大规模联邦仿真中实体迁移及其时间同步研究(二)--实体迁移中的时间同步

实体迁移技术有利于改善大规模分布式仿真系统的性能,其中迁移期间的时间同步是其关键与难点．基于HLA联邦仿真框架,研究了实体迁移中的时间同步机制;分析了迁移期间邦元的状态变迁情况;给出了旧邦元转发消息以及新邦元接收和处理消息时所需的同步策略;保证了按时戳序处理消息．迁移期间新旧邦元逻辑时间同步,防止了丢失消息或重复处理同一消息等现象,也能撤销消息,以便乐观同步．     

RTI中时间推进机制的研究

作为高层体系结构HLA 的软件实现, RTI 按照HLA 接口规范的定义, 提供了支持分布式交互仿真实现的服务。其中时间管理是一类很重要的服务, 是为了保证正确地实现成员间仿真时间的协调推进和数据交换。通过一个具体的例子, 对RTI 中的保守时间推进机制进行了深入分析, 并研究了时间管理中的LBTS 的计算、避免死锁的策略等问题。     

CSCW协同建组协商策略研究

提出了一个支持协商建立协同工作组的自动协商策略集合。该策略集基于PFCSP限制表示框架将时间和资源因素综合考虑,克服了相关协商策略分离研究的限制。其中反提案生成结合使用了“折中”和“放松”两种策略, 建组协商中特有的“组策略”被提出用于支持在建组内部统一意见的meta协商。通过分析各策略属性、通信开销和计算量,对该策略在协商建组环境下的正确性和有效性进行了验证,并以实例说明了策略的应用过程。     

无线网络非理想反馈下有序数据的渐进式传输

“有序”数据指的是数据间具有特定优先级关系的一类数据。降低“有序”数据传输时的排序时延和解码时延是提高“有序”数据业务的用户服务体验的关键问题。在非理想反馈条件下,基站仅能正确接收到部分用户反馈信息,导致重传效率降低。针对反馈丢失情况下的包重传问题进行研究,对发送端无法接收到反馈信息的事件进行了分析,提出了三种启发式的包更新策略。大量的仿真实验结果表明,在所提出的三种包更新策略中,全包更新策略对应的包重传方案的完成时间和总接入时间优于其余两种策略。     

多工作日历下流水作业调度遗传优化方法

针对多工作日历下的流水作业调度问题，提出了一种遗传优化方法。首先，提出了基于多工作日历的时间推算方法，解决了多工作日历下流水作业调度的关键问题：以Excel为平台设计了“工作制”工作表和“设备”工作表，在“设备”工作表中为每台设备指定工作制并设定工作时段；在此基础上，以Excel VBA为平台设计了5个基于工作日历的时间推算函数。其次，以Excel VBA为平台设计了遗传算法用于求解问题：个体采用整数编码方式，交叉操作采用“交换交叉”方式，变异操作采用“交换变异”方式，解码过程采用基于多工作日历的时间推算方法准确计算各工序开工和完工时刻。最后，通过案例分析验证了所提方法的有效性。     

基于强化学习的无人坦克对战仿真研究

对标准的强化学习进行改进,通过引入动机层,来引入先验知识,加快学习速度。策略迭代选择上,通过采用“同策略”迭代的Sarsa学习算法,代替传统的“异策略”Q学习算法。提出了基于多动机引导的Sarsa学习（MMSarsa）算法,分别和Q学习算法、Sarsa学习算法在坦克对战仿真问题上进行了三种算法的对比实验。实验结果表明,基于多动机引导的Sarsa学习算法收敛速度快且学习效率高。     

HLA仿真系统中Lookahead的分析与动态调整策略

在HLA仿真系统中，Lookahead是影响系统性能的重要参量，对Lookahead的管理也是实现邦元程序的重要内容。采用时间分段的方式重新定义HLA仿真系统中的Lookahead，很好地解决了仿真运行中时戳增量改变较大的问题。在此基础上提出的Lookahead动态调整算法考虑了邦元程序对要接收事件的经验值，可以有效提高系统运行性能，协助邦元程序设计。     

基于基元模型的产品创意设计方法与表征研究

为打破传统 “设计直觉、灵感”生成过程“黑箱”,运用可拓学基元理论, 构建创意设计阶段基元模型,结合工业设计学科属性,提出“异特征”、“异量值”、“异规则”、 “关系同构”四个构思层面,明确分物元获取参照方法,以保证物元变换品质,得到基于基元 模型的产品创意设计方法及表征,有效提升产品创新品质。最后,以家用加湿器设计实例验 证了本方法的有效性、实用性和创新性。     

城市轨道交通客流需求分析模型及计算机仿真

针对传统“四阶段法”交通需求分析集聚特征显著、系统环境适应性差等问题以及城市交通系统很难进行实体仿真的缺陷,提出了一种基于城市综合公交统筹和TransCAD仿真的城市轨道交通客流分析模型。该模型基于“四阶段法”基本步骤,在第一阶段中,考虑了不同人口类别的出行强度和空间分布特征,给出了一种基于人口分类和出行目的的发生吸引模型;在交通分布中,引入K-因子和综合行程费用修正重力分布模型;在交通方式划分和分配中,结合合理系统结构边界和出行时间价值,对城市轨道交通客流分配进行精细配流。实验表明：通过对城市人口进行分类,考虑城市交通系统结构和各交通方式的出行广义费用可大大提高客流分析的精度和鲁棒性。     

图形演化下的图学学科

本文回顾了人类在适应自然、改造自然的过程中对图形的需求以及图形的发展对 社会进步的作用,从图形引出文字、图形引出数字的本源出发,追溯图之源。用一个“形” 、 “意” 、 “元” 、“用”四维结构演绎图形的属性、地位和作用,并从这 4 个维度分析图形的演化过程, 揭示了图形在“形”维度的高维化、“意”维度的深度化、“元”维度的融合化和“用”维度的 渗透化的发展趋势。阐述了在这个图形演化趋势下的图学科学的形成、变革与发展,揭示图学 科学的内涵。在此认知下给出了一个基于图形要素的图学学科框架体系。     

网格环境下的分布仿真事件调度研究

针对网格仿真中的事件调度问题,提出一种新的时序管理方法。该方法同时考虑网格仿真成员的按需模型服务调用与成员间的交互,对仿真中具体存在的事件进行分类,建立成员的相关局部事件触发矩阵和时序关系矩阵,并应用Mutli-AWS算法求解每个事件的开始时间。实验结果证明,该方法可以确保成员之间事件的时序关系,有效解决成员按需模型服务调用问题。     

基于HLA的仿真系结构及调度问题研究

HLA是构造建模与仿真通用技术框架的起点和基础.文中结合最新的HLA/RTI 技术文献,提出了基于HLA的分布-集中式仿真体系结构,提供针对该结构的多级调度方案, 并给出了时间Petri网性能模型和分析.这个方案结合了尽可能快的分析型仿真成员和独立 时间推进的实时仿真成员对时间服务的要求,能解决连续系统综合仿真中的实时协同问题, 具有实现简单、便于控制、易于扩展等优点,对充实HLA标准的可操作性具有现实意义.     

基于CORBA的HLA/RTI时间管理的实现

时间管理是HLA／RTI中重要的服务之一，时间管理服务的目的是保证RTI能在适当的时间以适当的方式和顺序将来自盟员的消息转发给相应的盟员，主要包括时间较准约束机制，逻辑时间推进和相关时间请求3部分，HLA时间管理由RTI和盟员共同完成，RTI提供相应的接口，以实现有效信息交换，该文提出了一个基于CORBA的时间管理实现方案。     

基于HLA的潜艇仿真时间管理研究

作为高层体系结构的软件实现,RTI提供了支持分布式交互仿真实现的服务.RTI提供的时间管理服务保证了正确地实现成员间仿真时间的协调推进和数据交换.潜艇作战仿真系统涉及的仿真节点多,仿真实时性要求高,各联邦成员之间的同步问题会影响到仿真系统的正常运行和仿真结果.通过分析RTI的时间管理机制,针对RTI技术在时间管理服务方面的特点和应用,探讨了使用保守时间推进机制的潜艇仿真时间管理的开发方法,并通过编程实现了仿真时间与墙钟时间的同步,保证了系统的真实性和可靠性.     

基于HLA的语音通信模拟系统

依据高层体系结构标准,通过分析语音通信模拟系统的体系结构,定义联邦成员的仿真对象模型,调用运行时间框架的API实现联邦成员的交互,根据语音通信实时仿真的特点,从应用层的角度提高语音通信模拟系统实时性,运用声明管理和数据分发管理进行数据过滤,设置全局时钟进行联邦成员间地时间同步。实验结果表明,采用的方法能够满足语音通信模拟系统的开发需求。     

基于TENA一致性问题的时间管理机制研究

为解决TENA体系结构在靶场测试与训练过程中可能产生的一致性问题,对一致性问题产生的原因进行了分析,提出了为基于TENA的分布交互系统增加相应的时间管理模块的方法,以解决事件一致性问题.结合TENA体系结构的特点,对时间管理模块中的时间管理策略和时间同步机制进行了研究,介绍和分析了其工作机理,并提出采用分组管理的LBTS计算模型,以减少网络中传输的数据量,提高时间同步效率.     

基于HLA的卫星通信链路分布式仿真的研究

该文首先对HLA进行了概述。其次介绍了卫星通信链路仿真系统的功能，该功能是由10个模型构成的基础模块和应用模块实现的；在此基础上提出了一种基于HLA的卫星通信链路分布式仿真系统的设计框架，构建了由11个联邦成员组成的卫星通信链路仿真联邦，并较为详细地阐述了仿真系统的联邦成员的设计和联邦成员间信息交互的设计，给出了联邦成员间信息传递关系的示意图，较好地解决了仿真系统各功能模型的同步、并行运行的问题；最后通过仿真得出了有关结论，为卫星通信链路、通信网络的设计与性能评估奠定了基础。     

在HLA／DDM中多播组的分配方法

DDM是HLA接口规范中定义的六大服务之一,它允许邦员声明其在路由空间中的分布区域和定购区域,从而达到减少HLA邦员间数据交换量的目的。具体实现方法是数据过滤,其核心问题是如何将邦员中具有相似的公布区域或定购区域的对象聚集到一个多播组中。解决这个问题的传统方法是基于固定网络的方法,但该法存在一定缺陷。本文提出了
三种新的可选方法,并对这些方法的过滤效果和计算开销进行了评估。     

Algorithm of simulation time synchronization over large-scale nodes

In distributed simulation, there is no uniform physical clock. And delay cannot be estimated because of jitter. So simulation time synchronization is essential for the event consistency among nodes. This paper investigates time synchronization algorithms over large-scale distributed nodes, analyzes LBTS （lower bound time stamp） computation model described in IEEE HLA standard, and then presents a grouped LBTS model. In fact, there is a default premise for existing algorithms that controi packets must be delivered via reliable transportation. Although, a theorem of time synchronization message＇s reliability is proposed, which proves that only those control messages that constrain time advance need reliability. It breaks out the default premise for reliability. Then multicast is introduced into the transmis- sion of control messages, and algorithm MCTS （multi-node coordination time synchronization） is proposed based on multicast. MCTS not only promotes the time advance efficiency, but also reduces the occupied network bandwidth. Experiment results demonstrate that the algorithm is better than others in both time advance speed and occupied network bandwidth. Its time advance speed is about 50 times per second when there are 1000 nodes, approximately equal to that of similar systems when there are 100 nodes.     

复杂虚拟试验运行支撑软件的性能测试研究

针对虚拟仿真环境中复杂虚拟试验运行支撑软件的性能需求设计测试指标,测试指标包括对复杂虚拟试验运行支撑软件联邦成员之间的属性更新延迟测试;在两个或多个联邦成员之间的吞吐量测试;在联邦成员连续请求时间推进的情况下,复杂虚拟试验运行支撑软件对其请求的响应时间的时间推进请求响应测试;对于上述测试指标,提出了相应的测试方案,通过对测试数据的分析与比较,结果表明,复杂虚拟试验运行支撑软件符合软件开发的各项性能要求,能满足某军工产品虚拟试验实时仿真的需要,并通过实际测试来验证了测试方法的实用性。