复杂工程系统设计方案评价方法综述

工程背景为航天器舱的布局优化设计问題,为此我们研究了多种具有实用性的布局优化算法,并依据这些算法得出了多种不同的布局设计方案。航天器舱是一个复杂的工程系统,在概念设计阶段,能否对这些布局设计方案做出客观评价将最终决定整个系统设计质量的优劣乃至其成敗,因此系统方案评价工作十分重要。基于此,对国內外目前常用的系统方案评价方法的理论及其特点进行了研究,归纳为如下几类:层次分析法、模糊评价法、灰色理论法、物元分析法、聚类分析法、价值工程法、神经网络法以及综合评价法等,并简要介绍了各种评价法在工程领域中的应用情况,并就目前尚有待深入研究的问题进行了探讨。     

面向复杂产品建模与仿真系统的开放式云架构设计

针对复杂产品建模与仿真系统侧重于解决异构模型联合仿真,无法实现仿真资源的按需共享、协同的问题,提出了一种面向复杂产品建模仿真系统的开放式云架构,实现跨组织仿真软件、硬件资源的按需共享、协同,从而支持复杂产品全系统、全生命周期随时随地、实时、连贯、透明地请求、访问和获得仿真服务。并使用对象过程方法论对系统的仿真互操作及仿真资源的按需共享、协同过程进行建模和推演。通过控制系统的研制应用范例,验证了面向复杂产品建模与仿真系统的开放式云架构设计的有效性。     

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。     

面向工程车辆应用开发的仿真平台

针对基于现场总线分布式智能电液比例控制与综合的复杂作业工程车辆的开发与研究需要，在分析现有的仿真平台基础上，给出了一个用于实现工程车辆的信息综合、分布式控制和监督管理的仿真试验平台，该平台是基于半实物的硬件在环仿真系统，用于对网络环境下工程车辆的控制操纵性能和控制算法进行测试和验证。采用该平台，实现了多轴驱动的运、架梁一体化工程车辆的开发研制，从而为新型工程车辆控制与操纵系统的研究开发提供参考和评价。     

面向证券投资的动态知识发现系统设计与实现

针对传统证券投资技术分析方法所存在的不足，通过对粗集理论、神经网络学习机理的研究。提出了面向证券投资的动态知识发现系统的基本框架．基于此框架，设计出面向证券投资的动态知识发现系统，并详细阐述了系统的各组成部分的设计思想及实现．最后结合实例，验证了系统的有效性、可行性．     

面向工程复杂劳动的非线性计量系统设计与分析

研究复杂劳动及复杂劳动过程的三要素特性，提出复杂劳动是大脑神经网络以非线性、并行的方式进行模糊信息处理的过程，是从混沌搜索已知记忆状态的过程。基于这种特性，引入混沌、神经网络等非线性理论，应用知识工程、模糊技术等，给出复杂劳动非线性计量的思路，建立了非线性计量系统，并以椅子类设计为例，给出案例分析。     

面向复杂定性系统的知识建模及联合仿真方法研究

广泛存在于社会经济、国防工业等领域的复杂系统由于其具有系统机理及组成关系复杂、系统内部与环境间交互关系复杂、总体行为呈现非线性、涌现等特点,使得传统的定量建模仿真技术难以描述系统的复杂性特点。以实现定量模型与定性知识混合的系统建模描述与联合仿真为目的,在总结已有建模仿真方法的基础上,提出了复杂系统定性定量综合建模与仿真平台体系结构,并重点研究了定性建模和定性定量联合仿真两大关键技术。研究提出了一种支持定量/定性混合的图形化的复杂系统模糊定性知识建模方法——模糊因果导向图（模糊CDG）并探讨了其语法及推理方式,给出了基于自学习人工神经网络构建隶属云模型的定性定量转换方法。最后给出了研究成果在智能飞行器仿真领域的初步应用,并对进一步的研究工作进行了展望。     

面向能耗的云工作流调度优化

云工作流调度直接决定了整个云工作流系统的性能,已成为一个重要研究内容.针对当前缺乏有效的面向能耗的云工作流调度优化方法,研究建立了面向能耗的云工作流过程模型、资源模型,提出了基于负载的能耗计算方法和面向能耗的云工作流调度优化算法.提出的方法考虑了能耗因素,在进行任务优先级计算及任务选择时不仅考虑了文件在不同虚拟机间传输的速度差异、同时考虑了虚拟机与本地共享数据库间的文件传输等因素,并从云工作流任务分配、主机负载和主机功耗关系的角度,进行能耗的计算与调度优化,更符合实际情况、使用范围更广.数值案例和仿真实验表明了提出的方法是可行的和有效的.     

面向复杂系统需求分析的DSL构建

在航空航天领域, 系统的复杂度快速增长, 这对基于模型的系统工程的开展带来巨大的挑战, 尤以复杂系统的需求分析为甚。需求分析过程缺乏针对性的支持模型的工具。针对基于模型的系统工程中的这一问题, 根据领域建模的思想, 引入领域特定语言(domain specific language, DSL)的概念, 提出一种构建DSL进行需求分析的方法, 并针对基于模型的系统工程(model based system engineering, MBSE)中需求分析的需要构建相应的DSL。首先, 从基于模型的系统工程方法论角度, 对工程应用中的需求捕获与分解进行了分析; 接着, 通过扩展后的GOPPRR(graph object property port role relationship)元元模型依据需要, 构建了DSL的具体语法与语义; 最后, 以具体的系统为例与系统建模语言分析方法做出了对比。结果表明, 所构建的DSL在进行复杂系统的需求分析与建模时, 与实际需要契合, 在各个环节都具有针对性强、形式化的优点, 有利于保证需求分析与建模工作的正确性。     

基于本体的复杂产品维修工程案例知识表示及重用方法

复杂产品是国民经济的基础,针对复杂产品维修阶段知识表示困难、重用效果不佳等问题,提出了复杂产品维修工程案例知识的表示及重用方法.首先,基于对复杂产品维修领域知识类型及应用情境的分析,设计了复杂产品维修工程案例知识体系结构,构建了复杂产品维修工程案例四层本体模型,实现了对维修阶段陈述性知识与过程性知识的独立表示.其次,构...     

A SUSTAINABLE PLATFORM FOR E-SERVICE SYSTEM DESIGN

1. Introduction We all know that service business is a verycomplex and dynamic system, which meansthat many elusive and interrelated componentsor objects are involved in the service business,and they are dynamically interrelated.Accord…     

基于多层次Petri网的复杂产品分布协同研发体系设计方法

首次提出面向复杂产品研发的分布协同系统多层次Petri网模型。以新支线飞机ARJ21的分布协同研发系统为例,模型通过粒度清晰化实现知识流程的分层,通过可达性检验发现研发整体流程和模块开发子流程中的瓶颈与障碍,进而实现了系统流程再造,提高了研发效率。该方法突破以往的经验设计思路,实现了研发系统设计的科学化与工具化。     

复杂系统并行设计及其支撑环境ＣＡＤforCLSS的开发

在分析复杂系统设计特点和国内外相关ＣＡＤ技术的基础上,研究了复杂系统智能ＣＡＤ理论及其集成化建模,并行过程管理,设计工作组协同等关键技术,规划实现了相应的设计支撑环境ＣＡＤforCLSS.     

BOM-based design knowledge representation and reasoning for collaborative product development

Modern product development becomes increasingly collaborative and integrated, which raises the need for effectively and efficiently sharing and re-using design knowledge in a distributed and collaborative environment. To address this need, a framework is developed in this research to support design knowledge representation, retrieval, reasoning and fusion, which takes account of structural, functional and behavioral data, various design attributes and knowledge reasoning cases. Specifically, a multi-level knowledge representation based on the Base Object Model (BOM) is proposed to enable knowledge sharing using Web services technologies. On this basis, a multi-level knowledge reuse method is developed to support the retrieval, matching and assembly of knowledge records. Due to the tree structure of BOM, both depth-first and breadth-first searching strategies are employed in the retrieval algorithm while a novel measure is proposed to evaluate similarity. Moreover, a method based on the D-S evidence theory is developed to enable knowledge fusion and thus support effective decision-making. The framework has been implemented and integrated into an HLA-based simulation platform on which the development of a missile simulation example is conducted. It is demonstrated in the case study that the proposed framework and methods are useful and effective for design knowledge representation and reuse.     

光电跟踪系统集成仿真系统的开发

为了评估光电跟踪系统的性能, 需要开发一套集结构、控制和光学于一体的集成仿真平台. 为此从目标运动轨迹模型的建立出发, 分析了系统对目标的跟踪策略, 并对系统的跟踪光学原理和控制原理分别进行了研究, 并引入虚拟现实技术. 以此为基础在Matlab/Simulink环境中搭建了集成仿真平台, 并对一实例进行了仿真分析, 其仿真结果符 合实际情况, 可应用于今后的系统设计与性能评估工作.     

Hybrid approach for fuzzy system design

A hybrid approach for fuzzy system design based on clustering and a kind of neurofuzzy networks is proposed. An unsupervised clustering technique is firstly used to determine the number of if-then fuzzy rules and generate an initial fuzzy rule base from the given input-output data. Then, a class of neurofuzzy networks is constructed and its weights are tuned so that the obtained fuzzy rule base has a high accuracy. Finally, two examples of function approximation problems are given to illustrate the effectiveness of the proposed approach.     

基于知识的规划模型构造系统研究

给出了基于知识的模型构造系统的定义，并以此概念为指导思想实现了基于知识的规划模型构造系统。详细论述了系统知识的表示与组织，并结合企业生产计划问题，描述了系统构造模型过程。     

基于拖延心理的知识员工-信息系统互动模拟

信息技术的发展使知识型员工面临着信息系统线上-线下的混合任务环境,拖延心理导致知识型员工需要对信息系统任务进行合理的规划,知识型员工的任务处理过程不再是简单的离散事件系统,而是一个员工心理与离散事件系统互动的过程. 本文首先描述了知识型员工任务处理的心理过程; 然后设计了二阶段决策的Q-learning 算法实现知识型员工与任务处理的互动; 最后通过大量的模拟实验,分析了记忆、决策心理和奖惩机制对信息系统任务处理的影响.     

面向任务的复杂系统韧性评估方法

随着战争形态加速向体系化、网络化、智能化转变,对军事系统韧性能力提出了更高的要求.在分析系统任务与韧性评估关系的基础上,提出一种面向任务的系统韧性评估方法.该方法首先给出一种面向任务的韧性评估框架.其次,在绝对时间尺度下考虑系统性能在任务过程中所受影响,并通过引入时间韧性指标,从时间韧性和性能韧性两个维度对系统的综合韧...