基于网格环境的协同CAE系统的构架及理论研究

为解决面向多任务多用户的协同CAE系统可能会产生的问题,提出了利用网格计算技术来增加协同CAE分析系统的计算资源,研究了基于网格计算技术的协同CAE系统框架结构以及工作原理.首先对网格系统的核心模块--中间件进行了设计,然后对网格计算节点及节点状态迁移的实现等方面进行了研究,最后详细研究了网格系统最根本的问题--节点资源配置和调度问题,利用模糊评价法实现了对网格资源的调度.研究表明用网格计算技术来实现协同CAE系统具有很大的优势.     

基于特征实体造型的CAD-Grid分布式系统的实现

创新性地设计了一个基于特征实体造型的CAD-Grid分布式系统(CGDS)的框架。展现了一个新的基于网格技术的分布式协同CAD系统环境,该系统平台以通用网络为基础,以各种CAD设计资源为结点,以网格平台中间件GlobusToolkit3.0为桥梁,整合了由网络服务实现的任务动态调度、分布式执行的机制,实现资源共享、协同设计,加快了CAD实体建模。通过实例验证了系统的可行性和可操作性。实验证明,并非节点数越多越好,只有当节点数与零件图个数遵循Amdahls法则时,其加数比和效率达到最佳值。     

支持协同制造的制造网格平台研究

为支持虚拟企业间的协同，借鉴网格技术和网络化制造运行机制，讨论了制造网格的定义，提出了制造网格体系结构及制造网格协同制造平台模型。通过采用Globus Tookit3提供的元计算目录服务和各种组件，设计了制造网格资源管理系统，实现了制造资源的封装、发布、搜索、信任评估、优选评估等管理。结合Agent技术开发了制造网格任务管理系统，实现了制造网格制造任务的分解、分配、调度等管理。建立了应用原型，说明了制造网格平台的应用过程。     

基于网格门户的产品异地协同设计平台

为支持动态联盟环境下的产品协同设计过程,提出了基于网格门户的产品异地协同设计平台.该平台以抽象的协同设计概念模型为基础,通过开放式网格服务框架,实现联盟实体应用软件集成与设计资源共享.利用基于任务分解结构与最小成本值的调度策略,进行平台项目任务调度;采用可扩展标记语言与轻量级目录访问协议相结合的方法,实现网格资源的描述与发现;以产品开发与管理过程为导向,展示平台对横向与纵向协同设计模式的支持.最后,研究了平台开发的关键技术,并以某型飞机设计项目为例,验证了平台的功能性.     

基于网格原理的跨企业协同制造平台

为了支持企业间的制造协同,参考网格的运行机制,提出了基于网格的跨企业协同制造平台。该平台包括制造资源管理系统、制造任务建模系统和制造任务管理系统等3个相关的系统和面向网格的协同工具。采用Agent及领域知识模型支持平台的资源管理、任务建模、资源调度、任务分配及制造过程管理等。分散的制造企业可以通过Internet,利用协同制造平台建立全球制造网络,实现对市场的快速和敏捷响应。     

基于智能代理的网格服务调度研究

为有效解决网格计算环境中的负载平衡和容错问题,提出了面向传统和服务执行方式的分布式调度模型。在该模型中,采用冗余和智能代理技术,以解决网格服务级的负载平衡和容错,同时兼顾了任务级的运行情况。通过引入并定义信誉度的概念,简洁地表征网格资源和网格服务的可用性,同时将其作为调度决策和代理实施的重要工作参数。系统利用环境监测代理检测网格环境,设计平衡代理以辅助调度器来完成动态负载调整和容错。各代理之间利用代理通信语言来进行信息交换。进行相宜的模拟试验,结果表明此模型及其辅助机制能较好地适应网格环境。     

仿真网格中协同建模网格服务研究及实现

为了将建模/仿真/项目管理技术协同,集成地应用于复杂系统虚拟样机的全生命周期,给出了仿真网格原型系统体系结构.介绍了六类典型协同建模网格服务及其应用门户的实现方案及应用方式,实现了协同建模环境中计算资源、模型资源、数据资源的共享,以及多媒体研讨厅环境和二维/三维可视化功能的网格化集成,以此支持基于广域网的复杂产品虚拟样机协同设计过程.该原型系统已在有关项目中得到应用验证.     

基于网格的产品异地协同设计平台

为了更好的共享企业设计资源,提高产品的设计效率,提出了基于网格的协同设计平台(GCD)的概念.通过开放网格服务框架(OGSA),建立了GCD的体系结构.分析了GCD的协同模型以及支持纵横向协同的产品设计模式,并采用XML技术文档对网格资源进行描述,利用GT4.0实现GCD中的服务,并基于Web开发了GCD的相关门户实例.该技术能为分布在异地的设计人员提供高级的网格服务,从而最大程度地实现资源共享和协同工作,为产品异地协同设计的实施提供了新的解决思路和方法.     

基于网格的网络化制造平台集成研究

提出了一种基于网格的网络化制造平台集成系统,该系统由网格应用系统来实现网格资源的查询和匹配,利用工作流管理系统来实现相关任务的流程控制,完全实现系统的自动化。其次分析了系统的关键技术,重点研究了结构中涉及到的封装问题,提出了将制造平台的各个功能模块分别进行封装,在封装的基础上集成网格资源的处理标准,为网络化制造平台的集成提供一定的技术基础和实现保障。     

失效恢复机制下的网格任务冗余调度优化

网格技术是目前学术界和工业界解决计算密集型问题的一种重要工具.由于网格系统的复杂性,网格在可靠性方面仍面临着诸多问题.针对目前网格服务可靠性低的问题,引入本地失效恢复机制,并允许资源自行调节网格任务生存时间以及失效恢复次数,从而建立更加符合实际的网格服务可靠性模型.在建模中,采取网格任务冗余调度方式,以进一步提高网格服务可靠性.基于建立的考虑失效恢复机制的网格服务可靠性模型,建立费用约束下的资源冗余调度优化模型,以获得网格服务可靠性最大的任务调度策略.针对该NP问题,采用遗传算法对该优化问题进行求解,并在求解过程中设计专门的修正算子校正不可行个体,以保障算法的正常运行.算例分析验证了算法的有效性.