带有数据约束的信息物理融合系统的建模方法

来源：计算机技术与发展杂志2020年第10期北京时间：

作者：卜星晨;曹子宁;胡名光

摘要：信息物理融合系统由具有连续性的物理系统和具有离散性的信息系统组合而成,是一种复杂的混成系统。 针对现有的建模方法不能够直接对信息物理融合系统进行建模,采用基于模型的体系结构建模方法,对信息物理融合系统的不同部分采用不同的建模方法进行建模,将不同的建模语言进行相应的转换整合成一个完整的系统。AADL 建模语言提供了较为全面的图表和结构,适合用来对系统的体系结构进行建模,针对于其无法描述概率迁移的问题,扩展了概率行为附件。 作为 AADL 的补充,Modelica 语言可以利用微分代数方程对物理系统的连续动态性进行建模。 根据 AADL 与Modelica 的映射规则,对 AADL 的属性集进行相应的扩展,将 Modelica 建立的模型转换为 AADL 模型,使得信息系统和物理系统融合。 在 Modelica 与 AADL 建模的基础上,采用 Z 规范对信息物理融合系统交互过程中产生的大量数据进行形式化的约束。

关键词：信息物理融合系统;Modelica;AADL;Z 规范;概率离散性;连续行为特性