并行离散事件仿真框架研究

在综合分析并行离散事件仿真的研究现状的基础上,归纳了并行离散事件仿真难以应用推广的原因：对并行离散事件仿真性能的影响因素及关系的研究不够深入全面,缺乏性能预测工具;针对这种现象总结了理想的并行离散事件仿真系统应具备的特征,并提出了一个并行离散事件仿真系统的实施框架,探讨了基于Agent技术的实现方法。     

基于BOM的并行离散事件仿真概念建模研究

概念建模是仿真建模过程前期中的重要环节,良好的概念模型有利于明确模型需求,以及模型的重用和互操作.针对目前并行离散事件仿真缺乏有效概念建模方法的问题,提出了基于基本对象模型(BOM)的并行离散事件仿真概念建模方法.结合UML和本体工程思想,从静态和动态两方面刻画概念模型,生成XML格式的概念模型文件.在YH-SUPE并行仿真开发及运行支撑环境的应用表明该方法切实可行.     

并行离散事件仿真中模型互操作技术及优化

模型互操作技术允许单独开发的仿真模型在一个集成的仿真环境中互操作,是基于HLA标准的分布式仿真系统中的一项关键技术.并行离散事件仿真(PDES)技术也使用对象模型来表示真实世界中的实体,这些实体模型也有互操作和重用的需要.我们在PDES环境KD-PADSE中开发了-种基于对象和事件的模型互操作机制,它使用对象代理技术为PDES系统提供了与HLA中类似的对象模型的"公布"和"定购"操作.并且,我们对该机制进行了优化以支持类集群环境的PDES运行.初步性能实验显示,在集群环境中,优化后的DDM性能比未优化前最高可以提高12倍.     

基于模板的并行离散事件仿真持久框架

在仿真中持久框架不但用于系统的负载平衡而且用于检查点及恢复操作，是并行离散事件仿真（PDES）引擎中至关重要的一层支撑结构。首先提出PDES引擎的层次结构并分析各层的功能，在此基础上提出持久框架的结构，重点研究持久框架的支撑模块——持久库对持久框架性能的影响。通过对基于数据库的持久框架和基于C＋＋模板的持久框架的性能差异进行分析，得出后者更具优越性的结论。     

基于多核平台的乐观并行离散事件仿真

计算机处理器的发展已进入多核时代,为并行离散事件仿真的推广提供了良好的契机。分析了离散事件仿真多核并行化的并行编程模型及时间同步问题,采用乐观同步协议设计实现了一个基于多核平台的并行离散事件仿真引擎。在具有8个执行核的惠普多核服务器上,使用Phold模型系统地测试了并行仿真引擎的各项开销以及事件粒度、进程数目、前瞻量、事件的本地性对仿真性能的影响。实验结果表明,对于事件粒度较大的仿真应用,基于多核平台的乐观并行离散事件仿真能获得良好的加速比。     

并行离散事件仿真中的事件及事件队列建模

并行离散事件仿真软件系统中的事件对象及事件队列的结构、功能、及行为模型要能够支持并行环境中的包括保守、乐观及混合的各种事件处理模式。首先分析并行离散事件仿真系统的运行特点及其特殊技术要求,然后结合已研制开发的并行离散事件仿真系统软件KD-PARSE(KD-Parallel Simulation Environment),给出一种支持事件回退操作的SXO(State Exchange Object)回退框架及双队列事件队列数据结构设计,并通过在多机、乐观事件处理模式下实际运行仿真试验验证了设计的正确性。     

并行离散事件仿真PDES 策略比较研究

并行离散事件仿真ＰＤＥＳ策略是当前国际离散系统仿真界最主要的研究领域之一。ＰＤＥＳ策略可分为四类：保守策略、乐观策略、混合策略和自适应策略。本文首先介绍了作为主要策略的保守策略与乐观策略,并对它们进行分析比较,而后介绍了以前两类策略为基础而形成的混合策略和自适应策略,接着分析了这四类策略存在的问题,最后提出应研究新的ＰＤＥＳ策略,以满足广泛的实际应用的需要。     

小型化实时并行仿真系统设计

基于特定工程应用背景 ,我们研制完成了三代小型化实时并行仿真系统。本文总结我们研制小型化实时并行仿真系统的经验 ,重点阐述了小型化实时并行仿真系统设计中所解决的若干技术难题     

基于Agent的建模与仿真和离散事件仿真的集成应用研究

基于Agent的建模与仿真(ABMS)和离散事件仿真(DES)同属先进的建模仿真模式,都具备一定处理复杂系统问题的能力。ABMS继承面向对象思想,擅长从微观角度着手分析复杂系统;DES沿用传统的面向过程思想,能对复杂系统整体的宏观行为进行分析。二者在功能上具有互补性。在对两种模式深入分析的基础上,本文提出将二者集成应用的思想,扩展了传统DES事件表的结构,提出将ABMS和DES集成应用的完整框架,并实现了一个支持此框架实现的软件平台——absimlib,充分发挥了两种仿真模式的优势,弥补了单独使用其中任何一种的不足,增强了对复杂系统的建模与仿真能力,且结构简单、易于实现和向分布式环境下扩展。最后以一个防空作战的例子证明此方法的有效性。     

并行离散事件仿真中的回退和持续机制研究

介绍了并行仿真驱动及支持软件KD-PARSE基于状态变换对象（SXO），采用增量式状态保存法，实现透明、可扩展自动回退机制以支持并行离散事件仿真中的乐观时间管理算法的方法，并给出了诸回退框架的整体结构设计。介绍了该软件实现的一种持续机制以支持仿真运行中的检查点功能。该持续机制利用持续数据库不仅实现了持续化内存管理，主持程序运行中的可回退动态内存分配和删除操作。     

面向复杂电磁环境的体系作战仿真平台设计

战争模拟可划分为战略、战役、战术和技术4个层级。国内外现有战役战术级体系作战仿真平台无法驱动技术层电磁设备专用模型,导致其战场复杂电磁环境仿真逼真度受限。借鉴柔性分析建模与训练平台(flexible analysis modeling and exercise system,FLAMES)系统模型体系架构,基于离散事件仿真系统(a discrete event system simulator,ADEVS)引擎模拟库,设计开发了一套融合战役、战术和技术3个层级,支持系统、实体和组件三级独立仿真步长设置且动态可调的柔性作战仿真平台柔性作战仿真平台(flexible operation simulation,FOSim)。通过驱动技术层专用模型,该平台可将更细粒度电磁设备模型纳入体系作战仿真回路,从而在大规模的战役战术级体系作战仿真中实现高逼真度的复杂电磁环境生成和电磁环境影响效应模拟。     

水下航行器一体化、分布交互仿真环境设计与实现

基于一体化仿真方法进行了局域网下五个仿真节点组成的水下航行器分布交互仿真环境的设计，利用Winsock2．0完成了网络通讯接口——专用通讯接口协议数据单元的开发，应用SQL Server完成了仿真数据库的设计，实现了潜-舰、潜-潜多武器平台作战对抗仿真功能。所完成的一体化分布交互仿真环境具有以下优点：集仿真建模、实验、结果分析全过程的一体化；利用人机界面可以对各仿真平台的系统模型及随机误差参数进行设置、修改和存储；通过设置不同的航路和仿真次数能够重复地进行分布交互仿真并获得统计结果。该项研究成果已在某航行器系统战技指标评估研究项目中得到应用。     

演化硬件平台的数字电路仿真算法

在构建演化硬件的软硬件协同设计平台中,提出了一种数字电路仿真算法。这种仿真算法根据数字电路的拓扑结构,将电路的仿真过程分为两个阶段:第一阶段主要是对数字电路结构化,并将每个宏实体(模块)置于激活或挂起状态;第二阶段则使用两种方法仿真激活的宏实体。此外,根据软硬件协同设计平台的需求,对电路进行优化度和复杂性评价。实验表明这种数字电路仿真算法能较好地满足该系统平台的要求,有效地指导下一步的演化策略。     

本体在建模与仿真中的应用

在知识工程中,本体论方法主要用于知识的重用和共享,为解决建模与仿真领域中的领域信息描述、系统重用与互操作、仿真可组合等问题提供了思路.首先分析了信息科学领域中的本体定义,然后研究了基于本体的模型开发,包括本体在一般模型开发过程中的作用,离散事件建模本体和本体驱动仿真方法,接着探讨了本体在可组合性仿真中的作用,最后作为总结,指出了本体在建模与仿真领域的方展方向.     

铁水调度仿真系统的设计与实现

现代钢铁企业中,铁水物流过程工艺复杂、设备众多,对铁水调度进行研究具有重要的理论意义及实际应用价值。在对铁水物流过程及铁水调度问题进行描述的基础上,提出了铁水调度的仿真策略,开发了基于可视化的图形化编辑器平台的铁水调度仿真系统,介绍了仿真系统的总体框架,应用离散事件仿真方法对铁水物流过程进行了仿真,并对扰动事件的模拟与识别模型、扰动的动态调整方法进行了研究。描述了仿真系统的软件结构及功能。应用国内某大型钢铁企业生产现场的实际数据进行了仿真实验。仿真结果表明了所开发的铁水调度仿真系统的有效性,为深入研究铁水调度的智能优化算法提供了可视化的仿真实验平台,并为进一步在实际生产中应用奠定了基础。     

基于DEVS的通用数据驱动实时仿真环境

良好的适应性是仿真系统生命力的重要保证之一。提高仿真的适应性需要规定良好的模型和系统描述规范，并借助于规范的仿真系统开发模型，建立集成的仿真应用环境。基于实时网络的分布式硬实时仿真在很多领域有着广泛的应用，为适合硬实时仿真的需求，将离散事件系统形式化规范进行了适当扩展，并以面向对象模型和数据驱动的仿真系统开发方法为基础，建立了一集设计、试验与分析于一体的适应性集成实时仿真环境。文章详细介绍了硬实时仿真运行支撑件及其辅助工具的具体设计，并以其在“柔性数字化航天器设计”项目中的应用举例验证了该仿真环境的合理性。     

基于HLA的分布仿真环境KD-HLA的研究与应用

针对应用HLA仿真技术标准开发复杂大系统仿真的问题,提出了建立基于HLA的建模/仿真一体化环境,使HLA仿真系统集成开发过程进一步系统化、规范化。文章研究了模型建立、运行支撑和控制、事后分析显示处理等HLA仿真系统开发过程中涉及的内容,设计了基于HLA的分布仿真环境KD-HLA,并对其目前的实现和应用情况作了介绍。     

开放式虚拟环境实验平台的设计与初步实现

分析了具有通用性的开放式虚拟环境实验平台的所需功能的基础上,提出了平台的体系结构,并且详细介绍了此平台的核心部分----面向视景仿真的虚拟环境平台的结构以及实现过程中涉及到的关键技术:包括面向对象设计思想,自定义脚本技术,模型导入技术,碰撞检测技术等.采用面向对象的方法进行设计,利用第三方软件完成模型构建,以C++为底层开发语言,利用DirectX实现了虚拟环境的渲染,并对此平台进行了测试,将其应用于虚拟室内环境漫游.