基于MAS的协同仿真技术研究

将基于Agent的建模与仿真技术引入到HLA仿真系统中,提出了一种具有Agent体系结构的HLA联邦成员开发方法,设计了联邦成员的基本单元-仿真应用和仿真管理Agent作为仿真对象和HLA/RTI之间的中间件,构建了具有Agent对象仿真功能和RTI管理功能的联邦成员,研究了基于MAS的UAV协同编队系统的仿真技术,为进一步开发UAV编队协同作战应用仿真系统提供了技术框架。基于MAS体系结构的协同仿真技术有助于提高联邦成员的可重用性、互操作性以及仿真对象模型的智能性,为复杂系统的仿真实验平台开发提供了有效的技术手段。     

应用桥接成员实现高层体系结构多联邦互连

高层体系结构（HLA）本身的可重用性和可扩展性决定了可以将多个已开发的联邦进行互连，以快速地扩大仿真规模。使用桥接成员可以支持具有不同FOM的多联邦间的互操作，进行多联邦间对象属性和交互的信息交换，是实现HLA多联邦互连的一种方法，本文主要对桥接成员的组成部分及其功能设计进行了描述。     

冷连轧动态仿真模型库联邦成员的重构研究

为使MATRIXx环境下开发的冷连轧动态仿真模型库系统具有跨平台、跨仿真开发环境的功能,实现仿真系统在联邦高层次上的互操作和可重用,提出了将仿真模型库重构成符合HLA标准的联邦成员的方案：以仿真模型库为对象类,将仿真模型库的功能模块和子模块转换成联邦成员的自身代码,得到联邦成员的仿真模型;设计仿真模型与RTI之间的接口程序,实现从文件形式的输入输出到字符串格式传输的双向转换;设计仿真时间管理类,管理模型库联邦成员的仿真时间推进;在此基础上完成了联邦成员的代码实现。联邦成员的一致性测试验证了重构联邦成员的可行性和实用性。     

基于基本对象模型的仿真模型组装器的研究

在遵循联邦开发运行全过程标准的联邦开发过程中,出现了一种新的联邦开发模式.新的模式不再以联邦成员为单位,而是以仿真模型组件为单位多人协调合作开发所需的联邦.仿真模型组件的组装技术是构建这种仿真应用系统的关键技术之一.仿真模型组件必须通过组装才能形成仿真应用系统,才能实现仿真模型组件的价值.通过组合具有可重用和互操作能力的仿真模型组件来构建一个功能可定制和大小可伸缩的联邦成员,使联邦成员在不同的联邦中仍然保持重用性和互操作性.     

基于组件的联邦成员生成框架设计与实现

高层体系结构（HLA）作为分布式交互仿真的标准,从很大程度上提高了仿真模型的可重用性和互操作性。但由于HLA接口规范中提供的服务数量庞大,这就使得仿真开发人员在理解HLA/RTI运行机制上需要耗费大量的时间而延误仿真逻辑模型的开发进度,因此为仿真开发人员提供一个通用的联邦框架,利用框架中简单的、面向对象的接口进行联邦成员开发成为一个关键问题。将基于组件的开发方法实现一种联邦成员生成框架,能通过FOM/SOM和用户输入,生成联邦成员框架代码,实现典型成员的公共功能。     

一种基于Globus工具箱的HLA RTI Web服务化方法

高层体系结构(HLA)能够简化各种仿真组件之间以及仿真组件与指挥控制系统的互操作,Web服务具有平台中立和松散耦合等优势,结合HLA与Web服务,实现HLARTI的Web服务化能够扩展HLA技术在广域网范围的应用.提出了一种用以实现HLARTI Web服务化的方法,给出了基于Globus工具箱的实现.该方法通过一个RTI工厂服务为联邦成员创建RTI服务,RTI服务作为有状态的Web服务实现,将RTI功能作为Web服务提供给联邦成员使用.实验显示,在不对防火强进行额外的配置的条件下,该方法能够顺利的实现联邦成员和RTI在广域网范围跨越防火器的通信.同时,方法简化了联邦成员迁移机制的实现,仿真系统负载平衡更容易实现.     

基于半自治Agent的CGF建模及应用研究

计算机兵力生成(CGF)是现代作战模拟仿真中的一项主要内容，将智能半自治Agent引入聚合级CGF建模与仿真中，建立一个基于半自治Agent的协同武器作战平台的联邦成员，利用半自治Agent具有的二分性——自治性和受制性，更准确的表现战场作战实体。建模过程符合HLA联邦开发执行标准过程(FEDEP)规范，此项工作在实现聚合级CGF和平台级CGF交互和互操作做出一些探索性试验。我们将这项研究应用于主战坦克作战效能仿真评估的实例中。     

视景仿真联邦成员的基础对象模型开发

分析了分布交互仿真中视景仿真联邦成员的结构和开发流程,描述了接口规范。利用基础对象模型(Base Object Mode,BOM)技术开发了视景仿真联邦成员的对象模型,并以动态实体为例,详细说明了建立视景仿真联邦成员各个组成部分基础对象模型的开发方法。     

MATLAB与HLA/RTI通用适配器研究与实现

MATLAB具有的强大建模和仿真功能,并提供了友好的API接口。但是MATLAB本身并不支持HLA/RTI,无法直接参与基于HLA/RTI的协同仿真。本文从通用性角度提出了一种MATLAB与HLA/RTI通用适配器及其关键技术,并详细说明了通用适配器的原型实现。通用适配器可以灵活地将MATLAB仿真模型作为一个联邦成员加入RTI联邦中,参与协同仿真运行。该适配器的研究对于开发其他商用仿真软件与HLA/RTI的适配器具有参考价值。     

基于语义联邦的HLA对象模型生成方法

为提升复杂产品协同仿真过程中的语义一致性,提出了一种基于语义联邦的高层体系结构(High Level Architecture,HLA)对象模型生成方法.该方法在HLA的范畴内,通过建立语义联邦完成各联邦成员间的互理解,以发布和订购的方式实现各联邦成员间本体的概念匹配,在保持领域本体独立性的基础上形成了不同领域本体概念间的概念匹配对,并以此为基础动态生成具体仿真应用联邦的HLA对象模型,从而保证了协同仿真应用联邦建立的效率和语义的一致性.本研究还建立了基于语义联邦协同仿真平台原型系统,并通过实例验证了方法的可行性.     

基于Agent的复杂系统智能仿真建模方法的研究

文章提出的包括仿真建模结构、控制结构和智能模型的基于Agent的复杂系统智能仿真方法，在借鉴了HLA体系结构同时，对HLA中的对象概念的做出扩展。文章提出的建模方法能最大限度的共享建模与仿真技术，提高建模与仿真的可重用性和互操作性，同时也弥补了HLA的不足之处，使得计算机仿真技术的辅助决策能力得到了充分的体现。针对智能仿真的体系结构，给出了相应的仿真实例模型。     

面向组件的仿真系统构建方法研究

随着软件组件技术的不断发展,基于组件的软件开发方法在仿真领域逐渐被接受,特别是基于分布式的仿真软件开发。SISO（仿真互操作标准组织）提出的BOM（基本对象模型）通过标准化规范描述面向组件的仿真模型,为构建具有可扩展、可组合和可互操作的仿真系统提供了面向组件的实现技术。首先,描述BOM的模板结构及其体系结构,设计基于BOM的仿真模型组件结构,分析这种结构的仿真模型组件间的互操作性;接着从概念层次、联邦成员层次和联邦层次三个不同层次提出面向组件的仿真系统构建方法;最后讨论一种通用的仿真运行框架,通过组合不同的仿真模型组件实现仿真系统的快速构建。

Abstract：

With the development of the software component technique, the components based software development method is accepted in the simulation domain and specifically in the distributed simulation’s software development. The standard of Base Object Model （BOM） developed by SISO （Simulation Interoperability and Standard Organization） is the component-oriented specification of simulation models which gives a component-oriented technique to construct extensible composable and interoperable simulation systems. Firstly, the template and architecture of BOM were described based on which the structure of simulation model components were designed and the interoperation between them were analyzed; Secondly, the processes for constructing simulation systems were argued from the concept level and the federate level to the federation level; Lastly, by composing various of simulation model components, the general simulation running framework which was argued provided component-oriented capabilities to rapidly building simulation systems.     

一对多交互式在线客户服务排队模型

以聊天工具为基础的在线客服大量取代了电话形式的传统客服.与电话客服不同,一个在线客服人员能同时为多个顾客提供交互式的服务,而传统的排队公式都是以一对一服务为基础推导的,无法直接用来计算在线客服的排队指标.分析了一对多交互模式下的排队特点,提出了该模式下的服务水平指标,构建了包含顾客层和消息层的双层排队模型,推导了系统平...     

基于Agent的建模与仿真设计模式及软件框架

提出了一种基于Agent的建模与仿真设计模式——ABMS设计模式，阐述了ABMS设计模式的主要内容。该模式的提出有利于在建模与仿真领域以及软件开发界之间建立关于ABMS的对话联系与交流。然后设计了一种包含仿真服务模型和Agent仿真模型的ABMS分布仿真软件框架，该框架将最大限度实现仿真重用，并将支持大规模的基于Agent的复杂系统的分布仿真，包括军事对抗以及空间作战系统的仿真。该框架部分借鉴了HLA的思想，其中的ServerAgent提供底层的通用仿真服务。     

NS-2移动代理网络仿真功能扩展设计和实现

在分析网络仿真工具NS-2特点的基础上,提出了移动代理模型的建立以及数据包、节点和代理扩展技术,通过修改原有的数据结构和增加新的网络模块扩展NS-2的功能以实现移动代理网络的仿真,并据此设计实现了移动代理网络模拟软件。利用该软件,可以有效地分析移动代理系统的网络性能,为其设计和评估提供可靠的依据。     

差分GPS收发信道处理的软件化

讨论了软件DGPS收发信机的系统结构与关键技术 ,给出了收发信机的设计实现方案 ,并进行了系统仿真。结果表明 ,软件DGPS收发信机具有降低投资成本 ,降低设备功率、尺寸和重量 ,适应现有的和未来的标准发展等优点。同时软件的可编程性增加了系统的灵活性 ,提供了不同系统互操作的可能性。     

基于Web服务的协同优化平台

提出了一种基于Web服务的协同优化平台.该平台具有开放式的架构,能够方便集成现有的通用优化工具.主要特点有:优化工具集成,能够集成本地优化软件及异地优化Web服务;优化服务包装,能够方便的将现有优化工具包装为Web服务;协同优化模型自动生成,解决了通用优化软件的缺点.最后用一个工程案例说明了通过软件智能体,通用优化软件能够访问仿真Web服务完成仿真优化,验证了协同优化平台的有效性.     

基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真

定性仿真是系统仿真技术中的重要研究和应用方向，同时也是人工智能技术的一个重要方面。近年来，随着现代计算机技术的日新月异，使得基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真研究和应用取得了显著进展。SDG模型能够表达复杂的因果关系，具有包容大规模潜在信息的能力，因此特别适合于过程系统危险评价(PHA)、危险识别与故障诊断。SDG模型结构简单，易于建立和修改。然而高质量的SDG模型必须采用经验数据和定量动态仿真检验和校正。采用SDG模型进行定性仿真的关键技术是高效双向推理“引擎”，由计算机软件自动完成。目前，在计算机辅助过程系统危险评价方面，SDG是最有效的方法；在过程系统故障诊断方面，其完备性较好，但诊断分辨率尚待提高。今后的研究应解决：定性仿真和定量仿真相结合；SDG自动建模；通用推理软件平台；大系统高分辨率故障诊断等问题。     

基于代理与仿真技术的远程故障诊断系统

从资源共享、知识集成的角度,探讨服务与诊断技术向远程化、智能化方向发展的必要性和涉及的问题,将多代理技术、仿真技术应用于远程服务与故障诊断研究领域。研究基于多代理的远程服务与故障诊断系统(RSFDS)的工作模式及体系结构,构建基于多代理的RSFDS系统模型,包括概念模型和结构模型,详细论述面向服务与故障诊断的Agent功能结构及基于仿真技术的系统实现与应用策略,给出印刷机械设备远程服务与故障诊断应用实例。     

模型驱动的危机事件快速建模与分析方法

以2015年底俄土战机冲突事件为例,建立了基于模型驱动方法的快速建模与仿真分析框架,为类似军事冲突及争端事件应急判断提供快速建模与决策分析支持。通过场景建模、可执行逻辑分析和可视化仿真技术分别对危机事件进行静态结构建模、动态行为分析以及场景仿真验证。同时,利用具有自主知识产权的支持快速元模型定制的多视图建模工具ModelLink,与第三方分析与仿真工具集成,形成了以ModelLink为输入的跨平台模型自动生成、分析与互操作的分析链路,支持快速参数变更、直观可视化行为调整的敏捷响应。面向俄土战机事件,利用俄土双方及第三方关于事件细节的开源信息,构建了两种基本场景模型,通过对比不同方案的可执行逻辑分析以及仿真过程参数分析结果,校验了双方在事件声明中细节的合理性与真实性,同时支持后续不断补充开源信息后的模型调整与快速结论生成,具有很好的实用性。