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『簡體書』体系模型理论与建模仿真技术

書城自編碼: 3971675
分類:簡體書→大陸圖書→工業技術航空/航天
作者: 卿杜政、李芳芳、杨凯著
國際書號(ISBN): 9787515922065
出版社: 中国宇航出版社
出版日期: 2024-04-01

頁數/字數: /
書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:HK$ 117.6

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內容簡介:
近20年,国际国内体系研究学科领域十分活跃,取得了许多成果。从方法论看,体系研究有两种主流方法:一种是从体系模型设计角度开展研究,最典型的是美国国防部提出的国防部体系结构DoDAF标准,为体系全生命周期的开发、使用和维护服务;另一种是开展基于建模仿真技术的体系能力量化分析研究,评估体系满足使命任务要求和适应环境变化的程度,以支撑体系演化改进。本书也是这两种研究方法的系统性总结和介绍。
本书凝练了作者长期从事体系总体设计、体系建模仿真所积累的理论方法和知识,可作为从事体系研究的工程技术人员和大专院校相关教师和研究生的参考用书。
關於作者:
卿杜政,长期从事复杂武器装备体系、复杂系统仿真等技术研究工作,享受国务院政府特殊津贴,中国航天基金奖获得者
目錄
第1章绪论1
1.1复杂大系统和体系1
1.1.1什么是复杂大系统1
1.1.2复杂大系统涌现性再探讨2
1.1.3复杂大系统研究的基础理论3
1.1.4体系的定义与特征9
1.1.5体系的分类10
1.2体系工程10
1.2.1体系工程的定义11
1.2.2体系工程的发展和作用12
1.3体系的建模与仿真13
1.3.1为什么要仿真13
1.3.2体系仿真的特点14
1.3.3体系仿真的发展16
1.4本章小结17
参考文献18
第2章体系工程与体系模型20
2.1体系工程方法论20
2.2体系模型方法论22
2.2.1体系模型内涵22
2.2.2体系架构框架发展23
2.3DoDAF组成及其应用25
2.3.1DoDAF视角、视图和模型25
2.3.2基于DoDAF的装备体系架构设计步骤35
2.4典型体系建模工具39
2.5本章小结40
参考文献41
第3章复杂系统仿真建模理论和方法43
3.1概述43
3.1.1仿真三要素和三项基本活动43
3.1.2仿真建模要求和形式化描述43
3.1.3建模方法概述45
3.2面向时间的系统建模方法45
3.2.1连续系统建模46
3.2.2离散事件系统建模47
3.2.3离散/连续混合系统建模51
3.3面向随机现象的建模方法53
3.3.1概率论术语53
3.3.2蒙特卡洛仿真53
3.3.3随机变量仿真建模56
3.4面向自然环境的建模方法62
3.4.1战场综合自然环境分类62
3.4.2战场综合自然环境建模方法64
3.4.3战场综合自然环境数据表示及交换规范68
3.5体系行为建模方法72
3.5.1基于规则的行为建模方法72
3.5.2基于有限状态机的行为建模方法73
3.5.3基于行为树的行为建模方法76
3.5.4基于人工智能的行为建模方法78
3.6本章小结83
参考文献84
第4章体系仿真模型框架与仿真平台85
4.1体系仿真模型框架85
4.1.1体系仿真模型框架概述85
4.1.2体系仿真模型框架设计原则87
4.1.3国外典型仿真模型框架87
4.1.4典型的体系仿真模型框架95
4.2体系仿真平台99
4.2.1体系仿真平台概述99
4.2.2体系仿真平台功能99
4.2.3体系仿真平台结构99
4.2.4体系仿真平台工具组成101
4.3本章小结109
参考文献110
第5章分布式仿真及其应用111
5.1概述111
5.1.1发展历程111
5.1.2关键问题113
5.2分布交互仿真118
5.2.1起源与发展118
5.2.2关键概念及标准119
5.2.3特点及其应用123
5.3高层体系结构(HLA)123
5.3.1起源与发展123
5.3.2关键概念及标准124
5.3.3特点及其应用131
5.4试验训练体系结构(TENA)131
5.4.1起源与发展131
5.4.2关键概念及标准132
5.4.3特点及其应用145
5.5分布式仿真工程146
5.5.1IEEE1516.3联邦开发与执行过程(FEDEP)146
5.5.2Euclid RTP11.13综合环境开发与运用过程(SEDEP)148
5.5.3IEEE1730分布式仿真工程与执行过程(DSEEP)149
5.6本章小结151
参考文献152
第6章体系仿真VV&A技术154
6.1概念与内涵154
6.1.1仿真VV&A的定义154
6.1.2仿真VV&A的必要性156
6.1.3仿真VV&A理论的发展过程157
6.1.4仿真VV&A原则158
6.2体系仿真VV&A过程主要活动161
6.3基于试验数据的模型校核验证164
6.3.1影响模型校核验证的主要因素164
6.3.2常用模型校核方法165
6.3.3常用模型验证方法173
6.3.4模型校核验证示例192
6.4体系仿真置信度及VV&A 评估标准201
6.4.1体系仿真系统置信度内涵201
6.4.2常用复杂系统评估方法201
6.4.3一种体系仿真置信度评估主要流程206
6.5本章小结209
参考文献210
第7章新一代体系建模与仿真技术212
7.1基于模型的体系工程方法212
7.1.1概述212
7.1.2重点研究方向213
7.1.3关键技术214
7.2高效能云平台体系仿真技术220
7.2.1概述220
7.2.2重点研究方向222
7.2.3关键技术223
7.3智能化博弈对抗体系仿真技术231
7.3.1概述231
7.3.2重点研究方向231
7.3.3关键技术236
7.4本章小结239
参考文献241
附录缩略语汇总243
內容試閱
伴随着科技革命的迅猛发展,我们正在迈入“复杂系统”遍存的新时代。复杂系统指的是一类组成关系复杂、机理复杂、信息和能量交换复杂,总体行为具有涌现、非线性、自组织、混沌和博弈等特点的系统。军事、经济、社会和生命等系统都是典型的复杂系统。计算科学、智能科学和系统工程等学科技术的不断发展,推动了复杂系统研究方法论的逐渐完善,也催生了“系统的系统(System of Systems)”——即体系这一概念。体系的研究与运用对促进国民经济和社会发展、巩固国防建设有着十分重大的意义。体系如何描述、如何设计、如何实验、如何分析、如何验证、如何评估等问题已成为新时代科技领域的研究热点、重点和难点。
经过近一个世纪的发展,建模与仿真知识体系日趋完善,正朝着以“数字化、虚拟化、高效化、网络/云化、智能化、普适化”为特征的现代化方向发展。新时代建模与仿真技术是以现代建模仿真理论与技术为基础,与新一代智能科学技术、新一代通信技术以及各个应用领域新专业技术3类技术深度融合,以计算机系统、物理效应设备及仿真器为工具,根据研究目标,通过建立并运行被研究对象的模型、数据或与被研究对象嵌入集成的系统,对研究对象进行认识与改造的一门综合性、交叉性科学技术。它可以帮助人们深入到一般科学及人类生理活动难以到达的宏观或微观世界中进行研究和探索。新时代建模和仿真技术与计算科学一道,已成为继理论和实验这两种传统的科学研究范式之后的第三种科学研究范式。
体系建模与仿真是支持体系论证、设计、分析、试验、运行和评估等复杂体系研究全生命周期过程的一类建模与仿真技术。实践表明,体系建模与仿真是复杂体系研究与应用的有效甚至唯一的手段,具有鲜明的“快、好、省”的特点,并成为新时代建模与仿真技术领域的一个研究热点。
本书作者长期从事体系建模与仿真技术研究,在体系工程方法论、体系建模理论和体系仿真方法等方面都有独到的见解和成果。本书系统描述了体系仿真建模方法、体系仿真模型框架及仿真平台、分布式仿真体系结构、体系仿真校核与验证(VV&A)方法等,总结了未来体系建模与仿真技术发展的重点方向,反映了作者在该领域积累的知识和成功经验,具有认知广度和技术深度。本书既可以为体系仿真技术人员提供技术指导,也可以作为体系仿真相关方的通识读本,对体系建模与仿真领域感兴趣或存在疑问的读者可以参考本书,并在本书中找到答案。相信本书出版后,将促进我国对新时代体系建模与仿真技术的研究、实践和应用。


2023年12月

 

 

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