陈　娜, 耿生玲, 李永明, 张胜礼,4

(1.青海师范大学 计算机学院,青海 西宁810008; 2. 陕西师范大学 网络信息中心,陕西 西安 710069;3. 陕西师范大学 计算机科学学院, 陕西 西安 710069;4.兴义民族师范学院 计算机科学系, 贵州 兴义 562400)

基于可能性混成自动机的CPS建模方法

陈娜1,2, 耿生玲1, 李永明3, 张胜礼3,4

(1.青海师范大学 计算机学院,青海 西宁810008; 2. 陕西师范大学 网络信息中心,陕西 西安 710069;3. 陕西师范大学 计算机科学学院, 陕西 西安 710069;4.兴义民族师范学院 计算机科学系, 贵州 兴义 562400)

摘要:针对环境中存在的不确定性因素对信息物理融合系统的影响，提出一种可能性混成自动机的信息物理融合系统建模方法。该方法以可能性混成自动机为建模工具，通过分析信息物理融合系统的体系结构，讨论衡量不确定性的可能性对信息物理融合系统软件运行时的动态影响。以汽车速度智能控制系统为例，说明该方法的有效性。

关键词:信息物理融合系统；可能性混成自动机；可能性CPS；建模

信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems, CPS)是一种融合计算进程与物理进程复杂的嵌入式网络系统[1]。CPS将物理与计算进程相结合, 物理设备通过嵌入式系统和网络进行监测与控制, 利用反馈机制相互影响计算过程与物理过程[2-3], 有效地实现人与现实世界的交互控制，以及实现安全、可靠的反馈控制[4-5]。

CPS由传感器、执行器和控制器等组成, 属于复杂性的嵌入式系统, 系统中各组件具有自治性、异构性、并发性等特点, 且CPS软件具有开放性[6]。常用的CPS软件建模方法主要有Simulink/Stateflow和基于UML的方法，由于这些建模方法具有封闭性，目前仍面临着不确定性建模、管理和优化决策控制等方面的挑战。……