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建模與驗模方法ppt課件-資料下載頁

2025-05-05 18:51本頁面
  

【正文】 語言: 每個語句表示一個動作,臨時實體在語句間傳遞,形成仿真模型的邏輯結構。SLAM 仿真語言: 用事件調度法、進程交換法描述臨時實體進程,臨時實體觸發(fā)離散事件發(fā)生、狀態(tài)值變化,狀態(tài)值過閾值時刻觸發(fā)事件。SIMAN 仿真語言: 仿真過程分成:模型處理、試驗處理、仿真運行、仿真輸出,使建模與仿真試驗分離。SIMSCRIPT 仿真語言: 由事件表、時間推進程序控制仿真運行。第五節(jié) 面向對象的仿真一、基本概念: 對象 :數(shù)據(jù)結構(屬性) + 操作方法(成員函數(shù))。 對象是個程序模塊,作為運行的基本實體。 通過執(zhí)行成員函數(shù)可改變屬性值。 消息 :完成信息處理的對象間的通信機制。 發(fā)送對象通過消息對接收對象提出要求, 接收對象使用消息中提供的參數(shù)執(zhí)行自己的成員函數(shù), 接收對象可以返回應答信息給發(fā)送對象,但并非必須! 對象類 :具有某些共同屬性和行為的一類對象。 對象類可實例化成若干個對象, 同一類對象的屬性值可以不同, 方法 (成員函數(shù)):通過執(zhí)行成員函數(shù)可改變對象屬性值。二、基本特征: 封閉性 :將對象的屬性 (數(shù)據(jù) )和方法 (使用數(shù)據(jù)的方法 )進行包裝。 僅能被同類對象中的成員函數(shù)直接訪問, 不允許其它類對象的介入。 將對系統(tǒng)的影響限制在對象內。 繼承性 :各子類繼承父類的數(shù)據(jù)結構和操作方法,成為共性, 各子類還要增加自己的特性。 改變父對象會影響所有子對象; 改變子對象不影響其它子對象和父對象。 多態(tài)性 :接收同一消息時,不同對象產(chǎn)生不同結果。 即:用不同對象可產(chǎn)生不同結果。 而面向過程的非多態(tài)情況下,須用條件判斷產(chǎn)生不同結果。 動態(tài)聯(lián)編 :可在運行時動態(tài)改變數(shù)據(jù)結構與操作方法。 三、面向對象系統(tǒng)開發(fā)步驟:面向對象的分析( OOA): 通過對象識別確定類;通過結構識別確定類層次結構, 通過實例間的映射關系識別確定消息關聯(lián)。 面向對象的設計( OOD): 概要設計:定義類及類層次結構中的數(shù)據(jù)結構、外部接口。 (結構設計) 詳細設計:確定軟件硬件開發(fā)環(huán)境,細化概要設計結果。 (功能設計) 面向對象的程序設計( OOPD): 由源代碼實現(xiàn)詳細設計內容。四、面向對象的仿真: 面向對象仿真的程序語言有三類:一般的面向對象語言(如 C++); 面向 AI 的面向對象語言 ;專門的面向對象仿真語言和軟件包(如 Smalltalk); 類 結構設計工作: 仿真算法類庫:匯集了數(shù)值解法;參數(shù)模型類庫:對象初態(tài)、仿真設置參數(shù) (仿真時間、步長 );仿真模型類庫:實體的仿真基類、作戰(zhàn)環(huán)境仿真基類;實驗框架類庫:仿真實驗設計,即定義實驗條件: 初始化設置、輸入調度方案、觀測變量、終止條件、數(shù)據(jù)收集。第六節(jié) 模型的校核、驗證、確認( VVamp。A)校 核 (Verification): 確定仿真系統(tǒng)是否正確地表達了開發(fā)者的概念。驗證 (Validation): 根據(jù)仿真目的,確定仿真系統(tǒng)代表真實系統(tǒng)的準確程度。確認 (Accreditation): 官方、專家、用戶根據(jù)應用目的接授仿真系統(tǒng)時, 對仿真系統(tǒng)進行的資格認可。VVA 過程貫穿于建模與仿真的全生命周期,保證模型的可信度。VVA 步驟:確定 VVA 需求: 根據(jù)對 Mamp。S 的需求,確定 VVA 評估標準。制定 VVA 計劃: VVA 人員設計 Mamp。S 的 VVA 計劃,明確 VVA 參與者的責任。概念模型校核 : 校核 概念模型滿足 Mamp。S 需求,(假設、算法、約束的正確性, 數(shù)據(jù)的有效性,仿真系統(tǒng)性能指標是否滿足) 驗證仿真系統(tǒng)的可信度,確定模型可接收的標準。仿真系統(tǒng)設計校核: 建立仿真系統(tǒng)設計與概念模型間的對應關系,軟硬件考慮。仿真實現(xiàn)校核: 代碼校核、硬件校核、初始數(shù)據(jù)校核、系統(tǒng)集成校核, 保證仿真實現(xiàn)的正確性。仿真結果驗證: 仿真結果與真實結果比較, 驗證仿真系統(tǒng)與實際系統(tǒng)的一致程度。評估仿真系統(tǒng)的可用性,匯總各階段材料, 綜合各階段校核與驗證結果,給出仿真系統(tǒng)確認結論。VVA 的基本原則:相對正確原則: 建模過程中須進行假設、簡化, VVA 的目的是確保仿真系統(tǒng)針對某個應用目標是可用、可信的。有限目標原則: 仿真系統(tǒng) VVA 圍繞應用目標和功能需求進行。全生命周期原則: VVA 工作貫穿于仿真系統(tǒng)設計、開發(fā)、維護全生命周期,每個階段都要根據(jù)研究目標對研究內容安排 VVA 活動,盡旱發(fā)現(xiàn)問題。必要不充分原則: 若仿真結果正確、可接受,則仿真系統(tǒng)可通過 VVA; 反之,仿真系統(tǒng)通過 VVA, 并不表明仿真結果永遠正確! 因 VVA 是針對仿真系統(tǒng)的應用目標和需求而制定的。條件性原則: 仿真系統(tǒng)的確認是相對研究目標而言的, 對不同研究目標,須對仿真系統(tǒng)重新評估。全局性原則: 仿真系統(tǒng)內各模塊的正確性,不能保證整個仿真系統(tǒng)的正確性。 整個仿真系統(tǒng)的正確性,須對系統(tǒng)整體進行校核、驗證。程度性原則: 確認結論說明了仿真系統(tǒng)針對應用目標的可接受程度。創(chuàng)造性原則: 仿真系統(tǒng)的 VVA 人員運用應用領域知識洞察 VVA 設計。計劃與記錄: 良好計劃是 VVA 成功的開始, 記錄是對過去 VVA 工作的總結,又作為今后 VVA 的工作基礎。分析性原則: 對于無法通過測試來檢驗的問題,要充分利用系統(tǒng)分析人員的知識、經(jīng)驗。1相對獨立性原則: 要保證對仿真的 VVA 工作具有一定程度的獨立性,避免仿真系統(tǒng)開發(fā)者干預 VVA 結果。1數(shù)據(jù)正確性原則: 要保證 VVA 所需數(shù)據(jù)經(jīng)校核、驗證、確認后,被證明是正確、充分的。數(shù)據(jù)不正確、不合適,會導致模型、仿真、 VVA 的失敗。VVA 組織:VVA 有關人員: Mamp。S 開發(fā)者、 Mamp。S 用戶、 VV 代理、 A 代理。 由 Mamp。S 用戶指定 Mamp。S 開發(fā)者、 A 代理; 由 A 代理指定 VV 代理(或自身兼任)。VVA 工作主要涉及兩類文檔: Mamp。S 的開發(fā)文檔、應用文檔; VVA 工作文檔(計劃文檔、階段報告、正式報告)。VVA 方法:非形式化方法: 對建模方法、模型文檔規(guī)范性進行人工審查,確定是否滿足用戶利益。靜態(tài)分析方法: 分析源代碼的因果關系、調用結構、數(shù)據(jù)流、控制流、狀態(tài)轉移、模型接口、用戶接口、語法語義。動態(tài)分析方法: 加入跟蹤程序,收集模型運行信息,分析模型輸出,評估模型動態(tài)行為。 用舊仿真版本的測試數(shù)據(jù)對新仿真版本進行測試。 開發(fā)者根據(jù)用戶反饋更新仿真軟件及其文檔。 功能測試、結構測試、靈敏度分析。 統(tǒng)計測試:在相同輸入下,比較仿真系統(tǒng)輸出與實際系統(tǒng)輸出的一致性。
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