Proceedings of the 12th International Conference on Agents and Artificial Intelligence. Volume 2 [Sétubal] : SCITEPRESS - Science and Technology Publications, Lda., 2020 (2020), Seite 120-129 1 Online-Ressource
IEEE Pacific Rim International Symposium on Dependable Computing (25. : 2020 : Online) 2020 IEEE 25th Pacific Rim International Symposium on Dependable Computing Piscataway, NJ : IEEE, 2020 (2020), Seite 21-30 1 Online-Ressource (181 Seiten)
Zum Erreichen einer hohen Zuverlässigkeit, hohen Aktualität und hohen Energieeffizienz, ist es äußerst schwierig, die Qualität von Diensten (QoS) in einem drahtlosen Multihop-Sensornetzwerk (WSN) mit geringem Stromverbrauch bereitzustellen. Diese Arbeit trägt hauptsächlich zur Verbesserung der Leistung bei, um die QoS-Anforderungen in Multihop-WSNs mit niedrigem Stromverbrauch zu erfüllen, was für die zunehmende Verbreitung von WSNs im Internet der Dinge, im Cyber-physischen System und in anderen missionskritischen Anwendungen von wesentlicher Bedeutung ist. Insbesondere kann es entsprechend dem WSN-Protokollstapel in vier Aspekte unterteilt werden: Verbesserung der Dienstgüte durch (i) Ausnutzung des opportunistischen Mehrkanal-Routings, um den rauen Bedingungen zu widerstehen, (ii) Einsatz von Techniken des maschinellen Lernens, um die Kommunikationsredundanz zu verringern, (iii) Anwendung der gleichzeitigen Übertragung für eine zuverlässige und rechtzeitige Datensammlung und (iv) Nutzung von Anpassungen auf Anwendungsebene zur Laufzeitdynamik zusammen mit Designzeit-Wissen.
It is extremely challenging to provide, to guarantee, and to optimize the quality of services (QoS) in a low-power multihop wireless sensor network (WSN) concerning achieving high reliability, high timeliness, and high energy efficiency. This thesis mainly contributes to improving performance to satisfy the QoS requirements in low-power multihop WSNs, which is essential for the increasing adoption of WSNs in the Internet of Things, Cyber-physical System, and other mission-critical applications. Particularly, it can be divided into four aspects according to the WSN protocol stack: improving QoS by (i) exploiting multichannel opportunistic routing to resist the harsh conditions, (ii) using machine learning techniques to mitigate communication redundancy, (iii) applying concurrent transmission for reliable and timely data collection, and (iv) utilizing application-level adaptations on run-time dynamics together with design-time knowledge.
Seit der industriellen Revolution werden fortlaufend neue Aufgaben durch Maschinen übernommen. Zeitgleich hat sich der Lebensstandard für die breite Bevölkerung weitergehend verbessert. Von Anfang war es eine große Herausforderung die einwandfreie Funktionalität der Maschinen nachzuweisen. Das Hauptwerkzeuge für die Validierung sind mathematische Modellierung und Analyse. Moderne Maschinen kombinieren mechanische und elektronische Systeme und haben einen hybriden (diskret-kontinuierlichen) Zustandsraum. Vernetzt werden solche Systeme als Cyber-physikalische Systeme bezeichnet und finden Anwendung als Assistenzsysteme sowie als voll autonome Systeme. Gerade im Bereich autonomer Systeme ist es erforderlich, dass Störungen automatisch ausgeglichen werden. Diese Arbeit widmet sich der automatischen Nachweisführung globaler asymptotischer Stabilität mit Hilfe von Ljapunow-Theorie für Hybrid Systeme. Globale asymptotische Stabilität stellt sicher, dass der Systemzustand unabhängig vom initialen Zustand (z.B. nach einer Störung) zu einem gewünschten vorgegebenen Zustand konvergiert.
Starting with the industrial revolution, more and more tasks in our every-day life are taken over by machines. Since then, the standard of living has improved for the general population. Besides the evident improvements, a major challenge was to assure flawless functionality of the machines. Mathematical modeling and analysis are key enabler for this validation. Nowadays, these machines combine mechanical and electronic systems and have a hybrid (discrete-continuous) state space. Interconnected, such mixed systems are usually called cyber-physical systems and their application ranges from assistance functions to fully autonomous functions. Especially in the field of autonomous systems, it is of utter importance, that disturbances will be counterbalanced. In this thesis, we focus on the automatic verification of global asymptotic stability via Lyapunov-theory of such hybrid systems. This property ensures that the state of the system (e.g., after a disturbances) converges to a predefined desired state independently of the initial state.
Seit der industriellen Revolution werden fortlaufend neue Aufgaben durch Maschinen übernommen. Zeitgleich hat sich der Lebensstandard für die breite Bevölkerung weitergehend verbessert. Von Anfang war es eine große Herausforderung die einwandfreie Funktionalität der Maschinen nachzuweisen. Das Hauptwerkzeuge für die Validierung sind mathematische Modellierung und Analyse. Moderne Maschinen kombinieren mechanische und elektronische Systeme und haben einen hybriden (diskret-kontinuierlichen) Zustandsraum. Vernetzt werden solche Systeme als Cyber-physikalische Systeme bezeichnet und finden Anwendung als Assistenzsysteme sowie als voll autonome Systeme. Gerade im Bereich autonomer Systeme ist es erforderlich, dass Störungen automatisch ausgeglichen werden. Diese Arbeit widmet sich der automatischen Nachweisführung globaler asymptotischer Stabilität mit Hilfe von Ljapunow-Theorie für Hybrid Systeme. Globale asymptotische Stabilität stellt sicher, dass der Systemzustand unabhängig vom initialen Zustand (z.B. nach einer Störung) zu einem gewünschten vorgegebenen Zustand konvergiert.
Starting with the industrial revolution, more and more tasks in our every-day life are taken over by machines. Since then, the standard of living has improved for the general population. Besides the evident improvements, a major challenge was to assure flawless functionality of the machines. Mathematical modeling and analysis are key enabler for this validation. Nowadays, these machines combine mechanical and electronic systems and have a hybrid (discrete-continuous) state space. Interconnected, such mixed systems are usually called cyber-physical systems and their application ranges from assistance functions to fully autonomous functions. Especially in the field of autonomous systems, it is of utter importance, that disturbances will be counterbalanced. In this thesis, we focus on the automatic verification of global asymptotic stability via Lyapunov-theory of such hybrid systems. This property ensures that the state of the system (e.g., after a disturbances) converges to a predefined desired state independently of the initial state.
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