信息物理融合系统Cyber-Physical System（简称CPS）是近些年来学术研究的热点领域之一。其主要特征表现为物理进程和计算进程的深度融合，广度交互。如何保证信息物理融合系统的正确性业已成为国内外工业界和学术界的难题之一。要保证CPS系统的正确性首先要解决的问题就是将物理进程和计算进程集中在同一框架下做分析推理。本项目致力于为CPS提供新的混成建模语言，深入研究物理进程和计算进程的交互机制，并建立具有严密数学基础的指称语义模型和代数语义模型，构建相应的代数演算系统和代数规范型。在此基础上，利用代数重写规则，发展有效的代数精化理论和程序分解理论，从而为CPS的分析、设计、实现和验证提供坚实的理论基础。

混成系统是近些年来学术研究的热点领域之一，其主要特征表现为物理进程和计算进程的深度融合，广度交互，混成系统的异构性、复杂的时间约束性、一定的时间可预测性、更高的安全性以及交互的复杂性和不可预测性，给这类系统的描述、设计、分析和验证带来了巨大的挑战。如何保证信息物理融合系统的正确性业已成为国内外工业界和学术界的难题之一。本项目发展了一种混成系统的建模语言和基于事件的建模方法，引进了when型程序和Until型程序分别用来处理离散行为变迁和连续模式切换，形式化地描述了混成系统的行为和性质，提出了混成建模语言的若干语义模型，我们首先以公理化的方法描述基本原子反应和组合算子的含义，探讨混成建模语言的规范型，揭示了混成系统行为的基本模式，所有不同语法形式的混成程序都可以利用代数规则转化为规范型，从而将程序行为的语义分析转化为程序规范型的语法分析，为混成系统的分析和验证提供坚实的语义基础。研究了混成系统的中断机制，构造中断程序的描述语言和语义模型，发展了混成系统中断机制的分析方法和验证技术，如：中断程序的总体执行时间、不同中断类型的中断点检查以及中断次数统计。运用提出的建模技术，对自动驾驶、车联网、多智能体等实例系统进行建模和分析，为其他类型混成系统的分析和验证提供了参考和思路。该项目共发表学术论文12篇，其中SCI论文4篇，EI论文8篇，CCF B类论文3篇，CCF C类论文4篇。

《基于Excel的XD建模法》是“信息时代的财经管理问题求解方法”丛书的第一册，其目的在于帮助读者学会与掌握一种在计算机上思考与解决各种财经管理中定量计算与分析问题的科学方法。

《基于Excel的XD建模法》首先说明了为解决各种定量分析与计算问题在Excel环境中建立的计算模型的概念，并且介绍了一种科学的建模分析方法，即所谓“XD建模法”，然后简单复习了Excel的基础知识，在此基础上围绕着几个简单例题详细说明了按照XD建模法建立的各种Excel计算模型的原理及其特点，以及为建立这些计算模型并使它们具有规范的工作表布置与格式设置所需使用的各种Excel功能与操作方法，详细说明了在建立各种Excel计算模型时可以发挥重要作用的各种Excel内建函数的性质与功能；然后又讲解了与模型主体链接着的自变量-函数对照表的生成方法、在这种对照表的基础上制作图形（包括可调图形）和进行查表计算（与提高查表计算精度）的方法；进一步又通过多个实例详细说明了应用XD建模法解决各种典型财经管理问题的计算模型建立方法与分析方法，又介绍了在Excel中应用模拟技术解决有关财经管理问题的方法以及应用Solver来求解财经管理中各种最优化问题的方法；最后作为附录，介绍了VBA编程的基本方法以及VBA程序在应用XD建模法来解决财经管理问题中可以起到的锦上添花的作用。

《基于Excel的XD建模法》所附光盘包含了为书中所有例子建立的计算模型及其求解与分析结果，特别是提供了大量精彩的图形与可调图形，以供读者学习时借鉴参考。

基于过程的建模技术是当前城市建模研究的新途径之一，但是建筑语义规则大多由人工创建或由单幅图像交互生成，建筑组件简单，建模效果逼真度较差。因此，本项目将研究基于多尺度照片集的城市过程建模技术，利用照片集多尺度、多视点、多光照的特点，研究建筑规则自动生成，建筑组件逼真建模，结合GIS和卫星图像数据的城市道路及场景建模等理论、方法和关键技术，主要包括：建筑语义规则的表示方法，基于数据驱动的建筑语义规则生成方法；研究基于多尺度室外场景图像重构建筑组件几何和反射属性的建模方法；研究基于GIS数据和卫星图像的城市场景快速构建方法。研究成果在智慧城市构建、文化遗产数字化，数字娱乐与游戏等领域具有重要应用价值。

本课题围绕基于过程的城市建筑三维建模技术开展理论方法和关键技术研究工作，重点开展了基于单张图像的建筑物组件重复性检测与几何过程建模技术，基于图像集的建筑建模、组件几何和反射属性建模技术，基于GIS数据的城市虚拟场景快速建模技术与工具等研究工作。 在基于单张图像的建筑物过程建模技术方面，研究了针对单张图像建筑物重复性组件的检测算法、建筑规则和组件生成算法。从分割的单张图像中自动生成三维建筑组件、建筑规则及三维建筑模型。通过简单的人工交互可以生成风格相同、形状可变的三维建筑模型。在基于图像集的建筑建模技术方面，以未标定数码相机拍摄的建筑物多幅照片为输入，提出了一系列算法，研究了建筑物三维点云数据的恢复与分割、建筑物组件重复性检测、建筑物前后层结构自动提取等技术，能够全自动的重构出逼真度较高的建筑物三维模型。在基于图像集的建筑物组件几何和反射属性建模技术方面，研究了基于本征图像分解的建筑物组件材质反射属性建模技术、基于径向基函数的逐像素组件深度插值算法，从而构建出可重光照的建筑物组件模型。在基于GIS数据和过程建模技术的城市场景快速建模方面，通过解析地理信息数据，提取地图数据中的建筑位置和朝向信息，结合本课题已研究的单个建筑建模方法生成的建筑模型, 快速生成城市局部区域的三维场景，研制了场景建模工具原型系统。 在本项目资助下，发表论文10篇（SCI检索2篇、EI检索4篇）、专利申请2项、专利授权2项，其中8篇文章发表在《Computers & Graphics》、《The Visual Computer》、《Computer Graphics Forum》、Graphics Interface (GI2013)、Pacific Graphics (PG2013)、Eurographics Symposium on Geometry Processing (SGP2014)，Asian Conference on Computer Vision (ACCV2014)， IEEE International Conference on Image Processing (ICIP2015)等CCF推荐国际B类、C类期刊与会议上。项目负责人获2013年教育部技术发明一等奖1项，排名第7（总发明人数为9），并晋升副教授。3名硕士在本项目资助下完成毕业论文，2名博士基本完成论文。 2100433B