可行性報告-智能仿真系統(tǒng)項目申請報告

工程申請報告工程名稱：基于XML的分布式智能仿真系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"引言3\o"CurrentDocument"1.1編寫目的3,\o"CurrentDocument"1.2工程背景3,\o"CurrentDocument"1.3系統(tǒng)任務(wù)4\o"CurrentDocument"1.4定義4\o"CurrentDocument"技術(shù)可行性分析4\o"CurrentDocument"2.1基于XML的分布式仿真4.\o"CurrentDocument"2.2仿真系統(tǒng)的智能化5.\o"CurrentDocument"工程產(chǎn)品概述6.\o"CurrentDocument"3.1軟件6.\o"CurrentDocument"3.2文檔6\o"CurrentDocument"實施方案7.\o"CurrentDocument"4.1任務(wù)分解7\o"CurrentDocument"4.2進(jìn)度7\o"CurrentDocument"4.3預(yù)算7\o"CurrentDocument"4.4關(guān)鍵問題7.引言1.1編寫目的闡述工程“基于XML的分布式智能仿真系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)的應(yīng)用背景、技術(shù)可行性研究、工程產(chǎn)品、開發(fā)方案、預(yù)算等。呈報微軟亞洲研究院審批。1.2工程背景許多作戰(zhàn)系統(tǒng)是復(fù)雜大系統(tǒng)，技術(shù)復(fù)雜、本錢昂貴、風(fēng)險高，在研發(fā)和部署前能不能用解析方法對其總體功能和作戰(zhàn)效能進(jìn)行評估，在研發(fā)和部署之后也不能進(jìn)行實戰(zhàn)演練，不可能靠數(shù)學(xué)分析來評估總體功能和作戰(zhàn)效能。因此需要全面研究可行、有效的系統(tǒng)仿真方法。隨著計算機技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和人工智能技術(shù)的開展，系統(tǒng)仿真技術(shù)已經(jīng)從簡單的純數(shù)字仿真，開展到現(xiàn)在的復(fù)雜系統(tǒng)的綜合仿真。仿真的范圍和規(guī)模得到了極大的擴展，其復(fù)雜程度和相應(yīng)的研發(fā)費用也急劇增加。如何降低綜合仿真系統(tǒng)的復(fù)雜度和研發(fā)費用，成為目前綜合仿真系統(tǒng)研究的熱點和難點所在。高層體系結(jié)構(gòu)〔HLA〕是建模和仿真通用技術(shù)框架的核心，在可重用性互操作方面給出了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。以最簡單的飛行器探測為例，仿真聯(lián)邦的組成如圖一所示?？偪芈?lián)邦成員探測器顯示聯(lián)邦成員*/探測器探測性能計算聯(lián)邦成員飛行器仿真聯(lián)邦成員探測器網(wǎng)效能統(tǒng)計聯(lián)邦成員圖一探測器組網(wǎng)探測飛行器仿真聯(lián)邦的組成在分布仿真系統(tǒng)當(dāng)中，節(jié)點都需要并且擁有大量不同類型的數(shù)據(jù)和模型，如仿真工程中與應(yīng)用領(lǐng)域和仿真目的相關(guān)的資源庫〔包括環(huán)境數(shù)據(jù)庫、實體屬性數(shù)據(jù)庫等〕、模型庫、知識庫、仿真試驗方案庫等。在仿真過程中，還將不斷產(chǎn)生大量新的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通常具有分布、異構(gòu)、層次性、結(jié)構(gòu)化、自治等特點。為了實現(xiàn)不同粒度仿真模型的重用，還需要完善的、合理的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的支持。因此，如何根據(jù)一定的模式，制定和完善相應(yīng)的數(shù)據(jù)和模型標(biāo)準(zhǔn)，建立標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換格式，對仿真系統(tǒng)中的各個節(jié)點進(jìn)行有效的信息集成，是非常有必要進(jìn)行研究的。仿真過程中涉及大量的思維和推理過程，而且大型作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)需提供最大程度的輔助決策支持，這也是仿真系統(tǒng)智能化成為目前綜合仿真系統(tǒng)研究的熱點和難點所在的原因。1.3系統(tǒng)任務(wù)基于HLA，構(gòu)建分布式仿真系統(tǒng)的框架；基于XML，設(shè)計HLA對象模型的構(gòu)建和表示方法；基于多agent實現(xiàn)仿真系統(tǒng)的智能化。1.4定義XML:eXtensibleMarkupLanguageHLA:HighLevelArchitect高層體系結(jié)構(gòu)；DIF：數(shù)據(jù)交換格式；DTD:DocumentTypeDefinition檔類型定義。技術(shù)可行性分析2.1基于XML的分布式仿真XML的出現(xiàn)，為分布、異構(gòu)的先進(jìn)分布仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換格式、信息集成框架和方法的研究提供了一個全新的思路。前端工具前端工具圖二采用基于XML的DIF的信息集成系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)平臺級仿真器RTL/Client\XML處理模塊分隊級作戰(zhàn)指揮仿真系統(tǒng)、平臺級仿真器RTL/Client/ServerRTL/ClientXML處理模塊平臺級仿真器RTL/ClientXML處理模塊數(shù)據(jù)庫管理模塊圖三基于XML的分布交互式作戰(zhàn)仿真體系結(jié)構(gòu)平臺級仿真器RTL/Client\XML處理模塊分隊級作戰(zhàn)指揮仿真系統(tǒng)、平臺級仿真器RTL/Client/ServerRTL/ClientXML處理模塊平臺級仿真器RTL/ClientXML處理模塊數(shù)據(jù)庫管理模塊圖三基于XML的分布交互式作戰(zhàn)仿真體系結(jié)構(gòu)基于XML的數(shù)據(jù)交換格式具有如下突出的優(yōu)點:可增加自描述、可擴展，具有語言特征的標(biāo)記，使得數(shù)據(jù)的含義十分直觀；在DTD/XMLSchema的幫助下可以創(chuàng)立出更加智能的文檔；具有標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一、通用的解析器接，防止了特定的文檔格式的限制；假設(shè)是標(biāo)記的含義還不夠明確和充分，可自由注釋，而不會影響文檔的解析；在符合DTD標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可以根據(jù)需要調(diào)整數(shù)據(jù)在文檔中的次序，而不會影響文檔的解析；通過查詢接〔自己開發(fā)或其它軟件等〕，可以方便地在大型XML文檔中查詢、抽取出滿足用戶需求，具有語義特征的數(shù)據(jù)；結(jié)合XSL，可以根據(jù)需求，方便地將某些數(shù)據(jù)以特定的樣式加以顯示；與數(shù)據(jù)庫有良好的接，大批量的XML的文檔可以采用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲和管理。2.2仿真系統(tǒng)的智能化智能Agent具有自主性〔autonomy〕、智能性〔intelligence以及通訊和協(xié)作能力〔CommunicationandCooperatiOn并且，智能仿真Agent具有學(xué)習(xí)、推理、規(guī)劃以及輔助決策等能力。將智能Agent與仿真建模技術(shù)相結(jié)合，可以充分而有效的利用知識的表示方法以及各種學(xué)習(xí)算法，推理方法等人工智能領(lǐng)域的研究成果。時鐘探測器控制器效應(yīng)器內(nèi)部狀態(tài)控制規(guī)則環(huán)境時鐘探測器控制器效應(yīng)器內(nèi)部狀態(tài)控制規(guī)則環(huán)境圖四Agent的控制論模型多Agent系統(tǒng)〔MAS，Multi-AgentSystem方法吸取了分布式人工智能和人工生命的理論，提供了解決復(fù)雜問題的分而治之的方法，能夠解決規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題°MAS最大的特點在于系統(tǒng)內(nèi)Agent間的動態(tài)交互性°MAS技術(shù)用于仿真領(lǐng)域，十分適于建立非線性和復(fù)雜的系統(tǒng)模型。通過使用MAS，對非線性系統(tǒng)的組件實體利用Agent進(jìn)行建模，而它們之間的交互關(guān)系可用Agent間的交互來建模。工程產(chǎn)品概述3.1軟件分布式交互仿真系統(tǒng)框架；用XML構(gòu)建和表示HLA對象模型例子。3.2文檔系統(tǒng)設(shè)計報告；技術(shù)實現(xiàn)報告；用戶操作手冊；軟件測試報告；軟件維護(hù)手冊。實施方案4.1任務(wù)分解基于HLA，構(gòu)建分布式仿真系統(tǒng)的框架；基于XML，設(shè)計HLA對象模型的構(gòu)建和表示方法;基于多agent實現(xiàn)仿真系統(tǒng)的智能化