基于交互式马尔可夫链的可信动态度量研究

可信动态度量为保障可信计算平台的可靠运行提供了重要支撑.根据系统的可靠性、可用性、信息和行为安全性,提出了可信度量要达到的目标.当前的可信度量集中在可信功能度量上,基于交互式马尔可夫链增加性能特征指标度量,即在预期行为描述模型中,运用变迁系统模型描述功能预期,通过将体现在可靠性上的路径概率与预期的关联,获取完成特定行为功能在时间特征上的预期,用于性能特征指标的度量.所构建的功能与性能特征预期用于对系统运行时证据实施相应的功能与性能上的可信性验证.基于交互式马尔可夫链的动态度量模型,从性能角度完善了对可靠性的保障,更全面地确保了系统的可信.

交互式马尔可夫链代数的事件结构模型

对进程代数LOTOS的事件结构模型进行了随机特性的量化扩展.给出了随机进程代数交互式马尔可夫链代数(IMCA)的非交互式语义模型:事件结构.并且证明了给出的随机事件结构模型的正确性.同时,给出了IMCA基于事件的操作语义,并且证明了它和现有交互式语义的一致性.

基于交互式马尔可夫链的模型检验

研究了基于交互式马尔可夫链(IMC)的模型检验,IMC是集功能描述和性能刻画为一体的并发系统模型,模型检验是一种自动功能验证与性能评价技术。文中提出的模型检验算法结合了传统的功能验证与性能评价的功能,并且与现有的算法相一致。实验分析表明,该算法具有较高的性能,适用于大型复杂系统的验证和评价。

基于交互式马尔可夫链的CTCS无线通信可靠性分析

CTCS无线通信的可靠性与整个系统的稳定性和安全性紧密相关,对其进行建模与分析具有重要意义。利用交互式马尔可夫链对CTCS无线通信的可靠性进行了建模与分析,主要解决了CTCS无线通信中存在的信道延时、通信故障、网络故障等随机事件与确定动作的分隔问题,以及带有同步的并发操作的实现问题。定义了交互式马尔可夫链的相关语义和逻辑刻画,给出了基于交互式马尔可夫链的模型检验算法。分析结果表明:在具有修复机制和双网冗余结构的条件下,系统在规定时间内完成数据传输的概率大于99%,24 h内连续正常工作的概率大于95%,满足系统要求。

交互式马尔科夫链上强模拟关系的计算

对随机进程代数模型交互式马尔科夫链(IMCs)上的模拟关系进行研究,根据不动点定理和权函数的定义,给出交互式马尔可夫链模型上强互模拟等价和强模拟前序的判定算法,对算法的时间复杂度进行分析.

交互式马尔科夫链上弱模拟关系的计算

对交互式马尔可夫链模型(IMCs)上的弱模拟前序关系的计算算法进行讨论.在IMCs上判断弱模拟关系时,重点对概率转移关系进行弱模拟前序关系的判断,同时考虑内部动作对系统的影响.通过引入适当的变量,将IMCs上弱模拟定义中的马尔可夫转移条件转化为求解一个线性规划问题的解.利用该线性规划问题的数值求解方法,可在多项式时间内求得该线性规划问题的解.从而得到判定IMC上两个进程是否弱模拟的多项式时间算法.

马尔可夫参数自适应IFIMM算法研究

针对新息滤波交互式多模型(IF IMM)算法中切换过程模型概率滞后的问题,提出了模型概率转移矩阵马尔可夫参数自适应的新息滤波多模型算法(AM P-IF IMM),该方法采用后验信息修正不准确的先验信息,自适应的调整马尔可夫转移矩阵的参数.切换时刻较多地遗忘非匹配模型的信息,放大匹配模型的信息,在保证滤波精度的同时,大大提高了模型间切换速度.将该算法应用到CA,CV两模型组合导航系统取得了良好的效果.

基于交互式多模型无迹卡尔曼滤波的悬架系统状态估计

为有效解决复杂行驶工况下非线性悬架系统运动状态无法精确获取的难题,实现模型参数不确定以及时变路面激励工况下悬架状态精确估计的目标,开展了悬架系统状态估计研究。在路面激励模型和非线性悬架系统模型的基础上,结合交互式多模型算法与基于马尔可夫链的蒙特卡洛理论,设计了考虑模型参数不确定以及时变路面激励工况下多模型交互无迹卡尔曼滤波(IMMUKF)状态估计算法,且利用随机控制稳定判据验证了所设计的非线性观测器稳定性判定。对比分析了不同路面激励工况下悬架系统对于传统无迹卡尔曼滤波观测器与IMMUKF观测器的状态估计精度,并进行了台架试验验证。试验与仿真结果表明,IMMUKF观测器可获取更高的系统状态识别精度,不同路面激励仿真工况下状态估计误差最大均方根值不超过8%.

自适应交互式多模型目标跟踪算法

以防空火控系统的跟踪预测为背景,提出一种自适应的交互式多模型跟踪算法。该算法采用后验信息修正模型的噪声方差和马尔可夫转移矩阵,使IMM具有自适应能力。将该算法应用于由CA、CV两模型组成的交互式多模型算法中取得良好的效果。仿真结果表明,该算法跟踪精度比标准IMM有较大改善。

随机进程代数IMCs的性能评价

将马尔可夫路径概率计算方法推广到随机进程代数:交互式马尔科夫链(IMCs)模型上.由于IMCs中存在动作转移和概率转移,两种不同性质的转移破坏了系统的稳定性,因此在IMCs的性能刻画中,去掉系统的稳态性刻画,给出动作和概率转移共存的IMCs模型的路径定义和基于概率转移率的路径转移发生的概率计算方法,解决了Until算子的描述.使用基于动作的逻辑aCSL给出IMCs的性能评价.证明该方法的正确性,它是纯马尔可夫链模型中性能评价方法的扩展.

一种多核系统任务调度算法动态度量方法

任务调度算法的优劣直接影响系统的功能和性能,对其进行功能验证和性能评价具有很强的现实意义。改进了IMC构建多核系统任务调度算法的功能模型,扩展aCSL从逻辑层次上刻画任务调度算法的性能指标,并基于改进的IMC和扩展的aCSL提出了一种多核系统任务调度算法动态度量方法实现对任务调度算法的功能验证和性能评价。用例分析表明提出的动态度量方法能有效地对任务调度算法进行功能和性能的描述及度量,为多核系统任务调度算法的正确执行提供了有力支撑。