复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制系统及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制系统及其方法，该切换控制系统包括建模模块(1)、切换控制模块(2)、触发模块(3)、状态监测模块(4)、映射模块(5)、模型管理模块(6)、初始化模块(7)、以及关联模块(8)；所述建模模块(1)与所述切换控制模块(2)电连接；所述状态监测模块(4)依次与所述触发模块(3)和所述切换控制模块(2)电连接；所述切换控制模块(2)依次与所述映射模块(5)、所述模型管理模块(6)、所述初始化模块(7)和所述关联模块(8)电连接。本发明的切换控制系统和切换控制方法适用于复杂系统的仿真，是一种通用的、系统性的多分辨率模型的切换控制方法。
【专利说明】复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机仿真【技术领域】，特别涉及一种复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制系统及其方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，在分布式交互仿真中，经常需要同一仿真对象的多分辨率模型并发运行，以满足用户从多层次认识仿真对象的需求。特别是，当仿真对象是复杂系统时，由于涌现行为具有因果关系和层次性，故通常要求多分辨率模型同时运行，以供用户深入研究和认识复杂系统。
[0003]现有技术中，用于多分辨率模型间的切换控制方法大多关注于多分辨率仿真的某些方面，例如多分辨率模型的冲突消解方法或其交互管理等。现有技术中缺乏一种通用的、系统性的多分辨率模型间的切换控制方法来控制仿真过程。具体地，仿真时需要采用该切换控制方法依据切换条件来触发多分辨率模型间的切换活动，并确定多分辨率模型间的切换路径，以及在切换时保持多分辨率模型的状态一致性。因此，迫切需要一种用于复杂系统仿真的多分辨率模型间的切换控制系统和切换控制方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一是针对现有技术的上述缺陷，提供一种复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制系统。
[0005]本发明的目的之二是针对现有技术的上述缺陷，提供一种复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制方法。本发明提供的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制系统包括建模模块，用于生成多分辨率模型间的切换条件，并且将该切换条件发送至切换控制模块；
[0006]切换控制模块，用于收到来自触发模块的触发条件后根据切换条件确定多分辨率模型间的切换路径，并且将该切换路径发送至映射模块；
[0007]触发模块，用于根据来自状态监测模块的所有的多分辨率模型的属性参数生成触发条件，并且将该触发条件发送至切换控制模块；
[0008]状态监测模块，用于实时获得仿真线程中所有的多分辨率模型的属性参数，并且将该属性参数发送至触发模块；
[0009]映射模块，用于收到来自切换控制模块的切换路径后对所有的多分辨率模型执行聚合运算或解聚运算，并将聚合运算或解聚运算的运算结果发送至模型管理模块；
[0010]模型管理模块，用于根据聚合运算或解聚运算的运算结果向仿真线程中加入新的多分辨率模型或者删除仿真线程中要退出的多分辨率模型；
[0011]初始化模块，用于对来自模型管理模块的新的多分辨率模型进行初始化处理，并且将初始化处理后的多分辨率模型发送至关联模块；以及
[0012]关联模块，用于建立经初始化处理后的新的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关联关系；或者用于删除要退出的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关联关系，并且将删除关联关系后的要退出的多分辨率模型经初始化模块发送至模型管理模块；
[0013]所述建模模块与所述切换控制模块电连接；所述状态监测模块依次与所述触发模块和所述切换控制模块电连接；所述切换控制模块依次与所述映射模块、所述模型管理模块、所述初始化模块和所述关联模块电连接。
[0014]本发明提供的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制方法采用所述的切换控制系统，该切换控制方法包括如下步骤:
[0015]建模模块生成多分辨率模型的切换条件，并且将该切换条件发送至切换控制模块；
[0016]状态监测模块实时获得仿真线程中所有的多分辨率模型的属性参数，并且将该属性参数发送至触发模块；
[0017]触发模块根据来自状态监测模块的所有的多分辨率模型的属性参数生成触发条件，并且将该触发条件发送至切换控制模块；
[0018]切换控制模块收到来自触发模块的触发条件后根据切换条件确定多分辨率模型间的切换路径，并且将该切换路径发送至映射模块；
[0019]映射模块收到来自切换控制模块的切换路径后对所有的多分辨率模型执行聚合运算或解聚运算，并将聚合运算或解聚运算的运算结果发送至模型管理模块；
[0020]模型管理模块根据聚合运算或解聚运算的运算结果向仿真线程中加入新的多分辨率模型或者删除仿真线程中要退出的多分辨率模型。
[0021]优选地，当向仿真线程中加入新的多分辨率模型时，所述步骤“模型管理模块根据聚合运算或解聚运算的运算结果向仿真线程中加入新的多分辨率模型或者删除仿真线程中要退出的多分辨率模型”包括如下子步骤:
[0022]模型管理模块根据聚合运算或解聚运算的运算结果生成新的多分辨率模型并将其发送至初始化模块；
[0023]初始化模块对来自模型管理模块的新的多分辨率模型进行初始化处理，并且将初始化处理后的多分辨率模型发送至关联模块；
[0024]关联模块建立经初始化处理后的新的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率丰旲型之间的关联关系。
[0025]优选地，当删除仿真线程中要退出的多分辨率模型时，所述步骤“模型管理模块根据聚合运算或解聚运算的运算结果向仿真线程中加入新的多分辨率模型或者删除仿真线程中要退出的多分辨率模型”包括如下子步骤:
[0026]模型管理模块根据聚合运算或解聚运算的运算结果确定要退出的多分辨率模型，并且将该要退出的多分辨率模型经初始化模块发送至关联模块；
[0027]关联模块删除该要退出的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关联关系，并且将删除关联关系后的要退出的多分辨率模型经初始化模块发送至模型管理模块；
[0028]模型管理模块将关联关系删除后的要退出的多分辨率模型删除。
[0029]进一步优选地，所述聚合运算的公式如下:[0030](Ak, Sk) = F(Bij)；
[0031]其中，Bij为高分辨率模型的属性参数;Ak为低分辨率模型的属性参数；Sk为辅助属性参数；F为映射函数。
[0032]进一步优选地，所述解聚运算的公式如下:
[0033](Bij) = F-1 (Ak, Sk)；
[0034]其中，F—1为逆映射函数。
[0035]本发明具有如下有益效果:
[0036]本发明的切换控制系统和切换控制方法适用于复杂系统的仿真，是一种通用的、系统性的多分辨率模型的切换控制方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1为本发明实施例提供的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制系统的示意图；
[0038]图2为本发明实施例提供的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图及实施例对本发明的
【发明内容】
作进一步的描述。
[0040]如图1所示，本实施例提供的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制系统包括建模模块1、切换控制模块2、触发模块3、状态监测模块4、映射模块5、模型管理模块6、初始化模块7和关联模块8。
[0041]建模模块I与切换控制模块2电连接。状态监测模块4依次与触发模块3和切换控制模块2电连接。切换控制模块2依次与映射模块5、模型管理模块6、初始化模块7和关联模块8电连接。
[0042]建模模块I用于生成多分辨率模型间的切换条件，并且将该切换条件发送至切换控制模块2。状态监测模块4用于实时获得仿真线程中所有的多分辨率模型的属性参数，并且将该属性参数发送至触发模块3。触发模块3用于根据来自状态监测模块4的所有的多分辨率模型的属性参数生成触发条件，并且将该触发条件发送至切换控制模块2。切换控制模块2用于收到来自触发模块3的触发条件后根据切换条件确定多分辨率模型间的切换路径，并且将该切换路径发送至映射模块5。映射模块5用于收到来自切换控制模块2的切换路径后对所有的多分辨率模型执行聚合运算或解聚运算，并将聚合运算或解聚运算的运算结果发送至模型管理模块6。模型管理模块6用于根据聚合运算或解聚运算的运算结果向仿真线程中加入新的多分辨率模型或者删除仿真线程中要退出的多分辨率模型。初始化模块7用于对来自模型管理模块6的新的多分辨率模型进行初始化处理，并且将初始化处理后的多分辨率模型发送至关联模块8。关联模块8用于建立经初始化处理后的新的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关联关系，或者用于删除要退出的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关联关系，并且将删除关联关系后的要退出的多分辨率模型经初始化模块7发送至模型管理模块6。
[0043]本实施例提供的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制方法采用上述切换控制系统。如图2所示，本实施例提供的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制方法包括如下步骤:
[0044]S1:建模模块I生成多分辨率模型的切换条件，并且将该切换条件发送至切换控制模块2 ；
[0045]S2:状态监测模块4实时获得仿真线程中所有的多分辨率模型的属性参数，并且将该属性参数发送至触发模块3 ；
[0046]S3:触发模块3根据来自状态监测模块4的所有的多分辨率模型的属性参数生成触发条件，并且将该触发条件发送至切换控制模块2 ；
[0047]S4:切换控制模块2收到来自触发模块3的触发条件后根据切换条件确定多分辨率模型间的切换路径，并且将该切换路径发送至映射模块5 ；
[0048]S5:映射模块5收到来自切换控制模块2的切换路径后对所有的多分辨率模型执行聚合运算或解聚运算，并将聚合运算或解聚运算的运算结果发送至模型管理模块6 ；
[0049]S6:模型管理模块6根据聚合运算或解聚运算的运算结果向仿真线程中加入新的多分辨率模型或者删除仿真线程中要退出的多分辨率模型。
[0050]当向仿真线程中加入新的多分辨率模型时，上述步骤S6包括如下子步骤:
[0051]S6.1:模型管理模块6根据聚合运算或解聚运算的运算结果生成新的多分辨率模型并将其发送至初始化模块7 ；
[0052]S6.2:初始化模块7对来自模型管理模块6的新的多分辨率模型进行初始化处理，并且将初始化处理后的多分辨率模型发送至关联模块8 ；
[0053]S6.3:关联模块8建立经初始化处理后的新的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关联关系。
[0054]当删除仿真线程中要退出的多分辨率模型时，上述步骤S6包括如下子步骤:
[0055]S6.1:模型管理模块6根据聚合运算或解聚运算的运算结果确定要退出的多分辨率模型，并且将该要退出的多分辨率模型经初始化模块7发送至关联模块8 ；
[0056]S6.2:关联模块8删除该要退出的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关联关系，并且将删除关联关系后的要退出的多分辨率模型经初始化模块7发送至模型管理模块6 ；
[0057]S6.3:模型管理模块6将关联关系删除后的要退出的多分辨率模型删除。
[0058]上述步骤S5中，聚合运算的计算公式如下:
[0059]
【权利要求】
1.复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制系统，其特征在于，该切换控制系统包括建模模块(I)，用于生成多分辨率模型间的切换条件，并且将该切换条件发送至切换控制模块⑵； 切换控制模块(2)，用于收到来自触发模块(3)的触发条件后根据切换条件确定多分辨率模型间的切换路径，并且将该切换路径发送至映射模块(5)； 触发模块(3)，用于根据来自状态监测模块(4)的所有的多分辨率模型的属性参数生成触发条件，并且将该触发条件发送至切换控制模块(2); 状态监测模块(4)，用于实时获得仿真线程中所有的多分辨率模型的属性参数，并且将该属性参数发送至触发模块(3)； 映射模块(5)，用于收到来自切换控制模块(2)的切换路径后对所有的多分辨率模型执行聚合运算或解聚运算，并将聚合运算或解聚运算的运算结果发送至模型管理模块(6)； 模型管理模块(6)，用于根据聚合运算或解聚运算的运算结果向仿真线程中加入新的多分辨率模型或者删除仿真线程中要退出的多分辨率模型； 初始化模块(7)，用于对来自模型管理模块(6)的新的多分辨率模型进行初始化处理，并且将初始化处理后的多分辨率模型发送至关联模块(8);以及 关联模块(8)，用于建立经初始化处理后的新的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关联关系；或者用于删除要退出的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关`联关系，并且将删除关联关系后的要退出的多分辨率模型经初始化模块(7)发送至模型管理模块(6)； 所述建模模块(I)与所述切换控制模块(2)电连接；所述状态监测模块(4)依次与所述触发模块(3)和所述切换控制模块(2)电连接；所述切换控制模块(2)依次与所述映射模块(5)、所述模型管理模块(6)、所述初始化模块(7)和所述关联模块(8)电连接。
2.复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制方法，该切换控制方法采用权利要求1所述的复杂系统仿真的多分辨率模型间的切换控制系统，其特征在于，该切换控制方法包括如下步骤: 建模模块(I)生成多分辨率模型的切换条件，并且将该切换条件发送至切换控制模块(2)； 状态监测模块(4)实时获得仿真线程中所有的多分辨率模型的属性参数，并且将该属性参数发送至触发模块(3)； 触发模块(3)根据来自状态监测模块(4)的所有的多分辨率模型的属性参数生成触发条件，并且将该触发条件发送至切换控制模块(2); 切换控制模块(2)收到来自触发模块(3)的触发条件后根据切换条件确定多分辨率模型间的切换路径，并且将该切换路径发送至映射模块(5)； 映射模块(5)收到来自切换控制模块(2)的切换路径后对所有的多分辨率模型执行聚合运算或解聚运算，并将聚合运算或解聚运算的运算结果发送至模型管理模块(6)； 模型管理模块(6)根据聚合运算或解聚运算的运算结果向仿真线程中加入新的多分辨率模型或者删除仿真线程中要退出的多分辨率模型。
3.根据权利要求2所述的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制方法，其特征在于，当向仿真线程中加入新的多分辨率模型时，所述步骤“模型管理模块(6)根据聚合运算或解聚运算的运算结果向仿真线程中加入新的多分辨率模型或者删除仿真线程中要退出的多分辨率模型”包括如下子步骤: 模型管理模块(6)根据聚合运算或解聚运算的运算结果生成新的多分辨率模型并将其发送至初始化模块(7)； 初始化模块(7)对来自模型管理模块(6)的新的多分辨率模型进行初始化处理，并且将初始化处理后的多分辨率模型发送至关联模块(8)； 关联模块(8)建立经初始化处理后的新的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关联关系。
4.根据权利要求2所述的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制方法，其特征在于，当删除仿真线程中要退出的多分辨率模型时，所述步骤“模型管理模块(6)根据聚合运算或解聚运算的运算结果向仿真线程中加入新的多分辨率模型或者删除仿真线程中要退出的多分辨率模型”包括如下子步骤: 模型管理模块(6)根据聚合运算或解聚运算的运算结果确定要退出的多分辨率模型，并且将该要退出的多分辨率模型经初始化模块(7)发送至关联模块(8)； 关联模块(8)删除该要退出的多分辨率模型与仿真线程中的其它多分辨率模型之间的关联关系，并且将删除关联关系后的要退出的多分辨率模型经初始化模块(7)发送至模型管理模块(6)； 模型管理模块(6)将关联关系删除后的要退出的多分辨率模型删除。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制方法，其特征在于，所述聚合运算的公式如下:
6.根据权利要求2-4中任一项所述的复杂系统仿真的多分辨率模型的切换控制方法，其特征在于，所述解聚运算的公式如下:
【文档编号】G06F19/00GK103699806SQ201410001329
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】杨晨, 迟鹏, 毛华超, 侯宝存 申请人:北京仿真中心