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第1章 绪论1

1.1仿真科学与技术学科的形成1

1.1.1应用需求1

1.1.2发展历史7

1.1.3研究队伍15

1.1.4理论研究16

1.2仿真科学与技术学科的内涵20

1.2.1定义20

1.2.2研究对象20

1.2.3主要研究内容21

1.3仿真科学与技术学科的理论体系21

1.3.1仿真建模理论21

1.3.2仿真系统理论23

1.3.3仿真应用理论24

1.3.4各理论之间的关系27

1.4仿真科学与技术的相关学科27

1.4.1控制科学与工程28

1.4.2系统科学28

1.4.3管理科学与工程28

1.4.4计算机科学与技术29

1.5仿真科学与技术学科的发展展望29

1.5.1理论发展展望29

1.5.2技术发展展望32

1.5.3应用发展展望37

参考文献38

第2章 仿真建模基本理论40

2.1仿真建模基本理论体系框架40

2.2模型基础理论40

2.2.1模型的基本概念41

2.2.2仿真建模基本原理44

2.2.3模型相似理论50

2.3模型共性理论61

2.3.1模型多态理论61

2.3.2模型重用理论68

2.3.3模型互操作理论71

2.3.4模型可信性理论74

2.4模型构建理论76

2.4.1一般系统建模理论76

2.4.2变结构建模理论77

2.4.3混合异构层次化建模理论77

2.4.4多范式建模理论78

2.4.5柔性仿真建模理论79

2.4.6综合性建模理论84

参考文献85

第3章 仿真建模方法87

3.1仿真建模方法体系87

3.1.1仿真建模方法体系框架87

3.1.2仿真建模方法归类88

3.2观察分析建模方法91

3.2.1理论建模方法91

3.2.2实验建模方法94

3.2.3混合建模方法95

3.3概念模型抽象表述方法99

3.3.1面向过程的抽象表述方法99

3.3.2面向结构的抽象表述方法101

3.3.3面向整体的抽象表述方法111

3.4数学模型形式化描述方法115

3.4.1基于数学变量的描述方法115

3.4.2基于离散事件的描述方法124

3.4.3基于图元符号体系的建模方法133

3.4.4基于逻辑符号体系的描述方法148

3.4.5基于定性推理的模型描述法150

3.4.6基于模糊理论的模型描述法153

3.5计算机模型设计实现方法155

3.5.1计算机模型的概念与集成方法155

3.5.2源代码级计算机模型的实现155

3.5.3类库级计算机模型的实现155

3.5.4组件级计算机模型的实现158

3.6仿真建模方法应用示例162

参考文献165

第4章 仿真系统构建理论167

4.1仿真系统的基本概念167

4.1.1仿真系统的定义167

4.1.2仿真系统的分类167

4.1.3仿真系统的特性171

4.2仿真系统相似理论181

4.2.1一般系统相似理论181

4.2.2复杂系统相似理论182

4.2.3仿真系统相似性和复杂性形成原理182

4.2.4仿真中运用相似性和复杂性若干问题183

4.3仿真系统需求分析理论184

4.3.1软件需求与需求工程184

4.3.2基于场景的需求工程186

4.3.3面向目标的需求工程187

4.4仿真系统设计理论189

4.4.1仿真系统体系结构设计189

4.4.2仿真系统硬件设计190

4.4.3仿真系统软件设计190

4.4.4用户界面设计191

4.5仿真系统实现理论194

4.5.1面向过程仿真194

4.5.2面向对象仿真195

4.5.3面向Agent仿真197

参考文献200

第5章 仿真系统支撑技术202

5.1仿真系统构建的支撑技术202

5.1.1模型驱动的架构202

5.1.2对象模型开发206

5.1.3仿真系统集成208

5.1.4仿真语言214

5.2仿真系统运行的支撑技术216

5.2.1仿真引擎217

5.2.2仿真管理221

5.2.3负载均衡224

5.2.4状态保存与恢复225

5.2.5异常捕获226

参考文献227

第6章 仿真可信度理论229

6.1仿真可信度的概念229

6.1.1仿真可信度的定义229

6.1.2仿真可信度的性质231

6.1.3仿真可信度研究中的难题与方向232

6.2仿真VV&A233

6.2.1 VV&A的概念233

6.2.2 VV&A的工作过程234

6.2.3 VV&A的基本原则235

6.2.4 VV&A相关人员及其职责236

6.2.5 VV&A的相关技术237

6.2.6仿真可信度与VV&A的关系243

6.3数据VV&C244

6.3.1 VV&C的基本概念244

6.3.2仿真中数据的分类245

6.3.3仿真数据校核与验证的关键过程245

6.4仿真可信度评估方法248

6.4.1基于相似理论的可信度评估方法248

6.4.2基于模糊综合评判法的可信度评估方法249

6.4.3基于层次分析法的可信度评估方法250

6.4.4基于粗糙集理论的仿真可信度评估方法251

6.4.5基于粗糙—模糊综合评判的仿真可信度评估方法253

6.4.6基于模糊推理的仿真可信度评估方法254

6.4.7各种方法的分析对比256

6.5仿真可信度的控制258

参考文献259

第7章 仿真应用技术261

7.1仿真试验设计261

7.1.1仿真试验设计概述262

7.1.2仿真试验设计常用方法263

7.1.3仿真试验设计一般步骤264

7.2仿真数据准备266

7.2.1仿真数据准备概述266

7.2.2仿真数据的类型266

7.2.3仿真数据准备关键技术267

7.3仿真数据采集271

7.3.1仿真数据采集概述271

7.3.2 DIS仿真数据采集273

7.3.3 HLA仿真数据采集274

7.4仿真数据回放276

7.4.1仿真数据回放概述277

7.4.2仿真数据回放方式277

7.4.3仿真数据回放关键技术279

7.5仿真可视化280

7.5.1仿真可视化概述280

7.5.2仿真可视化的智能化及自动化280

7.5.3柔性体的可视化281

7.5.4计算和绘制的实时加速281

7.5.5非视觉物理量的可视化281

7.5.6战场多维信息的综合显示282

7.6仿真结果分析284

7.6.1输出数据不稳定及自相关的处理方法285

7.6.2终止型仿真结果分析286

7.6.3稳态型仿真结果分析288

7.6.4仿真结果重抽样统计分析291

参考文献294

第8章 仿真标准化296

8.1仿真标准化需求分析296

8.1.1解决大规模仿真中的协作和理解问题的需要296

8.1.2解决仿真可信度问题的需要296

8.1.3解决仿真系统互操作问题的需要297

8.1.4解决仿真资源共享与重用问题的需要297

8.2仿真互操作性标准组织简介297

8.2.1 SISO的起源297

8.2.2 SISO存在的现实需求298

8.2.3 SISO承办的会议299

8.2.4 SISO的组织结构及其职能299

8.2.5 SISO的产品301

8.2.6 SISO的远景规划302

8.3美军仿真标准化情况304

8.3.1发展情况304

8.3.2建立过程305

8.3.3标准体系307

8.3.4组织管理311

8.4我军仿真标准化情况314

8.4.1现状314

8.4.2标准体系314

8.5标准示例319

8.5.1 DIS标准319

8.5.2 HLA标准321

参考文献323