基于MDA的多层次框架式组合建模仿真方法研究

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,组合仿真研究已成为目前仿真界的研究热点之一。通过深入分析组合仿真问题的层次性特征,建立了层次化的组合仿真参考模型。在借鉴MDA方法的基础上,通过提升模型抽象层次、分离建模仿真过程中的关注点,形成多层次的组合建模仿真框架,并基于模型映射机制建立了不同框架之间的约束关系。     

复杂工程的建模仿真方法

提出了一种针对复杂工程的建模和仿真方法。比较复杂工程和复杂系统的异同，以及复杂工程仿真和一般工程仿真的区别，由此总结出复杂工程仿真的特点和要求。提出根据面向人员以及所用方法论的差异，将复杂工程的建模分为两个阶段，在第一个阶段中采用层次化的任务建模方法，面向实际工程人员，第二个阶段中采用模块化的实体行为建模，面向仿真技术人员。通过对仿真建模任务的区分，由各自擅长的人员完成，并通过层次化和模块化方法的采用，降低复杂工程仿真建模的复杂度，形成一种适合于复杂工程的仿真方法。     

一种基于π演算的行为建模形式化方法

根据人的行为建模形式化方法需求, 针对直接应用π演算形式化建模人的行为所存在的不足, 尝试以π演算为基础扩展定义了一种人的行为建模形式化方法π-BFMBM(π-Based Formal Method of Behavioral Modeling); 并结合具体示例,阐述了扩展内容为π-BFMBM方法带来的、增强的行为描述能力及其实现方法. 研究表明,相比于π演算, π-BFMBM方法能够为人的行为建模提供更为有力地支持.     

图形仿真模型的形式化描述方法

提出了基于嵌套结构的情报侦察仿真知识表示框架 ,对带输出的有限状态自动机在仿真实体建模中的应用作了详细论述 ,并给出了利用自动机进行仿真实体建模的算法。在此基础上 ,提出了基于图形界面的嵌套仿真实体的构造方法 ,并给出基于图元的可视化仿真实体的形式化描述     

一种QOS驱动的仿真服务组合优化方法

鉴于Web环境的不确定性和动态性,经过功能性匹配选中的仿真服务必须进一步在非功能性属性,即服务质量上满足用户的需求.为此,首先对仿真服务组合问题进行了定义,建立了组合服务的QoS模型;进而,将Q-SSC优化问题建模为一个带约束的单目标组合优化问题,并实现了求解该问题的启发式算法SOOCH,该算法具有较好的时间性能,而且获得的解与最优解的近似程度能够达到90%以上.     

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.     

一体化信息驱动仿真方法研究

针对目前导弹武器装备体系采办面临的语义互操作与评估有效性两大问题,提出了一体化信息驱动仿真的方法。探讨了在虚拟采办背景下充分利用采办资源中的信息要素,使其自动或半自动填充到仿真应用的对象中,驱动仿真运行的过程。分析了以数据为中心和以模型为中心的驱动模式,并提出了驱动方法的技术参考框架,实现了对一体化信息模型的初步形式化描述。研究表明,采用元建模和元映射技术进行抽象、转换及解释执行是实现一体化信息驱动仿真的有效方法。     

复杂系统仿真的可组合问题研究综述

复杂仿真系统的开发与集成对仿真的可组合性提出了需求。首先介绍了仿真可组合问题的基本概念，分析总结了影响仿真可组合性的因素以及可组合问题的层次化特征。针对不同层次的组合仿真，重点分析几种不同的组合建模方法，包括公共模型库方法、基于互操作协议的方法，基于组合有效性的语义组合方法，基于DEVS的形式化组合方法以及基于MDA的组合建模仿真方法。通过对不同方法的分析比较，提出进一步研究多层次组合问题以及跨县次组合建模仿真方法的展望。     

基于形式化方法的DIMA动态重构仿真与验证

针对可重构分布式综合模块化航空电子(distributed integrated modular avionics,DIMA)系统在设计初期缺少仿真与验证手段的问题,首先分析了可重构DIMA软件体系的架构特征以及支持动态重构的层次化通用系统管理(generic system management,GSM)的组件功能划分...     

基于SMP2的复杂系统生成式仿真建模方法

复杂系统仿真迫切需要能够同时支持多领域分别独立针对性建模和全系统统一集成仿真的方法. 将当前用于复杂系统仿真的建模方法分为统一型、组合型和生成式三大类, 分析指出生成式建模方法具有较之其它方法的独特优势, 有望解决复杂系统仿真建模面临的问题. 研究了当前仿真领域应用的各类生成式建模方法存在的不足. 提出了以仿真模型可移植性标准(SMP2)为基础, 综合利用生成式建模方法的两大流派-模型驱动架构(MDA)和模型集成计算(MIC)-的先进技术和规范, 构建复杂系统生成式仿真建模方法的研究思路. 分析了其中的多领域生成式仿真模型公共表示规范、各类仿真形式体系到SMP2的映射与模型变换以及面向领域的仿真建模工具的自动生成等三大关键技术问题. 设计了生成式仿真建模一体化支撑环境的体系结构, 介绍了其中已经完成的工作和下一步的重点.     

体系对抗仿真SEB组合建模方法论

体系对抗仿真已经成为武器系统作战效能评估和武器装备论证的有效手段。然而，目前缺乏对于体系对抗仿真建模方法的研究。总结了面向效能评估的导弹体系对抗仿真基本概念和特点，分析了体系对抗仿真模型描述中存在的主要问题，在此基础上，提出体系-实体-行为的分层组合描述方法，作为体系对抗仿真的建模方法，即SEB组合建模方法，并给出其参考模型和各个层次建模的参考视图．SEB组合建模方法将体系对抗仿真建模的复杂性分解到各个层次的建模当中，再通过组合形成完整的战场对抗体系模型，可以有效指导体系对抗仿真的建模工作。     

可组合仿真系统的概念框架研究

开展组合建模技术的研究是实现动态在线仿真开发的基础，并进一步为实时作战决策的制定提供支持。就可组合仿真系统的概念框架进行了研究，为后续工作提供指导。首先，对可组合性的基本概念和关键技术进行深入的分析和探讨；然后，进行具体的概念框架设计，建立了一个用户级、组件级和应用级的三层结构，分析了其功能特性；最后，初步研究了网格环境下组合仿真应用实现的可行性。     

基于面向服务架构的组合仿真方法研究

仿真应用需求和仿真技术的发展使得建模与仿真领域出现了一项新的热门研究课题--组合仿真.介绍了组合仿真的相关概念,从组合仿真的工程化方法角度分析了现有仿真框架在支持组合仿真上存在的不足,总结了当前有关组合仿真工程化的研究现状.基于仿真技术的发展趋势,提出了面向服务的组合仿真方法,在此基础上提出了一个基于SOA(Service oriented Architecture)的组合仿真开发环境体系结构,并对相关关键技术进行了分析,最后设计并实现了一个初步的原型系统.     

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CPN的联邦概念模型形式化建模与验证(英文)

提出了基于着色Petri网(CPN)的联邦概念模型(FCM)形式化建模与验证一体化方法。这种方法的提出主要基于下面两点:一是形式化的FCM与用自然语言描述的模型相比具有更完整、更准确和更规范的特点;二是形式化模型的验证需要专门的工具辅助完成。以一个简单的制造系统为例,采用CPN语言建立了该系统的形式化概念模型,利用辅助软件工具CPN Tools完成了该联邦概念模型的仿真和验证。应用研究表明,着色Petri网有助于描述联邦中各实体的行为和关系,CPN Tools辅助工具实现了形式化模型建模、仿真和验证的一体化过程。     

化工过程SDG建模方法

SDG(Signed Directed Graph)是一种重要的定性建模技术，特别是在安全评价和故障诊断领域。本文系统介绍了两种常用的SDG建模方法：基于数学模型的方法和基于流程图的方法。此外，本文提出了一种基于经验知识的建模方法。由于安全评价强调揭示潜在故障的全面性，而故障诊断则要求诊断速度和故障分辨率高，因此基于经验知识的建模方法分为评价模型建模方法和诊断模型建模方法。采用此方法建立的评价模型不仅能全面表达故障，而且还能揭示故障的传播规律；建立的诊断模型简单精炼、故障分辨率高。     

支持并行黑板模型仿真的试验床系统仿真研究

通过引入“黑板转播器”概念来改进常规并行黑板系统的体系结构,使复杂的黑板系统变成一个具有清晰模块化结构的有规律系统,进而使得我们能够实现一个可方便仿真各种复杂的并行黑板模型的试验系统,它具有仿真描述语言简洁、模块化性能好等结构特点。本文测试结果反映了该系统良好的推理性能和黑板模型的仿真性能。     

维修保障流程的通用仿真模型研究

在分析维修保障流程建模与仿真重要性的基础上，分析了PERT模型和Petri网模型在流程仿真中的应用特点，结合PERT和Petri网技术，提出了基于多层次PERT-Petri网的通用仿真模型，并给出了该模型的建模方法和仿真算法，文章最后给出了一个例子。     

BOM组件式仿真系统数据驱动方法

仿真系统的数据驱动方法的研究内容包括想定标准化、想定的加载和模型的数据驱动三个方面.针对传统的基于成员层次的分布仿真系统开发模式的数据驱动导致大量人力物力开销,效率低下的局限性,采用BOM作为组件模型描述规范来构建组件式仿真系统,通过用户模型开发规范化,仿真模型组件生成自动化以及通用仿真运行框架统一化等支撑技术来提供高效的模型数据驱动环境;通过通用想定解析模块,采用集中、分时的方式分发仿真脚本数据进行仿真系统环境配置以及更新调整,提高仿真系统的数据驱动的效率和质量.