基本介紹
- 中文名：仿真執行程式
- 外文名：emulated executive
- 學科：計算機科學
- 定義：用於實現某種仿真模型的程式
- 有關術語：仿真
- 目的：分析目標實際情況
簡介,仿真模型,層次,仿真執行程式設計,
簡介
仿真執行程式是用仿真語言實現仿真模型的電腦程式，方便人們對系統、事務或流程進行深入理解。實現仿真執行程式一般需要先建立數學模型；根據研究目的，設計程式框架；用仿真平台和仿真語言實現和調試程式；如有必要重複上述步驟。仿真執行程式仿真模型進行分類可以連續仿真執行程式與離散事件仿真執行程式。二者的主要區別是連續系統的數學模型一般可用方程來加以形式化描述，而離散事件系統的數學模型難以用方程加以形式化描述，往往要用一組邏輯條件及實體流程圖來加以描述。
仿真模型
仿真是基於模型的活動，模型建立、實現、驗證、套用是仿真過程不變的主題。隨著時代的發展，仿真模型包含的內容大大擴展，建模方法日益多樣，模型互動性和重用性變得越來越重要，模型的校核與驗證的成為仿真中必要的步驟。仿真模型的種類隨著被仿真對象的豐富而日益廣泛。從最簡單運動方程描述的模型到描述複雜大系統發展變化規律的仿真模型，仿真模型的種類涵蓋了仿真所涉及的各個領域。如此之多的仿真模型，需要研究科學的分類方法，使各種仿真模型能夠歸屬到一定類別中，對建模和驗模方法的選擇、仿真模型的管理變得非常重要。仿真模型可以按照其模擬的對象不同而加以分類，如飛機模型、核反應堆模型，也可以根據仿真模型建立的方法進行分類，又可以依據其仿真中不同階段加以分類，如概念模型、數學模型、計算機實現模型等。隨著仿真研究對象的擴展，對仿真模型的分類研究應成為仿真概念研究的一個重要課題，這是進一步發展仿真理論的需要。對建模方法論提出新的要求，包括但不限於： 仿真研究對象越來越複雜，需要研究複雜系統建模的方法；仿真的精度和可信度要求越來越高，需要研究提高所建立模型的精度方法；同樣的仿真研究對象，在不同仿真系統中要反映出不同的屬性，需要在建模時考慮具體的要求，並研究仿真模型簡化、細化、聚合、解聚的方法；仿真模型建立要反映仿真工程性越來越強的變化趨勢，強調仿真建模及其使用工具的標準化；仿真建模人員不僅要考慮建立模型本身的要求，同樣需要考慮驗模的要求；建模過程應反映對仿真系統全面的配置、質量管理要求的變化，建立完備的模型檔案，對模型的屬性及其建立過程加以記載和科學管理。
層次
仿真系統的體系結構層次化是隨著仿真套用複雜化而出現並發展的。這同一般的軟體系統發展的規律是一致的。仿真系統體系結構的層次化有利於仿真設計和開發工作，同時大大提高了仿真系統開放性、擴展性和可管理性。一般地，仿真系統體系結構包括基本的四個層次：
資源層
提供仿真套用所需的各種標準化數據，如地理數據、環境數據、氣象數據等方面的參數，還應當包括仿真套用管理所需的各類信息；
支撐環境層
包括建模支撐環境和運行支撐環境，作為仿真套用的“作業系統”，可以提供仿真套用過程中所需的各種接口和標準處理流程的調用，運行支撐環境的典型代表是 HLA 中的 RTI；
仿真模型層
包括完成仿真套用所需的各種仿真模型設計及其實現，仿真模型的互操作應在這個層次中加以定義，在 HLA 中，仿真模型層中的工作應包括按照 OMT 的要求聯邦對象模型（FOM）和仿真對象模型（SOM）；
分析評估層
對仿真的過程和結果加以分析評估已經成為仿真系統內含的重要功能，因此在仿真系統體系結構中應當包括分析評估層，提供對仿真過程的監控和仿真結果的評估等高層次任務的支持。
仿真執行程式設計
按照結構性質，有結構化程式設計與非結構化程式設計之分。前者指的是具有結構性的程式設計方法與過程。它具有由基本結構構作複雜結構的層次性，後者反之。按照用戶要求，有過程式程式設計與非過程式程式設計之分。前者指的是使用過程式程式設計語言的程式設計；後者則指使用非過程式程式設計語言的程式設計；按照程式的成分性質，有順序程式設計、並發程式設計、並行程式設計、分散式程式設計之分。順序程式設計是設計、編制和調試順序程式的方法與過程。並發程式設計是設計、編制和調試並發程式的方法與過程；並行程式設計、分散式程式設計的含義依此類推。
