混合系统建模、分析与综合:研究进展与展望

包含离散事件和连续时间两种特征的混合系统的研究受到关注 .对混合系统研究成果按照其更强调连续动态抑或离散动态的复杂性 ,从两条不同的研究路线阐述了在混合系统建模、分析与综合领域的研究进展 ,指出了其中的难点问题 ,并对今后的研究作了展望.     

从经典系统论到现代系统论

经典系统论和现代系统论是一般系统论发展的两个阶段,经典系统论研究的主要对象是系统的整体性问题,其数学工具主要是微积分,与其相关的学科也大都处在经典阶段,其适用性也有一定限制。而现代系统论则从整体与部分的关系上来说明系统,其数学工具是现代数学,并吸收了还原论的积极成果,与其相关的学科也大都发展到了现代阶段。钱学森为现代系统论的建设做出了显著贡献。     

以系统论方法诠释中国传统思维:社会学

本文以系统论方法诠释中国传统思维,再用中国传统思维——精气学说和阴阳学说的观点、方法和语言去解释社会的流动、阶级的形成、社会的分化与整合、社会结构的优化、和谐社会的形成和推动社会发展的动力。中国古代思想家和哲学家,尤其是具有代表性的老子和孔子关于社会和谐的理论,对今天社会具有重要的现实意义。     

以系统论方法诠释中国传统思维：唯物辩证法

本文尝试用系统论的表述方法说明中国古代的三大学说——五行学说、阴阳学说、精气学说——系统地解释了事物的运动、变化和发展的规律。五行学说解释了事物的内部结构和相互联系;精气学说解释了事物的内部的、与及内外部之间的物质、能量和信息的变化机理;阴阳学说解释了事物和谐发展的条件、以及事物演化的原因。从而解释了事物的运动、变化和发展的规律和内在机理。中国传统思维包含着丰富的唯物辩证法思想,有待于我们去发掘和应用。     

钱学森构建系统论的基本设想

本文从两个方面阐明钱学森构建系统论的基本思想。1．钱学森在创建系统科学的同时,也在探索系统科学哲学——系统论的创立。2．钱学森构建系统论的具体思想是：要用马克思主义哲学指导系统论的研究;命名系统论是系统科学通向马克恩主义哲学的桥梁;系统论中应包含五个重要内容。     

一类综合控制系统的MLD建模与仿真研究

为了实现一类综合控制系统的高性能控制,提出了利用基于混杂动态系统理论的MLD(混合逻辑动态)建模方法对系统进行建模.从分析系统的混杂特性出发,介绍了DHA(~散混杂自动机)建模框架和建立系统MLD模型的基本原理和步骤.将本质上混杂的综合控制系统在DHA框架下进行建模分析,然后利用HYSDEL(混杂系统描述语言)这种统一的建模语言对混杂系统进行抽象描述,并转换成便于计算和性能分析的MLD模型,最后通过仿真验证了所建立的MLD模型在对系统进行开环控制时的有效性.     

论系统论八原理的整体结构——评《系统论——系统科学哲学》

清华大学魏宏森教授在继承我国科学家钱学森创建的系统科学体系的基础上,综合多门系统科学理论,提出并归纳了作为系统科学哲学的系统论基础原理和基本规律,形成了系统科学哲学的基本体系。本文按照魏宏森教授所著《系统论——系统科学哲学》一书中的八原理顺序,从较为抽象的理论性架构方面对八原理各自在这一理论体系中的理论意义和结构性作用进行论述,阐述八原理之构成系统论的总体结构。     

混合系统及其建模

在概述混合系统概念、特点、发展近况以及混合系统框架的基础上，介绍了混合系统研究中的建模问题，重点介绍了等价离散事件模型、混合自动机、Petri网、时段演算及其扩展等建模方法，最后介绍了混合系统研究中的一些重要成果以及一些仿真方法。     

综合集成系统建模

主要研究以综合集成方法进行复杂系统建模。首先简要介绍综合集成方法研究中一些调查成果和研究思考，此后以宏观经济问题为主介绍了综合集成系统建模的6种策略，并以同步-异步-同步的专家研讨分析流程简练地体现从定性到定量综合集成的过程。以此设计的试验在国际应用系统分析研究所进行了展示。     

从系统论看科技成果转化

科技成果的开发、研制和转化是一个系统过程。最终转化的成功与否不仅与系统内各要素之间的协调有关，而且与社会环境的支持有必然的联系，随着科学、技术、社会一体化进程加速，社会对技术成果转化的作用越来越强。     

基于可拓论的工业水分过程系统综合建模

介绍了工业水分过程系统建模的研究方法。该文采用数学机理模型、经验模型、神经网络模型在物元模型的基础上综合方法，建立了大时延、大流量、大范围非线性时变的烟丝水分过程的模型。该模型以数学机理模型的解作为初始点，经验模型作为全局调节器，菱形思维神经网络模型作为局部调节器，从而使该模型更接近于实际工业过程。此方法物理机理明晰、能获得工业过程的全局优化结果、能解决系统中一些结构不良问题等。仿真结果表明：较之三种模型的有效性，对于解决复杂工业过程控制系统问题，可知工程方法是一条可探索途径。     

基于ExSpect的复杂离散事件动态系统建模

随着petri理论与应用研究的不断发展，petri网已经成为离散事件动态系统建模和分析的有力工具。采用petri网对复杂离散事件动态系统进行建模和分析，没有一套科学的建模方法指导和有力的软件支持是不可能实现的。介绍了基于Petri网的可执行的规格说明语言Exspect及其软件，提出了基于Exspect的复杂离散事件动态系统建模的方法，并进行了实例研究。     

一种分布式制造系统控制结构的形式化建模方法

针对分布式制造系统的特点,利用形式化方法和多智能体理论研究了系统的控制结构,提出了一种基于优化自动机的改进型动态控制元结构模型。首先,结合多智能体理论,对于分布式制造系统中的各个节点用Agent进行建模;接着,对于Agent的内部结构,结合有限状态自动机理论和制造系统自身混杂特性,提出一种优化自动机。同时,考虑到建模过程中Agent层次的动态划分和重组,进而提出了改进型动态控制元结构模型。最后,以瓷砖生产线为例,借助MATLAB为实验工具设计了相应的仿真实验,验证了所提理论和建模方法的可行性和有效性。     

离散事件动态系统理论在通信网络中的应用

通信网络是—个典型的离散事件系统。离散事件动态系统（ＤＥＤＳ）理论综合并提出了许多对离散事件系统建模及性能评估等的方法,为解决通信网络中的一些关键问题提供了有力的工具。本文综述了近年来ＤＥＤＳ理论在通信网络建模、分析、优化以及网络管理等方面的应用进展情况,并提出了一些自己的看法。     

基于事件B的处理器形式化建模方法的研究

针对当前可重定向的模拟器生成平台的需求和现有的处理器模型的缺陷,提出了一种基于事件B的处理器模型EBPM(EventBbasedProcessorModel)。利用事件B中的抽象系统,通过资源、指令和控制三个子模型从结构、行为和时序三方面对处理器进行建模,每个子模型中分别由抽象系统的状态和事件两部分刻画其静态行为和动态行为。该模型不但具有很强的灵活性和扩展性,还支持指令级和周期级两个层次的建模。通过对MIPS处理器的流水线进行形式化建模的实例说明了EBPM的有效性。     

ATMS体系结构发展及若干关键基础理论

通过概述 ITS的功能模块组成及它们间的关系 ,指出了 ATMS在 ITS中的重要地位 .然后从不同的角度讨论了 ITS,ATMS的体系结构及其发展 .在此基础上 ,分析了当前 ATMS存在的若干理论与技术实现的问题 .由于 ATMS的发展对 ITS至关重要 ,结合笔者正在进行的研究工作 ,文章指出了发展ATMS应该进行的关键理论与技术研究     

混杂动态系统理论

本文综述了迄今为止在混杂动态系统(含连续时间变量及离散事件的一类系统)研究中的两大类结果,以SIGNAL语言和关系模型为基础的混杂动态系统研究和基于离散事件系统/连续时间系统相互作用之间层次模型上混杂动态系统研究。另外,我们给出了一个详尽的讨论,来说明混杂动态系统理论研究对系统科学其它分支可能的影响。     

系统论视阈下的社会保障制度及其构建

作为维护我国社会稳定的一项基本民生制度,社会保障制度的构建和完善是一项复杂的系统工程,必须以系统论为指导,坚持整体协调,构建完备社会保障体系;坚持结构优化,形成效率高、功能好的运行系统;坚持层次分明,构建不同保障水平的多层次、多支柱社会保障项目;坚持动态发展,使得社会保障不断调整与完善,适应经济社会发展需要。     

基于知识的分层事件调度混杂系统仿真策略

仿真策略是仿真学研究的核心问题之一。本文针对一类具有决策功能的混杂系统，提出一种基于知识的分层事件调度仿真策略。通过引入专家系统，建立了决策调度和事件调度的分层智能调度模型，克服了离散事件系统仿真策略缺少决策分析和事件处理缺乏层次的局限性。该策略算法设计简单，易于实现，并且已经在宝钢铁水运输仿真系统中得到实际应用，其有效性得到证明。