基于构件的嵌入式软件仿真开发环境模型研究

为支持嵌入式系统软件与硬件的并行开发和解决其多样性问题,引入了仿真技术和构件技术,建立了一个通用的构件化软件仿真开发环境模型(CSIDE).通过一个原型软件验证CSIDE模型具有以下特点以工具总线为基础的构件化体系结构可以为各种软件定制出分布式仿真开发平台;能以可视化方式重用库中构件建造出与真实硬件环境基本一致的硬件仿真环境,支持软件的仿真调试.     

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。     

组件化仿真模型交互模式的并行化改造

微处理器的多核化及众核化发展趋势为推广并行仿真提供了机遇。依照仿真模型可移植性标准开发的组件化仿真模型之间通过接口、事件和数据流三种模式进行交互,但其立即响应的特点无法满足并行仿真的需求。研究了三种交互模式的并行化改造方法,在组件交互的对外表现层作适当调整,但基本保持原有风格;在组件交互的实现层,三种交互模式都被转化为并行离散事件仿真的经典事件交互范式,通过时间同步协议保证仿真逻辑的正确性及并行仿真的运行效率。组件化并行仿真模型的三种交互模式各有适用场合,丰富了并行仿真的模型交互方法。     

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。     

并行离散事件仿真集成开发环境的设计与实现

大规模并行仿真往往包含大量的实体模型,如何对这些实体模型进行灵活重组、高效集成、初始化设置和任务分发是并行仿真应用需要解决的重要问题之一.针对目前并行仿真应用开发的实际需求,设计实现了一个可视化的并行仿真系统集成开发环境,该环境以树型结构可视化地显示数据库中可供选择的对象模型,支持用户以"拖拉"方式选择需集成的对象,支持仿真对象初始化参数和分发方式的可视化设置,并能根据用户设置自动生成程序运行框架、初始化参数文件及工程文件.     

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。     

PDES策略在冷连轧动态系统仿真中的应用研究

并行离散事件仿真(PDES)策略是当今仿真界研究的热点，它是解决复杂系统问题以及分布式仿真交互管理的有效工具之一。冷连轧动态仿真是由多台计算机组成的分布式协同仿真系统，该论文在处理其中的离散事件管理以及系统运行的逻辑管理上不仅使用到并行离散事件仿真策略，而且在某些应用上改进或调整了PDES仿真算法，取得了预期的控制效果。     

基于Petri网的直升机反潜仿真

Petri网对具有并行、异步和随机时间的离散事件仿真系统具有很强的可视化描述能力,它可以通过标记在网内的流动揭示系统的动态行为。而直升机反潜过程是一个复杂的离散事件过程,包括了搜索、跟踪、定位和攻击四个阶段,各阶段之间的转换是由各种战术规则和随机战场态势所决定的,具有并行、异步和冲突竞争等特点,采用传统的排队论和决策树方法描述直升机反潜过程非常困难。在建立了描述这些过程的Petri网的基础上,提出了处理并行和竞争变迁的实施原则,实现了直升机反潜过程描述的可视化。     

CHY-Ⅲ分布式并行仿真计算机系统

多武器仿真平台、分布交互式仿真ＤＩＳ和顶层结构仿真ＨＬＡ,是军用仿真技术应用的发展趋势,本文介绍了自行研制的分布式并行仿真计算机系统ＣＨＹ－Ⅲ。该系统具有小型化、高速、高精度等特点,可扩展性及环境适应性强。采用蛀洞路由技术构成一个高速互连网,能方便地并入远程网,为实现ＤＩＳ和ＨＬＡ提供了基本构架。它具有丰富的软件和自动并行化系统,为用户提供了友好的界面和调试工具,是一个高性能,低成本的并行仿真系统     

面向并行Agent仿真的合成基准测试模型

为了评估并行仿真算法的性能,需要建立一个基准测试模型。针对并行Agent仿真研究领域中缺乏一种与应用无关的基准测试模型这一问题,在借鉴并行离散事件仿真中经典的合成测试模型PHOLD设计思想的基础上,根据基于Agent仿真的特点,提出面向并行Agent仿真的合成基准测试模型,利用该模型可以方便地合成符合不同应用特点的计算负载,去除与应用相关的因素对性能分析的影响,能够为不同的并行Agent仿真研究者提供一个公共的测试基准。最后,采用该模型从实验层次上分析了Agent计算粒度、所采用的处理器数目等因素对并行Agent仿真加速比的影响。     

基于并行仿真及动态克隆技术的实时决策分析

采用并行仿真技术可以在不损失模型分辨率的情况下模拟大规模战场上的复杂作战行动,是联合作战模拟和作战方案决策及效果分析的有力工具。在介绍并行仿真基本概念并对比并行仿真与串行、分布式仿真的区别及特点的基础上介绍了仿真克隆的概念及该技术如何应用于描述多分支决策过程。最后,提出了基于高性能计算平台、并行仿真技术、仿真克隆技术和决策分支分析技术来建立战场实时决策分析工具的设计方法,并探讨了其中的主要技术实现方式。     

插件式多核并行仿真引擎

并行离散事件仿真经过多年的研究,在时间同步、模型划分、状态保存等方面涌现了大量的协议和算法。在开发运行于多核计算机上的并行离散事件仿真引擎时,为了有效支持各种协议和算法,提出了插件式仿真引擎体系结构。介绍了插件的开发、组合、使用方法及仿真引擎的运行时结构,开发了命名为P-SMP2的多核并行仿真引擎,并对其性能进行了分析。插件机制具有灵活性高、耦合性低、开发效率高、可维护性好的优势。     

辅助自动化立体仓库设计的可视化物流仿真

探讨了基于虚拟现实的自动化立体仓库可视化仿真辅助设计问题。建立了辅助自动化立体仓库设计的可视化仿真的模型，重点论述了辅助自动化立体仓库设计的可视化仿真的设计过程，具体包括辅助自动化立体仓库的设计流程，仿真模型中实体、属性、事件与策略等四要素的建立以厦仿真时钟推进机制的设计．最后以某公司自动化立体仓库设计方案为例，使用谊仿真辅助设计对方案进行优化调整，并从实际结果中得到了有效性的验证。     

基于PDES系统的Time Warp性能研究

随着分布式仿真规模的日益扩大,高性能并行计算技术的不断发展,并行与分布式仿真正逐渐成为新的研究热点.时间管理技术是决定并行与分布式仿真正确性和可重复性的关键技术,直接影响着仿真系统的整体性能.而TW乐观时间管理机制的许多思想和概念一直为现在各种算法所借鉴和沿用.文章建立了一个TW的性能分析模型,利用该模型对事件数量、平均回退长度、回退概率及其上限等进行了分析,分析结果对并行离散事件仿真系统的研发与改进具有一定的指导意义和参考价值.     

石油井下工具虚拟设计仿真平台的实现

通过研究石油井下工具生产工艺和结构特点,提出了面向对象,特征化、参数化、模块化的数字模型建立方法.结合三维造型软件SolidWorks和可视化的编程工具Visual Basic 6.0,开发了"石油井下工具虚拟设计仿真平台",提供了井下工具的模型建立,模型装配、有限元分析、仿真等基本操作和计算.将程序的集中控制能力、数据库的集成管理能力和三维虚拟设计仿真相结合,实现了井下工具初步设计阶段产品模型的信息化集成设计与管理.     

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.     

基于LP范型的反应-扩散系统随机仿真平台研究

随机仿真是描述反应-扩散系统随机特征的一种重要研究方法,但这种仿真的计算量很大,非常耗时,需要并行离散事件仿真PDES技术的支持。针对反应-扩散系统的特点,基于JAMES II离散事件仿真实验框架,设计实现了基于逻辑进程LP范型的并行分布式反应-扩散系统随机仿真平台。主要设计实现了LP范型模型接口、PDES仿真器以及分布式通信方法。利用该平台建立了经典反应-扩散Lotka-Volterra系统LP范型仿真模型,实验结果复现了Lotka-Volterra系统的震荡特性,验证了平台的有效性。     

基于网络的并行仿真和分布式仿真

随着网络高速化及低成本的群系统的出现，使并行和分布式仿真的广泛应用成为可能。本文首先系统概括了各种并行计算机的特点，辨析了并 行仿真和分布式仿真的概念，然后总结了已有的并行连续系统和离散事件仿真策略，分析了它们的优缺点，并提出了针对集群系统的特点对这些策略进行优化的方法。最后比较了分布式仿真系统的集成工具，得出了CORBA适合于中小规模应用的结论。     

并行Agent仿真研究综述

作为一种研究复杂系统的有效途径,基于Agent的建模仿真方法得到了广泛应用,但随着应用规模和复杂度的增加,仿真运行速度成为制约其应用的一个重要因素。并行Agent仿真通过将Agent模型分配到多个处理单元上同时运行来减少仿真运行时间,是提高仿真运行速度的一个直接手段。根据基于Agent的建模仿真的基本思想,分析了并行Agent仿真区别于传统的并行离散事件仿真的新特点,着重从时间同步协议、负载均衡、通信优化三方面阐述了并行Agent仿真的研究现状,并对基于通用目的图形处理器的并行Agent仿真进行了讨论。最后对并行Agent仿真未来的研究方向进行了展望。