信息物理系统:一种建模冗余与弹性的新形式化范式
计算机科学中的逻辑
2018-10-17 v1 数据库
信息论
math.IT
摘要
信息物理系统(CPS)是由物理组件与由其控制或监测的赛博组件(基于计算机的算法)组成的系统。CPS 技术与科学的进步正在实现远超当今简单嵌入式系统的能力、适应性、可扩展性、弹性、安全性、保障性和可用性。CPS 技术正在改变人与工程系统交互的方式。新型智能 CPS 正在推动农业、能源、交通、医疗和制造等多个领域的创新。它们引领着第四次工业革命(工业 4.0),并因其高度的生产灵活性而带来益处。工业 4.0 生产范式的特点是在所有制造过程中其生产元素具有高度互通信特性。因此,系统应如何进行结构优化以获得适当冗余水平从而具备令人满意的弹性,是一个核心概念。这一目标可受益于人工智能等多个科学领域中熟知的形式化方法。因此,当前研究涉及提出一种 CPS 元模型及其实例化。由此它列举了 CPS 彼此之间以及其(赛博与物理)组件之间可能出现的各种关系。利用 CPS 元模型形式化,并借助形式概念分析(FCA)形式方法的适配,本文提出了一种优化 CPS 系统建模以强调其冗余与弹性的途径。
引用
@article{arxiv.1810.06911,
title = {Cyber-Physical Systems, a new formal paradigm to model redundancy and resiliency},
author = {Mario Lezoche and Hervé Panetto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.06911},
year = {2018}
}