任务分解的Petri网方法及有效性研究

任务的分解是实现多主体系统的关键,运用形式化的方法对任务分解进行描述和验证是十分必要的。对于一般的任务逻辑分解表达式,利用Petri网对任务的分解进行建模,得到任务分解Petri网,进而通过剔除不合理的任务分解结构得到任务有效分解的Petri网系统。通过检查任务有效分解的Petri网的存在与否,可以判断任务的分解结构是否有效。另外,对于任意一个有限的P/T网系统,给出了判断是否存在无效任务分解的充分条件,从而论证了在任务有效分解的Petri网系统中只存在一级活变迁。将任务分解的有效性判断与Petri网活性分析联系起来,实现了多主体系统的一个亟待解决的基础性问题。     

考虑主体属性及与任务匹配的产品协同设计效率

设计主体的属性特征与设计任务间匹配程度是影响产品协同创新设计效率的重要因素。对设计主体进行属性特征分析、分类和对不同类型组合定量计算,在定义设计任务特征属性的基础上建立以产品协同创新设计总体持续时间最短为目标的效率模型,并设计基于PSO算法的模型求解方法。以某公司风机机舱的协同创新设计为例,验证了考虑主体属性及与任务匹配情况下的产品协同创新可缩短设计周期,提高设计效率。     

多规则产品协同设计任务动态排序

针对基于单一特征的任务排序规则的局限性,提出了一种基于复合规则的协同设计任务动态排序方法.在该方法中,建立了协同产品开发中任务完成时间模型、任务排序特征体系.通过仿真方法并在仿真结果基础上,构建了规则权重的多目标函数,求得了各规则的权重.然后用权重对各规则下的排序进行复合和优序处理,确定出优化的设计任务排序.     

基于OFDMA的协同蜂窝网络动态资源分配机制

为了提高宽带无线网络容量和改善用户公平性。提出了基于OFDMA的协同蜂窝网络模型、帧结构及其资源分配算法,包括协同伙伴选择算法和OFDMA子信道分配算法.为了提高公平性,蜂窝网络中的信噪比较好的用户选择一个信噪比较低的用户作为协同伙伴。组成协同用户对.信嗓比较好的用户可以通过共享自己的发送资源帮助信噪比较低的用户提高吞吐量.OFDMA/TDD帧在时域分成偶数个子帧,协同用户对以解码转发的协同方式在子帧上轮流发送信息.在每个子帧上,总是把OFDMA子信道分配给信噪比最高的用户以提高网络总容量.仿真结果表明,通过用户之间的协同通信和自适应的动态资源分配机制,网络的总容量和公平性都有显著提高.     

基于Petri网分解的系统范例分析

以生产者一消费者系统和多处理机系统为例子,讨论了基于库所指标和变迁指标的两种Petri网分解方法在系统分析中的作用,分析了分解后的子系统与原系统的结构和行为方面的对应关系,为基于Petri网的复杂系统分析提供了有效的方法.     

基于约简任务资源分配图的网格依赖任务静态调度

网格资源环境的动态性和异构性对依赖任务的静态调度策略产生了极大的挑战.提出了一个能够更好地适应资源异构性,并完整支持调度、重调度的统一静态调度模型,即基于约简任务资源分配图(RT-RAG)的调度模型和调度算法.基于该模型的调度问题归结为RT-RAG的优化选取问题.实验分析表明,基于该模型的调度方法更好地适应了网格环境的动态性和异构性,使得静态调度策略与动态调度策略相比依然保持着较大的性能优势,并且也优于基于DAG任务图调度模型的AHEFT静态调度算法,特别是在资源差异较大的情况下.     

基于扩展对象Petri网的产品模型

提出一种支持创新的产品模型，该模型可刻画产品的静态结构，也可刻画产品的动态过程．它集成了面向对象的思想，以实现知识的封装、抽象与层次化建模，特别是扩展了对象的属性类型，将对象的值扩展到流形，然后利用高级Petri网来刻画产品的动态过程．该产品模型能有效地支持产品的创新设计．     

产品多领域协同设计中协同分析及量化研究

分析产品多领域协同设计的形成历程及其协同特性;根据产品多领域协同设计过程中协同的全方位性构建三维协同模型;根据设计任务间的信息协同,进行协同度定义和量化表达;提出基于协同度的耦合任务集撕裂规划方法,并应用于"新型自驱动式电缆牵引机"设计实例,从而验证了该方法的有效性.     

产品协同设计的现状和发展趋势

本文在论述了产品协同设计的基本概念和应用现状后,根据协同设计的主内容和基本特点,总结出了常用的几种的产品协同设计模式,最后阐述了产品协同设计的发展前景。     

基于扩展合同网的协同设计任务分配机制研究

针对网络化产品协同设计过程的任务分配机制进行研究,在分析了已有合同网任务分配机制的基础上,通过引进时间令牌和缓冲池策略,对合同网机制进行扩展,提出了一种基于时间令牌和缓冲池机制的协同设计任务分配方法,给出了任务分配协作过程中的协商策略和基于投标信息的综合多因素决策评价算法。最后通过实例验证了所提方法的可行性,更适用于协同设计任务分配的实际情况。     

基于产品布局设计特征的协同设计

提出了产品布局设计特征的概念和定义方法,解决了在概念设计阶段如何构建参数化布局模型的问题,在PDM环境下应用该模型,可实现基于产品布局设计特征的多小组的远程协同设计．该方法采用工程文件管理方式,统一管理布局设计特征与产品装配模型,有利于模型维护;利用Petri网描述和管理动态定义的设计过程模型,实现了布局设计特征模型与子设计方案之间的“推式”数据自动维护和更新．     

一种协同诊断的任务协作规划方法

在多诊断资源协同诊断领域,由于装备复杂性和诊断资源异构性,诊断任务分配应具有自适应性.提出了一种动静态集成的协同诊断任务分配方法.在静态任务分配中,以装备的定性模型和模糊关系矩阵建立了诊断任务关系模型,通过改进D算法实现诊断路径规划,运用多约束整数规划进行资源配置;在动态诊断任务分配方法中,引入了基于效用和协商的扩展合同网方法.最后,通过工程装备的诊断事例验证了分配方法的有效性,并通过结论总结和延伸了该方法.     

基于对偶分解的 MU-CoMP 联合资源分配算法

在MU-CoMP-JT(multi-users coordinated multiple-points joint transmission)资源分配算法中,大多数将功率分配与子载波分配分为独立的2个部分进行独立求解,这样势必会降低系统性能,而实际上子载波分配和功率分配是密切相关的.为了有效地提升系统吞吐量,采用了迫零预编码技术,研究了一种在多个小区和多个子信道之间联合优化用户调度与功率分配的资源分配算法,该算法以最大化用户权重速率为目标,基于对偶分解理论,将原优化问题分解为多个独立优化的子问题.仿真结果表明,该算法与最优的穷尽分配算法相比性能有所降低,但有效地降低了复杂度,同时也能获得较好的性能.     

一种多无人机层次化任务分配方法

针对大规模任务分配问题,为了提高任务分配的效率和合理性,提出了基于任务依赖关系和ISODATA算法相结合的任务分组方法。在任务分组基础上,从无人机负载均衡的角度出发,提出了基于资源福利的任务组级粗粒度任务分配方法,结合粒子群算法提出了任务组内的细粒度任务分配算法。通过实验仿真验证所提方法有效,且性能和灵活性较普通任务分配算法有较大的优势。     

网格资源的动态分配和管理技术研究

为了提高资源共享和协同工作效率,在现有网格资源管理体系结构基础上,对支持资源管理动态化的特性进行了改进,并提出了无间隔动态解决资源故障的算法.该算法将资源库中可运行的任务尽可能多地映射到相应的本地资源管理者,使资源能够进行动态分配,从而使网格中面临的大量具有动态特性的资源管理问题变得容易, 实现了对网格资源更加灵活高效的使用.     

面向复杂产品协同设计的元模式设计

分布式制造应用之间的互操作是计算机辅助协同设计需要解决的核心问题.该文从一个航天复杂产品的协同设计实例出发,研究了支持多领域应用协同设计的To-Be模型.结合当前元语言、元框架等技术特点,提出了一种元模式协同设计方法.该方法具有将产品的工程特征信息描述与实现技术(程序语言、计算机辅助工具)隔离;应用可扩展标记语言描述产品元数据;应用元框架实现产品共享信息的交互等特点.设计了航天复杂产品协同设计知识大纲,实现了多领域应用的协同设计.     

网格系统中的层次化资源分配与任务调度

讨论具有大量任务数的一类应用在网格系统中的资源管理和控制问题．提出了具有层次化结构的资源分配与任务调度模型,它由任务分发器和次级调度器组成．上层的任务分发器根据任务的性质和需求,并参考下层次级调度器的执行情况,将任务分发到相应的次级调度器上;而下层次级调度器负责将分发来的任务进行实际的资源分配及调度工作．模拟分析表明随着次级调度器个数的增加,任务调度的并行性增加,但系统的优化趋势逐步减缓．在实际应用中,合理选择次级调度器个数,可在满足调度性能的同时减少设备投入．