语境驱动的仿真模型测试方法论

组合模型的有效性验证是利用模型组合实现仿真系统快速开发的迫切需求,也是组合仿真理论和方法研究的一个重要问题.在分析组合模型抽象层次的基础上讨论了不同层次组合有效性的研究内容,并针对组合模型的行为从测试的角度提出了语境驱动的仿真模型测试方法论,重点讨论了方法论中语境的概念、语境驱动的测试框架生成以及测试框架的嵌入和运行时刻检验等内容,目的是判断仿真模型及其组合行为是否忠实反映了设计信息,实现了行为无错的演化.     

基于情景驱动的军事概念模型的开发

针对当前军事仿真系统开发的复杂性和应用的广泛性,研究了军事概念模型的开发方法。在确定概念模型的评价指标的基础上,提出了基于情景驱动（scenario-driven, SD）的仿真概念模型开发方法,给出了概念模型的格式化描述方法,并利用一般概念模型中语法和语义提取的方法开发出水下对抗仿真系统的概念模型,为后续的可组合仿真研究提供了技术支持。     

一种基于MDE的形式化组合建模仿真方法

大规模的联合建模与仿真迫切需要提高模型及仿真的可组合性.针对实现可组合仿真的主要问题,分析并提出了基于不同抽象程度的组合仿真的层次化功能结构模型.结合MDE模型驱动工程的设计思想,应用形式化建模的相关方法和π语言,提出了覆盖可组合仿真系统设计整个生命周期的一整套开发方法.同时,建立了基于MDE的模型映射机制,实现了基于一系列工具支持的不同模型之间的相互关联和转换,并在某大型分布式仿真系统开发中得到了应用.     

基于SOA和MDA的模型重用和组合技术研究

基于复杂产品总体设计部门的模型重用和组合需求,总结了现有的模型重用和组合方法在支持复杂产品总体设计上存在的不足.结合产品设计模型的特点提出了基于面向服务架构(Service-Oriented Architecture,SOA)和模型驱动架构(Model DriVen Architecture,MDA)的模型重用和组合方法,设计了组件模型的接口规范和组合模型描述规范,并在此基础上实现了组合模型代码的自动生成算法.最后将该方法应用于一个基于Web Service的分布式仿真动态组合框架,并给出了相应的应用实例,验证了方法的技术可行性.     

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.     

基于MDA的仿真模型开发与集成方法研究

主要介绍了一种基于MDA的仿真模型开发与集成方法。探讨了MDA在仿真模型组件重用和可组合中的应用,如实现实验、想定、分析和模型集成的一致性;提高仿真模型组件的重用性和可组合性;支持仿真模型和仿真系统需求和设计的工程化;更容易支持体系结构视图的描述;支持开发可配置强的和柔性的仿真系统等。介绍了当前基于MDA的仿真应用的发展,并提出了一个基于MDA的仿真模型集成框架和仿真模型开发与集成方法。该集成框架采用MDA的思想,将仿真模型分为仿真模型设计组件和仿真模型运行组件,通过建立面向仿真设计模型组件的仿真元模型规范、仿真组件对象规范、仿真服务规范和仿真模型组件组合规范确保仿真模型的设计、开发、集成和运行的一致性和仿真系统发展的可持续性。     

基于对象Petri网的水下对抗系统建模

针对通常的模型不能同时描述水下对抗系统的静态结构和动态过程,而且在层次化、可扩充性等方面也不能满足建模需求的问题,采用对象Petri网建立了水下对抗系统的模型.首先对水下对抗系统进行了分析,划分了系统对象;然后通过抑制弧的应用建立了适用于各个对象的不同工作模式的Petri网模型;最后给出了水下对抗系统的对象Petri网模型并进行了仿真分析,仿真结果与实际过程相符合.该模型不仅可以描述不同形式的水下对抗的静态结构和动态过程,而且具有良好的可重用性.     

武器装备效能仿真的可组合建模框架研究

武器装备效能仿真不同于一般的复杂系统仿真, 具备很大的组合建模潜力和迫切的组合仿真需求. 当前的统一仿真协议、统一建模方法、统一模型规范等组合仿真途径主要还是从技术角度出发的, 没有充分结合应用领域的实际, 难以真正实现组合仿真. 提出了基于模型框架实现组合仿真的思路, 通过将领域共性不变知识(DIK)固化为可组合的模型框架, 而应用可变知识(AVK)则可在模型框架基础上通过定制或扩展的方式进行描述. 设计了武器装备效能仿真的可组合建模框架(CMF), 应用实践表明能够明显地提高仿真开发效率, 有力地支持模型级可组合.     

XSLT在仿真数据转换中的应用

XML已经广泛应用于仿真系统开发和执行过程中的数据表示、数据存储、数据交换和数据共享。XSLT是XSL样式表的一个组成部分,用于将XML转换为其它形式的文档,如XML、HTML、文本文档等。使用XSLT实现仿真数据转换,如将想定转换为脚本文件、模型描述文件转换为对象模型模板（OMT）文件和基本对象模型（BOM）描述文件等,可以驱动仿真系统的开发与执行,实现异构仿真系统的互联,提高仿真系统的兼容性,增强仿真系统的可扩展性和可维护性。针对XSLT仿真数据转换的复杂性和XSLT编程语言的局限性,提出了双层映射数据转换方法,并使用XSLT中的命名模板、参数和变量定义、流程控制等方法,设计实现了递归循环算法。     

IDEF3过程模型转换为对象Petri网模型方法研究

IDEF3过程模型是描述复杂、并发系统业务逻辑强有力的建模工具,具有完备的建模语义,在业务建模中有广泛的应用。然而IDEF3过程模型虽然描述了系统的复杂业务过程,却没有对业务过程的动态逻辑,特别是随着时间的演变,业务过程能否正确、合理地反映系统的需求进行描述。提出了一种如何将IDEF3过程模型转换为对象Petri网模型的方法,给出了转换规则和步骤。并利用对象Petri网模型对大型、复杂并发系统强有力的建模、仿真能力,对转换后的IDEF3过程模型进行执行,获取了IDEF3过程模型的行为特性。     

基于SMP2的仿真模型测试方法研究

仿真模型的有效性评估一直是建模与仿真领域研究的重要课题。在工程大系统的仿真模型集成过程中,由于传统仿真模型的验证方法受到建模方法和建模语言的多样性以及模型重用语境变化的影响,使工程总体难以确定导致系统行为产生偏差的模型单元。从测试的角度以SMP2（仿真模型可移植性规范）为基础提出层次化语境驱动的仿真模型测试方法论,从测试框架的描述机制、测试框架的分解机制以及面向测试的仿真模型验证方法等三个方面讨论方法论的具体内容,为基于SMP2的仿真模型提出可测试性设计方法。     

模型驱动的复杂人机系统过程建模仿真方法

复杂人机系统涉及复杂的技术系统过程、认知决策过程以及人机协同过程,是当前系统工程研究最具挑战的领域之一。建模仿真在很多情况下是分析复杂人机系统过程性能效能的唯一可行选择。分析了复杂人机系统过程建模以及系统仿真模型表示的主要方法。结合平台级作战过程建模应用问题,给出了一种物理域、认知域、模型框架三分的复杂人机系统过程建模框架。在模型驱动方法的指导下,综合运用多方法建模、领域特定建模等方法讨论了复杂人机系统过程仿真模型设计问题。对其他领域的复杂人机系统过程建模仿真问题研究具有示范意义。     

约瑟夫森结不同模型的混沌行为仿真

约瑟夫森结的混沌行为具有重要的研究和应用价值,根据其动力学特性,提出了约瑟夫森结混沌行为在通用软件Pspice中的仿真模型,为深入系统研究约瑟夫森结混沌行为提供了新的方法。其中包括射频驱动的RCSJ模型、考虑隧道效应的RCSJ模型和RCLSJ模型。利用模型进行仿真研究得出了三种模型的时域波形、频谱、对初值的敏感依赖关系等混沌特性,不但证实了模型的正确性和实用性,而且得到了考虑隧道效应的RCSJ模型混沌行为的规律。     

基于UML-ARENA的建模与仿真方法研究

为开发出便于复用、扩展的离散事件仿真系统,提出了一种新的建模与仿真方法——UML-ARE-NA。该方法利用统一建模语言UML对系统建模,利用仿真软件ARENA对所建模型进行仿真。该方法不仅规定了仿真系统的开发步骤,还设计了对象模型转换规则以及ARENA映射规则。整个开发过程分为建模与仿真两个阶段。在建模阶段,首先通过对系统进行概念分析,设计出系统的功能模型和动态模型。然后利用对象模型转换规则将功能模型和动态模型转化为对象模型。在仿真阶段,利用ARENA映射规则将对象模型转化为ARE-NA仿真程序。通过飞行保障过程的一个仿真实例对该方法的有效性进行了检验。     

基于语境的仿真模型可组合性判定准则研究

组合仿真理论和方法研究的核心是仿真模型的可组合性.论文基于面向组合的MS框架描述了语境与可组合性判定的关系,通过定义应用语境和模型语境,论证了可组合性问题的本质是在应用语境约束下判定仿真模型及其组合在模型语境中是否为真,进而基于应用语境对模型语境的接口剪裁和行为剪裁提出了模型组合在满足应用需求方面应具备的条件,构建了四个IO规范层次上可组合性的判定准则.判定准则的提出不仅清晰地描述了可组合性判定的研究层次和内容,而且有利于将语境显式地表达为仿真模型的元数据从而促进可组合性设计以及仿真模型成熟度的工程实践.     

连续/离散混合型制造系统的生产过程虚拟仿真建模

离散事件仿真建模被广泛应用于制造系统的设计及运行控制,但是很多制造系统兼有离散系统和连续系统的特点。提出一种将离散事件与连续系统结合起来的仿真建模方法,以支持动态展现这类制造系统的生产过程。该方法的主要思想是,主机内部的机构运动主要采用连续系统进行仿真建模,而主机之间的加工顺序则利用离散系统来构建其仿真模型,然后由统一的仿真管理器管理。论文详细描述了虚拟仿真引擎中的仿真时钟推动机制,并用这一方法建立了面向啤酒灌装生产线生产过程的虚拟仿真模型,说明了这一方法的可行性。     

基于支持向量机的青霉素发酵过程建模

由于微生物发酵过程的复杂性和高度非线性,更多的简单的数学模型不能很好地描述这类生化系统。支持向量机(SVM)是近几年发展起来的机器学习的新方法,它较好地解决了小样本、非线性、高维数和局部极小点等实际问题。SVM方法建立了青霉素效价预估模型,此模型具有良好的拟合和泛化能力。通过实验分析了SVM参数调整对支持向量机建模的影响。通过由现场数据建立的各种模型可以发现,SVM建模方法优于神经网络(ANN)建模方法。     

基于仿真组件技术的CGF系统体系结构和实现

以仿真组件技术为基础,提出基于仿真组件的计算机生成兵力系统体系结构以及实现方法,介绍了CGF在虚拟测试、评估和先进概念体系结构论证中的应用。通过基于仿真组件技术开发计算机兵力的模型,能够灵活生成多种不同种类的兵力模型和适应不同的运行平台。计算机生成兵力的实体模型分解为设备组件、指控组件、作战平台组件和动作行为模型,利用系统高层建模方法的静态结构建模从兵力组成角度描述设备组件、指控组件和作战平台组件的组合和连接关系,基于状态机动态行为建模建立兵力平台的动作行为模型。通过代码自动生成技术生成仿真组件模型并进行测试,仿真引擎按照动作行为模型的状态调度相应的仿真组件,从而产生作战实体的行为。     

一种运动学形式的人员疏散仿真微观模型研究

从疏散群体中的人员个体角度出发研究人员疏散规律,提出一种运动学形式的离散时间仿真微观模型.每个个体的运动完全由其运动方向及速度大小所确定,将个体的运动姿态用两个笛卡儿坐标和一个方向角表示,进行运动学近似,个体运动过程由速度的两个"瞬时"值描述,即平移线速度和偏转角速度.进而考虑影响个体运动方向及速度大小的主要行为原则,建立综合这些行为影响因素的模型方程,允许通过调节各种参数,研究环境及个体心理状态对疏散的影响.