一种基于有限运行时间自动机的基因网络模型

阐述了最近几年来国外基因网络系统逻辑行为的研究新进展——基于有限状态自动机模型的方法,针对该方法的局限性,提出了一种基于有限运行时间自动机的基因网络模型,以描述网络行为的时间约束.     

采用模型检测器的软件安全模型验证方法

针对软件开发过程中安全性分析与设计不足的问题,在研究现有软件安全性建模及形式化验证技术的基础上,提出了一种适用于面向对象的软件安全性建模与验证方法.建立软件安全属性的非形式化UML模型,采用安全扩展有限自动机创建其形式化模型,并使用线性时序逻辑描述安全属性,将形式化模型与安全属性共同作为模型检测器的输入,得到模型是否满足性质的验证结果,从而实现了软件安全设计与验证技术的有机结合.实验结果表明,该方法能够在软件设计初期对所涉及的安全性进行有效分析与验证.     

基于非确定型有限状态自动机的基因逻辑网络模型

阐述近年来基因网络逻辑行为的新模型———有限状态自动机模型,针对该模型的局限性,本文提出了改进,建立非确定型自动机模型,以描述网络行为的非确定型,适应基因网络的异常表达需要.     

确定有限自动机的矩阵形式

研究自动机的方法有状态转换函数、RTL、VHDL以及矩阵形式等方法.矩阵形式与其它方法相比能很好地完成对自动机状态转化过程的演算.自动机是描述集合之间某种关系,它的工作过程是一种逻辑推理过程.根据自动机的逻辑形式定义,结合矩阵方式,建立了自动机的矩阵逻辑运算方程;同时讨论了矩阵表示的有关性质.     

基于状态控制机制列车自动调速控制研究

为解决列车自动调速运行控制中的状态控制问题,提高列车自动调速控制的效率,减少状态切换的变迁,在分析列车自动调速控制模型的基础上,研究了自动调速控制的状态控制机制和采用模糊预测控制逻辑的速度调整算法,提出一种较为可靠地的自动调速控制策略.基于模糊预测控制逻辑,采用形式化方法,设计了状态控制机制,建立了系统模型.为了减少受...     

模糊数学和有限状态机矩阵形式描述的人工情绪模型

根据大脑的情绪加工环路提出了三个层次的人工情绪框架结构. 重点对智能体的底层情绪模型进行了研究,分别采用模糊关系理论和有限状态机的矩阵形式建立了相应的情绪激活状态和行为输出方程. 模型考虑了心境和需求对当时情绪的影响,利用矩阵模型可以直接计算出不同情绪状态下的输出行为,解决了单纯用表的形式记录"事件-情绪-行为"序列对的存储空间和查表问题. 选择了婴儿的情感行为数据来验证模型的正确性. 仿真结果表明:模型在考虑了敏感因子和心境对情绪激活阀值影响的因素后,在机器系统中可以建立有效的情绪与行为输出模型.     

确定有限自动机推理的可计算逻辑分析

针对确定有限自动机对输入符号串的识别过程,提出了采用可计算逻辑来分析确定有限自动机的功能结构及其状态转换函数.在可计算逻辑中,计算问题是机器和环境博弈的过程.同样确定有限自动机对输入符号串的识别过程也可当作机器与用户的博弈,如果输入符号串满足确定有限自动机的语法规则能够识别出来,表示机器赢,否则用户赢.     

基于DFA复合式Agent模型的设计与实现

针对机器人团队协作检测与跟踪动态目标的需要,提出1种基于有限状态自动机(DFA)的复合式Agent模型。通过结合有限状态自动机的行为状态模型,对复合式Agent模型进行改进,在固定路线的动态目标跟踪实验中,对改进前后的Agent模型实际实验数据进行比较,并将该模型应用于基于区域的多机器人多目标跟踪实验中。结果表明:改进后的Agent模型通过有限状态自动机中的状态抽象,不仅从目标检测与跟踪的角度提高了Agent个体性能,还从社会的角度,提高了群体团队的协作性能;提出的模型通过行为状态模型将动作、决策等与环境信息进行了有效的分离,从而具有较好的可移植性和高扩展性;改进后的Agent模型跟踪偏差期望值与样本方差均降为改进前的一半,为实时的目标协作检测与跟踪提供了有效途径。     

控制流综合子系统的研究与设计

本文论述了控制流综合技术的研究内容及研究背景,给出了 VHDL 高级综合系统 HLS/BIT 中控制流综合子系统的设计。该子系统通过 FSM 分解、状态化简、状态分配、组合逻辑划分、两级逻辑化简和多级逻辑综合等步骤完成综合任务,重点解决解题范围、优化和正确性问题。该子系统可望完成 RISC SPARC 一类复杂体系结构的计算机和 ASIC 的自动综合任务。     

Robocup中角色决策的有限状态自动机模型

从Robocup机器人足球比赛入手,通过分析机器人足球比赛中各机器人的角色特点,提出并建立了机器人足球角色转换的有限状态自动机模型.通过该模型来实现机器人各个角色的动态转换与决策的过程,并将该模型用于实际的比赛中,取得了十分满意的应用效果.     

星地链路雨衰信道动态特性的HIL仿真

为进一步研究自适应传输、功率控制和分集等毫米波频段星地链路的抗雨衰措施,提出了一种雨衰信道硬件在环路HIL(Hardware-in-the-loop)仿真系统的原理与实现方案.讨论了U.C.Fiebig等人提出的基于时间序列发生器原理的雨衰信道动态预测模型,设计并实现了基于MATLAB/SIMULINK软件与FPGA硬件相结合的雨衰信道硬件在环路实时仿真器.在此基础上,对不同降雨衰减条件下的MPSK/MQAM自适应调制抗雨衰措施及误码率性能进行了分析和比较,HIL仿真结果与理论上的预测分析是一致的.这种HIL雨衰信道仿真器可以用于检验卫星通信系统抗雨衰措施的有效性.     

一种支持实时软件时间建模的形式化方法

随着实时系统非功能性质研究的深入,为了分析软件对系统执行时间的影响并对其进行定量分析,提出了一种支持实时软件时间建模的形式化方法。通过扩展时间通信顺序进程的时间语义,将实时系统指令执行的时间映射成为时间通信顺序进程的时间,利用时间通信顺序进程对实时软件时间建模并进行量化分析。提出的时间最优调度算法可以判断时间通信顺序进程的可达性并计算时间最优路径。通过实例验证表明,该方法可以从很大程度上提高实时系统执行时间计算的准确性,计算结果有助于实时系统执行时间的量化分析与优化设计。     

基于多智能体的交通干线动态智能协调控制

为减少干线上车辆的平均延误时间,提出了一种基于多智能体技术的动态双向绿波带智能控制算法。采用两层递阶结构和模糊逻辑对城市交通干线进行实时协调控制。上层是协调控制器智能体,根据一段时间内交通流数据计算干线上优化的公共周期时间和上下行相位差,下层是路口控制器智能体,确定每个周期内各交叉口的绿信比。周期依照关键路口饱和度的大小由模糊控制算法进行优化,而相位差根据上下行速度进行计算,绿信比基于历史和实时的交通数据确定。实例分析表明该双向绿波带控制算法能够有效减少车辆在干线上的平均停车次数。     

水平分辨率对大洋环流模式模拟性能的影响

通过分析不同水平分辨率海洋模式的模拟结果及其与观测资料的对比,研究了水平分辨率对大洋环流模式模拟性能的影响。在中国科学院大气物理研究所研制的第三代大洋环流模式(L30T63 OGCM)的基础上,提高该模式的水平分辨率,建立了2个版本的全球大洋环流模式。其一,纬向和经向水平分辨率分别为1.5°和1°的全球大洋环流模式(OGCM1);其二,经向水平分辨率为变网格的全球大洋环流模式(OGCM2),其纬向水平分辨率仍为1.5°。分别对L30T63 OGCM和建立的2个版本的大洋环流模式从静止积分100 a。采用相同的动力框架、物理过程、南北边界条件、初始条件以及强迫场对比分析L30T63 OGCM、OGCM1和OGCM2第100年的积分结果。分析结果表明,随着模式水平分辨率的提高,模式计算的整体动能和位能随之增大,模式对上层大洋环流特别是热带上层大洋环流的模拟有明显的改善。     

非核电磁脉冲在坑道中的传播

为了研究非核电磁脉冲在坑道中的传播规律,基于旋转对称时域有限差分法建立了圆形截面坑道的数值分析模型,以圆波导中TE01模、TE11模和TM01模作为激励模式,计算了不同载频的高功率微波和不同脉宽的超宽带电磁脉冲的衰减。结果表明:非核电磁脉冲随着传播距离的增加,衰减基本上是线性变化的,但在传播过程中,载频较高的高功率微波衰减上下起伏比较明显;高功率微波的载频越高,超宽带电磁脉冲的脉宽越窄,波的衰减量越小;TM01模激励较之TE01模和TE11模激励时脉冲的衰减要大。对数值计算结果和试验数据进行了比较,二者吻合较好。     

基于六自由度定位的SAR阵元位置误差校正

为了能够消除采用阶跃调频连续波体制的地面合成孔径雷达(GB-SAR)由于偏离理想航线产生的误差,提出了一种基于六自由度电磁敏感度定位系统测量SAR精确航线的方法,对雷达自身的位置进行定位、校正。使系统定位距离误差小于1 cm,角度误差小于1,°但仍然对成像效果有一定影响。因此,对于由定位系统产生的阵元误差采用对信号导向矢量的绝对相位进行最小二乘线性拟合,进而估计出阵元位置误差的方法,并对其进行校正。仿真的成像结果表明,不需迭代运算即可完成对阵元位置误差的有效校正,具有较低的运算复杂度和较高的估计精度。     

钢丝网增强活性粉末混凝土抗侵彻特性

为研究新型钢丝网活性粉末混凝土RPC(reactive powder concrete)避弹层的抗侵彻性能,进行了抗侵彻试验和数值计算分析.制作了钢丝网RPC、钢纤维RPC试验靶体.分别采用步枪子弹和57 mm半穿甲弹进行了冲击试验,冲击试验的弹体速度分别为710、340 m/s,主要比较靶体的破坏形态和弹体对靶体的侵彻深度.为利用ANSYS/LS-DYNA动力有限元分析软件对上述靶体的抗侵彻性能进行数值计算分析,创建了新型钢丝网RPC的计算模型.计算结果与试验结果基本吻合,证明了计算模型的合理性.试验和计算结果均表明:钢丝网RPC具有较好的抗局部破坏和抗裂的性能,且具有较高的效费比.     

反潜作战一体化仿真环境

为满足不同形式反潜作战的仿真,提出建立一体化仿真环境.通过分析反潜作战对一体化仿真环境的需求,提出了一种开放式、可扩展的一体化仿真环境;给出了系统的体系结构、功能组成、仿真流程;讨论了水声信息处理等关键技术,对利用该环境生成反潜作战仿真系统进行了说明.一体化反潜作战仿真环境可扩展性好、通用性强,将为开发可重用性好、置信度高的反潜作战仿真应用提供有力支持.可用于研究反潜作战战法,验证新型武器系统的作战性能,论证各种反潜武器装备的作战需求.     

一种改进的规划器算法在军用软件GUI测试用例自动生成中的应用

以人工智能中智能规划方法为基础,对军用软件测试用例自动生成技术进行了研究。现有的许多规划器都不能避免组合爆炸问题的发生,而这一问题又是导致规划失败的一个重要问题,针对这一现象,以IPP规划器为例,提出目标分解法对规划器所需事实文件进行划分,并对IPP规划器应用多事实文件处理算法进行扩展,扩展后的MF-IPP规划器能够处理多个事实文档,有效避免了组合爆炸问题的发生。将该方法应用到军用主控软件GUI(Graphical User Interface)测试用例自动生成中,主要思想是首先利用规划器生成初始测试用例,其次提出解扩展的方法来完善测试用例的生成。针对测试用例生成问题进行了比对分析,结果显示,MF-IPP可以很好地防止组合爆炸问题的发生。所生成的测试用例生成时间短、覆盖率高,不仅能够很好地辅助软件测试人员进行测试用例的编写,还能应用于自动化软件测试。     

多层板架结构在2次攻击下的动态响应分析

为研究多次爆炸作用下舰船舷侧多层防护结构的破坏变形情况,借助于大型有限元分析软件AN-SYS/LS-DYNA对该结构在2发武器攻击下的动态响应进行模拟,分别分析了炸药相对加强筋位置不同的3种模型,在武器同时攻击和先后攻击下的破坏情况,描述了钢板的破口大小、最大位移、有效应力以及塑性区的范围等动态参数。对2种攻击情况进行了分析比较,结果表明,破损结构在遭受第2发武器攻击时产生的破坏更大,因此,2发武器先后攻击更为理想。