基于概率时间自动机应用于智能工厂流程的设计方法技术

基于概率时间自动机应用于智能工厂流程的设计方法属于计算机工业物联网领域，通过需求分析、基于概率时间自动机建模、建立工作流引擎、设计工作流系统平台的总体思路，形成一套完整的工作流引擎平台。(1)通过对概率时间自动机这一概念进行深入学习与研究，并对工业物联网流程分析以及相关文献进行广泛调研分析，提出了基于工业物联网的概率时间自动机的工作流引擎的功能需求(2)对工业物联网流程进行建模分析，即将工业物联网的流程映射为概率时间自动机中的事件、变量以及流程、权限等模块和流程管理引擎并且建立角色和事务模型(3)建模分析完成后根据UPPAAL流程仿真工具对流程的正确性进行验证并设计工作流引擎。程的正确性进行验证并设计工作流引擎。程的正确性进行验证并设计工作流引擎。

【技术实现步骤摘要】
基于概率时间自动机应用于智能工厂流程的设计方法


[0001]本专利技术属于计算机工业物联网领域，涉及到一些概率时间自动机、建模方法的设计、工作流引擎的设计、工作流引擎设计。

技术介绍

[0002]在智能工厂工作流程中，需要对工厂环境中的管理员、普通用户及流程之间的交互进行模拟，从而分析工厂在引入智能系统后的有效性、可靠性和效率。这种分析需要体现随机性和过程的并发性。随机性指的是环境中的用户实体行为的随机性，过程的并发性指的是在智能工厂环境中多个流程同时执行。工作流作为企业流程建模的核心技术，具有方便性、灵活性和可配置性的特点，弥补了传统企业信息系统的不足，工作流引擎作为工作流重要的实现手段，是大量自动化系统的核心组件，其流转过程的理论研究具有重要的理论和现实意义。本文提出了基于概率时间自动机来研究工作流运转过程的方法，将工作流运转中的各个步骤映射为各项状态和迁移过程，以满足智能工厂对企业信息化和自动化水平的要求。

技术实现思路

[0003]根据目前智能工厂中流程的映射方法大多不具有太好的复用性，MES的一些流程中经常会因为环境的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于概率时间自动机应用于智能工厂流程的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)角色建模智能工厂环境中包括多个角色，每个角色有一个或多个行为模式，每个角色所有实例的行为模式是相同的；在模型中,用一个概率时间自动机模板表示角色的一个行为模式，一个角色对应一组概率时间自动机模板，该角色的每个实例对应该组概率时间自动机模板的实例；设A为智能工厂系统中所有角色的集合，对于每一个ak∈A，akn表示角色ak的第n个行为模式，其中S表示一个角色状态集合；s0表示该角色初始状态；T表示该角色处理问题的时间域；G是该角色集合；f表示该角色要进行的动作集合；Φ、P表示该角色将要进行的动作的前提和后续件以及到达后续事件的概率；用一个概率时间自动机模板表示：设对应akn的概率时间自动机模板为rkn,rkn＝(S,s0,C,V,Act,I,T,P)；其中S是概率时间自动机中状态的集合；s0∈S表示初始状态；C是时钟变量的集合；V是数据变量的集合；Act是动作的集合；I:S
→
Inv，表示状态的约束，Inv是状态不变式集合；T是有向边的集合，对于tm，n∈T，tm，n＝(sm,gm,n,a,Φm,n,sn)，表示一个状态转移，sm和sn分别是源状态和目标状态，gm，n是状态转移的触发条件，a∈Act是一个动作，Φm，n是一组无冲突赋值；P:T
→
(0,1]是状态转移的概率；实时系统由一个或多个概率时间自动机表示,多个并发的概率时间自动机构成一个概率时间自动机网；时间自动机中的状态、初始状态、有向边和状态转移的概率分别对应行为模式中的状态、初始状态、状态转移和状态转移概率；行为模式中逻辑表达式集合及赋值集合中的时间变量和环境变量对应时间自动机中的C和V；行为模式中f函数，根据语义转换为状态不变式、状态转移中的触发条件和动作；时间自动机每个状态转移中的赋值包括行为模式中函数用来赋值和时钟变量赋值；对于ak的每个实例，通过实例化rk，得到该实例第n个行为模式的自动机，自动机的运行轨迹对应角色具体的行为；(2)事务建模事务是角色和角色之间的交互，在概率时间自动机中，角色之间的广播通...

【专利技术属性】
技术研发人员：严海蓉，陈鹏帆，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：