信息物理融合系統(tǒng)過程數(shù)據(jù)流處理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、信息物理融合系統(tǒng)是融合了計算、通信和物理控制的多維復(fù)雜系統(tǒng)，將計算、交互、控制技術(shù)巧妙融合來實現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的信息服務(wù)、實時感知和動態(tài)控制。信息物理融合系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用:健康護理、精準農(nóng)業(yè)、航空監(jiān)控等等。信息物理融合系統(tǒng)一般是使用在大型工程中，如何從這工程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流中檢測出事件進而控制實物是信息物理融合系統(tǒng)需要解決的問題。
　　信息物理融合系統(tǒng)信息與物理的交互決定了信息世界所面臨的數(shù)據(jù)在數(shù)量上是巨大的，且對物理世界的控制是以時

2、間為特征的多對象的控制。能否對巨量的信息數(shù)據(jù)進行高效地檢測處理是實現(xiàn)信息和物理世界的關(guān)鍵。復(fù)雜事件檢測技術(shù)是利用事件屬性間的關(guān)聯(lián)、代數(shù)操作運算和各種匹配規(guī)則使信息物理融合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流得到過濾。
　　對信息物理融合系統(tǒng)過程數(shù)據(jù)流的檢測問題，本文開展了如下研究:
　　(1)針對信息物理融合系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)流量大而難以及時處理的問題，提出了一種基于Hash結(jié)構(gòu)的Petri網(wǎng)復(fù)雜事件檢測方法，該算法不但可以減少大量的回溯操作，而且可以

3、免去大量的重復(fù)查找操作，仿真結(jié)果顯示，所提的方法在檢測時間，內(nèi)存消耗和吞吐量方面與現(xiàn)有的方法相比有較顯著的效果。
　　(2)針對信息物理融合系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)流具有較大的亂序性而導(dǎo)致難以及時判定的問題，提出了基于改進Petri網(wǎng)與Hash結(jié)構(gòu)的復(fù)雜事件檢測方法，該算法解決了因檢測亂序海量數(shù)據(jù)流時亂序事件間內(nèi)在組成結(jié)構(gòu)難以構(gòu)成和內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系難以確認而導(dǎo)致的難以及時判斷復(fù)雜事件的問題，仿真結(jié)果顯示，所提的方法在內(nèi)存消耗，吞吐量和檢測時間方面

4、能夠較顯著地提高亂序事件流檢測的效率。
　　(3)針對物理信息融合系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的強不確定事件，提出了一種面向信息物理融合系統(tǒng)海量不確定性數(shù)據(jù)流有向無環(huán)圖結(jié)構(gòu)復(fù)雜事件檢測方法;該算法有效改善了檢測不確定數(shù)據(jù)流時因組合數(shù)量太大而難于及時檢測問題的影響，降低內(nèi)存消耗，提高事件吞吐量，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(4)針對信息物理融合系統(tǒng)中具有情節(jié)規(guī)則約束的事件流，提出了一種基于情節(jié)規(guī)則樹的復(fù)雜事件檢測算法，該算法能有效減少不滿足約束