导语

  

内容提要

  

    拉杰·拉杰库马尔、迪奥尼西奥·德·尼茨、马克·克莱恩编写的《信息物理系统应用与原理》讨论了CPS的大量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。

出版者的话
译者序
前言
关于作者
关于其他贡献者
第一部分 CPS应用领域
  第1章 医疗CPS
    1.1 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
      1.3.3 MCPS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
      1.4.1 MCPS开发者角度
      1.4.2 MCPS管理者角度
      1.4.3 MCPS用户角度
      1.4.4 患者角度
      1.4.5 MCPS监管机构角度
    1.5 总结与挑战
    参考文献
  第2章 能源CPS
    2.1 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CPS
    3.1 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
      8.1.1 CPS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
      10.2.4 CPS DSML建模语言的语义
    10.3 高级技术
      10.3.1 ForSpec语言
      10.3.2 CyPhyML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