信息物理融合系統(CPS)原理

內容簡介

本書主要介紹信息物理融合系統的基本理論，包括系統設計、規約、建模和分析方法。針對基於模型的設計、並發理論、分散式算法、規約和驗證的形式化方法、控制理論、實時系統和混成系統等分支學科，從不同側面對信息物理融合系統進行描述。本書採用數學化的建模、基於模型的設計，以及規約與分析等概念，並配以案例研究圖解來闡述信息物理系統所涉及的分散式算法、網路協定、控制設計和機器人等理論。本書適合作為計算科學、計算機工程和電子工程相關學科的高年級本科生或一年級研究生的教材。

圖書目錄

PrinciplesofCyber-PhysicalSystems

出版者的話

譯者序

前言

第1章簡介1

1.1什麼是信息物理融合系統1

1.2信息物理融合系統的主要特徵1

1.3研究主題概述3

1.4課程組織指南5

第2章同步模型8

2.1反應式構件8

2.1.1變數、值和表達式8

2.1.2輸入、輸出和狀態9

2.1.3初始化9

2.1.4更新10

2.1.5執行11

2.1.6擴展狀態機12

2.2構件屬性13

2.2.1有限狀態構件13

2.2.2複合構件14

2.2.3事件觸發構件*14

2.2.4非確定性構件16

2.2.5輸入使能構件17

2.2.6任務圖和等待依賴關係18

2.3構件構成22

2.3.1方框圖22

2.3.2輸入/輸出變數重命名23

2.3.3並行組合23

2.3.4輸出隱藏29

2.4同步設計30

2.4.1同步電路30

2.4.2巡航控制系統33

2.4.3同步網路*36

參考文獻說明38

第3章安全性需求40

3.1安全性規約40

3.1.1遷移系統的不變數40

3.1.2需求在系統設計中的作用43

3.1.3安全監控器46

3.2驗證不變數48

3.2.1證明不變數48

3.2.2不變數的自動驗證*52

3.2.3基於模擬的分析54

3.3枚舉搜尋*55

3.4符號搜尋60

3.4.1符號遷移系統60

3.4.2符號廣度優先搜尋63

3.4.3約簡有序二叉判定圖*67

參考文獻說明75

第4章異步模型77

4.1異步進程77

4.1.1狀態、輸入和輸出77

4.1.2輸入、輸出和內部動作78

4.1.3執行80

4.1.4擴展的狀態機82

4.1.5進程操作83

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