賽博物理系統(tǒng)的多范式建模方法

定　價：￥99.00

作　者：	(荷)Bedir Tekinerdogan 等著 ; 孫智孝譯
出版社：	北京航空航天大學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787512441194	出版時間：	2023-08-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書呈現(xiàn)了國際相關(guān)研究團隊在支持賽博物理系統(tǒng)多范式建模（MPM4CPS）方面的研究成果，書中內(nèi)容源于領(lǐng)先行業(yè)的實踐經(jīng)驗以及研究性文獻，聚焦該領(lǐng)域最先進的研究方法和實踐案例，涵蓋MPM4CPS研究團隊創(chuàng)建的理論基礎(chǔ)、形式化方法、工具以及相應(yīng)教育資源和案例。讀者將從本書中了解賽博物理系統(tǒng)（CPS）設(shè)計和運用的關(guān)鍵問題以及解決方案，并可從必需的軟件工具的介紹中得到有關(guān)模型建立、分析和管理的有益指導。讀者將從書中學習到有關(guān)基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）中全面應(yīng)用建模與仿真技術(shù)的基本理論以及研究方向。本書可作為系統(tǒng)工程、自主系統(tǒng)等學科的研究生教材，使學生系統(tǒng)地學習關(guān)于多范式建模本體框架的最新理論，并通過案例研究領(lǐng)悟相應(yīng)的工程實踐中的建模方法和分析流程。

作者簡介

　　Bedir Tekinerdogan是荷蘭瓦赫寧根大學信息技術(shù)組的正教授和主席。他在荷蘭特文特大學獲得MSc學位（1994年）和計算機科學博士學位（2000年）。從2003年到2008年，他在特文特大學擔任教職員，之后加入了比爾肯特大學，直到2015年。他在軟件工程研究和教育方面擁有超過20年的經(jīng)驗。他的主要研究領(lǐng)域包括智能軟件密集型系統(tǒng)工程。特別是，他專注于和感興趣的領(lǐng)域包括軟件架構(gòu)設(shè)計、軟件產(chǎn)品線工程、模型驅(qū)動開發(fā)、并行計算、云計算和系統(tǒng)工程。他參與了數(shù)十個國家和國際研究和咨詢項目，與各種大型軟件公司合作，擔任首席研究員和領(lǐng)先的軟件/系統(tǒng)架構(gòu)師。他開發(fā)并教授了15門不同的學術(shù)軟件工程課程，并向荷蘭、德國和土耳其的50多家公司提供軟件工程課程。孫智孝是我國無人系統(tǒng)領(lǐng)域的著名專家，享受國務(wù)院特殊津貼，榮獲全國五一勞動獎?wù)?、中國青年五四獎?wù)录w等榮譽，榮獲各級科技成果獎勵數(shù)十項，取得授權(quán)和受理專利百余件，發(fā)表SCI、EI等論文十余篇，出版多部無人系統(tǒng)相關(guān)著作。

圖書目錄

第1章引言1
1.1目標1
1.2本書概要2
1.2.1第一部分——本體框架3
1.2.2第二部分——方法和工具3
1.2.3第三部分——案例研究4
1.3致謝5
第一部分本體框架
第2章賽博物理系統(tǒng)多范式建模的本體基礎(chǔ)9
2.1概述9
2.2本體開發(fā)方法10
2.2.1建模模式11
2.2.2領(lǐng)域分析流程12
2.3建模語言與建模工具14
2.3.1特征建模和FeatureIDE14
2.3.2網(wǎng)絡(luò)本體語言（OWL）和Protégé14
2.3.3特征建模與OWL的集成16
2.4本體架構(gòu)16
2.5共享本體18
2.5.1語言領(lǐng)域概念（LinguisticDC）18
2.5.2工作流領(lǐng)域概念（WorkflowDC）20
2.5.3項目管理領(lǐng)域概念（ProjectManagementDC）22
2.5.4架構(gòu)領(lǐng)域概念（ArchitectureDC）24
2.5.5范式領(lǐng)域概念（ParadigmDC）26
2.6示例介紹28
2.6.1基于合集的賽博物理系統(tǒng)29
2.6.2HPI賽博物理系統(tǒng)實驗室33
2.7總結(jié)3
參考文獻37
第3章基于特征的賽博物理系統(tǒng)本體41
3.1概述41
3.2賽博物理系統(tǒng)的元模型42
3.3賽博物理系統(tǒng)的特征模型43
3.3.1頂層特征圖43
3.3.2CPS的構(gòu)成元素44
3.3.3非功能性需求47
3.3.4應(yīng)用領(lǐng)域52
3.3.5學科52
3.4CPS的架構(gòu)52
3.5示例53
3.5.1基于合集的賽博物理系統(tǒng)53
3.5.2HPI賽博物理系統(tǒng)實驗室56
3.6總結(jié)58
參考文獻58
第4章支持多范式建模的本體60
4.1概述60
4.2最先進的本體61
4.2.1核心建模概念61
4.2.2多形式化建模方法63
4.2.3模型管理方法65
4.3MPM本體72
4.3.1核心建模概念74
4.3.2微模型尺度（Micromodelling scale）74
4.3.3巨模型尺度（Megamodelling scale）75
4.4示例80
4.4.1基于合集的賽博物理系統(tǒng)80
4.4.2HPI賽博物理系統(tǒng)實驗室（CPSLab）87
4.4.3仿真階段89
4.5總結(jié)103
參考文獻104
第5章支持賽博物理系統(tǒng)的多范式建模的集成本體114
5.1概述114
5.2最先進的技術(shù)115
5.2.1視角115
5.2.2基于模型的開發(fā)流程建模117
5.2.3建模范式118
5.3本體119
5.3.1視角119
5.3.2基于模型的工作流120
5.3.3建模范式121
5.4示例123
5.4.1基于合集的賽博物理系統(tǒng)（EBCPS）123
5.4.2HPI賽博物理系統(tǒng)實驗室126
5.4.3建模范式132
5.5總結(jié)134
參考文獻135
第二部分方法和工具
第6章通過雙半球模型驅(qū)動方法支持賽博物理系統(tǒng)的組合139
6.1概述139
6.2賽博物理系統(tǒng)的組件140
6.3系統(tǒng)組合背景環(huán)境下的賽博物理系統(tǒng)142
6.4雙半球模型驅(qū)動方法144
6.5雙半球模型驅(qū)動方法用于解決組合問題147
6.6總結(jié)150
致謝151
參考文獻151
第7章賽博物理生產(chǎn)系統(tǒng)原型開發(fā)中的多范式建模和協(xié)同仿真156
7.1概述156
7.2案例研究描述157
7.3技術(shù)159
7.3.1INTOCPS技術(shù)160
7.3.2初始模型161
7.3.3VDMRT/Overture的離散事件優(yōu)先策略161
7.4方法論162
7.5子系統(tǒng)的建模163
子系統(tǒng)模型164
7.6驗證和確認167
7.6.1同構(gòu)階段的實驗167
7.6.2與物理系統(tǒng)相關(guān)的同構(gòu)仿真分析172
7.6.3異構(gòu)階段的實驗172
7.7總結(jié)174
7.7.1兩個階段的開發(fā)174
7.7.2關(guān)于方法論上的見解175
致謝176
參考文獻176
第8章使用SEA_ML 開發(fā)基于智能體的賽博物理系統(tǒng)179
8.1概述179
8.2背景180
8.3相關(guān)工作1
8.4SEA_ML 183
8.4.1抽象句法183
8.4.2圖形化具體句法184
8.4.3轉(zhuǎn)換186
8.5使用SEA_ML 的基于智能體CPS的建模和開發(fā)186
8.6多智能體垃圾收集CPS的開發(fā)190
8.6.1系統(tǒng)設(shè)計190
8.6.2系統(tǒng)開發(fā)192
8.6.3演示證明194
8.7總結(jié)197
致謝198
參考文獻198
第9章CREST——用于混合CPS建模的DSML203
9.1概述203
9.2混合的形式化方法204
9.2.1定時和混合自動機工具206
9.2.2離散形式化的混合擴展206
9.3使用CREST開展領(lǐng)域特定的混合建模207
9.3.1CREST句法208
9.3.2CREST語義212
9.3.3驗證215
9.4實現(xiàn)216
9.5討論218
9.6總結(jié)219
參考文獻219
第三部分案例研究
第10章應(yīng)用MPM方法開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的CPS——智能火災(zāi)
探測案例研究227
10.1概述227
10.2需求獲取228
10.3系統(tǒng)設(shè)計231
10.3.1架構(gòu)設(shè)計231
10.3.2詳細設(shè)計232
10.4建模和仿真236
10.5實現(xiàn)238
10.5.1硬件設(shè)置238
10.5.2軟件開發(fā)239
10.5.3日志管理器241
10.5.4測試和驗證242
10.6FTG PM框架下的多范式開發(fā)流程243
10.6.1形式化轉(zhuǎn)換圖形（FTG）246
10.6.2流程模型（PM）246
10.7總結(jié)247
10.8文獻和進一步閱讀248
致謝248
參考文獻248
第11章開發(fā)面向行業(yè)的跨領(lǐng)域的賽博物理系統(tǒng)學習規(guī)劃252
11.1概述252
11.2相關(guān)工作254
11.3白俄羅斯和烏克蘭的就業(yè)市場現(xiàn)狀256
11.3.1白俄羅斯就業(yè)市場的需要256
11.3.2烏克蘭勞動力市場的需要257
11.4COST行動對歐洲 CPS 課程的投入258
11.5識別行業(yè)的需要259
11.5.1關(guān)于CPS課程研究的方法259
11.5.2白俄羅斯研究機構(gòu)調(diào)查分析260
11.5.3烏克蘭企業(yè)調(diào)查分析261
11.5.4研究機構(gòu)調(diào)查結(jié)果263
11.6白俄羅斯和烏克蘭大學CPS課程的COST調(diào)查結(jié)果的驗證263
11.7討論與結(jié)論265
致謝266
參考文獻266
附錄縮略語表273