基于Shapelet的混成自动机规范挖掘技术

摘要：

信息物理融合系统(CPS)是一个多维复杂系统,随着系统的复杂性不断增加,设计人员对它们的行为几乎无法理解.针对许多复杂系统无法使用传统的方法来建模的情况,采用构建自动机的方法,对复杂CPS系统的输入输出轨迹进行处理生成混成自动机.混成自动机可以清楚地描述CPS系统中的离散动作行为和连续变量的变化,为CPS系统提供良好的可读性规范,模拟CPS系统中的动作行为.该方法基于Shapelet技术,将时间序列输入输出轨迹进行预处理,对所有的时间序列轨迹进行分段操作,利用提出的相似性标准将这些分段进行归类,基于提出的算法对相似分段(状态)集合进行聚类,挖掘出离散状态序列与变迁关系和离散跳跃条件,利用统计学方法挖掘出连续的流条件,组合成混成自动机.针对挖掘出的混成自动机,用两个工业模拟案例评估提出的算法,算法的结果显示了自动机的准确性,表现出了规范挖掘具有促进可读性和系统理解的优势.

关键词：信息物理融合系统、Shapelet、相似性标准、聚类、规范挖掘

所属期刊栏目：33

分类号：TP301(计算技术、计算机技术)

资助基金：航空科学基金;国家自然科学基金;中央高校基本科研项目;中央高校基本科研项目

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：74-81