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.     

基因交互逻辑网络的自动机模型

阐述最近几年来国外应用自动机理论到基因组系统作用与行为的研究新进展,分析了有限状态自动机和细胞自动机应用于基因网络的原理、方法与机制。结合基因网络研究,本文首次提出了一个引入时间自动机模型的思路。     

基于FSA的模型检测算法研究

自动机就是描述系统行为的模型,通过它可以检测出系统实际工作时发生的状态,经过反复测试,诊断,以达到理想的模型。在基于自动机的模型检测中,前提是需要把非确定性FSA转化为确定性FSA,本文给出了非确定性自动机转换为确定性自动机的算法,最后分析该算法。     

构件化嵌入式软件设计的能耗性质分析与验证

从嵌入式软件设计模型层对构件化实时嵌入式软件系统中能耗相关性质进行研究,包括:扩展了实时接口自动机在能耗语义方面的描述能力,通过引入状态能量消耗率,建立了能耗接口自动机形式化模型以及自动机网络,用以建模嵌入式软件设计阶段系统构件及其构件组合的能耗行为特征;对能耗接口自动机网络的状态空间进行了形式化分析,构造了相应的可兼容整型空间的可达图,并在此基础上给出了最小能耗计算和最大能耗验证的算法.     

一种基于时间自动机网络的实时系统形式化验证方法

介绍了时间自动机形式模型,在此基础上给出了时间自动机网络的形式语法和语义,然后给出一种基于时间自动机网络的实时系统形式化验证方法,并采用基于时间自动机网络的模型检测工具UPPAAL对一个经典的实时系统实例进行了验证．     

基于价格时间自动机的飞机着陆最优成本研究

针对目前航空运输系统中对飞机着陆调度成本效益研究的不足,提出采用价格时间自动机作为形式化描述方法,将飞机着陆过程建模为其相关实体的交互行为,引入时间和价格因素描述各实体的属性和行为,从而将飞机着陆形式化为时间价格的动态交互协作,并分别为相关实体和服务建模,形成彼此独立又相互协作的价格时间自动机网络,将飞机着陆调度成本表示为价格时间自动机网络上的状态转换路径。最后提出一组系统模型需要满足的性质,使用价格时间自动机模拟验证工具UPPAAL CORA仿真并验证其正确性,使用最优成本标准分支算法分析求解飞机着陆调度最优成本的可达性。     

基于时间自动机的嵌入式系统AADL模型可调度性验证

采用时间自动机形式化模型检验方法建立了结构分析与设计语言(AADL)调度模型的自动机,实现了从AADL模型到时间自动机模型的自动转换与验证.首先,设计了周期、非周期的线程时间自动机模板及抢占、非可抢占的调度器时间自动机模板,建立了AADL调度模型到时间自动机模型的语义映射法则.然后,设计了自动化模型转换插件,并将其集成到OSATE建模工具中,实现了建模、转换、验证的集成开发环境.最后,利用UPPAAL工具对时间自动机模型进行模拟与验证.仿真实验结果表明,所建立的模型转换方法能够有效、实时地将AADL模型转换为时间自动机模型,并可在UPPAAL中分析原模型的可调度性.     

CFSM模型的有限自动机语义

研究CFSM模型的自动机语义,提出了一种从CFSM到自动机转换的算法。该算法的核心思想是构造一个包含控制自动机、输入自动机、输出自动机的有限状态自动机系统,利用自动机的同步性模拟CFSM的异步行为。本文的工作为进一步利用自动机理论和工具对CFSM模型进行分析和验证奠定了基础。     

高速公路意外事件所致堵塞的消散策略研究

通过建立交通意外事件影响下的交通流仿真模型,对拥堵传播及有效的干涉控制措施进行仿真.分析了非稳态交通条件下的车辆行为特性;并对现有主流元胞自动机模型规则进行改进,建立起一种新的元胞自动机交通流模型.该模型能够较好地仿真拥堵传播与消散过程,有效地探索拥堵的消散规律;利用该模型对各种控制措施的堵塞消散效率的研究结果表明,限流限速组合控制策略具有较优的堵塞消散效果.     

基于混成自动机的CPS行为建模与属性验证

系统实时性、安全性和可靠性等非功能属性是信息物理系统在诸多领域应用的关键因素。论文在分析CPS模型构建与分析验证中面临的挑战的基础上,提出了一种CPS行为建模与属性验证方法。该方法首先基于混成自动机对CPS的行为进行建模,然后将此模型转换为混合程序模型,最后在定理证明器KeYmaera中对HP模型的属性进行形式化验证。文中论述了行为模型描述语言的结构,建立了混成自动机模型与HP模型之间的转换规则,分析了模型转换的一致性。应用实例表明:该方法既能简单直观地描述CPS动态行为,又能对CPS的属性进行严格的形式化验证,且有效避免了形式化验证中的状态空间爆炸问题。     

基于模糊逻辑的元胞自动机用于图像处理

提出了一个基于模糊逻辑的元胞自动机模型用来处理图像处理中的图像分割问题。将元胞自动机原理中的元胞状态转化为模糊元胞状态,并将演化规则转化为模糊规则从而建立模糊元胞自动机模型,使图像中灰度水平介于目标和背景之间的像素得以较好地归类,从而得到一种新的图像分割方法。     

一种非确定型有穷自动机的极小化方法

自动机状态极小化是寻求状态数较少的自动机,使其与原自动机接受相同的语言．确定型有穷状态自动机（DFA）极小化问题在平方时间内可解,通过状态集上引入等价关系导出的商自动机即为接受相同正则语言的极小化自动机．而非确定型有穷状态自动机（NFA）极小化问题尚未找到有效算法．尽管NFA可以转化为DFA且接受的语言不变,但可能会出现状态数指数级增加．从语言B可以构造一个接受自己的子语言自动机,同态压缩映射子语言自动机为最终系统,从而为接受语言B的极小化自动机．     

关于Moore自动机可逆性的一些结果

主要讨论了Moore自动机(弱)可逆的一些性质，并给出了当|S|=|Y|时，Moore自动机(弱)可逆的充要条件。     

关于概率自动机的等价性与极小化问题

本文给出了两概率自动机按顺序初始等价的充要条件,证明了初始等价的概率自动机的基矩阵秩必相等及判定极限极小概率自动机的一个充要条件.同时也更正了[1]中的一个错误。     

时间自动机与信号自动机的互模拟算法

基于时间自动机的验证工具已被广泛应用于实时系统模型验证。信号自动机为一类实时系统建立了比时间自动机更适合的模型,但是它还不能用于实际的实时系统模型验证,因为没有验证算法可用。把信号自动机验证问题归约到了时间自动机验证问题：证明了两种自动机具有相同的识别语言能力,证明了二者具有双向模拟关系,并在此基础上提出了线性的互模拟算法。把互模拟算法和已有的时间自动机验证算法结合起来,就得到了信号自动机的验证算法,从而解决了对信号自动机模型的验证问题。     

有限自动机的积可逆性讨论

主要讨论了有限自动机运算后的可逆情况,给出了有限自动机串、并联后为可逆(弱可逆,延迟有限步(弱)可逆)的若干条件,最后对有限自动机的化合运算的可逆性进行了特别讨论．     

基于元胞自动机的距离变换方法

借助元胞自动机模型，通过扩展状态记录元胞的归属状态，利用其动力学特性提出了一个删格空间上对点、线、面等复杂实体的加权距离变换方法．实证研究分析表明，基于元胞自动机的距离变换方法能够较好地实现删格空间上加权复杂实体图的距离变换．     

多处理器互连网络诊断性和容错性的细胞图自动机算法

本文将细胞图自动机概念引入多处理器互连网络，并用细胞图自动机设计了多处理器互连网络上的多项式级诊断和容错算法，从而给出了研究互连网络诊断性和容错性的另一种有效方法。