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4\o"CurrentDocument"1.4定義4\o"CurrentDocument"技術可行性分析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任務分解7\o"CurrentDocument"4.2進度7\o"CurrentDocument"4.3預算7\o"CurrentDocument"4.4關鍵問題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)的設計和實現(xiàn)的應用背景、技術可行性研究、工程產品、開發(fā)方案、預算等。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)是復雜大系統(tǒng)，技術復雜、本錢昂貴、風險高，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)效能進行評估，在研發(fā)和部署之后也不能進行實戰(zhàn)演練，不可能靠數(shù)學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，網(wǎng)絡通信技術和人工智能技術的開展，系統(tǒng)仿真技術已經(jīng)從簡單的純數(shù)字仿真，開展到現(xiàn)在的復雜系統(tǒng)的綜合仿真。仿真的范圍和規(guī)模得到了極大的擴展，其復雜程度和相應的研發(fā)費用也急劇增加。如何降低綜合仿真系統(tǒng)的復雜度和研發(fā)費用，成為目前綜合仿真系統(tǒng)研究的熱點和難點所在。高層體系結構〔HLA〕是建模和仿真通用技術框架的核心，在可重用性互操作方面給出了一系列的標準和協(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，如仿真工程中與應用領域和仿真目的相關的資源庫〔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，還將不斷產生大量新的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通常具有分布、異構、層次性、結構化、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)交換標準的支持。因此，如何根據(jù)一定的模式，制定和完善相應的數(shù)據(jù)和模型標準，建立標準的數(shù)據(jù)交換格式，對仿真系統(tǒng)中的各個節(jié)點進行有效的信息集成，是非常有必要進行研究的。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)任務基于HLA，構建分布式仿真系統(tǒng)的框架；基于XML，設計HLA對象模型的構建和表示方法；基于多agent實現(xiàn)仿真系統(tǒng)的智能化。1.4定義XML:eXtensibleMarkupLanguageHLA:HighLevelArchitect高層體系結構；DIF：數(shù)據(jù)交換格式；DTD:DocumentTypeDefinition檔類型定義。技術可行性分析2.1基于XML的分布式仿真XML的出現(xiàn)，為分布、異構的先進分布仿真系統(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)的體系結構平臺級仿真器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)仿真體系結構平臺級仿真器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)仿真體系結構基于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；具有標準、統(tǒng)一、通用的解析器接，防止了特定的文檔格式的限制；假設是標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標準的前提下，可以根據(jù)需要調整數(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具有學習、推理、規(guī)劃以及輔助決策等能力。將智能Agent與仿真建模技術相結合，可以充分而有效的利用知識的表示方法以及各種學習算法，推理方法等人工智能領域的研究成果。時鐘探測器控制器效應器內部狀態(tài)控制規(guī)則環(huán)境時鐘探測器控制器效應器內部狀態(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，提供了解決復雜問題的分而治之的方法，能夠解決規(guī)模龐大、結構復雜的問題°MAS最大的特點在于系統(tǒng)內Agent間的動態(tài)交互性°MAS技術用于仿真領域，十分適于建立非線性和復雜的系統(tǒng)模型。通過使用MAS，對非線性系統(tǒng)的組件實體利用Agent進行建模，而它們之間的交互關系可用Agent間的交互來建模。工程產品概述3.1軟件分布式交互仿真系統(tǒng)框架；用XML構建和表示HLA對象模型例子。3.2文檔系統(tǒng)設計報告；技術實現(xiàn)報告；用戶操作手冊；軟件測試報告；軟件維護手冊。實施方案4.1任務分解基于HLA，構建分布式仿真系統(tǒng)的框架；基于XML，設計HLA對象模型的構建和表示方法;基于多agent實現(xiàn)仿真系統(tǒng)的智能化