一种面向信息物理融合系统的多元组复杂事件组合方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信息物理融合系统领域，更具体地，涉及一种面向信息物理融合系统 的多元组复杂事件组合方法。
【背景技术】
[0002] 信息物理融合系统（CPS，Cyber-Physical Systems)是一个综合计算、网络和物 理环境的多维复杂系统，将计算深深嵌入到物理过程中，能够实时感知和控制物理过程，通 过计算进程与物理进程相互影响的实时反馈循环，自主地协调物理进程。近年来，随着科技 的进步，通信技术，无线传感器技术和数据处理技术的突飞猛进发展，大规模感知设备的普 及使用，产生了大量错综复杂的原子事件，为了有效地从上述大量原子事件中抽取出人们 感兴趣和有用的事件，复杂事件作为一种新型处理技术便应运而生。由于复杂事件可以根 据用户指定，或者某些规则，自动从大量底层事件中抽取出人们感兴趣原子事件，然后将这 些原子事件经过一系列事件运算组合成具有复杂意义的事件，因此具有低延时过滤、关联、 聚集和计算大规模应用所产生的数据的特点。复杂事件的提出在减轻了事件系统负担的同 时，又极大地扩展了系统的事件处理能力和灵活性。因此，研宄复杂事件及其表示方法意义 重大，它们将成为未来系统中非常重要组成的一部分，并将渗入到未来生活的各个方面。
[0003] 在目前，对于能够构成复杂事件并反映事件发生时空变化特性的原子事件模型方 法，常见的主要有以下三种模型方法：基于时间事件的模型方法，基于空间事件的模型方 法和基于时间空间事件的模型方法。在某种特定的语义规则下，上述三种方法通过使用各 种事件操作符或构造子将由原子事件组合起来而构成的语义复杂的复杂事件，例如，基于 树的复杂事件、基于图的复杂事件、基于自动机的复杂事件、基于Petri网的复杂事件，上 述复杂事件可以在一定程度上揭示了事件发生时空变化特性，但是这种揭示并不全面。主 要原因在于上述三种原子事件构成的复杂事件并没有从事件属性等更多方面去描述事件 发生的时空变化特性，因而无法描述出事件发生过程中的变化情况，例如发生变化程度和 变化结果。
【发明内容】
[0004] 本发明为解决以上现有技术的缺陷，提供了一种面向信息物理融合系统的多元组 复杂事件组合方法，该方法能够提高检测复杂事件效率的同时，能更加全面地反映原子事 件发生时空特性关系，提高系统执行的准确率。
[0005] 为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
[0006] 一种面向信息物理融合系统的多元组复杂事件组合方法，包括以下步骤：
[0007] S1.根据系统和系统选择的观测者，产生n个多元组原子事件，所述多元组原子事 件表示如下：
[0008] m = E (Bg, Tg, Lg, Ug) i (B, T, L, 0)
[0009] 其中m为原子事件，E表示原子事件的事件类型；
[0010] Bg表示原子事件作用的对象；
[0011] Tg表示原子事件的启动时间；
[0012] Lg表示原子事件的启动地址；
[0013] ^表示原子事件的属性；
[0014] B表示相对于观测者0,被观测到的原子事件作用的对象；
[0015] T表示相对于观测者0,被观测到的原子事件的启动时间；
[0016] L表示相对于观测者0,被观测到的原子事件的启动地址；
[0017] S2.判断各个多元组原子事件之间的B、Bg是否存在内在联系，若是则进行下一 步；
[0018] S3.对存在内在联系的多元组原子事件进行组合产生多元组复杂事件，系统检测 获得多元组复杂事件，并根据产生的多元组复杂事件，执行相应动作。
[0019] 优选地，由于CPS系统本身存在固有异构性和分布性特性，导致产生的原子事件 中观测者不统一，造成各个多元组原子事件的比较困难，为了方便各个多元组事件间从时 间，位置，属性等方面进行比较、组合，步骤S3中，将存在内在联系的多元组原子事件转换 为相应的全局事件后，再对转换的全局事件进行组合生成多元组复杂事件。
[0020] 优选地，对于多元组原子事件m，Tg通过[tg，tg']进行表示，Lg通过[(xg，yg，zg)，rg] 进行表示，其中（xg，yg，z g)表示原子事件的启动地址，rg表示事件作用半径；同理，T通过 [t, t' ]进行表示，L通过[(X，y, z)，r]进行表示，其中（X，y, z)表示相对于观测者0的坐标 位置，r表示相对于观测者0的事件作用半径。
[0021] 优选地，步骤S3中，对多元组复杂事件进行组合产生多元组复杂事件的过程具体 如下：
[0023] 其中M_为多元组复杂事件，
[0024] t = min {t1； t2. . . tj , t' = max {t/，t' 2…t' J ;
[0025] [ (x，y，z)，r] = [ (x"y"zj，rjU[ (x2,y2,z2)，r2]U…U[ (xn，yn，zn)，rn]
[0027] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0028]本发明提供的复杂事件组合方法首先采用多元组元素对原子事件进行表示，再选 取存在内在联系的多元组原子事件进行组合生成复杂事件，产生的复杂事件能够全面地描 述各个多元组原子事件之间的时空变化特性和动态变化关系，因此本发明提供的方法在能 够提高检测复杂事件效率的同时，能更加全面地反映原子事件发生时空特性关系，提高系 统执行的准确率。
【附图说明】
[0029] 图1为多元组原子事件各元素之间的相互关系图。
[0030] 图2为复杂事件组合方法的实现过程图。
[0031] 图3为本发明的方法与当前常见几种事件模型方法在检测小球事件过程中发生 平均空间错误率图。
[0032] 图4为本发明的方法与当前常见几种事件模型方法在检测小球事件过程中发生 平均时间错误率图。
【具体实施方式】
[0033] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0034] 以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
[0035] 实施例1
[0036] 本发明提供的复杂事件组合方法首先采用多元组元素对原子事件进行表示，其表 示公式如下：
[0037] m=E(Bg,Tg,Lg,Ug)i(B,T,L, 0)
[0038] 其中m为原子事件，E表示原子事件的事件类型；
[0039] Bg表示原子事件作用的对象；
[0040] Tg表示原子事件的启动时间，T g通过[t g，tg']进行表示，当[tg= t勹时，原子事 件为立即事件；
[0041] Lg表示原子事件的启动地址，Lg通过[(xg，y g，zg)，rg]进行表示，其中（xg，yg，z g)表 示原子事件的启动地址，rg表示事件作用半径，当r g= 0时，原子事件为点事件；
[0042] ^表示原子事件的属性；
[0043] B表示相对于观测者0,被观测到的原子事件作用的对象；
[0044] T表示相对于观测者0,被观测到的原子事件的启动时间，T通过[t，t' ]进行表 示；
[0045] L表示相对于观测者0,被观测到的原子事件的启动地址，L通过[(X，y，z)，r]进 行表示，其中（x，y，z)表示相对于观测者0的坐标位置，r代表事件作用半径；
[0046] 上述方案中，根据系统和系统选择的观测者，产生多个多元组原子事件后，判断各 个多元组原子事件之间的B、B g是否存在内在联系。
[0047] 信息物理融合系统中多个原子事件能否组合成复杂事件的条件在于各个多元组 原子事件之间的B、B g是否存在内在联系。这种内在关系可以根据各个原子事件作用对象 本身存在的固有属性来定义，也可以根据各个原子事件之间存在的特殊内在关系来制定， 还可以根据实际应用需求来确定。只有当各个多元组原子事件之间的B、B g是否存在内在 联系时，才可能存在进行复杂事件组合操作。在事件作用对象存在内在联系的前提下，将事 件发生或经过剧烈变化程度的事件称为事件质变，将没有发生或经过变化或者发生或经过 微小变化事件称为事件量变。多元组原子事件各元素之间的相互关系如图1所示。
[0048] 在各个事件作用对象具有内在联系的前提下，再根据各个原子事件的作用对象是 否相同，来确定复杂事件的作用对象、事件类型、属性和作用区域大小。当各个原子事件作 用对象相同时，即原子事件发生量变，复杂事件的事件类型、属性和作用区域应该分别采用 上述多元组原子事件作用区域的最大值。当各个原子事件作用对象不相同时，即事件发生 质变，复杂事件的事件类型、属性和作用区域应该分别采用上述多元组原子事件作用区域 的最小值。