基于X3D的仿真可视化支撑服务研究与实现

X3D集成XML,Java以及流媒体技术支持基于Web的三维可视化建模和渲染,是当前Web3D的标准.网格技术是一种新兴的Internet计算模式,通过构造动态的虚拟组织实现计算资源的共享与协作.本文将X3D技术与网格技术、J2EE技术相结合,构建基于Web的仿真可视化支撑环境体系结构和相应的可视化支撑服务,实现广域网内基于浏览器访问、共享和组装多种武器、地形、特效的三维模型,快速定制和构建三维可视化应用,构造虚拟仿真环境.对仿真可视化支撑环境体系结构及服务实现的关键技术进行了详细的介绍.     

普适化仿真网格中仿真服务迁移技术的研究

为了满足普适化仿真网格中节约网络带宽、资源配置优化和负载平衡、支持离线服务的应用需求,研究提出了基于移动Agent和上下文感知技术的仿真服务迁移机制.在实现上,定义了仿真服务迁移代理及其内部模块组成,设计了与外部环境进行交互的三类接口,设计了仿真服务和客户端与迁移相关的通用接口,实现了对仿真服务迁移全生命周期的管理;提出了一种基于上下文感知的仿真服务迁移策略.最后,给出了普适化仿真网格中仿真服务迁移的具体实现.     

基于网格的离散事件仿真服务设计

传统的离散事件仿真系统，一般基于DEVS（Discrete Event System Specification）理论构建，不涉及网络资源的管理问题，因而不能适应现代大规模仿真应用对计算和资源管理的需求。而网格计算具有整合分布式异构资源的能力，可以为这类仿真提供强大的计算和资源管理支持。因此，提出利用网格技术来设计离散事件仿真服务的思想，仿真服务透明地向用户提供仿真运行支持。首先结合典型的DEVS仿真应用开发过程，提出一种基于网格的仿真体系结构。然后，探讨了仿真任务管理、网格仿真代理、运行控制和实验代理等几类核心的仿真服务。     

一种新型的分布协同仿真系统—“仿真网格”

简要介绍了作者研究开发仿真网格的研究背景,提出了仿真网格的技术内涵、体系结构和目前的实施方案;进而结合近几年的研究进展,较为详细的介绍了阶段性研究成果,包括已完成的仿真网格原型系统Cosim-Grid 1.0v、攻克的部分关键技术和仿真网格Cosim-Grid 1.0v的典型应用示范系统.初步研究与应用表明:(1)提出和开发的仿真网格是一种新型的分布建模与仿真平台,它能克服传统网络化建模与仿真平台在仿真资源动态共享、自组织、协同能力和安全应用机制等方面的局限性,能支持"仿真系统工程"的实施,能扩展分布仿真应用的模式,为协同仿真应用提供新的途径;(2)开发的仿真网格原型系统Cosim-Grid 1.0v在体系结构,门户技术、基于WEB的RTI、服务虚拟化、基于语义的模型资源发现等技术方面有新意;(3)坊真网格是一类具有特色的网格,它拓展了"网格"在具有时、空一致性要求的分布、异构资源(服务)协同工作方面的能力.最后,给出结论和下一步的工作展望.     

基于网格的HLA/RTI仿真系统互联与资源共享

基于网格技术支撑复杂系统协同建模/仿真过程中的系统建模和仿真运行两个不同阶段,以实现仿真资源的安全共享与重用、协同互操作及优化调度运行。在仿真运行阶段,根据仿真系统特点、实时性要求等级以及资源共享需求的不同,提出采用基于网格的运行控制及信息发布、基于Grid/Web服务的仿真系统互联以及基于网格的联邦成员模型共享与动态组装三种不同的互联与运行模式,并对每种模式适用的应用类型、系统实现体系结构以及关键技术进行了研究与实现。     

基于网格的汽车耐撞性设计与协同仿真研究

在汽车设计开发过程中,保护企业的知识产权和安全利用企业外的资源是企业需要解决的难题之一.研究和运用网格技术,基于GOS2.1,设计和建立了基于网格的汽车耐撞性设计与协同仿真系统,利用Web服务技术实现了汽车耐撞性设计与协同仿真过程中的关键步骤部件装配、仿真计算、结果分解与仿真计算监控.同时建立了网格试验环境,在此环境中运行实例进行了试验验证,能够在一定程度上解决汽车厂商协作时数据安全共享的问题.     

基于网格计算的SAR回波分布式仿真

为了解决SAR分布目标回波仿真中的计算瓶颈,首次把网格计算思想引入其中.利用FTP、TCP/IP协议构建网络通信引擎服务,利用静态和动态调度算法构建网格资源调度模块,利用面向对象技术、多线程技术等构建了网格资源监测模块,网格资源管理模块、回波计算模块、仿真控制模块等,实现了SAR回波仿真网格,通过多个计算节点的协同工作来完成仿真任务.试验表明,该网格平台具有高计算效率、易搭建、易访问、价格低廉、突破地理限制等优点.     

基于网格的分布仿真平台的核心技术研究

提出了一种基于网格的分布仿真平台,结合最新网格技术和高层体系结构技术实现以服务为基本元素的分布仿真运行支撑环境,具有灵巧、高效、通用和实用的特点.并进一步从技术实现上提出了构建平台所需的核心技术,包括:运行支撑环境中基于代理的请求回调机制、实现仿真资源管理和调度的管理中心、高效的协同监控组件.最后,对平台的核心组件进行性能测试.该平台可以高效完成广域网仿真,实现仿真资源的共享、重用及优化调度,提高系统负载均衡能力,实现对仿真的协同监控.     

一种基于云计算理念的网络化建模与仿真平台——"云仿真平台"

基于仿真网格[1]的研究成果,进一步提出了一种基于云计算理念的网络化建模与仿真平台-"云仿真"平台,讨论了它的研究背景、技术内涵、特色以及体系结构,并介绍了已完成的关键技术研究和典型应用示范系统.初步研究与实践表明:提出的"云仿真"平台能够进一步改善仿真网格对多用户在多粒度资源按需共享、协同、容错迁移等方面的能力,进而建立了一种新的建模仿真模式--"云仿真".最后给出了云仿真平台下一步的工作展望.     

网格技术在基于Agent仿真系统中的应用初探

通过分析网格的体系结构及其优点,探索了如何将网格技术融入基于Agent的仿真系统。主要思想是把基于Agent的仿真系统在网格系统中实现,以充分利用网格系统提供的资源共享及动态分配、安全性和可扩展性,进一步完善基于Agent仿真研究方法。     

网格环境下大规模交通仿真及应用研究

网格为大规模的交通仿真提供了高性能的计算资源.在网格环境下大规模仿真从模型的准确性、运算的高效性、系统的可用性等方面都得到了很大的提升.通过对海量流动车辆的GPS历史数据的整合,并结合实时GPS数据估计出大范围的时变OD矩阵.通过Web Service的应用使仿真成为一种互联网上的服务.通过并行计算使得后台的仿真计算能力得到了提升.     

基于网格计算的近海岸波浪仿真

波浪仿真是海岸工程领域中一件非常有意义的工作。但是，从目前海岸工程界两大类波浪数学模型研究来看，即：能量平衡模型和质量、动量守恒模型，都存在着巨大的计算量问题。若仅用一台微机进行计算，不能够得到实时动态的仿真结果。从网格计算思想出发，采用SWAN（Simulating WAves Nearshore）模型，提出了网格计算的体系结构和基于网格计算的动态波浪仿真的建模，最后对近海岸波浪进行动态仿真。     

基于网格的先进分布式仿真综述

当前的先进分布式仿真技术部分解决了模型的互操作和重用问题,但是它在支持强健的系统性能、仿真资源管理和仿真活动协作方面存在缺陷。网格技术支持动态异构环境、资源的优化管理和强健的系统性能,将网格技术应用于先进分布式仿真领域能够弥补现有先进分布式仿真技术存在的这些缺陷。该文提出了基于网格的先进分布式仿真,从仿真系统性能增强、仿真资源管理、仿真技术集成与机构协作、以及仿真网格四个方面综述了相关的研究成果,在仿真资源管理中提出了一种仿真资源分类方法,接着概述了基于网格的先进分布式仿真技术在国防军事、工业、生物医学和环境等方面的应用现状,最后展望了发展方向。     

基于网格的协同仿真设计

介绍了网格和高层体系结构(high level architecture,HLA)的相关概念,探讨了基于网格的HLA协同仿真特点。提出了基于网格的协同仿真设计的体系结构,并将该结构分为三个层次,可有效管理和组合各仿真子系统及共享资源,较大地提高了仿真系统的开发效率。最后初步规划了协同仿真的过程并设计了编程模型,可使仿真平台具有良好的兼容性和扩展性。     

多核并行计算技术在景象匹配仿真中的应用

随着计算机技术向多处理器以及多核的架构发展,以OpenMP和线程构建模块（thread building blocking, TBB）为代表的多核处理器并行计算平台的应用得到重视。对多核并行计算技术在建模仿真领域的应用进行了初步探讨,以景象匹配仿真计算为例,基于OpenMP和TBB并行计算平台构建了一个景象匹配评估平台,对不同的景象匹配算法效率进行评估。对多核并行计算技术及其在景象匹配仿真算法中的应用进行了详细介绍,并通过仿真实验验证多核并行计算技术能够大大提高景象匹配评估平台的运行效率,从而有效地支持对导弹真实景象匹配制导系统相关算法进行验证和研究。     

GHS:一种新型水电仿真系统平台的研究与应用

如何有效利用物理上分布的计算机网络资源实现大规模分布式仿真一直是系统仿真领域的一个重要问题。介绍了基于网格计算应用的新型水电仿真系统平台GHS，并描述了该系统平台的仿真范围和实现功能，以及GHS仿真平台的功能组成、体系结构和仿真环境。该GHS仿真平台在丰满水电培训学校现场进行多节点测试联调，与1．0版本相比具有培训人数多，易用性好，地域性好等优点，测试结果表明该系统可以满足规模仿真运算和规模培训的需要。     

基于网格的多联邦/多仿真应用互联研究

针对当前复杂分布式仿真中资源的共享与重用、仿真系统的重组与重构不能满足应用需求的问题,在仿真领域引入了网格技术构建仿真网格,其中,实现多粒度仿真应用的互操作是其研究热点之一.通过比较仿真网格支撑环境和高层体系结构,并针对当前有一定代表性的复杂分布仿真系统结构,提出一种基于网格的多联邦/多仿真应用互操作原型系统实现方案.对不同耦合关系的仿真应用,如何实现互联与互操作的关键技术进行了深入的研究和实现,并通过最小系统的实现进行验证.     

基于Web服务和HLA的分布式建模与仿真环境

HLA为分布式建模仿真提供了技术支持,但只限于局域网的仿真应用.Web服务提供了一种新的分布式计算模式,支持跨平台、互操作性和重用性.融合Web服务和HLA/RTI仿真技术,可以实现Internet环境下复杂系统的多学科协同建模和仿真应用.本文分析了下一代分布式建模仿真技术的特点,提出了一种基于Web服务和HLA的复杂系统协同建模仿真的框架,研究了基于Web服务的仿真引擎封装、学科邦元适配器、仿真系统集成等问题,设计了系统的总体结构,基于该框架的原型系统正在实现阶段.     

一种支持分布交互式仿真的静态调度策略

针对如何在网格环境中合理调度系统资源这一目标,分析了仿真任务与网格资源的映射问题,通过综合考虑联邦成员交互量、任务的负载和解算时间等不同因素,利用优化技术提出了一种支持分布交互式的启发式静态调度算法,并以空地作战对抗仿真系统为例,证明了该方案的可行性,为提高分布交互式仿真系统的资源利用效率和扩大仿真规模提供了一种可行的途径。     

基于扩展计算网的分层动态网格工作流研究

针对实现资源共享和协同工作的网格技术应用与发展现状,提出分层网格工作流体系结构:在设计层利用网格工作流逻辑和网格工作流语义对网格工作流建模;在运行层,利用网格工作流调度引擎和网格工作流实施引擎完成任务的调度及实施;在资源层实现和具体底层网格资源的交互。为支持上述结构,引入Petri网中的库所同步器对网格工作流逻辑建模;定义了扩展计算网模型ECN,以描述网格工作流语义。可变同步器、计算网及网格工作流实施引擎的结合,从设计时及运行时两个角度提供了对动态网格工作流的支持。最后以实例说明了分层网格工作流支撑环境建模的具体应用。