data communication and management system is proposed, which is an important part of the ground test and verification devices system and manages the test process and impacts on the measurement results directly. We improved the existing hardware buses to make up the hardware part, and also designed the software part. Several typical tests were performed, and the results show that the maximum time delay is less than 50 ms. The developed data communication and management system is demonstrated to be a high-performance system which can meet the requirements in our project.     

结合卡尔曼滤波器噪声分析的车道线检测跟踪算法

使用卡尔曼滤波对视频序列图像中的具体信息进行跟踪的研究目前是跟踪方向的一个热点.但是在处理卡尔曼滤波跟踪过程中的过程噪声和测量噪声,大部分研究普遍采用的是初始赋值.通过不断的调整数,达到较好的跟踪效果.但是这样做不但没有遵循原始数据的规律,同时调整参数是一项耗时的工作.基于这个原因,提出了一种对卡尔曼滤波的过程噪声和测量噪声进行预估计的方法并将其应用到车道线跟踪过程中.通过对一部分离线数据进行处理,可以基本估计出系统的噪声参数.最后采用车道线跟踪算法对论文中的方法进行验证,实验证明,提出的参数估计方法在车道线的跟踪过程中达到很好的效果,同时处理每帧的时间为50ms左右,满足了实时性的要求.