信息物理融合系统过程数据流处理关键技术研究

发布时间：2017-06-18 13:13

  本文关键词：信息物理融合系统过程数据流处理关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：信息物理融合系统是融合了计算、通信和物理控制的多维复杂系统,将计算、交互、控制技术巧妙融合来实现大型工程系统的信息服务、实时感知和动态控制。信息物理融合系统有着广泛的应用：健康护理、精准农业、航空监控等等。信息物理融合系统一般是使用在大型工程中,如何从这工程产生的数据流中检测出事件进而控制实物是信息物理融合系统需要解决的问题。信息物理融合系统信息与物理的交互决定了信息世界所面临的数据在数量上是巨大的,且对物理世界的控制是以时间为特征的多对象的控制。能否对巨量的信息数据进行高效地检测处理是实现信息和物理世界的关键。复杂事件检测技术是利用事件属性间的关联、代数操作运算和各种匹配规则使信息物理融合系统中的数据流得到过滤。对信息物理融合系统过程数据流的检测问题,本文开展了如下研究：(1)针对信息物理融合系统海量数据流量大而难以及时处理的问题,提出了一种基于Hash结构的Petri网复杂事件检测方法,该算法不但可以减少大量的回溯操作,而且可以免去大量的重复查找操作,仿真结果显示,所提的方法在检测时间,内存消耗和吞吐量方面与现有的方法相比有较显著的效果。(2)针对信息物理融合系统海量数据流具有较大的乱序性而导致难以及时判定的问题,提出了基于改进Petri网与Hash结构的复杂事件检测方法,该算法解决了因检测乱序海量数据流时乱序事件间内在组成结构难以构成和内在关联关系难以确认而导致的难以及时判断复杂事件的问题,仿真结果显示,所提的方法在内存消耗,吞吐量和检测时间方面能够较显著地提高乱序事件流检测的效率。(3)针对物理信息融合系统中可能出现的强不确定事件,提出了一种面向信息物理融合系统海量不确定性数据流有向无环图结构复杂事件检测方法；该算法有效改善了检测不确定数据流时因组合数量太大而难于及时检测问题的影响,降低内存消耗,提高事件吞吐量,提高系统的稳定性。(4)针对信息物理融合系统中具有情节规则约束的事件流,提出了一种基于情节规则树的复杂事件检测算法,该算法能有效减少不满足约束的原子事件和中间结果检测,能够较大程度地节省复杂事件检测的代价,提高检测的速度。本课题对信息物理融合系统中多源数据流,乱序数据流,不确定数据流和特定情节规则数据流分别展开了研究,对信息物理融合系统中占绝大部分的数据流类型都进行了深入分析,通过仿真实验我们得出所提出的方法对于对应的数据流效果是比较好的。
【关键词】：信息物理融合系统 复杂事件检测 海量数据流
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP202
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-23
• 1.1 课题的研究背景及其意义14-18
• 1.1.1 研究背景14-18
• 1.1.2 研究意义18
• 1.2 国内外研究现状18-21
• 1.2.1 数据流上复杂事件检测方法18-21
• 1.3 课题来源21
• 1.4 主要研究内容21-22
• 1.5 论文结构22-23
• 第二章 多源数据流上PETRI-HASH复杂事件检测方法23-33
• 2.1 基于PETRI-HASH复杂事件检测方法23-29
• 2.1.1 Petri-Hash检测方法组成结构23-24
• 2.1.2 Petri-Hash检测方法检测原理及过程24-26
• 2.1.3 Petri-Hash检测方法实现步骤26-28
• 2.1.4 Petri-Hash检测方法应用过程28-29
• 2.2 仿真实验及结果分析29-32
• 2.2.1 仿真实验环境及参数设置29-30
• 2.2.2 测试算法检测时间30-31
• 2.2.3 测试算法内存消耗31
• 2.2.4 测试算法吞吐量31-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第三章 海量乱序数据流上改进PETRI-HASH复杂事件检测方法33-45
• 3.1 基于改进PETRI-HASH复杂事件检测方法34-39
• 3.1.1 改进Petri-Hash检测方法组成结构34-35
• 3.1.2 改进Petri-Hash工作原理及检测过程35-36
• 3.1.3 改进Petri-Hash方法实现步聚36-38
• 3.1.4 改进Petri-Hash方法应用过程38-39
• 3.2 仿真实验及结果分析39-44
• 3.2.1 设置实验仿真环境及参数39-40
• 3.2.2 算法在检测时间比较40-42
• 3.2.3 算法在内存消耗比较42-43
• 3.2.4 算法在吞吐量比较43-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第四章 海量不确定数据流上PETRI-DAG复杂事件检测方法45-55
• 4.1 基于PETRI-DAG结构复杂事件检测方法45-51
• 4.1.1 Petri-DAG检测方法组成结构46
• 4.1.2 Petri-DAG检测方法检测原理及过程46-48
• 4.1.3 Petri-DAG检测方法实现步骤48-50
• 4.1.4 Petri-DAG检测方法应用过程50-51
• 4.2 仿真实验与结果分析51-54
• 4.2.1 仿真实验环境设置及参数选择51-52
• 4.2.2 算法检测时间测试52-53
• 4.2.3 算法内存消耗测试53-54
• 4.2.4 算法吞吐量测试54
• 4.3 本章小结54-55
• 第五章 海量情节规则数据流上复杂事件检测方法55-66
• 5.1 基于情节规则树结构复杂事件检测方法55-63
• 5.1.1 基于情节规则树检测方法问题描述与定义55-57
• 5.1.2 情节规则树检测算法原理及过程57-59
• 5.1.3 情节规则树检测算法实现步骤59-61
• 5.1.4 情节规则树检测算法应用过程61-63
• 5.2 仿真实验与结果分析63-65
• 5.2.1 仿真实验环境设置及参数选择63-64
• 5.2.2 算法检测时间测试64-65
• 5.3 本章小结65-66
• 结论以及展望66-67
• 参考文献67-72
• 在攻读硕士期间发表的论文72-73
• 攻读学位期间参与的科研工作73-75
• 致谢75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王中杰;谢璐璐;;信息物理融合系统研究综述[J];自动化学报;2011年10期

2 黎作鹏;张天驰;张菁;;信息物理融合系统(CPS)研究综述[J];计算机科学;2011年09期

3 杨洪利;李宜辉;;大庆石化ERP与FMIS7.0融合系统设计及应用[J];中国管理信息化;2010年20期

4 李艳斌;王红云;;SAP与FMIS融合系统的设计应用研究[J];信息安全与技术;2013年02期

5 窦文琦;孙士学;;ERP与FMIS融合系统的业务功能实现[J];电脑知识与技术;2013年24期

6 张彩霞;程良伦;王向东;;基于信息物理融合系统的智能制造架构研究[J];计算机科学;2013年S1期

7 刘祥志;刘晓建;王知学;成巍;李建新;;信息物理融合系统[J];山东科学;2010年03期

8 佘维;叶阳东;;一种信息物理融合系统行为预测模型[J];计算机科学;2013年05期

9 许少伦;严正;张良;唐聪;;信息物理融合系统的特性、架构及研究挑战[J];计算机应用;2013年S2期

10 丘威;;一种基于LHPN的信息物理融合系统模型验证方法[J];计算机科学;2014年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 黄濵;陈森发;周振国;;多源信息的实时智能融合系统研究[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 本报记者 夏文燕;何积丰院士:信息物理融合系统开创软件业新起点[N];江苏科技报;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 曹青竹;基于多Agent的信息物理融合系统协作逻辑研究[D];南京邮电大学;2015年

2 郭仕航;大数据驱动的铁路信息物理融合系统的分析与设计方法[D];广东工业大学;2016年

3 李玉珍;信息物理融合系统过程数据流处理关键技术研究[D];广东工业大学;2016年

4 黎楚乾;基于大数据的信息物理融合系统的分析与设计方法[D];广东工业大学;2015年

5 陈明铝;航天信息物理融合系统的分析与设计方法[D];广东工业大学;2013年

6 罗崇伟;面向车联网的信息物理融合系统的分析与设计方法[D];广东工业大学;2013年

7 朱晨曦;基于AADL的信息物理融合系统的分析与设计方法[D];广东工业大学;2014年

8 李云霄;铁路信息物理融合系统的分析与设计方法[D];广东工业大学;2013年

9 雷瑶;信息物理融合系统的形式化建模与分析[D];广东工业大学;2013年

  本文关键词：信息物理融合系统过程数据流处理关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：459422