论文题目: 基于综合集成的虚拟样机测试与评估理论和方法研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 控制科学与工程
作者: 杜湘瑜
导师: 黄柯棣
关键词: 测试与评估,虚拟样机,定性与定量综合集成,体系结构,过程模型,专家意见模型,云模型,数字化航天器
文献来源: 国防科学技术大学
发表年度: 2005
论文摘要: 虚拟样机测试与评估(Virtual Prototyping Test and Evaluation, VPT&E)是虚拟采办的重要子过程。随着武器系统复杂性的提高,传统的测试与评估(Test and Evaluation, T&E)方法已经不能满足新时期采办的需求。针对当前T&E过程中存在问题开展深入研究,对改进采办过程,提高采办效率具有重要意义,因此成为采办和建模与仿真(Modeling and Simlation, M&S)领域的前沿性研究方向。 论文从复杂系统的观点认识和分析VPT&E过程,将综合集成作为解决其中问题的指导方法,将仿真提供的定量分析能力和专家研讨提供的定性分析能力有机结合,提出了基于综合集成的VPT&E的新思想。围绕这一主题,论文从理论、方法和实现三个方面对基于综合集成的VPT&E进行了系统的研究。 论文首先从VPT&E的特点和需求角度出发,深入分析了定性与定量综合集成相关概念,建立了概念框架和技术框架,为后续理论和方法研究提供高层概念视图和技术参考依据。 体系结构和过程模型上的缺陷是当前阻碍T&E顺利开展的重要原因之一,也是国内外在VPT&E领域的研究重点。论文在对当前典型的T&E环境、综合集成研讨厅等参考体系结构归纳评述的基础上,围绕基于综合集成的VPT&E环境体系结构需求,从运作、系统和技术三个层面给出了体系结构系统化描述,并利用Agent技术提高体系结构的性能和可实现性,将仿真提供的定量资源和专家研讨的定性资源在统一的框架下进行合理、有效的综合集成,解决了当前T&E体系结构中存在的“烟囱式”的构建缺陷。 T&E过程的复杂性是造成过程模型描述困难的重要因素之一。论文在对VPT&E过程原理分析的基础上,提出了基于综合集成的VPT&E过程模型的三个视图:循环路径、数据关系和抽象层次。提出了基于组件和规则的过程模型描述体系,将信息处理单元(IPU)作为基本组件,把三个视图在统一的框架下进行描述,有效地解决了过程复杂性和描述精确性之间的矛盾。 在方法研究上,论文围绕综合集成技术的两个关键问题开展工作:综合集成需要哪些知识?怎样将这些知识进行综合集成? 当前的综合集成方法研究往往停留在框架和方法的讨论上,知识内容级的综合集成是综合集成方法研究中的难点。以专家意见为表现形式的定性评估知识是VPT&E的重要资源,建立合理的专家意见模型是综合集成的前提和基础。本文通过建立层次化专家意见模型(EOM),将专家意见的建模过程理解为定性知识的量化过程,详细描述了各层的构成和功能特点以及各层之间的映射关系。提出了基于Agent的本体空间关联方法和基于相似度计算的任务知识集成方法,实现了基于EOM的专家意见综合集成。 基于综合集成的VPT&E过程是一个在模糊的定性领域和精确的数学王国之间的循环。在这一循环过程中涉及大量以自然语言描述的定性变量和以数字特征描述的定量变
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1．1 问题的提出
1．1．1 测试与评估的概念及重要性
1．1．2 武器系统测试与评估过程中面临的问题
1．2 复杂武器系统测试与评估的新模式——虚拟样机测试与评估技术
1．2．1 仿真技术对测试与评估过程的支持
1．2．2 虚拟样机测试与评估
1．3 虚拟样机测试与评估技术的研究现状
1．3．1 VPT&E体系结构的研究
1．3．2 VPT&E过程模型的研究
1．3．3 VPT&E环境的研究
1．4 将定性与定量综合集成方法应用于虚拟样机测试与评估
1．5 定性与定量综合集成方法概述
1．5．1 综合集成方法是复杂性科学发展的产物
1．5．2 综合集成方法的提出
1．5．3 综合集成方法研究现状
1．6 论文的主要研究内容、组织结构和主要贡献
1．6．1 论文的主要研究内容
1．6．2 论文的组织结构
1．6．3 论文的主要贡献
第二章 基于综合集成的 VPT& E基础
2．1 虚拟样机测试与评估复杂性分析
2．1．1 虚拟样机复杂性分析
2．1．2 虚拟样机测试与评估过程复杂性分析
2．2 定性与定量综合集成方法概念框架研究
2．2．1 定性与定量
2．2．2 定性模型与定量模型
2．2．3 定性与定量关系辩析
2．2．4 定性与定量的综合集成
2．3 定性与定量综合集成方法技术框架研究
2．4 小结
第三章 基于综合集成的 VPT& E环境体系结构研究
3．1 问题描述
3．2 VPT&E环境体系结构需求分析
3．3 VPT&E参考体系结构评述
3．3．1 现有体系结构概念模型
3．3．2 典型的综合集成研讨厅体系结构
3．4 基于综合集成的VPT&E环境体系结构设计
3．4．1 运作体系结构
3．4．2 系统体系结构
3．4．3 技术体系结构
3．5 实现策略上的考虑
3．6 小结
第四章 基于综合集成的VPT& E过程模型研究
4．1 VPT&E过程原理描述
4．2 VPT&E过程描述
4．3 定性与定量综合集成过程描述
4．3．1 定性与定量综合集成模式
4．3．2 定性与定量综合集成过程描述
4．4 基于综合集成的VPT&E过程模型描述
4．4．1 基于综合集成的VPT& E过程特征分析
4．4．2 过程模型的三个视图—循环路径、数据关系、抽象层次
4．4．3 基于组件和规则的过程模型描述体系
4．4．4 基于 IPU的过程模型描述
4．4．5 过程模型的执行分析
4．5 小结
第五章 专家意见建模及综合集成方法研究
5．1 综合集成中专家意见的特点
5．2 EOM 描述框架
5．3 基于本体论的领域知识建模
5．3．1 领域知识层需求分析
5．3．2 领域本体的概念
5．3．3 基于 UML的领域本体建模
5．4 领域层到任务知识层的映射
5．5 基于视点的知识封面设计
5．6 基于EOM 的专家意见综合集成
5．6．1 领域本体关联方法
5．6．2 任务知识相似性及其集成
5．7 小结
第六章 基于云理论的定性变量与定量变量转换方法研究
6．1 问题描述
6．2 云理论概述
6．2．1 云理论的起源和发展历程
6．2．2 从综合集成角度理解云概念
6．2．3 云模型的类型及其发生器
6．3 基于云模型的定性变量与定量变量映射方法研究
6．3．1 转换原理和基本思想
6．3．2 基于云模型的定性变量与定量变量转换过程
6．4 应用实例
6．5 小结
第七章 数字化航天器评估研讨系统设计与实现
7．1 项目背景介绍
7．2 数字化航天器设计与仿真柔性平台
7．2．1 数字化航天器设计与仿真柔性平台体系结构
7．2．2 数字化航天器模型
7．2．3 评估研讨分系统在平台中的位置和作用
7．3 评估研讨分系统设计与实现
7．3．1 评估研讨分系统需求分析
7．3．2 评估研讨分系统设计与实现
7．4 小结
第八章 总结与展望
8．1 论文工作总结
8．2 未来工作展望
作者在攻读博士学位期间发表的主要学术论文
作者在攻读博士学位期间参加的主要科研工作
致谢
参考文献
发布时间: 2005-11-07
参考文献
- [1].制造企业运作过程的信息集成关键技术研究[D]. 贾东浇.浙江大学2006
相关论文
- [1].机械系统虚拟样机仿真软件的实用化研究[D]. 刘贤喜.中国农业大学2001
标签：测试与评估论文; 虚拟样机论文; 定性与定量综合集成论文; 体系结构论文; 过程模型论文; 专家意见模型论文; 云模型论文; 数字化航天器论文;