工程结构可靠度计算方法分析

围绕工程结构可靠度计算理论,深入阐述了结构可靠度计算的各种方法,并总结出这些方法的优缺点,为实际工程结构的可靠度分析提供了有力参考。尤其是对一次二阶矩法中的中心点法、验算点法以及JC法进行了详细的推导分析,同时基于一次二阶矩理论得到了结构可靠指标的几何含义,并建立了可靠指标β的数学优化模型。

形式化方法与应用专题前言

形式化方法是采用数学方法,对复杂计算机系统建立严格语法与语义规范的系统设计与验证方法,常用于复杂动态系统的需求规约、模型设计和属性验证,在计算机硬件设计、软件系统构造、控制系统模型设计与分析、通信系统协议验证和程序代码合成等方面得到了成功的应用.近年来,在深度学习、区块链、量子计算、物理信息融合系统等新兴领域,形式化方法也逐步应用和适配,对提升系统的安全性和可靠性起到了极大的促进作用.

基于主动学习Kriging模型的改进一次可靠度方法

结构可靠度分析的一次可靠度方法在每一迭代中均涉及迭代点的函数值及梯度值计算,但后续迭代过程不能充分利用前期迭代过程中迭代点的计算结果,因此计算效率有待于进一步提升。考虑到迭代后期迭代点在局部区域内波动,若以已有迭代结果为基础建立代理模型进行迭代后期迭代点的函数值及梯度值计算将有助于改善一次可靠度方法的计算效率。为此,该文在将一次可靠度方法的迭代过程分为全局搜索阶段与局部搜索阶段的基础上,针对两个阶段分别采用不同的计算策略,即全局搜索阶段沿用已有一次可靠度方法的迭代过程,在局部搜索阶段则基于全局搜索阶段的迭代结果建立Kriging模型,并引入可评估Kriging模型在迭代点处精度的学习函数,实现局部搜索阶段迭代点的高效率计算,从而提出了具有更高计算效率的改进一次可靠度方法。数值算例和工程算例的计算结果表明建议方法在保持精度不变的情况下,可显著提高一次可靠度方法的计算效率。

计算机网络故障及其排除方法

随着信息技术的飞速发展,计算机网络已经深入到各个领域,成为现代社会不可或缺的重要组成部分。然而,计算机网络在为我们带来便利的同时,也存在着各种故障和问题。这些故障不仅会影响网络的正常运行,还可能给企业和个人带来巨大的经济损失。因此,对计算机网络故障进行有效的诊断和排除是极为重要的问题。本文旨在探讨计算机网络故障及其排除方法,以期为相关技术人员提供一定的参考和借鉴,提高网络运行的稳定性和可靠性。

基于计算可视化的土木工程可靠度课程教学方法

随着基于可靠度理论的结构设计方法的快速发展,可靠度理论已经成为土木工程专业学生需要掌握的重要知识。由于可靠度理论较为抽象、常涉及复杂的数值计算,学生常无法完成学习流程,导致学生学习兴趣匮乏,学习效果有待提高。针对上述难点,提出了一种基于计算可视化的教学方法。该教学方法基于EXCEL这一通用工具,可将各种可靠度算法的中间过程和结果进行直观分析和展示,消除可靠度理论学习中涉及的数值分析要求,由此精简学习流程。该方法可帮助学生从复杂的数值计算中解脱出来,将精力聚焦在可靠度分析原理上,方便和快速地理解和掌握相关知识点,并将所学知识灵活应用于自己的研究领域。基于计算可视化的教学方法可大幅提高可靠度课程的学习效率和学习获得感,为土木工程可靠度理论的教学提供一个行之有效的方法。

计算可靠的密码协议形式化分析综述

密码协议的描述和分析有两类截然不同的方法:一类以形式化方法为主要手段,另一类以计算复杂性理论为基础.Abadi和Rogaway首次试图将这两类不同的方法关联起来,证明一个协议在形式化模型下具有某种安全属性,那么在计算模型下也保持相应的安全属性.在这一工作的带动下,形式化方法的计算可靠性研究越来越受到关注,成为密码协议分析研究的一个重要内容.围绕这一热点问题,人们做了大量的工作.该文首先对两类分析方法做概要介绍;其次对形式化分析的计算可靠性研究成果进行分类和总结,并对各种方法的主要思想进行了介绍;最后对该领域未来的研究方向进行了展望.

基于路径概率的桥梁全寿命成本计算方法及例证

为解决传统桥梁全寿命设计方法在工程实践中遇到的设计概念模糊、计算方法不明确及与相关规范脱节的不足,以提高公共安全与交通舒适度,降低建造和运营综合成本,提出了基于路径概率并与可靠度结合的混凝土桥梁全寿命成本计算方法。首先,在深入研究桥梁全寿命设计的基础上,依据调研所得桥梁管养投入实际数据,拟合了不同服役地区不同桥梁等级的检测成本计算公式,以及不同公路等级不同养修成本的养修成本取值区间,以此构建了桥梁全寿命成本计算基准。其次,以钢筋在氯离子侵蚀和碳化耦合作用下的锈胀开裂模型为基础,采用路径概率方法构建了桥梁全寿命养修概率模型。然后,通过蒙特卡洛法进行求解,并将养修方案、养修成本通过可靠度指标联系起来,结合规范中关于正常使用极限状态指标的相关规定,提出基于可靠度的全寿命成本计算方法。最后,采用所提方法计算了不同桥梁设计方案在设计使用寿命期内的养修概率,综合建造成本、检测成本和养修成本估算全寿命成本及其对应的可靠度。结果表明:不同可靠度指标的取值对设计方案的全寿命成本有显著影响,随着可靠度指标的提高不同设计方案的经济性均出现先上升后下降的趋势。因此,设计过程目标可靠度的取值不宜过大,可通过一个较低的可靠度指标,适当放宽耐久性设计准入,以允许桥梁在使用过程出现一定的耐久性问题,并通过后续养修进行矫正,这样对于全寿命成本而言,更具有经济性。

欧洲高校计算机专业的形式化方法课程教学

本文对欧洲高等院校的计算机相关专业形式化方法教育进行了介绍，主要包括形式化方法课程的知识体系、形式化方法教育的课程及其内容。

基于通信顺序进程与B方法的CBTC计算机联锁系统的形式化建模与验证

针对CBTC联锁系统的复杂性,提出一种基于通信顺序进程(CSP)与B方法集成的形式化方法,即在通信顺序进程的通信事件与B方法抽象机的操作之间建立起一对一的映射关系,实现通信事件通过控制抽象机的操作、进而影响抽象机状态的目标,从而实现通信顺序进程和B方法之间的同步。以1个实际站场为例,采用B方法对具有复杂状态空间的CBTC联锁系统的逻辑状态运算建立抽象机,采用通信顺序进程对CBTC联锁系统与外部系统的并发交互行为建立进程,并通过映射关系使CBTC联锁系统的抽象机与外部交互行为进程同步,由此建立基于通信顺序进程与B方法的CBTC联锁系统的形式化模型。采用ProB工具对建立的CBTC联锁系统模型的安全性、无死锁性进行验证。发现并修改模型中的不一致、不完全、歧义等错误,从而验证了CBTC联锁系统的安全性和无死锁性,保证了系统的最终实现。

欧洲高等院校计算机学科形式化方法教育探析

本文基于欧洲形式化方法协会教育研究分会FME-SoE(Formal Methods Europe Association-Subgroup on Education)所发布的欧洲高等院校计算机学科本科生形式化方法教育的调查分析报告,对欧洲高等院校的形式化方法教育知识体系进行介绍,总结给出了形式化方法教育可能采取的三种模式.以期对国内高校计算机学科相关专业开设形式化方法课程提供参考.

关于形式化方法与软件可靠性的研究

形式化方法是一种基于数学的表示方法.它的意义在于它能帮助发现其它方法不容易发现的系统描述的不一致,不明确或不完整,有助于增加软件开发人员对系统的理解,因此形式化表示方法是提高软件系统,特别是Safety-Critical系统的安全性与可靠性的重要手段.

计算教程CC2005中的形式化方法教育

ACM和IEEE-CS联合任务组提交的计算教程CC2005，对计算机学科相关专业的教学产生了重大的影响。本文对计算教程CC2005中相关专业的知识体系进行了分析，讨论了形式化方法的相关课程计划和教学内容，以期对国内高校开设形式化方法相关课程提供参考。

形式化方法在云计算中的应用现状

在当今信息时代,随着互联网技术的飞速发展,人们需要能够便捷存储和处理大量信息的技术,因而云计算技术得到了广泛的应用.云计算技术有着快速灵活、资源共享、网络连接、按需服务等特点,但由于云计算系统非常复杂,以致难以管理和测试.为了向用户保证云计算系统中存储的可靠性、程序的鲁棒性、数据的安全性等等,必须使用形式化方法对云计算系统的有关性质进行验证.本文主要调研了近年来使用形式化方法对云计算系统进行研究的工作,对云计算系统资源管理、云计算系统安全性等方面的工作分别进行了介绍.

提高计算机网络可靠性的方法研究

计算机是现代社会十分常见的办公工具,人们在使用计算机时,为了减少网络的波动和延迟,需要对网络设备、计算机、通信设备等进行维护,进而让计算机在稳定、安全、高效的状态下运行。为了维护网络的可靠性,用户需要使用计算机和网络保持平稳运行,这一问题越来越受到人们的重视。由于科技的高速发展,各行各业都广泛应用了信息技术。其中,对网络的可靠性进行维护,是目前非常重要的研究方向,需要政府、社会、个人的共同努力。

在形式化方法领域“攻深探盲”——记上海交通大学计算机科学与工程系特别副研究员符鸿飞

时至今日,上海交通大学特别副研究员符鸿飞在“形式化方法”这一研究领域已经坚守了约10年时间。令他感到欣慰的是,形式化方法研究和应用近年发展非常迅速。10年的攻坚克难与执着创新,也让他在形式化方法中的两个重要方向——模型检测和程序验证中都取得了一系列的创新成果。

软件形式化开发关键部件选取的水波优化方法

形式化方法有助于从根本上提高软件系统的质量与可靠性,但其开发成本往往过于高昂.一种折衷的办法是在软件系统中选取关键性部件进行形式化开发,但目前尚无非常有效的定量选择方法.将软件系统中的形式化开发关键部件选取建模为一个0-1约束规划问题,以便使用元启发式搜索方法对其进行优化求解.另外,针对该问题专门设计了一种离散水波优化(water wave optimization,简称WWO)算法.在一个大型软件系统上的应用验证了问题模型的有效性,同时证明了WWO算法相对于其他若干典型元启发式搜索方法的优越性.

性能评价形式化方法的现状和发展

性能评价(Performance Evaluation,PE)是计算机网络和计算机系统研究与应用的重要理论基础和支撑技术,也是当今通信和计算机科学领域的重要研究方向.本文对性能评价的形式化方法(Forman Methods,FM)、该领域的主要研究成果和发展前景进行了综述.文章着重介绍了FM中的三种方法:排队论(Queuing Theory)、随机Petri网(Stochastic Petri—Net,SPN)和随机进程代数(Stochastic Process Algebra,SPA).另外,本文还对不同方法之间的区别和结合做了初步的讨论.最后对形式化方法做了总结和展望.

机械模糊可靠性计算方法的研究

提出了用普通事件概率表示模糊事件概率的方法 ,从而把模糊可靠性设计问题转化为常规可靠性设计问题求解 ,并以随机应力和模糊强度时为例 ,讨论了可靠性指标的计算方法 ,得出了一些定性的结论 .

导弹折叠展开机构工作可靠性的Monte Carlo模拟计算方法研究

针对导弹折叠展开机构工作可靠性计算精度较差的问题,应用力矩状态函数和功状态函数相结合的可靠性分析方法,以导弹翼面上的力矩和功作为可靠性特征变量,建立导弹折叠展开机构工作可靠性计算模型,提出了机构可靠性的Monte Carlo模拟计算方法,并对某型导弹的翼面折叠展开机构工作可靠性进行了分析计算,所得可靠度比仅仅基于力矩的计算结果提高24.34%,比仅仅基于功的计算结果提高11.74%.计算结果表明,采用所提出的方法计算得到的机构可靠度,与仅仅基于力矩或功的计算结果相比较,更接近于工程实际.