基于CPS的实时系统的面向方面的QoS建模的任务书.docx

基于CPS的实时系统的面向方面的QoS建模的任务书
一、任务背景
CPS（Cyber-PhysicalSystem，网络物理系统）是指计算机系统与物理系统的紧密结合，包括了多个科技领域，例如控制理论、算法、软件工程等等。与传统的嵌入式系统、网络系统相比，CPS更加注重物理系统与计算机系统之间的协同性和实时性。
CPS实时系统需要满足一定的QoS（QualityofService，服务质量）要求。QoS是指在一定的网络环境下，应用程序或服务能够享受到的可靠性、可用性、带宽、延迟、吞吐量等服务质量。对于CPS实时系统来说，QoS的要求包括了实时性、可靠性、稳定性、安全性等等。
为了满足CPS实时系统的QoS要求，需要进行面向方面的QoS建模。面向方面的QoS建模是指将服务质量分解成多个方面，例如实时性、可靠性、稳定性等等，然后对每个方面进行量化和建模。通过面向方面的QoS建模，可以更加细粒度地评价CPS实时系统的QoS，并且能够对系统的不同方面进行针对性的优化。
二、任务要求
本次任务要求对CPS实时系统的面向方面的QoS建模进行研究和分析。任务内容包括但不限于以下部分：
1.QoS方面的分类及其重要性：对QoS方面进行分类、定义和权重分配，并分析每个方面的重要性和影响因素。
2.QoS建模方法：介绍面向方面的QoS建模方法，包括模型的选择、参数的选择、测量方法等等。
3.实时性QoS建模：针对CPS实时系统的实时性QoS进行建模，分析实时性的关键点和影响因素，并量化和分析实时性的测量方法和评价指标。
4.可靠性QoS建模：针对CPS实时系统的可靠性QoS进行建模，分析可靠性的关键点和影响因素，并量化和分析可靠性的测量方法和评价指标。
5.稳定性QoS建模：针对CPS实时系统的稳定性QoS进行建模，分析稳定性的关键点和影响因素，并量化和分析稳定性的测量方法和评价指标。
6.安全性QoS建模：针对CPS实时系统的安全性QoS进行建模，分析安全性的关键点和影响因素，并量化和分析安全性的测量方法和评价指标。
7.案例分析：选取一个实例作为研究对象，进行面向方面的QoS建模，并通过数据分析、仿真等方法进行验证。
三、任务成果
本次任务要求提交的成果包括但不限于以下内容：
1.任务报告：任务报告需包含对CPS实时系统的面向方面的QoS建模的研究和分析。报告内容应该包括QoS方面的分类及其重要性、QoS建模方法、实时性QoS建模、可靠性QoS建模、稳定性QoS建模、安全性QoS建模等内容。
2.代码和实验数据：需要提交代码和实验数据，代码应该包括仿真和分析工具等，实验数据应该包括各种场景下的数据记录和分析。
3.PPT：需要根据任务报告编写PPT，用于任务的演讲和汇报。
四、评分标准
成果将根据以下指标进行评分：
1.任务报告的质量：任务报告包含了必要的内容，论述清晰，总结准确，展示方式规范。
2.代码和实验数据的规范性：代码和实验数据的编写规范，数据分析结果准确。
3.PPT的展示效果：PPT使用简洁规范、图表规范，信息清晰明了。
4.创新性和实用性：成果的研究内容具有一定的创新性和实用性。
五、参考文献
1.Al-Ali,A.R.,Haffar,M.O.,&Yazidi,A.(2018).Asurveyofqualityofserviceincyber-physicalsystems.JournalofSystemsandSoftware,138,2-23.
2.Lu,C.,&Cui,X.(2018).Asurveyonqualityofserviceincyber-physicalsystems.IEEEAccess,6,11121-11131.
3.Li,X.,Wang,X.,Cao,J.,&Yang,Y.(2021).QualityofServicemodelforcyber-physicalsystemsbasedonlikelihood.Measurement,171,108753.
4.Hu,J.,Huang,H.,&Zhang,Y.(2020).DynamicQoScontrolforCyber-PhysicalSystemsbasedonmodelpredictivecontrol.IEEETransactionsonIndustrialInformatics,16(1),256-267.
5.Song,Y.,Li,H.,Zhang,J.,&Chen,T.(2019).Aqualityofservice(QoS)modelingapproachforcyber-physicalsystems.ACMTransactionsonCyber-PhysicalSystems,3(2),1-21.