[发明专利]一种CPS建模的方法及装置

说明书

本发明公开了一种CPS建模的方法及装置，根据预设模型融合规则，将预先建立的基本网模型和方面网模型进行融合，得到CPS模型；其中，上述预设模型融合规则包括表征各个方面网模型间执行顺序的组合规则，以及基本网模型与方面网模型间的编织规则。在本申请中，利用方面网模型间的组合规则，明确了方面网间的执行顺序，克服了方面网间的冲突；利用基本网模型和方面网模型间的编织规则，可以正确无冲突地将方面网编织入系统中，克服了基本网模型和方面网模型间的冲突，进而保证了系统的安全性和稳定性。可见，本申请克服建模时的冲突问题，提高CPS系统的安全性和稳定性。

技术领域

本发明涉及信息物理融合技术领域，特别是涉及一种CPS建模的方法及装置。

背景技术

随着计算机技术和网络通信技术的快速发展，信息物理融合系统也应运而生。

信息物理融合系统(CPS，Cyber-Physical Systems)是一种融合计算、通信以及控制功能的复杂系统，其可以实现大规模物理系统的实时感知、动态控制和信息服务。

CPS的建模方法也在不断发展，近年来，采用面向方面程序设计(Aspect-OrientedProgramming，AOP)的思想对CPS进行建模。即将物理的连续过程、时间约束和容错自适应作为几个关注点，分别采用不同的Petri网进行建模，并通过编织规则将关注点动态集成到系统中。但是现有CPS建模方法在将各类方面网织入基本网中时，并没有考虑到方面冲突问题，例如，方面网间的执行顺序不确定导致方面冲突问题，又或者是不正确的编织规则导致方面网在织入以后影响基本网的原有行为。建模时的方面冲突问题可能使得系统的安全性以及稳定性较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种CPS建模的方法及装置，目的在于解决现有技术的CPS建模方法没有考虑方面冲突导致的系统安全性以及稳定性较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种CPS建模的方法，该方法包括：

根据预设模型融合规则，将预先建立的基本网模型和方面网模型进行融合，得到CPS模型；

其中，所述预设模型融合规则包括表征各个所述方面网模型间执行顺序的组合规则，以及所述基本网模型与所述方面网模型间的编织规则。

可选地，所述根据预设模型融合规则，将预先建立的基本网模型和方面网模型进行融合，得到CPS模型包括：

根据所述组合规则，确定多个所述方面网模型间的执行顺序，所述执行顺序包括先后关系、并发关系、选择关系以及迭代关系；

基于预设构建编织算法以及所述编织规则，以变迁为切入点，将所述方面网模型编织入所述基本网模型，得到所述CPS模型。

可选地，所述方面网模型的建立过程具体为：

基于混成Petri网，将连续变迁与速率函数相关联，且引入抑制弧和测试弧，得出扩展混成Petri网模型；

根据预定义方面网模型以及所述扩展混成Petri网模型，得出所述方面网模型；

其中，所述预定义方面网模型为AN_i＝{P_in,P_out,Pc,Ad,Intro}，Pc＝{tcut,pcut}，Ad＝{before,after,around}，P_in、P_out表示方面网的输入输出端口，tcut、pcut分别为变迁切入点和库所切入点，before、after、around为方面网模型编织入基本网模型的操作方式，Intro为基于扩展混成Petri网的模块；