基于大數(shù)據的信息物理融合系統(tǒng)的分析與設計方法.pdf

1、隨著全球數(shù)據爆炸式增長，巨大的增長速度使數(shù)據難以處理與存儲。大數(shù)據時代已經來臨。大數(shù)據涉及于眾多領域中，如Web文本文件、Web日志、電子商務、社交網絡、天文學、傳感器網絡、基因組學、醫(yī)療記錄、視頻監(jiān)控等等。因而大數(shù)據需要在多領域中處理分析。另外，大數(shù)據也帶來新的機遇，大數(shù)據中隱藏著數(shù)據的潛在價值信息，需要通過大數(shù)據技術挖掘提取。同時大數(shù)據也導致了新的挑戰(zhàn)，如數(shù)據集如何有效組織與管理。信息物理融合系統(tǒng)（Cyber-Physical Sy

2、stem，簡稱CPS）由美國自然基金委員會在2006年率先提出。CPS是基于對周圍環(huán)境的感知，融合了通信、計算和控制三大功能的可控、可信、可拓展的網絡化物理設備的系統(tǒng)，它使用計算進程和物理進程的反饋循環(huán)，來實現(xiàn)融合與實時交互，并擴展或增加新的功能，以可靠、安全、實時和高效的方式檢測或控制物理實體。CPS對計算、通信、控制三者進行綜合協(xié)作，把計算單元與物理單元的緊密結合，實現(xiàn)對復雜系統(tǒng)的動態(tài)控制和實時感知。
　　本文結合大數(shù)據與信息

3、物理融合系統(tǒng)，使用結構分析與設計語言AADL，對以列車自動控制系統(tǒng)為例的信息物理融合系統(tǒng)進行建模，并對系統(tǒng)進行分析、擴展與驗證。文章的內容包括:對大數(shù)據與信息物理融合系統(tǒng)進行分析，其中包括大數(shù)據的6V屬性，MapReduce模型、實時技術與基于云的信息物理融合系統(tǒng)，另外提出基于大數(shù)據的信息物理融合系統(tǒng)建模需求，接著使用AADL結合大數(shù)據對時空模型、動態(tài)連續(xù)性與故障模型等進行擴展分析，然后以列車自動控制系統(tǒng)為例，使用AADL對基于大數(shù)據的