Formalizing the General Plant for Development of Hybrid Process Control Systems

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混合过程控制系统基于广义对象的形式化开发

许多过程控制系统可以看作混合控制系统。为使设计的控制器满足整个系统一定的过程需求，对象的信息是不可缺少的。本文为这类系统的开发提出了广义对象的形式化模型。基于这样的模型，可以从目标要求中直接提取系统需求，控制器也可以根据基于对象的形式化方法进行设计。我们以一个工业过程控制的实例来说明我们的方法和模型，采用时段演算来描述系统的特性并进行控制器的开发。     

基于描述逻辑的C4ISR系统体系结构一致性验证方法

综合电子信息系统的体系结构开发涉及多视图产品集成,容易引发视图之间的信息不一致性问题。引入描述逻辑形式系统,对视图中的关键元素进行形式化处理,将体系结构模型转化为描述逻辑知识库,进而借助描述逻辑推理系统,推理判断体系结构产品中存在冲突或矛盾的信息。实验证明,该方法不仅具有完备的形式化理论基础,而且自动化程度高。     

面向应用领域的知识系统建模及实现

针对知识系统建模过程中不同类型知识的组织、表示、控制和实现等问题,将用户需求作为重要的切入点,通过对用户的需求分析和分解将知识系统数据结构划分为领域概念知识(概念本体)、领域系统知识(方法本体)、需求分解知识(需求本体)、知识系统控制知识和解释知识5大部分,建立了各部分的数据结构,明确了相互之间的关系。提出了基于层次案例规划(hierarchicalcase basedplanning,HCBP)的需求本体建立检索及面向目标的黑板控制结构和改进算法。实例测试表明,该方法不仅有利于不同类型知识块的重用,而且提高了系统的执行效率,大大缩短了知识系统的开发周期。     

无人机容错飞行控制计算机体系结构研究

高性能无人机对飞行控制计算机提出了高可靠性要求,使用余度容错飞控计算机是提高安全可靠性的重要途径之一。对容错飞控计算机安全可靠性、实时性、维护性等设计要求进行研究,分析了无人机容错飞控计算机的设计要求特点;阐述了典型军用、民用有人机以及无人机容错飞控计算机的体系结构及关键余度管理策略,总结了无人机容错飞控计算机体系结构特点及发展方向。根据上述研究结果,提出一种基于FlexRay总线的相似三模余分布〖JP2〗式容错飞控计算机体系结构,FlexRay总线既是单通道飞控计算机的内部总线,也是多通道飞控计算机的系统总线。该体系结构能够抑制拜占庭故障,满足无人机高可靠、低成本、扩展性强、维护性能好等要求。     

面向导航系统性能仿真的可移植性框架

导航系统性能仿真面临多领域模型集成和分析的困难.研究了仿真模型可移植性(simulation modelportability, SMP2.0)规范,分析了卫星导航系统仿真的基本特点和需求,提出了卫星导航性能仿真的可移植性框架,建立了基于SMP2.0的导航仿真应用架构.该架构包含导航系统模型设计、开发、集成、运行和试验...     

国防信息系统体系结构研讨

国防信息系统是一个分布式的开放系统 ,在信息战条件下各种攻击威胁贯穿于整个信息的全过程 ,国防信息系统首先应当是一个安全的系统 .本文就安全的国防信息系统的体系结构进行了研讨 .     

我国煤层气产业发展的系统思考

煤层气是一种洁净能源,煤层气产业是我国在十二五期间重点鼓励发展的产业之一,但煤层气产业的发展是一项复杂的系统工程,由内外部诸多子系统组成。本文运用系统工程的理论与方法对煤层气产业的系统结构进行了分析,并在此基础上,提出了优化煤层气产业系统结构的对策,对煤层气产业的系统发展具有一定的指导意义。     

A three-parameter fault-detection software reliability model with the uncertainty of operating environments

As requirements for system quality have increased, the need for high system reliability is also increasing. Software systems are extremely important, in terms of enhanced reliability and stability, for providing high quality services to customers. However, because of the complexity of software systems, software development can be time-consuming and expensive. Many statistical models have been developed in the past years to estimate software reliability. In this paper, we propose a new three-parameter fault-detection software reliability model with the uncertainty of operating environments. The explicit mean value function solution for the proposed model is presented. Examples are presented to illustrate the goodness-of-fit of the proposed model and several existing non-homogeneous Poisson process (NHPP) models based on three sets of failure data collected from software applications. The results show that the proposed model fits significantly better than other existing NHPP models based on three criteria such as mean squared error (MSE), predictive ratio risk (PRR), and predictive power (PP).     

基于MBSE的民机系统功能建模方法

针对传统系统工程存在的迭代周期长、开发效率低、模型二义性等问题, 结合基于模型的系统工程理念, 将敏捷系统工程概念引入到民机研制过程中, 并利用系统建模语言定义了基于场景的功能建模方法, 详细分析了民机自动飞行控制系统高度控制用例的顶层功能愿景, 建立了对应的功能模型和接口描述视图。该方法以迭代的形式展开系统功能建模, 能够充分保证需求和功能模型紧密结合, 正向构建满足民机系统以需求为导向的功能建模方法, 为民机系统的架构设计工作提供基础。     

航天企业基于知识流的知识管理体系框架

针对航天企业实施知识管理的薄弱环节,从系统工程角度出发,在简述企业知识管理体系基本功能的基础上,提出了基于知识流的知识管理体系框架和主要设计原则。重点阐述了基于知识流的航天企业知识管理框架模型和知识管理体系框架,并针对航天企业科研生产一体化的特点,分析了航天型号全寿命过程中从预研到研制过程的知识管理流程,以及研制过程与批生产过程的知识集成模式。对知识管理体系框架下科研生产一体化的发展趋势进行了初步探讨。     

MAN-MACHINE COLLABORATED KNOWLEDGE CREATION IN HWMSE

1 Introduction Science of complexity and complex systems is a relatively new area In wide fields from chemistry, biology, environment, geo-science, climatology to economics and sociology, complexity has been studied from diverse views and understandings Systems science, which could be traced back to Ludwig von Bertalanffy’foundational work on general system theory, plays an active role in complexity studies From system perspectives, relevant concepts often include interaction, feedback, evol…     

一种基于可重构技术的实时图像处理机结构

设计实时信号处理系统时 ,必须根据任务的特点选择适当的处理机结构。在满足性能指标的同时 ,还要考虑体积、功耗、可维护性等因素。简要叙述了常用的信号处理系统类型与处理机结构 ;介绍了正逐步得到广泛应用的DSP ASIC处理机结构 ;在此基础上提出了一种实时信号处理的线性流水阵列结构 ;举例说明了该结构处理机的具体实现 ;最后分析说明了此结构的优越性     

How Task Allocation Strategy Affects Team Performance: A Computational Experiment

This paper studies how to determine task allocation schemes according to the status and requirements of various teams, to achieve optimal performance for a knowledge-intensive team (KIT), which is different from traditional task assignment. The way to allocate tasks to a team affects task processing and, in turn, influences the team itself after the task is processed. Considering the knowledge requirement of tasks as a driving force and that knowledge exchange is pivotal, we build a KIT system model based on complex adaptive system theory and agent modeling technology, design task allocation strategies (TASs) and a team performance measurement scale utilizing computational experiment, and analyze how different TASs impact the different performance indicators of KITs. The experimental results show the recommend TAS varies under different conditions, such as the knowledge levels of members, team structures, and tasks to be assigned, particularly when the requirements to the team are different. In conclusion, we put forward a new way of thinking and methodology for real task allocation problems and provide support for allocation decision makers.     

集成知识系统的权责控制

集成知识系统由各类知识系统主体组成, 用于整合企业不同研发部门产生的不同领域的知识. 在整合各领域知识过程中, 需要通过权责控制实现主体活动范围的界定与分析, 以维持主体自治与系统管制之间的平衡, 适应领域知识之间复杂多变的依赖关系. 为了满足这一需求, 提出了权责模型, 在假定主体进程与系统进程间存在共同约定的基础上, 构造了功用空间和上下文代数等结构, 又以此为基础构造了权责空间, 并完成了权责运算及权责关系等形式化工作. 权责模型为集成知识系统实现权责控制提供了一个可行而又有效的方案, 通过权责和权责关系可以完成描述主体活动、界定主体自律范围以及分析权责关系冲突等工作.     

A contribution to the scientific foundations of systems engineering: Solution spaces and requirements

Some researchers have suggested that scientific foundations expressed in a mathematical form are needed to thrust the success of systems engineering as a discipline on its own merit. In order to contribute the development of such systems science, this paper investigates from a foundational standpoint the relationships between stakeholder needs, system requirements, and sets of systems. Various theorems and corollaries are proposed and mathematically proven. The theoretical elements are presented as a foundation for the development of a science for requirements engineering. The proposed foundations are finally tested to mathematically describe, in a rigorous and precise manner, qualities of good requirements, which are otherwise traditionally defined using vague narrative. By showcasing practical examples of the theoretical aspects, the paper is intended to serve as a bridge between practitioners and theorists.     

基于多保真度代理模型的装备系统参数估计方法

系统参数估计是武器装备系统设计研制中的关键一环.针对复杂系统设计中逐渐突显的系统复杂性激增、需求动态性变化、响应的快速性、缺乏高精度数据等问题,提出一种基于多保真度代理模型的单装备系统参数估计方法.首先,该方法基于传统Kriging模型对低保真度数据建立代理模型.然后,将该模型作为全局趋势模型,插入高保真度数据建立多保...     

民用飞机高度控制系统MBSE建模方法

针对传统基于文本的系统工程方法中存在设计文档变更难度大、工程模型可读性差、模型复用性不强等问题,提出了基于美国国防部体系架构(department of defense architecture framework,DoDAF)的基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBS...     

武器装备效能仿真的可组合建模框架研究

武器装备效能仿真不同于一般的复杂系统仿真, 具备很大的组合建模潜力和迫切的组合仿真需求. 当前的统一仿真协议、统一建模方法、统一模型规范等组合仿真途径主要还是从技术角度出发的, 没有充分结合应用领域的实际, 难以真正实现组合仿真. 提出了基于模型框架实现组合仿真的思路, 通过将领域共性不变知识(DIK)固化为可组合的模型框架, 而应用可变知识(AVK)则可在模型框架基础上通过定制或扩展的方式进行描述. 设计了武器装备效能仿真的可组合建模框架(CMF), 应用实践表明能够明显地提高仿真开发效率, 有力地支持模型级可组合.     

计算机辅助工程网络技术

本文在分析了计算机辅助工程网络的技术背景以及通信要求以后,结合实例研究,综述了计算机辅助工程网络的私有体系结构,探讨了计算机辅助工程网络从共存到开放,以及最终形成一体化网络(CIM)的技术与发展趋势。