基于SDG的智能故障诊断方法研究

提出了一种基于符号有向图 (signeddirectedgraph ,SDG)的智能故障诊断方法 ,其基本思想是通过分别建立系统及其部件所对应的SDG ,并将此SDG对应于需诊断的故障模式进行化简 ,然后将建立的诊断规则库用逻辑运算进行扩充 ,形成系统的诊断规则库。诊断时通过将系统变量的定量取值简化为定性值 ,并应用所建立的规则进行比较 ,得到最后的定性诊断结果。     

基于DG的航天器部件可诊断性测点配置方法

以故障可诊断性,即可检测性和可分离性为目标进行测点配置方法研究。针对航天器部件测点较多,传统基于有向图（directed graph, DG）的方法在偶图绘制非常复杂且容易出错的情况,引入关联矩阵描述处理可诊断性测点配置方法,关联矩阵方法便于应用计算机编程,且在节点较多时便于扩展。在基于DG可诊断性测点配置方法思路的基础上,对应了关联矩阵与DG二者之间的转化关系,并以动量轮为例进行基于可诊断性的测点配置。结果表明该方法对卫星部件级测点配置具有实用价值。     

基于SDG的加热炉HAZOP与故障诊断

随着现代流程工业日益大型化和复杂化,生产中重大恶性事故不断发生,促使人们越来越重视对安全技术问题的研究,而安全评价与故障诊断正是安全工程领域中的两个重要方面。在分析符号有向图(SDG)技术的理论基础上,探讨了SDG定性模型在计算机辅助HAZOP安全评价和故障诊断中的实际应用,并针对石化领域中常用的加热炉设备,建立SDG模型进行HAZOP和故障诊断分析。实验结果表明,基于SDG的HAZOP和故障诊断技术具有完备性好、节省时间、人力、费用等众多优点。     

网络控制系统的可镇定性和可检测性

基于线性时不变系统的被控对象，建立了控制器为事件驱动时长时延网络控制系统的数学模型，对网络控制系统的均值可镇定性、均方可镇定性、均值可检测性和均方可检测性作了定义，得到了网络控制系统可镇定、可检测的充要条件，最后以不稳定的倒立摆为对象进行了仿真研究．     

基于多信号流图和相似性度量的故障可诊断性评价方法

针对目前基于定性模型无法对电子系统故障可诊断性进行定量评价的问题, 将定性模型与数据驱动方法相结合, 提出一种基于多信号流图和相似性度量的故障可诊断性评价方法。首先, 根据系统的组成结构建立多信号流图模型并得到故障-测试相关性矩阵, 基于故障-测试相关性矩阵提出了故障可诊断性评价准则。其次, 提取测试信号的小波包Shannon熵作为特征向量, 以欧式距离作为相似性度量指标, 将故障可诊断性定量评价问题转换为不同故障模式下测试信号特征向量的相似性度量问题。然后, 构建故障可诊断性评价矩阵, 依据故障可诊断性评价矩阵提出了系统可诊断性指标。最后, 通过仿真分析验证了所提方法的有效性。结果表明, 所提方法在不构建数学模型的前提下, 能够实现电子系统的故障可诊断性的定量评价。     

可计算组织模型的验证难点与验证方法综述

模型"有效性"能否得到验证是推动计算组织理论发展的必要条件,也是一大瓶颈.立足于计算组织理论的前沿地位,论文综述并讨论了可计算组织模型的验证难点和验证方法.首先,可计算组织模型验证区别于自然工程模型,也超越了传统实证方法,在验证过程面临诸多主观、客观的难点;其次,发展基于问题域、建模目的、参照系三者内在联系的验证情境,从"度"上考量模型有效性,是可计算组织模型的有效性本质;再次,建立区别于自然工程系统的VVA验证方法,关注概念效度验证、操作效度验证以及数据效度验证,遵循迭代验证原则,是未来的研究趋势.本课题也列举了相应的验证案例;最后,可计算组织模型验证应该是一个不断增强模型信心的过程,亟待跨领域专家执着于该领域的研究兴趣.     

可计算组织模型的验证难点与验证方法综述

模型“有效性”能否得到验证是推动计算组织理论发展的必要条件,也是一大瓶颈. 立足于计 算组织理论的前沿地位,论文综述并讨论了可计算组织模型的验证难点和验证方法. 首先,可计算组织模型验 证区别于自然工程模型,也超越了传统实证方法,在验证过程面临诸多主观、客观的难点;其次,发展基于问题 域、建模目的、参照系三者内在联系的验证情境,从“度”上考量模型有效性,是可计算组织模型的有效性本质;再次,建立区别于自然工程系统的VV&A验证方法,关注概念效度验证、操作效度验证以及数据效度验证,遵循 迭代验证原则,是未来的研究趋势. 本课题也列举了相应的验证案例;最后,可计算组织模型验证应该是一个不断 增强模型信心的过程,亟待跨领域专家执着于该领域的研究兴趣.     

赋权有向图中最小生成树问题的显式整数规划模型

就具有不对称权重的有向图中的最小生成树问题,本文首次建立了相应的显式整数规划模型,这一模型可以成功地运用整数规划软件包如Ｌｉｎｄｏ等求解。并进一步将这一模型推广到随机最小生成树问题,也即具有随机变量权重的有向图中的最小生成树问题,并设计了相应的求解算法,给出了数值例示。     

基于可拓学的行为模型验证

虚拟实体行为的逼真度和可信度是行为建模的两个重要指标,行为模型验证是断定行为模型是否真实可信的重要手段.行为模型具有决策空间多维性和响应结果不确定性等特征,传统的面向数学物理模型的验证方法难以凑效.提出依据可拓学基本原理,结合专家经验评估法,对虚拟实体行为模型进行验证的方法.算例表明该方法对于行为模型的验证是有效的,可以实现多层次验证指标的分解与合成,并最大限度地降低了验证过程中的主观因素.     

基于语境的仿真模型可组合性判定准则研究

组合仿真理论和方法研究的核心是仿真模型的可组合性.论文基于面向组合的MS框架描述了语境与可组合性判定的关系,通过定义应用语境和模型语境,论证了可组合性问题的本质是在应用语境约束下判定仿真模型及其组合在模型语境中是否为真,进而基于应用语境对模型语境的接口剪裁和行为剪裁提出了模型组合在满足应用需求方面应具备的条件,构建了四个IO规范层次上可组合性的判定准则.判定准则的提出不仅清晰地描述了可组合性判定的研究层次和内容,而且有利于将语境显式地表达为仿真模型的元数据从而促进可组合性设计以及仿真模型成熟度的工程实践.     

基于SDG和灰色聚类的系统故障风险评估方法

开展风险评估研究对于提高民航安全具有重要意义.传统的系统故障风险评估的分析对象是故障模式,在实际中一个故障模式往往可作为另一故障模式的原因或者影响,故障影响是一个逐渐变化的过程.为更准确、客观地评估系统故障风险,本文把故障模式的传播过程描述为一故障链,运用SDG模型推理得出故障模式导致的各种故障序列,将故障模式及其各种后续故障序列看作灰色系统,将风险评估过程视为一灰色系统工程,用灰色聚类决策对这些序列进行风险评估,解决了风险评估过程中评价指标和属性值难以确定和量化,风险分析和评估缺乏系统性和一致性的问题.应用实例表明,基于SDG和灰色聚类决策的风险评估方法能有效地应用于民机系统故障风险评估.本论文研究结果对于复杂系统的故障风险分析具有重要的参考价值.     

基于领域知识的模型检验方法

提出了一种基于领域知识的模型检验方法.该方法主要是采用本体论方法,将业务领域内的潜规则表示成领域知识,构成领域规则库,对领域规则采用图形化表示与使用SWRL描述相结合的方式,形成了对规则知识的内、外部表示,为领域知识的直观显示和有效推理提供基础.领域规则形成的规则库为模型检验提供了依据和复用基础,确保用户构建的应用模型满足业务领域需求.     

一种基于残差熵的动态模型检验方法

针对时间序列的模型检验与定阶问题,构造了一种新的统计量“残差熵”。该物理量融合了随机序列的相关性和信息论中信源熵的思想,综合反映了残差中所残留的信息量。在正态假设的基础上推导了模型“残差熵”的估算公式,并给出了具体的应用方法。实例计算表明:“残差熵”可用于模型的检验和定阶,极小化残差熵是一种有效的模型检验准则,并与经典的模型检验准则做了性能比较。     

基于Petri网模型检验的安全关键软件需求验证

需求形式化建模和模型检验可以提高安全关键软件的可信性,但在模型描述、调试和解释能力方面存在局限。对使用Petri网支持软件系统建模进行了扩展,设定默认值为零的权函数、利用“非”虚线描述在状态为假和变迁失败情况下的触发,增强阈值条件的描述能力,区分了枚举型和数值型库所,区分了普通迁移和强赋值迁移,并给出了扩展后的形式化定义及其和检验语言的语义映射。最后给出在典型机载软件上的应用,建立了软件需求模型和部分映射代码,对模型进行检验、反例路径分析和需求完善。过程和结果表明该方法可以有效的支持实际的关键安全软件需求建模和验证。     

基于模型检测的TLS协议实现库安全性分析

针对传统模糊测试方法虽能发现传输层安全性(transport layer security,TLS)协议实现库内存漏洞,但无法找到其中逻辑漏洞的问题,基于模型检测的方法,提取TLS协议实现库的状态机模型,建立协议安全属性模型,寻找协议实现中可能存在的异常行为,实现对协议实现库的自动化和系统化的分析.对利用测试用例生成的...     

基于统计模型检测的DFT定量分析方法

动态故障树(dynamic fault tree, DFT)是对系统进行安全性分析的重要手段,基于马尔可夫链的DFT求解方法存在3个难题:一是仅可分析故障概率为指数分布的系统;二是无法分析共因失效情况;三是可能导致状态空间爆炸。因此提出一种基于统计模型检测的DFT定量分析方法。首先将DFT分解为动态逻辑门、基本构件、共因失效关系、门门和门构件间的逻辑关系;其次将动态逻辑门、基本构件和共因失效关系基于随机混成自动机形式化规约;然后通过逻辑关系重构自动机,形成随机混成自动机网络;最后通过分析一个具有共因失效关系的服从多失效概率分布的飞机结冰探测系统,表明所提方法的有效性。     

BitTorrent协议的Petri网建模方法研究

BitTorrent协议被大规模文件共享、视频点播等P2P应用所广泛采用,但其交互行为复杂且并发度高,难以构建规模适度的形式模型以支持高效可行的协议功能行为分析。基于着色Petri网提出一种BitTorrent协议分层建模方法,给出协议的着色Petn网层次模型,集戍模拟、状态空间分析与模型检验等方法对模型的不同抽象层进行分析。确认协议模型有效性,并验证协议行为满足协议需求。BitTorrent协议的着色Petri网层次模型不但为协议开发提供准确、直观的形式规范说明,而且便于协议行为模拟和协议属性分析,有效缓解大规模系统建模分析过程中存在的状态爆炸问题。     

基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真

定性仿真是系统仿真技术中的重要研究和应用方向，同时也是人工智能技术的一个重要方面。近年来，随着现代计算机技术的日新月异，使得基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真研究和应用取得了显著进展。SDG模型能够表达复杂的因果关系，具有包容大规模潜在信息的能力，因此特别适合于过程系统危险评价(PHA)、危险识别与故障诊断。SDG模型结构简单，易于建立和修改。然而高质量的SDG模型必须采用经验数据和定量动态仿真检验和校正。采用SDG模型进行定性仿真的关键技术是高效双向推理“引擎”，由计算机软件自动完成。目前，在计算机辅助过程系统危险评价方面，SDG是最有效的方法；在过程系统故障诊断方面，其完备性较好，但诊断分辨率尚待提高。今后的研究应解决：定性仿真和定量仿真相结合；SDG自动建模；通用推理软件平台；大系统高分辨率故障诊断等问题。     

新型公交网络模型与最优出行路径算法

给出一种标号的二分图公交网络模型,在此模型基础上给出线路换乘与最优出行路径的算法,这种算法充分利用标号信息给出站点网络图的边权函数.基于站点网络图不仅能够搜索换乘线路而且能够找到最短路径.最后利用天津市部分公交系统验证了该模型及方法的有效性.     

基于描述逻辑的能力需求模型验证方法

针对C⁴ISR系统能力需求模型中存在的一致性和合理性问题,提出了一种能力需求模型的验证方法。先采用基于描述逻辑的本体描述语言OWL DL精确描述能力需求分析中的元概念模型和应用概念模型,然后在元概念模型和应用概念模型之上附加一定的模型验证推理规则,并通过符号推理系统验证了能力概念的完整性以及目标的一致性。