基于自动化安全性分析的仿真模型构建方法

研究针对医疗过程或其他高风险过程提出一种建立高安全性仿真模型的系统框架.基于Little-JIL语言,力医疗过程建立仿真模型;在此基础上将仿真模型作为输入提出自动化安全性分析技术对其进行风险评估,分别提出影响树与故障树的自动构建算法;最终根据评估结果对仿真模型提出改进措施.实验表明该方法在医疗过程投入实施前有效发现其中潜在漏洞,改善其安全性,从而降低医疗过程在具体实施中的风险,避免事故的发生.     

人机环耦合效应下卫星天线装配概率风险分析

卫星天线展开机构装配工序复杂，主要依赖人工装调，装配过程中可靠性安全性风险因素众多且相互耦合，直接影响天线装配质量和效率。为此，提出一种基于贝叶斯网络的概率风险评价方法。首先，在全面识别装配过程风险因素的基础上，构建事件树模型，并采用贝叶斯网络建立考虑人机环风险耦合的中间事件可靠性模型。然后，采用人因可靠性等方法进行模型量化与不确定性分析，并开展敏感性分析与风险重要度排序。最后，以某型星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)天线展开机构为例，说明了所提方法的工程适用性。该方法可为飞船、运载火箭等人机耦合系统的风险分析与量化提供一定的参考。     

基于算子树的导弹突防作战效能评估方法研究

体系对抗条件下的导弹突防作战效能评估是一个复杂的问题求解过程。基于算子树的问题求解方法,将目标问题映射为层次化的问题求解树,进一步映射为层次化的算子树,通过算子间的数据交互求解目标问题,这种从目标问题到问题表示进而到问题求解两次映射,便于用户理解问题并调整问题求解方案,是解决复杂问题求解的一种有效途径。将基于算子树的问题求解方法应用于导弹突防作战效能评估,提出了基于算子树的导弹突防作战效能评估方法,并给出了应用实例。     

基于CAS理论的多智能体战斗模型仿真研究

为了研究基于复杂适应系统理论的多智能体仿真模型的演化、涌现规律,在Swarm平台上建立了一个多智能体的战斗模拟仿真系统,并对战斗过程双方Agent数量和实力的演化进行了模拟仿真,得到了和传统数学模型不一致的结果.基于复杂适应系统理论的多主体仿真模型可以模拟复杂系统的微观行为,进而能够显现出系统宏观涌现现象,非常适合模拟复杂的战争系统.     

基于RFID技术的伪造攻击模型的仿真研究

基于RFID技术,采用模块结构构建了一个层次化的防伪系统,在层次化防伪框架的基础上结合人工智能技术,以寻求空间最优解的A*算法构造逆向伪造最小攻击树分析模型,利用形式化的方法分析防伪系统的抗攻击能力.为了验证所提方法的有效性和可靠性,本文采用vC++6.0对系统进行了仿真实验,实验结果表明伪造攻击模型能够有效应用于复杂的防伪系统中,提高防伪的安全可靠性.     

系统动力学演化博弈流率基本入树模型的构建及应用——基于生猪规模养殖生态能源系统稳定性的反馈仿真

规模养殖生态能源系统是猪粪尿资源化综合开发利用防治环境污染的规模养殖和沼气能源综合开发利用系统.针对该系统及其主体出现的影响系统区域环境"超载"、沼气能源利用率低和沼气工程建管不协调的这些系统稳定性新问题;课题紧扣问题的系统结构复杂和系统主导主体的行为复杂这两个特性,结合问题多学科交叉的特点;利用研究系统结构复杂性的系统动力方法和研究系统行为动态复杂性的博弈分析方法,在分别进行系统反馈分析和系统博弈合作机理分析的基础上;抓住演化博弈动态复制系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性,开展由演化博弈动态复制系统构建系统动力学流率基本入树模型的理论集成研究,实现对具有系统结构复杂性和系统行为博弈复杂性的系统稳定性问题的综合研究.得出：任意的演化博弈动态复制系统均能建立以流率变量为根,以流位变量为尾,且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型.进而构建了系统动力学演化博弈流率基本入树模型,并对江西德邦生猪规模养殖生态能源系统稳定性进行了反馈调控仿真研究,得出了系统稳定性运行的调控对策,调控对策为国家规模养殖环境污染防治及国家沼气工程战略制定提供决策依据.     

一种多分辨率仿真模型构建方法

针对人在回路仿真推演中高层级指挥员下达作战任务与仿真系统模型指令之间的分辨率鸿沟，提出了一种基于行为树的多分辨率模型构建方法。通过改进行为树语法，实现了低分辨率作战任务解聚为高分辨率仿真系统指令；通过设计嵌入行为树的决策模型，解决了模型指令执行过程中面临的资源不确定性、执行效果不确定性问题。设计了夺取制空权作战场景，验证该方法的有效性。     

江西新型农村合作医疗制度实施效应反馈仿真分析

农村居民"看病难、看病贵"问题突出,迫切需要解决.实施新型农村合作医疗(以下简称新农合)正是缓解、解决此问题的关键.为此创建系统动力学入树反馈仿真作用力五步分析法,并应用于江西新农合制度实施效应分析.通过深入调研,确定新农合五个核心变量;建立流位流率系和由流位控制流率的五棵新农合系统流率基本入树,通过顶点和弧并运算,建立系统仿真实验流图模型;然后,构建强简化新农合系统流率基本入树模型,将枝向量代数方法应用到新农合系统的反馈环计算;接着,基于反馈环集合与反馈环特性提出了发展新农合解决"看病贵、看病难"的4条管理对策;最后,通过对新农合制度管理对策的定量仿真实验,得出新农合在农村医药卫生体制改革中产生了四大作用力.     

系统动力学演化博弈流率基本人树模型的构建及应用——基于生猪规模养殖生态能源系统稳定性的反馈仿真

规模养殖生态能源系统是猪粪尿资源化综合开发利用防治环境污染的规模养殖和沼气能源综合开发利用系统.针对该系统及其主体出现的影响系统区域环境"超载"、沼气能源利用率低和沼气工程建管不协调的这些系统稳定性新问题;课题紧扣问题的系统结构复杂和系统主导主体的行为复杂这两个特性,结合问题多学科交叉的特点;利用研究系统结构复杂性的系统动力方法和研究系统行为动态复杂性的博弈分析方法,在分别进行系统反馈分析和系统博弈合作机理分析的基础上;抓住演化博弈动态复制系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性,开展由演化博弈动态复制系统构建系统动力学流率基本入树模型的理论集成研究,实现对具有系统结构复杂性和系统行为博弈复杂性的系统稳定性问题的综合研究.得出:任意的演化博弈动态复制系统均能建立以流率变量为根,以流位变量为尾,且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型.进而构建了系统动力学演化博弈流率基本入树模型,并对江西德邦生猪规模养殖生态能源系统稳定性进行了反馈调控仿真研究,得出了系统稳定性运行的调控对策,调控对策为国家规模养殖环境污染防治及国家沼气工程战略制定提供决策依据.     

系统科学视阈下的复杂群决策过程研究

本文首先研究了群体决策过程存在的复杂性,然后阐述了复杂适应系统、涌现等理论的内涵,分析复杂适应系统的涌现性和复杂群决策过程的涌现机理,再则基于系统思维来探讨了复杂群体决策的全过程,以期为复杂群决策理论与方法的研究提供一种新的理论研究视角。     

民用飞机高度控制系统MBSE建模方法

针对传统基于文本的系统工程方法中存在设计文档变更难度大、工程模型可读性差、模型复用性不强等问题,提出了基于美国国防部体系架构(department of defense architecture framework,DoDAF)的基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBS...     

面向复杂系统需求分析的DSL构建

在航空航天领域, 系统的复杂度快速增长, 这对基于模型的系统工程的开展带来巨大的挑战, 尤以复杂系统的需求分析为甚。需求分析过程缺乏针对性的支持模型的工具。针对基于模型的系统工程中的这一问题, 根据领域建模的思想, 引入领域特定语言(domain specific language, DSL)的概念, 提出一种构建DSL进行需求分析的方法, 并针对基于模型的系统工程(model based system engineering, MBSE)中需求分析的需要构建相应的DSL。首先, 从基于模型的系统工程方法论角度, 对工程应用中的需求捕获与分解进行了分析; 接着, 通过扩展后的GOPPRR(graph object property port role relationship)元元模型依据需要, 构建了DSL的具体语法与语义; 最后, 以具体的系统为例与系统建模语言分析方法做出了对比。结果表明, 所构建的DSL在进行复杂系统的需求分析与建模时, 与实际需要契合, 在各个环节都具有针对性强、形式化的优点, 有利于保证需求分析与建模工作的正确性。     

面向模型检查的NuSMV统一建模方法

以形式化建模和利用模型检查进行自动化分析验证为核心的基于模型的安全性分析(model based safety analysis, MBSA)技术能够提高工作效率和分析结果的客观性,已在复杂大型装备系统的安全性工作中得到广泛重视与应用。现有的MBSA框架下的建模过程较为复杂,且通常需要模型转换,易造成模型信息的损失,影响安全性分析结果的准确性和全面性。面向模型检查,提出了基于符号语言构建统一系统模型的方法,研究了形式化语言元素与系统功能、结构和故障模式之间的分配与映射关系,利用时态逻辑公式规范了系统安全性要求的定义。最后,以飞控系统的前主桨舵机为例进行了案例应用,验证建模方法的有效性和适用性。     

基于BDI的嵌套网模型及其在模拟对抗中的应用

针对复杂对抗系统的自适应和涌现性等特征,提出了一种将嵌套网模型结合BDI(belief,desire,intention)范例理论的多组织模型。主要贡献在于:有效地拓展了系统自身的动态适应性和稳定性;规划出一整套用于对抗模型平台的静态数据组织方式,并给出了各中间对抗过程的综合模型;针对实际问题,研究了仿真对抗过程的层次描述结构,并讨论了相关的运行机制。该模型的提出降低了建模复杂度,提高了模型的柔性度,有效地揭示了对抗本身的本质特征和推演规律,体现了模型在求解复杂自适应问题的强大优势。     

改进的Elman网络与机理模型的互补建模方法

利用一种改进的Ｅｌｍａｎ动态神经网络，并结合系统的机理模型，给出了一种适用于在线仿真的互补建模方法。 本方法的实现复杂大系统的在线仿真提供了一个理想的建模途径。     

设计模式在通信系统仿真软件中的应用

对大型、复杂系统性能评估的最好方法是系统仿真和建模,仿真软件的设计是实现仿真目的的关键。对于这种复杂软件的开发,目前最好的方法是利用软件工程的方法,而设计模式现在则成为软件工程中不可缺少的方法。目的在于对设计模式在仿真软件中的应用做一些探讨,利用设计模式来提高仿真软件的可靠性、安全性、可用性和可维护性。     

系统涌现性视角的产业技术路线图核心竞争力研究

本文提出了产业技术路线图绘制是一个开放的复杂巨系统建模过程,是复杂巨系统涌现的结果;建立了产业技术路线图核心竞争力系统涌现模型,并进一步诠释了产业的核心竞争力来自于产业系统内部各个要素的相互关联,互相依赖和相互作用所产生的系统涌现性。     

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。     

基于建模仿真的体系工程

通过军事、社会、制造等领域中的典型案例,介绍了复杂工程体系的概念和特点以及建模仿真对研究复杂工程体系的意义,以复杂产品制造为例,梳理了从系统工程到基于模型的系统工程(MBSE),再到基于建模仿真的体系工程(MSBS2E)的演变过程,分析了复杂工程体系建模仿真的特点和挑战,介绍了模型理论与方法、计算方法与平台以及不确定性...     

基于Monte Carlo法与GA算法的复杂系统可靠度求解

复杂系统可靠性问题是可靠性工程中丞待解决的问题。提出了基于可靠性框图的复杂系统蒙特.卡罗仿真方法,给出了各种基本可靠性模型系统与其组成单元的失效时间关系,解决了含有旁联模型的复杂系统仿真问题。以可靠性仿真数据为寿命样本,待估计参数的置信区间为编码空间,以经验分布与所求分布误差倒数为适应度函数,建立了基于遗传算法的寿命分布参数点估计模型,求得了复杂系统可靠度函数。最后以两个实例表明该方法比传统方法具有更高的精度。