Synthesis and Control of Discrete Event Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:Caillaud, Benoit; Darondeau, Philippe; Lavagno, Luciano

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2002-01-01

价格:USD 185.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780792376392

丛书系列:

图书标签:

离散事件系统
建模与控制
系统综合
可控性
可观测性
Petri网
状态机
形式化方法
控制理论
自动化

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具体描述

The first motivation of Synthesis and Control of Discrete Event Systems is to inform the reader of recent developments and current trends in system synthesis. This is a field of active research aiming to supply efficient techniques for developing safe systems in various areas, covering control of embedded and manufacturing systems, distributed implementation of systems and protocols, and hardware circuits. In all areas, considerations about distribution and care for an efficient implementation of the synthesised systems play an increasing role, justified by better applicability to problems encountered in the design of practical systems. The second motivation of the book, which is a selection of presentations given at two workshops on synthesis of controllers and on synthesis of concurrent systems, is to incite the research community to establish stronger links between two subjects that could be better related, as several presentations do show. The selected papers are research papers ranging from theory to practice, with automata, products of automata and Petri nets playing a prominent role. All areas mentioned above as areas of application of system synthesis are covered by some of the selected papers.

新书预告：当代复杂系统建模与分析书名：复杂系统建模与分析：从连续到离散的视角作者： [此处留空，或填写作者姓名] 出版社： [此处留空，或填写出版社名称] --- 内容概要在当今科学、工程、社会经济等众多领域，我们面临着日益错综复杂的动态系统。这些系统的行为常常难以预测，其内在机制的理解和有效控制成为关键挑战。本书旨在为研究人员、工程师和高级学生提供一个全面而深入的框架，用于理解和分析具有不同性质的复杂系统——特别是那些无法用传统的连续时间微分方程完美描述的系统。本书将重点聚焦于跨越连续域与离散域界限的建模范式，强调如何有效地将现实世界中固有的离散化、事件驱动的现象整合到系统的整体分析中。我们不局限于单一的方法论，而是系统地探讨了多种现代建模工具，并展示了如何利用这些工具来揭示复杂系统的深层结构、预测其演化路径，并设计鲁棒的控制策略。核心主题与章节划分本书共分为五大部分，共十五章，构建了一个从基础概念到前沿应用的逻辑递进体系。第一部分：复杂系统的基础概念与建模范式本部分为后续深入分析奠定理论基础。我们首先回顾了动力学系统的基本分类，并重点阐述了为什么许多现实系统（如网络通信、生物过程、制造流程）需要超越纯粹的连续时间描述。 1. 复杂性的定义与度量：探讨了不同尺度下的复杂性特征，包括自组织性、涌现现象和对初始条件的敏感性。 2. 连续与离散的交汇：详细分析了混合动力系统（Hybrid Systems）的数学结构，包括状态空间、切换机制和不连续性处理，为理解事件驱动行为打下基础。 3. 基于代理的模型（Agent-Based Modeling, ABM）导论：介绍了一种自下而上的建模方法，侧重于个体决策和局部交互如何导致宏观集体行为的涌现。第二部分：网络科学与拓扑结构分析在第二部分，我们将焦点转移到系统中元素之间的相互连接方式，因为网络拓扑结构是决定系统行为的关键因素之一。 4. 图论基础与网络度量：深入讲解了网络的拓扑性质，包括中心性、聚类系数和路径长度，及其在信息传播和鲁棒性分析中的作用。 5. 动态网络模型：探讨了网络节点状态如何随时间演化，包括同步现象、级联失效和信息扩散模型（如SIS, SIR 模型在复杂网络上的应用）。 6. 网络重构与反问题：讨论了在仅能观测部分节点或链路信息的情况下，如何推断或估计底层网络结构的技术和挑战。第三部分：基于事件的建模与形式化验证本部分专注于处理那些由明确的、瞬时的事件触发行为的系统。 7. Petri 网及其变体：详细介绍Petri 网作为离散事件系统（DES）的经典工具，重点在于其标记结构、可达性分析和死锁检测。 8. 随机系统与马尔可夫过程：引入概率元素，分析了离散事件在随机环境下的演化。涵盖了连续时间马尔可夫链（CTMC）和离散时间马尔可夫链（DTMC），特别关注平均首次通过时间和稳态分布的计算。 9. 时间自动机（Timed Automata）：探讨了将时间约束显式纳入状态机模型的必要性，并讨论了如何利用此类模型进行性能分析和资源竞争的建模。第四部分：控制理论的扩展与适应系统的分析最终要导向控制。本部分将展示如何将前述的建模技术应用于设计有效的、针对特定系统特性的控制律。 10. 基于状态反馈的离散事件控制：讨论了如何为Petri 网或有限状态机设计反馈控制策略，以确保系统达到期望的标记（或状态）集。 11. 随机系统下的最优控制：深入研究马尔可夫决策过程（MDP）及其在调度和资源分配问题中的应用，目标是最小化累积成本或最大化回报。 12. 混合系统控制设计：侧重于处理需要在连续动态和离散切换之间进行协调的控制问题，例如使用模式切换控制器（Mode-Switching Controllers）。第五部分：高级应用与前沿课题最后，本书探讨了上述理论工具在解决当前重大工程和社会科学挑战中的实际应用。 13. 复杂供应链与物流系统：利用ABM和随机过程模型模拟库存波动、延迟和需求不确定性，并设计适应性调度策略。 14. 网络安全与弹性分析：将系统视为由相互依赖的组件构成的网络，应用图论和动态系统分析来评估遭受攻击后的恢复能力和信息流的完整性。 15. 自适应控制与机器学习的融合：展望未来趋势，探讨如何利用强化学习等数据驱动方法来估计未知系统参数，并生成适用于高维、非线性、事件驱动环境的控制策略。本书的特色 1. 综合性视角：本书避免了将系统分析局限于单一数学分支的倾向。它系统地比较了基于微分方程的连续方法、基于状态机的离散方法以及基于统计过程的概率方法，强调了在实际应用中选择最合适建模工具的重要性。 2. 严谨性与直观性并重：理论推导力求严谨，同时辅以大量的、来自真实工程场景（如制造、交通管理、通信协议）的实例和案例研究，帮助读者建立深刻的直觉理解。 3. 强调结构与功能的关系：读者将学会如何从系统的连接结构（拓扑）推导出其动态特性（功能），反之亦然，这是理解复杂系统行为的基石。《复杂系统建模与分析：从连续到离散的视角》不仅是一本教科书，更是一部为下一代系统科学家准备的工具箱，旨在赋能读者驾驭那些由无数相互作用的事件和规则所定义的现代世界。