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。第 一部分介绍了当前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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作者简介

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关于作者Cyber�睵hysical SystemsRagunathan (Raj) Rajkumar是卡内基·梅隆大学电气和计算机工程的George Westinghouse教授。他是TimeSys等众多公司的创始人之一，包括Ottomatika（专注于无人驾驶汽车的软件研究，后被Delphi收购）。他主持过多次国际会议，拥有专利三项，出版书籍一本，在会议和期刊上发表论文170多篇，其中8篇获得佳论文奖。Rajkumar教授于1984年在印度Madras大学获得本科学位，硕士和博士学位分别于1986年和1989年在美国宾夕法尼亚州匹兹堡的卡内基·梅隆大学获得。他的研究兴趣涵盖了信息物理系统的所有方面。
Dionisio de Niz是卡内基·梅隆大学软件工程研究所的首席研究员。他在卡内基·梅隆大学信息网络学院获得信息网络科学硕士学位，后又获得了电气和计算机工程博士学位。他的研究兴趣包括信息物理系统、实时系统和基于模型的工程。在实时领域，他近专注于多核处理器和混合关键性调度，为私营行业和政府组织领导了许多基本研究和应用研究项目。de Niz 博士还致力于实时Java规范的商业版本和参考实现。关于作者Cyber�睵hysical SystemsRagunathan (Raj) Rajkumar是卡内基·梅隆大学电气和计算机工程的George Westinghouse教授。他是TimeSys等众多公司的创始人之一，包括Ottomatika（专注于无人驾驶汽车的软件研究，后被Delphi收购）。他主持过多次国际会议，拥有专利三项，出版书籍一本，在会议和期刊上发表论文170多篇，其中8篇获得佳论文奖。Rajkumar教授于1984年在印度Madras大学获得本科学位，硕士和博士学位分别于1986年和1989年在美国宾夕法尼亚州匹兹堡的卡内基·梅隆大学获得。他的研究兴趣涵盖了信息物理系统的所有方面。
Dionisio de Niz是卡内基·梅隆大学软件工程研究所的首席研究员。他在卡内基·梅隆大学信息网络学院获得信息网络科学硕士学位，后又获得了电气和计算机工程博士学位。他的研究兴趣包括信息物理系统、实时系统和基于模型的工程。在实时领域，他近专注于多核处理器和混合关键性调度，为私营行业和政府组织领导了许多基本研究和应用研究项目。de Niz 博士还致力于实时Java规范的商业版本和参考实现。
Mark Klein是软件工程研究所的高级技术人员，并且是其关键系统能力理事会的技术总监，从事信息物理系统和先进的移动系统研究。他的研究已经跨越了软件工程、可靠的实时系统和数值方法的各个方面。Klein近的工作重心在于系统规模的设计和分析原理，包括信息物理系统。之前，作为基于架构的工程项目的技术领导者，他的研究方向包括以下几个方面：软件体系结构分析、体系结构演化、经济驱动架构设计、架构能力、架构权衡分析、属性驱动的架构设计、调度理论和应用机制设计。他在实时系统中的工作涉及单调速率分析（RMA）的发展、RMA理论基础的扩展及应用。Klein早期的工作涉及在油藏模拟中通过高阶有限元方法求解流体流动方程。他是很多论文及下列三本书的作者之一：《 A Practitioner’s Handbook for Real�睺ime Analysis: Guide to Rate Monotonic Analysis for Real�睺ime Systems》《Evaluating Software Architecture: Methods and Case Studies》及《Ultra�睱arge�睸cale Systems: The Software Challenge of the Future》。

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目录

目录Cyber�睵hysical Systems出版者的话译者序前言关于作者关于其他贡献者**部分CPS应用领域第1章医疗CPS1.1引言1.2系统描述与操作场景1.2.1虚拟医疗设备1.2.2临床场景1.3关键设计驱动与质量属性1.3.1发展趋势1.3.2质量属性以及MCPS领域的挑战1.3.3MCPS的高可信度开发1.3.4按需医疗设备及其安全保障1.3.5智能报警以及医疗决策支持系统1.3.6闭环系统1.3.7安全案例1.4从业者的影响1.4.1MCPS开发者角度1.4.2MCPS管理者角度1.4.3MCPS用户角度1.4.4患者角度1.4.5MCPS监管机构角度1.5总结与挑战参考文献第2章能源CPS2.1引言2.2系统描述与操作场景2.3关键设计驱动与质量属性2.3.1关键系统原则2.3.2架构1的性能目标2.3.3未来的方向2.4可持续性SEES的网络范例2.4.1在SEES中基于物理的CPS组合2.4.2在SEES中基于DyMonDS的CPS标准2.4.3交互变量自动建模与控制2.5从业者的影响2.5.1性能目标的IT演化2.5.2分布式优化2.6总结与挑战参考文献第3章基于无线传感器网络的CPS3.1引言3.2系统描述与操作场景3.2.1媒介访问控制3.2.2路由3.2.3节点定位3.2.4时钟同步3.2.5电源管理3.3关键驱动设计与质量属性3.3.1物理感知3.3.2实时感知3.3.3运行时验证感知3.3.4安全感知3.4从业者的影响3.5总结与挑战参考文献第二部分CPS基础理论第4章CPS的符号化合成4.1引言4.2基础技术4.2.1预备知识4.2.2问题定义4.2.3合成问题的解决4.2.4符号模型构建4.3高级技术4.3.1构建符号模型4.3.2连续时间控制器4.3.3软件工具4.4总结与挑战参考文献第5章反馈控制系统中的软件和平台问题5.1引言5.2基础技术5.2.1控制器定时5.2.2资源效率控制设计5.3高级技术5.3.1减少计算时间5.3.2降低采样频率5.3.3基于事件的控制5.3.4控制器的软件结构5.3.5计算资源共享5.3.6反馈控制系统的分析与仿真5.4总结与挑战参考文献第6章混合系统的逻辑正确性6.1引言6.2基础技术6.2.1离散验证6.3高级技术6.3.1实时验证6.3.2混合验证6.4总结与挑战参考文献第7章CPS的安全7.1引言7.2基础技术7.2.1网络安全需求7.2.2攻击模型7.2.3应对策略7.3高级技术7.3.1系统理论7.4总结与挑战参考文献第8章分布式CPS的同步8.1引言8.1.1CPS的挑战8.1.2一种降低同步复杂度的技术8.2基础技术8.2.1软件工程8.2.2分布式一致性算法8.2.3同步锁步执行8.2.4时间触发架构8.2.5相关技术8.3高级技术8.3.1物理异步、逻辑同步系统8.4总结与挑战参考文献第9章CPS的实时调度9.1引言9.2基础技术9.2.1固定时间参数的调度9.2.2内存效应9.3高级技术9.3.1多处理器／多核调度9.3.2适应可变性和不确定性9.3.3其他资源的管理9.3.4间歇任务调度9.4总结与挑战参考文献第10章CPS模型集成10.1引言10.2基础技术10.2.1因果关系10.2.2时间语义域10.2.3计算过程的交互模型10.2.4CPS DSML建模语言的语义10.3高级技术10.3.1ForSpec语言10.3.2CyPhyML系统建模语言的语法10.3.3语义的形式化10.3.4形式化的语言集成10.4总结与挑战参考文献

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:224

定价:¥79.0

出版社:机械工业出版社

出版日期:2018-06-01

ISBN:9787111598107

PDF电子书大小:94MB 高清扫描完整版