體系的建模與仿真

《體系的建模與仿真》是2017年3月出版的圖書，作者是（法）帕斯卡·康托（Pascal Cantot），（法）多米尼克·呂佐（Dominique Luzeaux）。

基本介紹

• 書名：體系的建模與仿真
• 作者：（法）帕斯卡·康托（Pascal Cantot）、（法）多米尼克·呂佐（Dominique Luzeaux）
• 譯者：卜廣志等
• ISBN：978-7-118-11175-0
• 頁數：272
• 定價：99.00
• 出版時間：2017年3月
• 裝幀：精裝
• 開本：16

內容簡介

21世紀以來，各類複雜系統日益增多，成為了工業與政府部門面臨的主要挑戰。這些複雜系統的構成類型多、體系結構關係複雜、屬性特徵維度廣，在社會生活、通信、交通、軍事等領域廣泛存在。為了研究這些複雜系統，出現了體系技術和體系工程的方法，及諸如美國老道明（OldDominate）大學國家體系研究中（NCOSE）等專門研究機構、《體系工程》國際期刊、定期召開的體系工程國際會議。體系研究已經成為目前系統工程領域的一個新熱點，研究成果紛紛湧現，從體系需求分析，到體系結構分析與設計、體系建模與仿真、體系綜合評估、體系實驗與驗證等多個方面。其中，對體系的建模與仿真研究是支撐開展其他研究的重要基礎，也是一個重難點問題。

這本由帕斯卡·康托（PascalCantot）和多米尼克·呂佐（DominiqueLuzeaux）主編的《體系的建模與仿真》一書，重點從建模與仿真的原理入手，結合大量實例進行研究，詳細地說明了將建模與仿真方法套用於複雜系統和體系問題的步驟。書中各章內容相對獨立，但又是一個完整的體系，與國內同類圖書相比，理論與實踐並重，適合於多方面的讀者。書中各章的作者都是法國軍方或仿真界的著名學者，具有豐富的理論和實踐經驗，相關內容非常值得我們借鑑。

圖書目錄

第一章仿真：歷史、概念與實例

1.1問題：仿真是針對複雜性的工具嗎？

1.1.1什麼是複雜系統

1.1.2體系

1.1.3為什麼要仿真

1.1.3.1對複雜性進行仿真

1.1.3.2為降低費用的仿真

1.1.3.3對危險事件的仿真

1.1.3.4對不可預知和不可復現事件的仿真

1.1.3.5對不可能和禁止事件的仿真

1.1.4沒有仿真可以嗎？

1.2仿真的歷史

1.2.1古代：戰略推演

1.2.2近代：理論基礎

1.2.3現代：信息技術革命

1.2.3.1計算機

1.2.3.2飛行模擬器與圖像生成

1.2.3.3從仿真到協同環境

1.3現實世界中的仿真實例

1.3.1空中客車公司

1.3.2法國裝備總署

1.4基本原理

1.4.1定義

1.4.1.1系統

1.4.1.2模型

1.4.1.3仿真

1.4.2分類

1.4.2.1粒度層次

1.4.2.2架構

1.4.2.3用途

1.4.2.4其他分類

1.5結論

1.6參考文獻

第二章建模原理

2.1建模簡介

2.2模型的分類

2.2.1靜態的/動態的

2.2.2確定的/隨機的

2.2.3模型的質量

2.2.3.1簡單性

2.2.3.2準確性

2.2.3.3有效性

2.2.3.4效率

2.3建模過程

2.3.1總體過程

2.3.2問題描述

2.3.3目標與組織

2.3.4對系統的分析

2.3.4.1靜態的系統分析

2.3.4.2動態的系統分析

2.3.5建模

2.3.6數據收集

2.3.6.1數據的目的

2.3.6.2數據來源

2.3.6.3數據的校核與驗證

2.3.7編碼與實現

2.3.7.1架構的選擇

2.3.7.2資料的不透明

2.3.7.3程式的質量

2.3.8校核

2.3.9驗證

2.3.10運行

2.3.11結果的運用

2.3.12最終報告

2.3.13交付與使用

2.4仿真項目管理

2.5結論

2.6參考文獻

第三章建模與仿真中的可信性

3.1技術作戰研究與仿真

3.2基於仿真工具進行技術作戰研究的示例

3.2.1對防空系統的壓制

3.2.2重型直升機

3.3對技術作戰仿真的VV&A

3.3.1官方定義

3.3.2可信性

3.3.3本領域的關鍵角色

3.3.3.1DMSO

3.3.3.2國際組織

3.3.3.3VV&A技術在法國的發展

3.4VV&A問題

3.4.1關心的要素

3.4.1.1概念模型

3.4.1.2計算機化的模型

3.4.1.3仿真與仿真聯邦

3.4.1.4數據

3.4.1.5想定

3.4.2校核與驗證技術

3.4.2.1非形式化技術

3.4.2.2靜態技術

3.4.2.3動態技術

3.4.2.4形式化技術

3.4.3VV&A方法

3.4.3.1SW-CMM和ISO方法

3.4.3.2關於VV&A的備忘錄

3.4.3.3巴爾奇的評估（確認）過程

3.4.3.4ITOP WGE 7.2

3.4.3.5通用的V&V過程

3.4.3.6REVVA

3.4.3.7ASCI（Sandia國家實驗室）的V&V指南：PIRT規劃

3.4.3.8層次化的驗證過程：MIRT

3.4.4VV&A過程的職責

3.4.5驗證的級別

3.4.6確認

3.5結論

3.5.1驗證技術

3.5.2驗證方法

3.5.3展望

3.6參考文獻

第四章系統和環境建模

4.1概述

4.2對時間的建模

4.2.1實時仿真

4.2.2步進式仿真

4.2.3離散事件仿真

4.2.4選用哪種方法

4.2.5分散式仿真

4.3對物理規律的建模

4.3.1理解系統

4.3.2構建方程組

4.3.3對空間的離散採樣

4.3.4求解問題

4.4對隨機現象的建模

4.4.1隨機過程

4.4.2機率的使用

4.4.3統計學的運用

4.4.4隨機數生成器

4.4.5隨機仿真的運行與結果分析

4.5對自然環境的建模

4.5.1自然環境

4.5.2環境資料庫

4.5.3SEDB的建立

4.5.4SEDB的質量

4.5.5坐標系

4.5.6格式的多樣性

4.6對人類行為的建模

4.6.1問題和局限

4.6.2什麼是人的行為

4.6.3決策過程

4.6.4對環境的感知

4.6.5人的因素

4.6.5.1外部因素

4.6.5.2內部狀態

4.6.6建模技術

4.6.6.1人工神經網路

4.6.6.2多Agent系統

4.6.6.3基於規則的系統

4.6.6.4模糊邏輯

4.6.6.5有限狀態自動機

4.6.6.6貝葉斯網路

4.6.6.7進化算法

4.6.7展望

4.7參考文獻

第五章複雜系統的建模與仿真：對結果解釋的缺陷與局限

5.1概述

5.2複雜系統、模型、仿真，及其與現實的聯繫

5.2.1系統

5.2.2複雜性

5.2.3概念的難點：模型、建模和仿真

5.2.3.1描述

5.2.3.2特定語言

5.2.3.3現象

5.3複雜系統仿真的主要特點

5.3.1非線性：複雜性的關鍵

5.3.1.1分解和重構與不可逆性

5.3.1.2局部到整體的轉換與渾沌

5.3.1.3可預見性與不可預見性

5.3.1.4對干擾的敏感性

5.3.2電腦計算的局限：可數性和可計算性

5.3.3離散或連續模型

5.4多種模型的綜述

5.4.1方程式法

5.4.2計算法

5.4.3定性的現象方法

5.4.3.1標度規律

5.4.3.2突變理論的套用

5.4.4定性結構方法：分類理論的套用

5.5示例：基於效果和鎮壓叛亂的軍事行動

5.6結論

5.7參考文獻

第六章仿真引擎和仿真框架

6.1引言

6.2仿真引擎

6.2.1狀態變數的演化

6.2.2事件和因果關係的管理

6.2.3仿真模式

6.2.3.1連續仿真

6.2.3.2離散仿真

6.2.3.3混合仿真

6.2.4示例

6.2.4.1連續方法

6.2.4.2離散方法

6.2.4.3解析方法

6.3仿真框架

6.3.1軟體工程的一些基本觀點

6.3.1.1有效性

6.3.1.2可靠性

6.3.1.3擴展性

6.3.1.4重用性

6.3.1.5兼容性

6.3.1.6效率

6.3.1.7移植性

6.3.1.8可驗證性

6.3.1.9完整性

6.3.1.10易用性

6.3.2框架

6.3.3框架使用的障礙

6.3.3.1組織

6.3.3.2人員因素

6.3.3.3要求的多樣性

6.3.3.4已有的模型

6.3.3.5變革的阻力

6.3.4詳細示例：ESCADRE

6.3.4.1歷史回顧

6.3.4.2架構

6.3.4.3基本概念

6.3.4.4實例：空戰套用

6.3.4.5ESCADRE的後繼者：DirectSim

6.3.4.6框架外圍

6.4模型的利用

6.5結論與展望

6.6參考文獻

第七章分散式仿真

7.1概述

7.1.1原理

7.1.2分散式仿真的歷史

7.1.3相關定義

7.1.3.1分散式仿真系統

7.1.3.2綜合環境

7.1.3.3“聯邦”和“聯邦成員”

7.1.3.4實體、對象、屬性、互動和參數

7.1.4仿真中的互操作性

7.1.5標準化

7.1.6分散式仿真的優點和局限

7.1.7其他因素

7.1.7.1可視化工具

7.1.7.2計算機生成兵力

7.1.7.3其他工具

7.2分散式仿真的基本原理

7.2.1一些關鍵原則

7.2.2更新屬性

7.2.3互動

7.2.4時間管理

7.2.5航跡推算法

7.2.6多層建模

7.2.7本節小結

7.3主要的互操作標準

7.3.1歷史

7.3.2HLA

7.3.2.1HLA的原理

7.3.2.2“架構”和“高層”

7.3.2.3功能描述和相關術語

7.3.2.4HLA標準

7.3.2.5優點和缺點

7.3.3DIS

7.3.3.1原理

7.3.4TENA

7.3.4.1主要原理

7.3.4.2目標

7.3.4.3主要特徵

7.3.4.4TENA小結

7.3.5分散式仿真的未來：LVC AR研究

7.3.6分散式仿真中用到的其他標準

7.4方法層面：分散式仿真的工程過程

7.4.1FEDEP

7.4.2SEDEP

7.4.3DSEEP

7.5結論：當前技術發展水平：正在走向“真正的”互操作

7.6參考文獻

第八章作戰實驗室的概念

8.1簡介

8.2法國：技術作戰實驗室（LTO）

8.2.1歷史回顧

8.2.2LTO的目的

8.2.3LTO的原理

8.2.4LTO的服務

8.2.5實驗過程

8.2.6實驗詳析：鳳凰2008

8.2.7LTO的評估和未來展望

8.3英國：Niteworks項目

8.4結論與展望

8.5參考文獻

第九章結論：從仿真那裡期望得到何種投資回報

9.1仿真對於採辦的回報

9.2針對靈活運用仿真獲得回報的經濟性分析

9.2.1SBA的額外費用

9.2.2不可預知事件或不良規劃生成的額外費用

9.3多項目採辦

9.4幾乎是明確的結論：成功的條件

9.5參考文獻

作者簡介

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