仿真网格系统数据资源的集成和访问

为解决目前大规模仿真系统中对于分布、异构的数据资源进行统一访问和控制的问题,提出了一种仿真网格系统中数据集成和访问的框架,阐述了该框架下的OGSA-DAI的实现机制,并结合XML分析了数据集成和访问的原理。结合OGSA-DAI,给出了仿真数据资源集成和访问的具体实现方法。在仿真网格环境下,通过仿真网格数据库的构建实现对分布、异构的仿真数据、模型资源的动态分配和多用户的并发访问。     

网格计算在军事仿真中的应用

网格能够实现分布、异构资源的共享，特别是Globus工具包为开展网格应用提供了基础，因此，人们开始把网格技术融入仿真之中，而且取得了一些成功．介绍了网格在军事仿真应用中的现状和发展趋势，就网格可以为军事仿真提供的服务支持能力进行了探讨，并提出了一个基于网格的仿真体系结构，然后描述了如何将网格应用于虚拟、构造和真实等军事仿真领域中，最后进行总结并介绍了作者当前在网格仿真方面的研究工作。     

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HLA的网格仿真服务支持研究

建模与仿真已经渗透到经济、国防、科学及工程的各个方面。随着仿真规模及复杂性的增大,需要大量的计算资源为其提供服务,网格为仿真应用、资源共享和执行提供了一个理想服务平台。提出了分布式仿真网格框架Grid-HLA,该框架遵守标准的HLA接口规范,使用Federate-Proxy-RTI体系结构及网格服务,从而屏蔽了仿真器、执行平台及其与RTI通讯方式的异构性,并支持联邦发现、仿真安全及柔性联邦结构,实现了HLA到网格环境的扩展。     

仿真网格环境下面向制造资源的知识融合

针对目前实现制造资源中知识共享和服务存在的困难,提出了面向制造资源的仿真网格的体系结构。文章重点研究了基于网格的知识融合算法中的重用知识的决策问题。在仿真网格环境下,通过知识融合,为用户提供了一种可视化的虚拟产品和制造设备的网格仿真应用平台。最后,以模具制造的贵重和关键设备为应用实例,验证了知识融合在网格中的应用机制。     

网格环境下基于WEB的仿真训练系统研究

分析和研究基于web分布仿真应用系统的特点,针对此类系统难于控制海量异构仿真资源、用户体验不连续等瓶颈,结合网格技术和web标准工具,提出了-种网格环境下基于web的仿真训练系统(GWSTS).设计整个系统在网格环境下的运行调用机制,给出了详细的实现方案.为了提供更好的用户交互体验和解决网页全局刷新问题,引入了Ajax异步通信机制.分析了训练过程中数据在网页中的实时显示和浏览器与本地仿真组件之间的交互问题,给出基于ActiveX的解决方案.     

一种基于网格技术的HLA分布仿真实现方法

网格为仿真应用、资源共享和执行提供了一个理想服务平台,但只应用网格服务开发分布交互仿真,开发者必须自己创建通信机制来协调仿真执行.基于HLA开发的分布交互仿真存在缺乏动态发现和资源利用率不高等问题.为克服两者存在的问题并发挥各自的优点,提出了一种基于网格技术的HLA分布仿真实现方法.详细阐述了框架构成及网格服务构件和时序流程的设计,实现了仿真资源的动态分配、动态状态监控及任务动态迁移,并通过实验进行了验证.     

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.     

数据网格资源协同分配问题研究

针对网格资源动态、自治、分布的特点以及数据网格中存在的数据复制问题,提出了基于市场机制,具有分布式特性,并且支持数据复制机制的数据网格资源分配体系结构(data grid maket-based architecture,DG-MA)。在此基础上,采用多单位组合拍卖模型(multi-unit combinatorial auction,MUCA)对数据网格中的资源协同分配问题进行建模,给出了用分支界限技术求多单位组合拍卖问题最优解的具体算法,从而得到了基于市场机制的数据网格资源协同分配最优方案。     

基于遗传编程和效用最优的网格资源调度及仿真

由于因特网的开放、动态性,传统的计算资源调度方法已不再适用网格计算.基于经济模型的网格资源管理和调度成为研究热点.针对计算市场模型中非线性效用最优化问题,提出了一种基于遗传编程改进的效用最优的网格资源调度算法.该算法使用遗传编程构造计算市场模型中的效用函数,使得计算复杂度控制为O(n).仿真结果表明该算法可以提高网格计算中的资源调度性能.     

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。     

仿真网格中预防死锁的资源分配方法及其仿真分析

仿真网格中资源协同分配是资源组织和调度的一个重要组成部分,如何避免仿真应用之间的死锁是资源协同分配过程中需要解决的重要问题。通过对仿真网格中死锁原因的分析,对死锁的特点进行了描述。根据解决死锁问题的不同策略,提出了仿真网格中基于原子事务预防死锁的资源协同分配方法,并根据应用的不同资源分配方案给出了具体算法。通过理论分析并结合仿真试验研究了该算法在资源协同分配过程中的性能,试验证明使用该方法不仅能够避免应用资源分配过程中的死锁,与其它方法相比,还能获得好的资源分配性能。     

基于QoS满意度增强的多资源协同预留策略

针对动态网格资源服务的不确定性问题,提出一种可量化分析资源服务QoS(quality of service)的多资源协同预留策略.该策略基于对运行在资源上的网格任务QoS指标分析,得出QoS满意度量化、归一化方法,建立资源服务QoS与预留容量之间的函数关系,并以市场经济环境为背景,分析任务费用约束下资源价格与预留容量之间的关系,求解得出可均衡负载的多资源节点协同预留方案.理论分析给出了策略的有效性证明和算法,仿真实验采用真实网格系统中的任务负载信息作为实验负载,在较大规模的模拟网格系统中检验了所提出的预留策略的性能表现.实验结果显示,该策略在接纳任务数、资源利用率和任务违约率方面的性能表现显著优于传统的预留策略.     

仿真网格中资源分配的进化博弈研究

网格环境中用户的有限理性使得资源分配不能直接实现纳什均衡.针对网格用户理性的局限性,提出了一种基于进化博弈的网格资源分配策略,从动态角度来考察网格用户群体行为的演化过程.该策略先将网格环境中多用户竞争同一计算资源的问题形式化为一个多人博弈;然后建立了用户之间的进化博弈模型,利用复制动态方程求得用户出价博弈的进化稳定策略;最后研究了不同情况下用户群体的进化稳定点和评估函数特性.仿真实验结果表明进化博弈方法能够通过反复博弈使得网格用户不断学习并调整策略,逐步达到进化稳定均衡,从而实现了网格资源的优化分配.     

基于MDA的两层HLA技术研究

HLA缺乏由仿真模型构建联邦成员的统一开发框架,所有联邦成员均是平等的,即体系结构是一种平面关系,联邦成员级的模型重用仍然是一种静态重用,无法实现模型动态加入不同FOM的联邦。提出了一种基于MDA的两层HLA框架FIA/FEI,首先将MDA引入HLA仿真建模,给出了MDA和HLA融合的途径。继而提出了突破了现有HLA的平面结构的资源管理联邦的思想,以支持对元模型的管理和基于元模型的仿真应用联邦的动态组合和FOM信息的动态配置,实现基于元模型的资源重用与共享,提高了HLA的模型资源动态重用与共享能力,应用实例验证了该框架的可行性。

Abstract：

HLA has not HLA uniformed modeling frame for constructing federates from general simulation models, and its all of federates are au pair, i.e. it is planar architecture essentially, so related models are difficult to enter the federations with different FOM dynamically. As a result, model reusing in federate level is static reusing. MDA based HLA with two levels frame （FIA/FEI） was proposed. At first, the schema of MDA integrated HLA was discussed, then the resource management federate was specified, which broke through the plane architecture of existing HLA and supports the management of meta-models, dynamic configuration of FOM information, and dynamic creation of simulation application federate based on meta-models. This two level frame realizes meta-model based resource reusing and sharing, improving the reusing ability and sharing ability of the model resources for HLA. The application practice verifies the feasibility of double level frame.     

Grid architecture model of network centric warfare

1.INTRODUCTIONOGSA[1,2,4,5,7]integrates key grid technologies withWebservices mechanisms to create a distributed sys-temframework based around the grid service.OGSAdefines mechanisms for creating,managing,and ex-changing information among entities called grid ser-vices.Succinctly,a grid service is a Web service thatconforms to a set of conventions(interfaces and be-haviors)that define howa client interacts with a gridservice.As the embodi ment of the information warfare,NCW[2,3,6]is a…     

网格计算资源调度方案及其Petri网建模与分析

通过对现有网格计算资源调度方案的分析,提出了网格计算资源的三层调度方案,该方案与已有的方案相比,更能体现网格资源的特点。利用Petri网这一具有描述并发、异步、动态等事件能力的图形与数学工具,对所提出的调度方案进行了模拟与分析。为不同层次的调度者构造了不同的扩展有色时延Petri网模型,并利用Petri网的共享合成技术得到整个系统的Petri网模型。同时给出了资源调度所对应的Petri网的可达任务图的概念,利用可达任务图,分析了诸如吞吐量、负载平衡、调度时间等资源调度的一些重要特性。