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本發(fā)明提出了一種基于模型轉(zhuǎn)換的CPS建模與驗(yàn)證方法，主要用于處理CPS建模與屬性驗(yàn)證問題，本發(fā)明涉及到的關(guān)鍵操作包括：(1)采用HybridUML對(duì)CPS進(jìn)行建模，并將所建HybridUML模型轉(zhuǎn)換為微分動(dòng)態(tài)邏輯方法的操作模型混合程序Hybrid？Programs。(2)將得到的Hybrid？Programs根據(jù)定理證明器KeYmaera的輸入格式，生成輸入代碼，在KeYmaera中進(jìn)行推理驗(yàn)證。

本發(fā)明提出了一種基于HybridUML向微分代數(shù)程序轉(zhuǎn)換的CPS建模與驗(yàn)證方法，實(shí)現(xiàn)了由HybridUML模型向DAP的轉(zhuǎn)換，并依據(jù)微分代數(shù)動(dòng)態(tài)邏輯(Differential-AlgebraicDynamicLogic，DAL)推理規(guī)則對(duì)CPS實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證。該方法使用HybridUML對(duì)CPS進(jìn)行建模，將其轉(zhuǎn)換成DAL的操作模型DAP，并且基于DAL對(duì)CPS屬性進(jìn)行驗(yàn)證。

本發(fā)明公開來一種基于指令域分析的數(shù)控機(jī)床工作過程的 CPS 建模方法，包括如下步驟：(1)在數(shù)控機(jī)床執(zhí)行工作任務(wù)前，確定事前 工作任務(wù)數(shù)據(jù)和事前制造資源數(shù)據(jù)；(2)采集數(shù)控機(jī)床工作過程中的內(nèi) 部電控?cái)?shù)據(jù)和外部傳感器數(shù)據(jù)，得到數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、事中工 作任務(wù)數(shù)據(jù)以及事中制造資源數(shù)據(jù)；(3)將制造資源、工作任務(wù)作為輸 入，數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)作為輸出，在賽博空間建立相關(guān)映射關(guān)系，以 該映射關(guān)系作為數(shù)控機(jī)床工作過程的 CPS 模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床工作 過程的 CPS 建模。本發(fā)明的方法通過制造資源數(shù)據(jù)和工

針對(duì)智慧城市、移動(dòng)設(shè)備、工控系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域的CPS 多源異構(gòu)時(shí)空大數(shù)據(jù)，提出了多種時(shí)序模式挖掘算法和時(shí)空 模型構(gòu)建方法，并應(yīng)用在軌跡預(yù)測、交通流預(yù)測、空氣質(zhì)量 預(yù)測、用戶畫像、活動(dòng)識(shí)別、異常行為檢測、網(wǎng)絡(luò)攻擊檢測 等多個(gè)任務(wù)中，并為“人機(jī)物”融合的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型提供理 論與技術(shù)基礎(chǔ)。

基于CPS RTnet更新物理世界在信息世界的信息，通過MOM實(shí)現(xiàn)物理層的制造運(yùn)營管理，能夠完整真實(shí)再現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)。

集成3D模型、視頻、圖片等各種素材，提供場景編輯、交互流程設(shè)定、渲染等功能，以實(shí)現(xiàn)3D模型自動(dòng)重建的目標(biāo)。 利用人工智能技術(shù)，構(gòu)建模擬計(jì)算的算法和模型，根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行仿真計(jì)算。 上傳一張圖片，可以在1分鐘以內(nèi)快速生成三維模型素材。 上傳一段視頻，可以在1個(gè)小時(shí)以內(nèi)快速生成精細(xì)紋理三維模型素材。 支持本地化部署，支持分布式部署建模，支持大批量用戶同時(shí)在線訪問。 可實(shí)現(xiàn)實(shí)體設(shè)計(jì)、草圖繪制、參數(shù)化建模和模型編輯功能。 支持導(dǎo)入*.glb、*.stl、*.obj、*.gltf格式模型。 可輸出*.glb、*.stl、*.obj、*.gltf格式模型。 全方位的3D場景，上下、左右、前后360度觀察模型所在環(huán)境，展示效果更逼真。 可以通過造型表面上的多個(gè)點(diǎn)來控制造型變形； 可對(duì)造型進(jìn)行扭曲、折彎、錐度等多種變形處理。 可實(shí)現(xiàn)邊學(xué)習(xí)邊實(shí)操的教學(xué)模式，支持創(chuàng)建學(xué)習(xí)資源或教學(xué)課件。 可直接在軟件里拖曳云盤中的三維模型，也可以將軟件中模型直接上傳到云盤。 系統(tǒng)采用PBR材質(zhì)，基于物理的著色技術(shù)，最大程度還原工作環(huán)境，提高用戶沉浸感； 采用LOD技術(shù)處理復(fù)雜場景的繪制，使軟件運(yùn)行更加流暢，分層級(jí)處理系統(tǒng)渲染效果； 采用三維模型構(gòu)建場景及物體，物體多邊形面數(shù)(poly)控制在≤30 萬面，基礎(chǔ)包大小＜50MB，支持多種分辨率(1280×720，1600×900，1920×1080)確保用戶體驗(yàn)； 實(shí)訓(xùn)場景內(nèi)模型無閃面、重面、破面，不能有多邊面，保證場景演示無閃爍現(xiàn)象； 場景烘焙無曝光過度，無黑邊現(xiàn)象，采用PostProcess進(jìn)行場景后處理，真實(shí)逼真； 虛擬人物滿足人設(shè)需求，著裝符合角色身份； 虛擬人物能自主控制，具有多種動(dòng)作，動(dòng)作自然，可模擬操作主要過程；

用于模型和零件的快速制造。應(yīng)用領(lǐng)域：家用電器、汽車制造、航天航空、船舶、工業(yè)設(shè)計(jì)模具加工等。以低成本的紫外光燈為光源，以光固化的原理，通過疊層制造的方法快速制造零件，掃描速度：20～500mm/s。工作精度±0.2mm。該成型機(jī)是首創(chuàng)使用低成本紫外光源燈替代激光發(fā)生器，光源價(jià)格僅相當(dāng)于激光器的1/100，性能價(jià)格比高，是目前國內(nèi)外價(jià)格最低的快速成型機(jī)，具有

可有效用于對(duì)CPS進(jìn)行系統(tǒng)建模、屬性規(guī)約和屬性驗(yàn)證。

本發(fā)明提出一種基于HybridUML和定理證明的CPS自適應(yīng)性驗(yàn)證方法，本發(fā)明步驟包括：首先利用HybridUML視圖對(duì)CPS建模；然后將HybridUML規(guī)約轉(zhuǎn)換為定理證明器KeYmaera的輸入-量化混合程序QHP；結(jié)合生成的QHP，以量化微分動(dòng)態(tài)邏輯QdL公式的形式對(duì)待驗(yàn)證的屬性進(jìn)行規(guī)約，然后利用KeYmaera進(jìn)行自動(dòng)驗(yàn)證。

多架構(gòu)建模軟件基于多架構(gòu)統(tǒng)一建模語言KARMA開發(fā)。KARMA語言是一種可讀文本式語言，多架構(gòu)建模指在軟件中采用一種建模語言及技術(shù)實(shí)現(xiàn)多種架構(gòu)描述及表達(dá)的方法。基于KARMA語言，可以實(shí)現(xiàn)基于模型系統(tǒng)工程相關(guān)語言建模，架構(gòu)驅(qū)動(dòng)，代碼生成，系統(tǒng)行為動(dòng)態(tài)描述，指標(biāo)分析及驗(yàn)證，數(shù)值分析，支持?jǐn)?shù)據(jù)顯示化（表格，甘特圖）、二維固定語法展示及三維固定可視化建模，與工業(yè)本體的互轉(zhuǎn)化。 本項(xiàng)目可解決航空、航天、防務(wù)、船舶等領(lǐng)域復(fù)雜裝備研制過程中存在的子系統(tǒng)多、不同部門人員專業(yè)語言不通、開發(fā)溝通過程困難等問題。用戶在基于模型的軟件工具環(huán)境中，高效的建立各種專業(yè)模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜裝備產(chǎn)品開發(fā)過程中的自動(dòng)化開發(fā)。 使用本項(xiàng)目不僅可以在系統(tǒng)開發(fā)的早期階段形式化其需求、功能、邏輯、架構(gòu)等視點(diǎn)，還可以在系統(tǒng)方案初步確認(rèn)前的概念設(shè)計(jì)階段檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否滿足需求規(guī)范，從而極大地降低產(chǎn)品開發(fā)的成本與風(fēng)險(xiǎn)。 本項(xiàng)目相較目前市場上現(xiàn)有產(chǎn)品，支持更多建模功能，并可兼容十余種建模語言，具有良好的可擴(kuò)展性。