【技术实现步骤摘要】
一种基于决策过程的不确定性CPS建模与验证方法
[0001]本申请属于信息物理融合
,具体涉及一种基于决策过程的不确定性
CPS
建模与验证方法
。
技术介绍
[0002]不确定性理论是建立不确定计算模型的理论基础
。
经典计算模型主要是指经典自动机,包括有穷自动机和图灵机
。
自动机理论是计算机科学的基础理论之一,其应用主要体现在程序设计语言
、
网络技术
、
自然语言的处理
、
人工智能等领域
。
加权自动机是应用比较广泛的一类不确定计算模型,其理论与应用研究较为丰富
。
在不确定性理论中不确定性信息可以用概率的
、
可能的
、
模糊的
、
粗糙的等测度进行度量
。
但随着社会的发展,目前已经出现了处理很多不确定性的计算方法,并且是超越图灵机运算的,特别是近几年新兴的物联网,其关键技术之一便是不确定计算与不确定推理r/>。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于决策过程的不确定性
CPS
建模与验证方法,其特征在于,包括:基于广义可能性决策过程构建
CPS
系统模型,并定义所述
CPS
系统模型的广义可能性线性时序逻辑的
CPS
语法和语义;引入时钟不变量,基于时间的微分方程和不确定性混成时间自动机对
CPS
系统模型进行扩展建模,获得不确定性
CPS
扩展模型;基于可能性测度理论和广义可能性线性时序逻辑的
CPS
语法和语义,对所述不确定性
CPS
扩展模型的活性和安全属性进行动态验证,并根据动态验证结果优化不确定性
CPS
扩展模型的执行路径;利用预设建模工具对不确定性
CPS
扩展模型进行建模仿真,分析不确定性
CPS
扩展模型的
CPS
动态执行过程,并根据
CPS
动态执行过程的分析结果对不确定性
CPS
扩展模型输出的动态行为进行精化
。2.
根据权利要求1所述的一种基于决策过程的不确定性
CPS
建模与验证方法,其特征在于,所述基于广义可能性决策过程构建
CPS
系统模型,并定义所述
CPS
系统模型的广义可能性线性时序逻辑的
CPS
语法和语义,具体包括:以广义可能性决策过程为系统模型,构建
CPS
系统模型;所述广义可能性决策过程具体为一个六元组
M
=
(S,Act,P,I,AP,L)
,其中,
S
是一个可数非空状态之集;
Act
是一个动作集;
P
是可能性转移函数,
P
:
S
×
Act
×
T
→
[0,1]
,对于每个状态
s∈S
,
t∈T,
都存在一个动作
α
∈Act
,使得
P(s,
α
,t)
>0;
I
是一个可能性初始分布函数;
AP
是一组原子命题集;
L
是一个可能性标签函数;基于状态
s
,分别确定广义可能性决策过程中以状态
s
开始的无限路径片段的集合
Paths(s)
和以状态
s
开始的有限路径片段的集合
Paths
fin
(s)
;预先设置所述六元组
M
的策略,并将策略定义为函数
ζ
;基于原子命题集
AP
,定义
CPS
系统模型的广义可能性线性时序逻辑的
CPS
语法,
CPS
语法如下式所示:其中
r
是可能性的区间取值,
r∈[0,1]
,
a∈AP
;依据所述
CPS
语法,分别定义广义可能性线性时序逻辑的语言语义和路径语义
。3.
根据权利要求1所述的一种基于决策过程的不确定性
CPS
建模与验证方法,其特征在于,所述引入时钟不变量,基于时间的微分方程和不确定性混成时间自动机对
CPS
系统模型进行扩展建模,获得不确定性
CPS
扩展模型,具体包括:基于时间的微分方程,对不确定性
CPS
系统动态行为建模,描述系统的动态性;将时钟不变量和可能性引入混成自动机,获得不确定性混成时间自动机,并基于不确定性混成时间自动机构建不确定性混成时间自动机系统模型;所述不确定性混成时间自动机具体为一个九元组
H
P
,如下式所示:其中,
I
为输入端口可能值的集合;
O
为输出端口所有可能值的集合;
T
为状态变量集合,定义...
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