信息物理系统应用与原理
本书特色
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本书讨论了大量的理论进展以及每个领域的挑战。一些进展源于应用领域的具体挑战，另一些进展带来了新的发展机会。全书分为两部分。部分介绍了当前CPS的3个典型领域（医疗、能源、无线传感器网络），这些应用领域推动了CPS的技术革命。第二部分介绍了CPS发展中使用的多学科理论基础。本书可作为高等院校信息物理系统相关课程的教材，也可作为CPS应用领域相关从业者的参考书。
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目录
目 录**部分 CPS应用领域第1章 医疗CPS31.1 引言41.2 系统描述与操作场景51.2.1 虚拟医疗设备71.2.2 临床场景81.3 关键设计驱动与质量属性91.3.1 发展趋势91.3.2 质量属性以及MCPS领域的挑战121.3.3 MCPS的高可信度开发141.3.4 按需医疗设备及其安全保障211.3.5 智能报警以及医疗决策支持系统281.3.6 闭环系统341.3.7 安全案例401.4 医疗从业者的影响481.4.1 MCPS开发者角度491.4.2 MCPS管理者角度501.4.3 MCPS用户角度501.4.4 患者角度511.4.5 MCPS监管机构角度511.5 总结和挑战52参考文献53第2章 能源CPS612.1 引言622.2 系统描述与操作场景632.3 关键设计驱动与质量属性652.3.1 关键系统原则672.3.2 架构1的性能目标732.3.3 未来的方向782.4 可持续性SEES的网络范例792.4.1 在SEES中基于物理的CPS组合822.4.2 在SEES中基于DyMonDS的CPS标准862.4.3 交互变量自动建模与控制942.5 从业者的意图962.5.1 性能目标的IT演化962.5.2 分布式优化962.6 总结与挑战97参考文献100第3章 基于无线传感器网络的CPS1033.1 引言1043.2 系统描述与操作场景1053.2.1 媒介访问控制1073.2.2 路由1093.2.3 节点定位1113.2.4 时钟同步1133.2.5 电源管理1143.3 关键驱动设计与质量属性1153.3.1 物理感知1153.3.2 实时感知1163.3.3 运行时验证感知1183.3.4 安全感知1203.4 实践意义1223.5 总结与挑战124参考文献125第二部分 CPS基础理论第4章 CPS的符号化合成1334.1 引言1344.2 基础技术1354.2.1 预备知识1354.2.2 问题定义1354.2.3 合成问题的解决1444.2.4 符号模型构建1484.3 高级技术1524.3.1 构建符号模型1544.3.2 连续时间控制器1564.3.3 软件工具1574.4 总结与挑战158参考文献159第5章 反馈控制系统中的软件和平台问题1655.1 引言1665.2 基础技术1675.2.1 控制器定时1675.2.2 资源效率控制设计1695.3 高级技术1715.3.1 减少计算时间1715.3.2 降低采样频率1725.3.3 基于事件的控制1735.3.4 控制器的软件结构1745.3.5 计算资源共享1765.3.6 反馈控制系统的分析与仿真1785.4 总结与挑战192参考文献193第6章 混合系统的逻辑正确性1976.1 引言1986.2 基础技术2006.2.1 离散验证2006.3 高级技术2216.3.1 实时验证2216.3.2 混合验证2276.4 总结与挑战231参考文献232第7章 CPS的安全2377.1 引言2387.2 基础技术2397.2.1 网络安全需求2397.2.2 攻击模型2407.2.3 应对策略2457.3 高级技术2487.3.1 系统理论2487.4 总结与挑战256参考文献256第8章 分布式CPS的同步2598.1 引言2598.1.1 CPS的挑战2618.1.2 一种降低同步复杂度的技术···2618.2 基础技术2628.2.1 软件工程2638.2.2 分布式一致性算法2648.2.3 同步锁步执行2668.2.4 时间触发架构2678.2.5 相关技术2688.3 高级技术2708.3.1 物理异步、逻辑同步系统2708.4 总结和挑战282参考文献283第9章 CPS的实时调度2899.1 引言2909.2 基础技术2919.2.1 固定时间参数的调度2919.2.2 内存效应3009.3 高级技术3019.3.1 多处理器/多核调度3019.3.2 适应可变性和不确定性3139.3.3 其他资源的管理3189.3.4 间歇任务调度3239.4 总结和挑战325参考文献325第10章 CPS模型集成33110.1 引言33210.2 基础技术33310.2.1 因果关系33410.2.2 时间语义域33510.2.3 计算过程的交互模型33610.2.4 CPS DSML建模语言的语义33710.3 高级技术33810.3.1 ForSpec语言33910.3.2 CyPhyML系统建模语言的语法34210.3.3 语义的形式化34410.3.4 形式化的语言集成34910.4 总结和挑战356参考文献357关于作者361关于有贡献的作者363ContentsPART I Cyber-Physical System Application Domains 1Chapter 1 Medical Cyber-Physical Systems 31.1 Introduction and Motivation 41.2 System Description and Operational Scenarios 51.2.1 Virtual Medical Devices 71.2.2 Clinical Scenarios 81.3 Key Design Drivers and Quality Attributes 91.3.1 Trends 91.3.2 Quality Attributes and Challenges of the MCPS Domain 121.3.3 High-Confidence Development of MCPS 141.3.4 On-Demand Medical Devices and Assured Safety 211.3.5 Smart Alarms and Clinical Decision Support Systems 281.3.6 Closed-Loop System 341.3.7 Assurance Cases 401.4 Practitioners’ Implications 481.4.1 MCPS Developer Perspective 491.4.2 MCPS Administrator Perspective 501.4.3 MCPS User Perspective 501.4.4 Patient Perspective 511.4.5 MCPS Regulatory Perspective 511.5. Summary and Open Challenges 52References 53
封面
书名:信息物理系统应用与原理
作者:拉杰.拉杰库马尔
页数:388
定价:¥89.0
出版社:机械工业出版社
出版日期:2018-04-01
ISBN:9787111595984
PDF电子书大小:47MB 高清扫描完整版