【正文】 后，把所有的屬性子集的描述碎片進(jìn)行綜合集成，形成資源的 XML 描述文檔。首先，需要把資源的屬性歸類后進(jìn)行分塊，對應(yīng)到四元組描述描述模型的屬性子集中。因此，四元組描述法使得仿真資源的全局一致性描述成為可能，下面是四元組描述法結(jié)合 XML描述進(jìn)行資源描述的統(tǒng)一格式。四元組描述法對資源屬性進(jìn)行分塊描述，具有很好的統(tǒng)一格式。因此，四元組資源描述方法采用 XML 作為描述語言，它使得資源的描述更加規(guī)范化，促進(jìn)了仿真資源的重用和互操作?？茖W(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文第 13 頁表 資源類型及其描述內(nèi)容資源類型 描述內(nèi)容 說 明模型資源 基本屬性 資源 ID、資源名稱、資源類型、創(chuàng)建信息等關(guān)聯(lián)信息 模型的層次關(guān)系、隸屬關(guān)系等動態(tài)屬性 模型的輸入輸出關(guān)系、模型的運行參數(shù)等自定義屬性 模型的接口、運行環(huán)境及其它說明等數(shù)據(jù)資源 基本屬性 資源 ID、資源名稱、資源類型、創(chuàng)建信息等關(guān)聯(lián)信息 數(shù)據(jù)交互等動態(tài)屬性 數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、更新及刪除等自定義屬性 允許用戶進(jìn)行特定的描述等應(yīng)用資源 基本屬性 資源 ID、資源名稱、資源類型、創(chuàng)建信息等關(guān)聯(lián)信息 仿真運行時涉及的模型、數(shù)據(jù)等信息動態(tài)屬性 仿真運行所處的節(jié)點、執(zhí)行的動作等信息自定義屬性 允許用戶進(jìn)行特定的描述等其它資源 基本屬性 資源 ID、資源名稱、資源類型、創(chuàng)建信息等自定義屬性 允許用戶進(jìn)行特定的描述等 描述對象的形式化表達(dá)通過第一節(jié)的分析可得，XML 語言是數(shù)據(jù)表示的開放標(biāo)準(zhǔn)，它內(nèi)容和形式分離，具有良好的結(jié)構(gòu)性和擴展性，大大提高了處理數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和效率。本體的描述語言提供了概念、概念之間的關(guān)聯(lián)、概念的實例等基本建模元素[23]。 建立仿真資源的四元組描述模型在建模仿真中，本體是個很重要的概念。 四元組全局一致性資源描述方法研究本節(jié)提出了四元組描述法，研究了仿真資源四元組描述模型的建立、描述對象的形式化表達(dá)以及四元組描述法的描述能力。在定義屬性子集時，既要科學(xué)地表述一般資源共有的屬性集，也要為一些特定資源留出自定義屬性集。屬性子集數(shù)目太多增加了描述的代價，降低了描述的靈活性；屬性子集數(shù)目太少，不能很好反映不同類型資源的屬性特征?？梢缘玫秸麄€資源的屬性總集為{M，N，P}，則資源 A、B 都可以表示為{M，N，P}，只是資源 A 的屬性子集 P 為{e，f，/}，資源 B 的屬性子集 P 為{/，f，g}。資源 A 具有屬性{a，b，c，d，e，f}，資源 B 具有屬性{a，b，c，d，f，g}。它主要由文字和符號組成，用來描述資源及其特征。 元數(shù)據(jù)描述資源屬性對仿真資源的描述可以有不同的方法和途徑，但是最終都會歸結(jié)到元數(shù)據(jù)的描述上。其中，DTD 規(guī)定了 XML 文檔的邏輯結(jié)構(gòu)，XSL 用來控制 XML 文檔在顯示時的版面風(fēng)格，XLL 則用來擴展 XML 的鏈接。 XML 描述語言XML 是一種描述性的標(biāo)記語言[17]，很多資源描述方法都采用 XML 作為描述語言，它使得資源的描述更加規(guī)范化，促進(jìn)了仿真資源的重用性。 資源描述的相關(guān)技術(shù)目前，關(guān)于模型資源的形式化描述方法比較多，在工程實踐中也得到了廣泛的應(yīng)用。這類型資源一般都是建模與仿真必不可少的資源，它們格式多樣，具有很大的不確定性。應(yīng)用資源的描述必須準(zhǔn)確表現(xiàn)應(yīng)用資源的功能、作用、動態(tài)信息及其在仿真應(yīng)用中所處的階段、狀態(tài)等。任務(wù)資源是為了完成某仿真任務(wù)而產(chǎn)生的資源，比如想定腳本和仿真方案。但是，SRML 主要用于模型的描述，對仿真系統(tǒng)其它資源的描述需要擴展 SRML 的元素體系。SRML 試圖以標(biāo)準(zhǔn)化的方式表示各種仿真模型，通過解析模型文檔，配置仿真資源，驅(qū)動仿真運行。SRML 允許用戶在模型描述時插入腳本語言來描述模型的行為，同時它還為用戶提供了一個可以運行描述文件的環(huán)境。 SRML 參考標(biāo)記語言SRML(Simulation Reference Makeup Language)是一種基于 XML 的用于表示仿真模型和資源的參考標(biāo)記語言[20]。RDF 在描述資源上有很強的通用性，但對于實體、事件、交互等仿真要素，RDF 并沒有定義特定的元素來描述。RDF 采用結(jié)構(gòu)化的 XML 數(shù)據(jù)，使得資源的存儲和管理都很方便，該方法廣泛用于互聯(lián)網(wǎng)資源信息的描述。凡是被 RDF 描述的事物都稱為資源，RDF 用 URI 來標(biāo)識事物，用簡單的屬性及屬性值來描述資源。采用 XML 語言描述的元數(shù)據(jù)具有很好的格式，很多工具和平臺都可以獲取并解析元數(shù)據(jù)，有利于信息的交換?？茖W(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文第 8 頁M={resource，[P，R]}其中，資源屬性 P 可表示為：P={resource，[property，value]}兩個資源之間的關(guān)系 R 可表示為：R=(resource1，resource2)利用元數(shù)據(jù)來描述資源屬性，可以方便資源屬性的添加和修改，同時可以促進(jìn)資源的優(yōu)化管理和互聯(lián)互操作。在仿真應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)部，被描述的對象能夠進(jìn)行互聯(lián)互操作，在各個仿真環(huán)節(jié)能夠得到理解和執(zhí)行。在一體化建模與仿真環(huán)境中，各類資源有各自不同的特點和描述重點，資源的完整性描述就是在統(tǒng)一的資源描述框架下，對仿真資源的各個屬性進(jìn)行清楚而完整的表達(dá)，能夠反映資源的整體特性。評價這些描述方法的標(biāo)準(zhǔn)并不唯一，但是資源的全局一致性描述方法應(yīng)該具備完整性、規(guī)范性和可擴展性等基本特征。 資源全局一致性描述的相關(guān)要求仿真資源是各種仿真應(yīng)用系統(tǒng)的核心，而資源的規(guī)范化描述對于資源共享能力的發(fā)揮相當(dāng)重要。在資源的規(guī)范描述方面，一體化建模仿真環(huán)境提出了資源全局一致性描述的需求，通過利用系統(tǒng)的、集成的資源描述方法對所有仿真資源進(jìn)行規(guī)范的、統(tǒng)一的描述。在建模與仿真活動中，面對大量的、種類繁多的仿真資源，資源的描述是一個復(fù)雜的過程。仿真資源廣泛存在，但是如果不加以有效的管理和利用則沒有太大價值。 資源全局一致性描述問題的提出仿真資源對于建模與仿真的重要性是不言而喻的，它在建模仿真中處于核心地位。圖 是基于屬性子集的描述法的原理圖。相對于前面的方法而言，屬性總集的基本框架保持不變，只是對屬性子集進(jìn)行了一定的擴充。資源的屬性總集的元素不再是單個屬性，而是屬性子集。 基于屬性子集的資源全局一致性描述方法由于上述方法屬性總集中的元素是單個屬性，在資源擴充時它會不斷增加資源描述的負(fù)擔(dān)，具有很大的局限性。由于每種資源的屬性和特征差別很大，這時屬性總集會變得很龐大。圖 基于單屬性描述法的原理圖這種方法在資源類型不多、資源總數(shù)不大的情況下是很有效的。資源A 的屬性集為{a，b，c}，資源 B 的屬性集為{a，b，d}，資源 C 的屬性集為{b，d，e}。對每一具體資源，根據(jù)它的資源類型，只需在屬性總集里面填寫相應(yīng)的屬性值就行，圖 是基于單屬性描述法的原理圖。 資源全局一致性描述的一般方法仿真資源的全局一致性描述，就是盡可能的用統(tǒng)一的格式描述各種類型的仿真資源，使得仿真資源具有很好的可識別性，能夠重用和互操作。仿真資源描述是一個繁瑣的過程，資源屬性的描述可能會隨著仿真的需要而發(fā)生改變。因此，構(gòu)建關(guān)于作戰(zhàn)仿真的一體化仿真資源庫，并對作戰(zhàn)仿真全過程進(jìn)行支持具有很強的現(xiàn)實意義，也是本文的研究目的所在。第四，一般資源服務(wù)系統(tǒng)缺乏對仿真案例的管理，導(dǎo)致資源的關(guān)聯(lián)性比較差，沒能實現(xiàn)資源的集成管理。第二，一般資源服務(wù)系統(tǒng)中對模型的管理只是起到了存儲模型的作用，模型的重用性比較差。就目前國內(nèi)一體化建模仿真環(huán)境下資源服務(wù)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀而言，已有的仿真資源服務(wù)系統(tǒng)還存在一些不足之處。它主要針對虛擬樣機中飛行仿真模型庫及其建模環(huán)境進(jìn)行了研究，將組件技術(shù)引入飛行動力學(xué)仿真模型的構(gòu)建，運用 Visual C++、Oracle 數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，自行開發(fā)了一個具有可重用性、支持通用型巡航導(dǎo)彈虛擬樣機研究的飛行動力學(xué)仿真模型庫系統(tǒng)。仿真系統(tǒng)開發(fā)完成后無需復(fù)雜編程，通過適配器可以直接在單機、分布(HLA／RTI)、并行(SPEEDES)平臺中運行，因此它可同時支持分析評估和作戰(zhàn)過程演示等多種仿真類型。國內(nèi)學(xué)者開始把建模過程和仿真過程結(jié)合起來，建立一體化建模仿真環(huán)境，對模型建立、仿真運行以及仿真評估進(jìn)行全程支持，提高建模仿真的效率和可性度。 國內(nèi)方面國內(nèi)對一體化建模仿真的研究起步相對較晚，利用建模仿真來解決實際問題的能力還很有限。另外，澳大利亞國防仿真辦公室(ADSO)和國防科學(xué)技術(shù)機構(gòu)(DSTO)提出建立了分布仿真庫[10]，研究了企業(yè)到企業(yè)(P2P)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。應(yīng)用資源又可分為節(jié)點資源和任務(wù)資源。對數(shù)據(jù)資源的描述要力求表現(xiàn)數(shù)據(jù)的格式和數(shù)據(jù)的完整性。仿真過程中涉及很多數(shù)據(jù)，它們格式不同、形式多樣。 數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)是指用一種適于交流、解釋的方式對事實、概念或指令的形式化表達(dá)[15]，它可以是圖像、文字，也可以是其它文件類型。仿真模型可以按照其模擬對象的不同進(jìn)行分類，如機械模型、車輛模型、人口模型，也可以根據(jù)模型在仿真中所處階段進(jìn)行分類，如概念模型、數(shù)學(xué)模型、計算機實現(xiàn)模型等。 模型資源模型是對現(xiàn)實問題的抽象，是關(guān)于系統(tǒng)、實體、現(xiàn)象或過程的物理的、數(shù)學(xué)的或其它邏輯的表現(xiàn)形式，它可以是一段代碼、一個應(yīng)用程序或者一個算法[14]。由于仿真資源多種多樣，表現(xiàn)形式錯綜復(fù)雜，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類方法。通過對仿真資源的全局一致性規(guī)范描述，提高了資源的利用率?？茖W(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文第 6 頁第二章 仿真資源的全局一致性資源描述方法研究建立仿真資源管理系統(tǒng)是建立一體化建模與仿真環(huán)境的必然要求，然而對仿真資源進(jìn)行全局一致性規(guī)范化描述是進(jìn)行仿真資源有效管理的前提，因此仿真資源的規(guī)范描述顯得相當(dāng)重要。本章包括系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計，關(guān)鍵模塊的設(shè)計與實現(xiàn)，以及對系統(tǒng)的測試及其應(yīng)用等。本章首先研究了仿真對象模型的框架，然后利用 BOM 狀態(tài)機分析組件模型的組合特征，最后研究了一體化仿真資源管理系統(tǒng)中 BOM 模型的動態(tài)管理與組合裝配問題。首先，論文對目前資源描述的相關(guān)技術(shù)和方法進(jìn)行了總結(jié)和歸納，然后在此基礎(chǔ)上提出了四元組資源描述法，并利用該方法對仿真資源進(jìn)行形式化描述。首先闡述了論文的研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，然后介紹了論文的主要研究內(nèi)容，通過這一章可以大致熟悉文章的研究思路。論文主要包括仿真資源的全局一致性描述、BOM 模型的動態(tài)集成管理、案例庫的關(guān)鍵技術(shù)研究以及仿真資源管理與服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，論文的組織結(jié)構(gòu)如圖 所示。論文研究了案例庫的關(guān)鍵技術(shù)，對仿真應(yīng)用中所涉及的仿真資源進(jìn)行統(tǒng)一的集成管理，提高仿真資源的利用率和使用價值。第四，研究一體化建模與仿真環(huán)境中面向仿真案例的資源庫關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)建模仿真的需求，通常需要把不同的組件模型進(jìn)行重新組合，實現(xiàn)一次仿真應(yīng)用。仿真資源的描述方法常用的有 XML 描述、RDF 描述和 SRML 描述等，論文提出四元組描述法對資源進(jìn)行全局一致性描述，提高仿真資源的可識別性和通用性。第二，研究一體化建模與仿真環(huán)境下資源的全局一致性描述。仿真對象模型分為概念模型、邏輯模型和程序模型。 課題的主要研究內(nèi)容一體化仿真資源管理系統(tǒng)是為用戶仿真建模提供支撐服務(wù)的，并對整個仿真流程中所涉及的資源進(jìn)行管理。在一體化建模環(huán)境構(gòu)建中，仿真資源庫仍是建模仿真的核心，仿真軟件工具將進(jìn)行有效的集成和無縫的鏈接[13]。通過關(guān)聯(lián)把各種資源組織在一起，科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文第 4 頁 發(fā)展趨勢一體化建模與仿真是仿真技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，構(gòu)建一體化建模仿真環(huán)境是進(jìn)行大規(guī)模集成仿真的必然要求[12]。JWARS 系統(tǒng)的關(guān)鍵應(yīng)用包括規(guī)劃與執(zhí)行、兵力評估、系統(tǒng)效能評估與作戰(zhàn)分析、作戰(zhàn)概念及條令開發(fā)與評估等。美軍的聯(lián)合作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)（JWARS）[9]是一個能對聯(lián)合戰(zhàn)役作戰(zhàn)方案進(jìn)行分析的模擬仿真系統(tǒng),由美國國防部辦公室負(fù)責(zé)組織開發(fā)。MSRR 的目標(biāo)和任務(wù)是為軍事建模仿真提供一個資源共享的基礎(chǔ)框架，提高建模與仿真的互操作性、可重用性和可信性。它目的是為了方便有效地為建模與仿真領(lǐng)域用戶提供及時的、校核的和有效的數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、算法、模型、仿真應(yīng)用和工具集。下面將簡要介紹目前國內(nèi)外一體化建模仿真環(huán)境中仿真資源庫的建設(shè)情況。因此，研究一體化建模仿真環(huán)境下仿真資源的全局一致性描述方法、組合模型的動態(tài)管理以及面向仿真案例的資源庫關(guān)鍵技術(shù)具有很強的現(xiàn)實意義和實際意義。因此，在一體化建模仿真環(huán)境下，對仿真資源庫提出了仿真案例管理的需求，它通過對每次仿真運行中涉及的模型和數(shù)據(jù)等相關(guān)資源進(jìn)行關(guān)聯(lián)存儲，實現(xiàn)了對建模仿真中資源的綜合集成管理，提高了資源的重用價值。因此，在一體化建模仿真環(huán)境下，對仿真資源庫提出了對具有組合特性模型進(jìn)行動態(tài)管理的需要，通過對具有組合特性模型的有效管理來提高仿真對象模型的互操作性和重用性。仿真需要模型來驅(qū)動，仿真運行過程中所涉及到的其它資源都是為模型的開發(fā)、運行和驗證服務(wù)的[7]。通過對仿真資源的類型、命名等進(jìn)行規(guī)范，便于不同應(yīng)用系統(tǒng)能在綜合集成的基礎(chǔ)上共同使用滿足自身需求的仿真資源。仿真資源都是優(yōu)先考慮該領(lǐng)域的應(yīng)用，并不過多考慮共享和重用，同一種資源在不同領(lǐng)域的表示方法也有所不同。這種方式存儲的仿真資源是孤立的、彼此沒有任何聯(lián)系，因此仿真資源的利用率和使用價值比較低，滿足不了一體化建模仿真環(huán)境下對仿真資源高效集成管理的要求。然而，在對仿真資源的描述方面，一般的仿真資源管理系統(tǒng)對資源的描述很不規(guī)范，使得仿真資源的可識別性比較差，資源的重用率較低。仿真資源大量存在，需要建立仿真資源管理系統(tǒng)來對分散、孤立的仿真資源進(jìn)行統(tǒng)一描