基于冗余的动态适应性复杂体系的冗余负效益分析

针对基于冗余的复杂体系动态适应性结构设计思想,分析冗余系统单元的引入对体系的运行及其效能实现所产生的费用和时间约束,探讨冗余调度所导致的体系复杂性和相应调度代价,并通过具体实例进一步阐释,指出由于冗余功能系统的添加,使得体系的管理控制复杂性同时增加,而冗余调度的进行,也使得体系新增相应的冗余调度行为代价和冗余调度对象代价.     

计算网格中一种可用性增强的作业执行模型

如何保障用户QoS是动态可用性资源组成的网格环境中面临的一个新问题。针对网格资源的可用性特点,提出了可用性增强的作业执行服务(Availability-enhanced Job Execution Service,AJES)的概念及其确定方法,基于该概念提出了可用性增强的作业执行模型(Availability-enhanced Model for Job Execution,AMJE),通过将作业调度到AJES包含的1个或多个网格节点中的资源上冗余执行以增强作业所需的可用性。将模型中的各方根据其效益描述为一个博弈过程,求得了在资源收益和用户QoS之间平衡的AJES可用性值。实验结果表明本文提出的作业服务模型能显著提高资源收益和增强用户QoS的保障水平;并且,对于可用性动态变化的网格环境具有更好的适应性。     

一种可用性增强的计算网格作业执行模型

为增强服务网格中的用户QoS水平,文中针对由大量可用性不高的资源组成的网格环境,提出了可用性增强的作业执行服务(AJES)的概念及确定方法,基于该概念提出了可用性增强的作业执行模型(Availability-enhanced Model for Job Execution,AMJE),通过将AJES中多个网格节点的资源分配给作业冗余执行,以增强其可用性.在AMJE中,不同参与方根据各自利益进行博弈,求得了折中的AJES可用性阈值.实验结果表明,文中提出的作业服务模型能显著提高资源收益,增强用户QoS的保障水平,且对于可用性动态变化的网格环境具有更好的适应性.     

具有冗余结构的分布式数据库服务器及其负载平衡模型

服务器冗余技术在解决传统分布式环境的可用性和性能瓶颈问题的同时给系统的管理带来了新的挑战。介绍了一种分布式数据库服务器的构成原理及工作模型，重点讨论了它的冗余关系、基于移动代理的负载平衡模型及其性能分析等。     

浅谈船舶机电设备状态的评估

船舶机电设备种类繁多,要实现这些设备的有序管理,例如检修、保养、更新、后勤保障等,就必须对这些设备的状态及其运行趋势有一个清晰的了解。在机电设备的管理实践中,经常采用一些测量物理量来表征各个具体设备的现实状态性能和以及可用性来表达设备、系统即时执行任务的能力。本文对设备劣化度和可用性这两个评价指标进行了详细阐述,并在可用性基础上提出了现时可用性和任务可用性的概念,以便实现对船舶机电实现全面、动态以及系统的评估。     

基于云遗传算法的不确定性环境下平台资源调度适应性优化方法

针对战场环境中不确定因素对平台资源调度方案的影响,提出了一种面向不确定事件的平台资源调度适应性优化方法。考虑平台损耗和任务处理时间2个方面的不确定性,建立以最大任务执行效率为目标函数的平台资源调度的适应性优化问题的数学模型,根据不确定事件对平台资源能力或任务属性的影响来判断是否触发调度方案的适应性优化,并基于云遗传算法设计了平台资源调度适应性优化问题数学模型的求解方法,最后通过算例进行了验证。仿真结果表明,使用云遗传算法对平台资源调度方案进行适应性优化调整,能得到更加优化的平台任务匹配关系,并从整体上缩短使命完成时间。     

NoSQL系统的容错机制:原理与系统示例

NoSQL数据管理系统因其具有良好的可扩展性和容错性,在以Web数据管理和分析处理为代表的新型大数据应用环境中得到了广泛使用.这些系统通过新型一致性模型和数据冗余等技术,实现了集群环境中的容错处理.本文在对集群环境数据管理系统的一致性保持和容错处理基本原理进行介绍的基础上,对Bigtable、HBase、Dynamo、Cassandra,以及PNUTS五个典型的NoSQL系统的容错机制及其实现进行分析与对比,并讨论它们的设计原则和实现技术对于系统的可用性、性能、复杂负载的处理能力等方面的影响.最后,讨论现有NoSQL系统容错机制对于设计和实现支持关键任务的内存数据管理系统的借鉴意义.     

基于随机Petri网的冗余备份系统可信赖性研究

可信赖性的度量能客观反映冗余备份系统的可信性,是评价冗余系统服务能力的主要准则.随机Petri网(SPN)对系统的并发性、异步性和不确定性具有很强的动态分析能力,特别适合系统建模和可信赖性分析.讨论了冗余备份系统的概念及其随机Petri网描述,采用SPN对冗余备份系统进行建模和分析,在模型分析的基础上给出冗余备份系统的可靠性、可用性、可生存性、平均故障间隔时间等各种可信赖性重要指标.实例研究表明备份部件所处不同的状态会导致冗余备份系统具有不同的可用性.     

弱标定冗余特征机器人视觉伺服方法研究

为克服机器人视觉伺服系统对标定精度的依赖性,提出一种弱标定条件下基于冗余特征的机器人视觉伺服控制方法.该方法无需3D重构,直接以冗余图像特征作为反馈信息建立伺服控制器.鲁棒的特征提取算法确保了伺服系统能够在复杂的环境快速稳定地提取伺服特征.针对图像视觉伺服系统中需具有足够敏感度的要求,结合视觉特征的前期处理,提出一种新的敏感性校验准则,提高了系统的敏感性以及对环境的适应性.试验分析结果表明,该方法对标定误差和深度估计误差具有鲁棒性.     

基于冗余删除的软件定义机载网络控制器部署策略

软件定义网络为弥补机载网络对多任务支撑能力的不足提供了新思路。为降低网络的部署成本开销,利用灵活易部署的无人机构成逻辑集中的控制平面,对高动态拓扑变化的有人机编队实施管控。针对基于无人机的控制器部署问题,为优化可靠性和部署成本开销指标,提出一种基于冗余删除的无人机控制器部署策略。首先,为实现任务区域的全覆盖以保证连通性,依据无人机的通信范围进行初步部署;然后,为判定和删除初步部署中的冗余无人机,依据部署约束和优化指标,提出了基于连接关系的冗余判定算法和基于网络连通的冗余删除算法。实验结果表明,与基于全域覆盖的控制器部署策略相比,所提策略在满足可靠性要求基础上,部署无人机的数量减少了25%,降低了网络的部署成本开销,能够适用于高动态网络环境下的控制器部署场景。     

Assessment of Multiple Working Condition System Reliability with Agent-Based Simulation Method

The mission reliability assessment plays a great role in logistics planning and supporting resource optimization of complex system.But the current problem,which is difficult to solve,is how to model and analyze the characters of system reliability under the complex mission profile.In order to solve the problem,an agentbased simulation method was used to assess reliability for complex systems with various random working conditions.A multi-working condition simulation agent(MA)was designed and used to simulate the random transferring process of working conditions of system,and it cooperated with system simulation agents(SAs)and unit simulation agents(UAs)to realize system mission reliability(MR)simulation.Through simulation experiments,effect of multiple working conditions mission on the reliability of system was analyzed by comparing with the basic reliability condition.Feasibility and efficiency of the method were proved through simulation experiments of the case system.The research result provides a viable and useful method and a solution for MR analysis and assessment of complex systems in multi-working conditions,which can help to evaluate the reliability of operating system orienting to the practical mission and environment,and it is meaningful for the reliability analysis and the design of complex systems.     

RoboCup中基于效果操作的动态行为规划模型

如何提高agent的学习能力、对手建模能力以及多agent团队运作能力是目前RoboCup研究所面临的3项挑战，在上述的挑战中，行为规划起了非常重要的作用。agent如何能够在动态实时的复杂环境中根据场景变化来动态规划自己的行为是RoboCup目前急需解决的问题。提出一种面向效果操作方法的动态行为规划模型，使队员能够在场景分析的基础上，根据经验动态选择和执行行为策略，且具有持续学习的能力，采用贝叶斯信念网络和基于示例推理相结合的方法来实现。实验结果表明，该方法有效提高了队员适应环境的能力。     

可重配置IVR系统的设计与实现

针对现行IVR系统因环境适应性的缺失而导致的复用度较低、可移植性较差的问题,在系统交互逻辑抽象和放音方式加工的基础上,对其核心处理技术进行了改进,设计并实现了一款可重配置的IVR系统。系统借助配置表和DLL函数存储约束条件、转移规则等多种资源,构建无领域特征的动态内核。实验结果表明,通过程序片路由的配置,系统可较好地实现与环境的无缝结合,应用于特定业务领域。     

一种面向体系结构的软件系统自适应机制

在动态变化的分布式环境中,为了保证系统的正常运行,软件系统应能够根据环境的变化、系统运行错误及需求的变更调整自身的行为,即具有一定的自适应能力.提出一种面向体系结构的自适应机制,该机制采用了内置运行时体系结构作为驱动自适应的因素、选择自适应动作的依据以及实施自适应的载体;设计了适合分布式环境特点的三层结构的监控设施,提高了监控的效率和有效性;同时配备了满足不同用户需求的两种触发设施.该自适应机制不隶属于某个或某种运行系统,可为各种应用的运行系统添加自适应能力提供一个比较一般的、可重用的自适应框架.     

基于视觉的多机器人协作SLAM 问题

 视觉SLAM 仅采用图像作为外部信息,用于估计机器人位置的同时构建环境地图。SLAM 是机器人自主性的基本前提,如今在小动态环境采用激光或者声呐传感器构建2D 地图得到较好地解决。然而动态、复杂和大范围下的SLAM 仍存在问题,使用视觉作为基本的外部传感器是解决问题的一个新颖热门的研究方法。在视觉SLAM 中使用计算机视觉技术,如特征检测、特征描述和特征匹配,图像识别和恢复,还存在很多改善的空间。本文在视觉SLAM 领域的最新技术的基础上,对基于视觉的多机器人协作SLAM 领域的前沿技术进行综述。     

HANDY集群文件系统

针对当前集群文件系统缺乏动态扩展性和高可用性的不足,提出了一种基于逻辑矢量环结构的集群文件系统HANDY.系统利用逻辑矢量环实现动态扩展和资源的动态管理,采用了分布式元数据管理策略,引入邻接复制技术实现元数据的容错,通过可定制的数据存放策略满足不同应用的数据存储需求.测试结果表明,基于环状结构的系统HANDY具有良好的动态扩展性和高可用性.     

环太湖地区历史村落的环境适应性及特征

【目的】环太湖地区作为文明发展较早且长期存续的地域,人类为适应历史进程中复杂变化的地理环境付出了极大的成本,基于此,本研究分析环太湖不同历史时期乡村聚落的分布特征,探讨其内在影响因素与适应机制。【方法】选择环太湖的“苏锡常嘉湖”5市为研究范围,筛选363个历史村落为研究对象,借助GIS的空间分析方法,引入最邻近点指数、Kernel核密度、标准差椭圆方法,分析环太湖不同历史时期乡村聚落的分布特征。【结果】按照乡村聚落的分布特征,太湖历史村落发展可划分为选址生存期、自发适应期、自觉适应期、叠级扩张期与无序整合期5个阶段;环太湖乡村聚落在各阶段的空间分布格局均呈明显的集聚分布,数量与密度逐渐增大,空间分布中心向东北转移,且存在区域内“西北—东南” 轴向扩散的趋势;各阶段的自然原生环境、农田水利环境与社会文化环境3个方面因素对环太湖乡村聚落的影响力处于长期动态变化的状态。【结论】从长时段的历史纬度看,自然原生、农田水利与社会文化3个方面的环境驱动因素体现了人类对区域环境的持续适应能力,环太湖乡村发展协同的过程包含了多尺度、多过程的复杂性。     

Reliability Modelling and Analysis of Satellite Propulsion System Based on Reliability Block Diagram and Extended Object-Oriented Petri Net

Modern satellite propulsion systems are generally designed to fulfill multiphase-missions.Traditional reliability modelling methods have problems of inadequate depict capacity considering complex systems such as satellite propulsion system.An extended object-oriented Petri net(EOOPN)method was proposed to facilitate the reliability modelling of satellite propulsion system in the paper.The proposed method was specified for modelling of phased mission system,and it could be implemented by generating combination of Petri net(PN)principles and object-oriented(OO)programming.The effectiveness of the proposed method was demonstrated through the reliability modelling of a satellite propulsion system with EOOPN.The major advantage of the proposed method is that the dimension of net model can be reduced significantly,and phased mission system at system,phase,or component levels can be respectively depicted.Furthermore,the state-space explosion problem is solved by the proposed EOOPN model efficiently.     

采用任务剖面的复杂可修系统保障性仿真与评价技术研究

针对现有复杂可修系统建模仿真中存在的问题,以任务成功性为中心,建立了基于任务剖面的复杂可修系统保障性仿真模型,该模型的建模与仿真方法适用于舰船同类型系统的建模与仿真.通过对仿真结果的评价、反馈、改进修正,使各种方案最终直接为完成战斗任务服务,更符合实际的要求.仿真结果表明,该方法能够有效地评估复杂可修系统的保障性参数特征,所建模型具有可视化、流程化和层次化的优点.     

考虑性能退化及变工况的多状态系统可靠性分析方法

工作状况频繁变化(变工况)的复杂系统,由于其组成单元在复杂的工作环境下呈现出不同的性能退化规律,使得多状态系统的可靠性评估十分困难。考虑性能退化的多状态可靠性分析基本理论,定义了退化单元及复杂系统的多状态可靠性函数;给出了相应的计算方法。结合船舶复杂动力系统的应用实例,得到了其性能退化规律及变工况工作时的可靠度变化规律,所提出的考虑性能退化及变工况的多状态系统可靠性分析方法对复杂系统的可靠性评估有一定借鉴价值。