摘要：传统缓存算法存在命中率低、交换率高等问题,且现有缓存算法在分布式大数据存储系统中并不适用,为此提出了一种基于频繁序列挖掘的自适应缓存策略。该方法使用数据挖掘算法挖掘历史访问窗口内的频繁序列,将频繁序列模糊合并后构建匹配模式集合以供查询。当新的访问来临时,将固定访问长度内的子序列与匹配模式集合进行匹配,然后根据匹配结果预取数据,同时结合修改后的S4LRU(4-segmented least recently used)数据结构进行缓存数据换出。在公开的大数据处理trace集上进行了仿真实验,实验结果表明,在不同的缓存大小下,提出算法与现有典型缓存算法相比,平均命中率提高了0.327倍,平均交换率降低了0.33倍,同时具有低开销和高时效的特点。此结果表明,该方法较传统替换算法而言是一个更为有效的缓存策略。

摘要：AFDX网络作为机载主干通信网络,如果出现故障,将影响整个航电系统的功能。AFDX网络设备故障诊断对于机载通信的稳定运行和航空子系统故障管理具有重要意义。聚焦网络设备故障诊断技术,研究了一套基于网络演算法的AFDX网络设备故障诊断技术。通过设计故障特征参数标识故障类型,给出检测结果和故障特征参数的关联关系;使用被动式采集的方式对关键元器件、通信过程以及设备性能进行状态检测;针对所收集的检测数据,分别给出故障诊断方法并对偶发性异常进行识别和抑制;设计网络故障诊断测试用例,从实时性和并发性2个角度进行测试验证,测试用例的通过率达到98%,且未发生致命、严重级别的BUG,较小级别的BUG不超过5个且均已修复,验证结果证明了方法的有效性。

摘要：信息物理系统(cyber-physical system,CPS)的安全控制器设计是一个热门研究方向,现有基于形式化方法的安全控制器设计存在过度依赖模型、可扩展性差等问题.基于深度强化学习的智能控制可处理高维非线性复杂系统和不确定性系统,正成为非常有前景的CPS控制技术,但是缺乏对安全性的保障.针对强化学习控制在安全性方面的不足,围绕一个工业油泵控制系统典型案例,开展安全强化学习算法和智能控制应用研究.首先,形式化了工业油泵控制的安全强化学习问题,搭建了工业油泵仿真环境;随后,通过设计输出层结构和激活函数,构造了神经网络形式的油泵控制器,使得油泵开关时间的线性不等式约束得到满足;最后,为了更好地权衡安全性和最优性控制目标,基于增广拉格朗日乘子法设计实现了新型安全强化学习算法.在工业油泵案例上的对比实验表明,该算法生成的控制器在安全性和最优性上均超越了现有同类算法.在进一步评估中,所生成神经网络控制器以90%的概率通过了严格形式化验证;同时,与理论最优控制器相比实现了低至2%的最优目标值损失.所提方法有望推广至更多应用场景,实例研究的方案有望为安全智能控制和形式化验证领域其他学者提供借鉴.

摘要：集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)是由门极换流晶闸管(gatecommutated thyristor,GCT)和门极驱动电路通过PCB集成的功率组件。GCT的开关控制必须依靠集成门极驱动电路实现,电路中的寄生阻抗会严重影响GCT的开关特性。因此,以目前亟待解决的一类高压大电流IGCT驱动电路板为研究对象,通过对驱动电路的传统布局进行分析,提出一种考虑门极驱动单元和布局的综合优化策略,利用电解电容和陶瓷电容并联的混合电容器组构建驱动单元,同时采用等间距排布的环绕型布局设计电容器组和MOSFET开关组,将寄生阻抗限制在极低水平。最后分别完成了传统型和所提IGCT驱动板设计,实验结果表明所提方案能够有效提升IGCT驱动板性能。

摘要：为了利用移动智能设备上闲置的传感器资源,对移动群智感知平台应用进行设计,在Android系统下完成应用开发工作.应用程序可以适配移动智能设备具备的传感器类型,获取多源传感数据完成感知任务;使用任务模版引导用户发布任务的方式,简化任务发布过程,能够面向多领域、多类型的感知任务完成传感数据收集.框架设计模型-视图-控制器(MVC)模式,设计了2个用户界面层次和5个功能模块.核心功能为感知任务的发布与接收,能够让使用者作为任务发布者,将当前待解决的问题作为感知任务在移动群智感知平台上发布;能够让使用者作为任务接受者领取并完成感知任务.应用程序在1000个感知任务显示的仿真实验下,保持良好的响应速度和性能.

摘要：目前,结构分析和设计语言AADL在任务关键嵌入式系统领域有着良好的应用。为了保障任务关键软件的质量,文章提出基于AADL测试模型对AADL设计模型进行测试,以发现设计模型中存在的错误。研究给出了体现系统拓扑结构的AADL测试模型的形式定义及由AADL构造该测试模型的算法,基于该测试模型可以对AADL设计模型中构件交互的输入、输出端口序列和连接的正确性进行测试,并以飞行控制系统的AADL设计模型为例,阐释了研究成果。

摘要：嵌入式实时系统在安全关键领域变得越来越重要,其广泛应用于航空航天、汽车电子等具有严格时间约束的实时系统中.随着嵌入式系统的复杂度越来越高,在系统开发的早期设计阶段就需要对其可调度性进行分析评估.系统中的存储资源会对可调度性产生一定影响,在抢占式实时嵌入式系统引入缓存后,任务的最坏执行时间可能发生变化.因此,分析缓存相关抢占延迟对实时嵌入式系统的可调度性影响,一直以来是困扰大规模复杂系统架构设计的一个技术难题.提出一种面向软件架构级别、基于抢占调度序列的缓存相关抢占延迟计算方法,用来分析缓存相关抢占延迟约束下AADL(架构分析和设计语言)模型的可调度性.扩展了AADL关于存储资源架构设计的模型元素,来支持对缓存属性进行建模,提出一种基于模型构件进行抢占序列排序、缓存相关抢占延迟时间计算和被抢占任务最坏执行时间的估算方法,来对系统架构各功能构件在共享系统存储资源下系统的可调度性进行分析.还实现了分析缓存相关抢占延迟约束下的系统任务可调度性分析工具原型,并以某型飞机机载开放式智能信息系统为例,在航空电子系统架构设计中进行尝试,验证了该方法的在复杂系统设计中的对实时性分析的可行性.

摘要：针对目前Web测试主要依靠费时费力且具有一定盲目性和倾向性的人工测试用例设计问题,在Web服务单个操作测试用例生成方法的理论研究工作基础上,提出了一种基于WSDL文档和形式化模型树Web服务操作测试用例的自动生成方法,并以此构建测试工具。实际应用效果表明,该方法能大幅节省人工手动分析WSDL文件中复杂数据类型的时间,并根据各内建数据类型的测试用例手工生成输入消息测试用例的时间,简化测试用例的生成过程,大量替代目前用手工完成的测试用例编写工作。

摘要：机载领域普遍采用符合ARINC653标准的分区操作系统支撑应用软件综合化。在分区操作系统的两级调度模型下,机载软件苛刻的实时性要求通常难以得到有效的确定性保证,因此对系统进行可调度性分析显得至关重要。通过可调度性分析算法判断调度表是否能满足分区内进程的实时性要求,是保障系统中所有的进程在规定的时间内完成运算任务的有效手段。基于运筹学方法,通过引入虚拟进程,设计了一种多分区系统可调度性分析算法,并进行了数值验证。验证结果表明,该算法能够准确判断调度表与进程时间属性是否匹配,给出系统是否可调度的定性分析结论,帮助系统集成人员在系统实际运行前对调度表的合理性进行先期验证,降低试验和试飞风险。

摘要：安卓移动应用兼容性故障是指应用程序在不同的环境或内部状态发生变化时,实际结果与预期结果不相符合而导致的一类软件缺陷.安卓平台的高度开源的特性,使得安卓平台下移动应用的兼容性故障频繁发生.这类软件故障在最严重的时候,甚至可以导致程序崩溃,程序崩溃一方面会影响到用户体验,另一方面因其突发性也会对用户带来难以估量的损失.因不同设备型号和安卓操作系统版本所组成的大量组合,使得开发人员无法对其应用程序进行充分的测试.在安卓生态系统碎片化异常严重的开发背景下,如何有效地应对兼容性问题成为当前软件质量保障领域的一个热门研究问题.从安卓移动应用兼容性故障的分析、检测、定位和修复3个方面出发,简要介绍了安卓移动应用兼容性故障的发展历程及该领域所面临的主要挑战,并回顾和总结了近些年来该综述主题的实践探索和理论成果.最后,对该领域的未来工作进行了展望,以期为兼容性测试研究人员提供有价值的参考.