学位论文简介
不确定性广泛存在于信息物理系统 (Cyber-Physical System, CPS) 中，在设计 CPS 时需要妥善处理其不确定性。处理不确定性需要借助数学工具进行表示建模，目前主要使用的概率论和模糊理论不足以应对 CPS 的所有不确定性，在使用它们对置信度进行建模时，可能产生违反直觉的结果，需要引入不确定理论。本论文面向 CPS 不确定性问题，研究使用不确定理论解决问题的范式，旨在提出一个包含不确定性处理方法的标准化框架，并在框架下重点研究 CPS 的可靠性和时间的表示方法，主要创新如下：
提出了解决 CPS 不确定性问题的通用范式。以使用不确定理论处理 CPS 划分问题为例，构建了包含三个关键步骤的标准化框架，包括分析问题建立不确定模型、将不确定模型转换为等价确定性模型、提出算法求解不确定模型。此外，通过实验分析了算法性能和不确定理论中的参数对决策结果的影响。
提出了在通用范式下表示不确定可靠性的方法。根据通用范式的标准化框架，以 CPS 划分问题为例，对不确定可靠性进行表示建模，并研究其性质。本论文提出的可靠性增强算法能够在满足时间和成本约束的情况下，花费时间或成本开销得到更高的可靠性。
提出了在通用范式下表示不确定时间的方法。根据通用范式的标准化框架，以 CPS 划分问题为例，对不确定时间进行表示建模。通过分析两种场景建立不同的模型，进而提出算法求解模型，并研究其性质。
主要学术成果
Si Chen, Guoqi Xie, Renfa Li, and Keqin Li. Uncertainty Theory Based Partitioning for Cyber-Physical Systems with Uncertain Reliability Analysis. ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems, 2021, 27(3): 1-19. (CCF B 类期刊, SCI, 第一作者)
Si Chen, Lida Huang, Guoqi Xie, Renfa Li, and Keqin Li. Application of Uncertain Programming in Hardware/Software Partitioning: Model and Algorithm. Journal of Circuits, Systems, and Computers, 2023, 32(6): 2350105. (SCI, 第一作者)
Si Chen, Lida Huang, Xiongren Xiao, Yan Liu, Guoqi Xie, and Renfa Li. Cyber-Physical Systems Design in An Uncertain Environment with Time Uncertainty Concern. 2023 IEEE 29th International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS 2023), 2023: 2015-2024. (CCF C 类会议, 第一作者)
Yizhi Huang, Yan Liu, Yang Bai, Si Chen, and Renfa Li. UMA-MF: A Unified MultiCPU/GPU Asynchronous Computing Framework for SGD-Based Matrix Factorization. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 2023, 34(11): 2978-2993. (CCF A 类期刊, SCI, 第四作者)
