仿真科學(xué)與技術(shù)原理

內(nèi)容概要

　　本書是作者多年的教學(xué)和科研的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，經(jīng)近年來我國仿真界專家的多次研討，仿真科學(xué)與技術(shù)的理論體系和方法論已有初步結(jié)構(gòu)。本書對仿真科學(xué)與技術(shù)的理論體系及方法論進(jìn)行了全面的描述。本書分為8章，先介紹相似理論和仿真科學(xué)與技術(shù)的方法論，之后對仿真科學(xué)與技術(shù)的理論體系包括建模理論、仿真系統(tǒng)理論和仿真應(yīng)用理論進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

書籍目錄

第1章 相似理論
　1.1 相似的基本理論
　　1.1.1 相似的基本概念
　　1.1.2 仿真系統(tǒng)和研究對象的內(nèi)涵
　　1.1.3 仿真系統(tǒng)和研究對象的相似性
　　1.1.4 相似的性質(zhì)
　1.2 實(shí)物模型的相似理論
　　1.2.1 幾何相似
　　1.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)相似
　　1.2.3 動(dòng)力學(xué)相似
　　1.2.4 量綱分析
　　1.2.5 實(shí)物模型相似原理
　　1.2.6 實(shí)物模型相似理論的應(yīng)用舉例
　1.3 數(shù)學(xué)模型的相似理論
　　1.3.1 連續(xù)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)相似
　　1.3.2 離散系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)相似
　　1.3.3 場的相似
　　1.3.4 概率、模糊集、粗糙集的數(shù)學(xué)規(guī)律相似
　　1.3.5 圖的相似
　1.4 簡單系統(tǒng)的相似理論
　　1.4.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相似
　　1.4.2 系統(tǒng)功能、性能的相似
　　1.4.3 系統(tǒng)的人機(jī)界面的相似
　　1.4.4 系統(tǒng)的存在和演化的相似
　1.5 復(fù)雜系統(tǒng)的相似理論
　　1.5.1 復(fù)雜系統(tǒng)的基本概念
　　1.5.2 復(fù)雜系統(tǒng)的主要特性及其相似
　　參考文獻(xiàn)
第2章 仿真科學(xué)與技術(shù)的方法論
　2.1 方法論概述
　　2.1.1 方法和方法論的基本概念
　　2.1.2 方法論在科學(xué)研究中的作用
　　2.1.3 方法和方法論的分類
　　2.1.4 方法論的發(fā)展歷程
　2.2 一般科學(xué)方法論
　　2.2.1 哲學(xué)方法論
　　2.2.2 思維方法論
　　2.2.3 心理學(xué)方法論
　　2.2.4 數(shù)學(xué)方法論
　　2.2.5 控制科學(xué)方法論
　　2.2.6 信息科學(xué)方法論
　　2.2.7 系統(tǒng)科學(xué)方法論
　2.3 仿真方法論
　　2.3.1 仿真方法論的基本概念
　　2.3.2 仿真方法論的形成與發(fā)展
　　2.3.3 仿真方法論的研究范疇
　　2.3.4 仿真方法論的內(nèi)容體系
　　2.3.5 仿真的全過程描述
　　參考文獻(xiàn)
第3章 建模理論
　3.1 模型的基本理論
　　3.1.1 多分辨率建模理論
　　3.1.2 模型的重用理論
　　3.1.3 模型的互操作理論
　　3.1.4 模型的校核、驗(yàn)證、確認(rèn)理論
　3.2 仿真模型的特性、功能及分類
　　3.2.1 仿真模型的特性
　　3.2.2 仿真模型的功能
　　3.2.3 仿真模型的分類
　3.3 仿真建?；驹?br />　　3.3.1 仿真建模的本質(zhì)
　　3.3.2 仿真建模的基本步驟
　　3.3.3 仿真建模的基本原則
　3.4 常見的建模理論
　　3.4.1 一般系統(tǒng)建模理論
　　3.4.2 變結(jié)構(gòu)建模理論
　　3.4.3 混合異構(gòu)層次化建模理論
　　3.4.4 多范式建模理論
　　3.4.5 柔性仿真建模理論
　　3.4.6 綜合性建模理論
　3.5 概念模型建模理論
　3.6 數(shù)學(xué)模型建模理論
　3.7 計(jì)算機(jī)模型建模理論
　3.8 評估模型建模理論
　　參考文獻(xiàn)
第4章 建模方法
　4.1 理論建模方法
　　4.1.1 白箱建模法
　　4.1.2 機(jī)理分析法
　　4.1.3 模糊理論法
　　4.1.4 連續(xù)系統(tǒng)建模法
　　4.1.5 離散系統(tǒng)建模法
　　4.1.6 基于關(guān)系描述的建模方法
　　4.1.7 量綱分析法
　4.2 實(shí)驗(yàn)建模方法
　　4.2.1 實(shí)驗(yàn)歸納法
　　4.2.2 實(shí)驗(yàn)辨識(shí)法
　　4.3 混合建模方法
　　4.3.1 灰箱建模法
　　4.3.2 分析統(tǒng)計(jì)法
　　4.3.3 模糊辨識(shí)法
　4.4 概念模型抽象表述方法
　　4.4.1 面向過程的抽象表述
　　4.4.2 面向結(jié)構(gòu)的抽象表述
　　4.4.3 面向整體的抽象表述
　4.5 計(jì)算機(jī)模型實(shí)現(xiàn)方法
　　4.5.1 計(jì)算機(jī)模型的概念和分類
　　4.5.2 并行計(jì)算機(jī)模型的實(shí)現(xiàn)方法
　　4.5.3 計(jì)算機(jī)模型的組織與管理方法
　　4.5.4 類庫級計(jì)算機(jī)模型的實(shí)現(xiàn)
　　4.5.5 組件級計(jì)算機(jī)模型的實(shí)現(xiàn)
　　參考文獻(xiàn)
第5章 仿真模型的算法
　5.1 連續(xù)系統(tǒng)仿真模型的算法
　　5.1.1 連續(xù)系統(tǒng)仿真算法分類
　　5.1.2 高階常微分方程數(shù)值解法
　5.2 離散系統(tǒng)仿真模型算法
　　5.2.1 離散系統(tǒng)仿真模型
　　5.2.2 離散事件仿真模型的部件與結(jié)構(gòu)
　　5.2.3 隨機(jī)模型概述
　5.3 隨機(jī)變量的實(shí)現(xiàn)
　　5.3.1 概述
　　5.3.2 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)
　　5.3.3 隨機(jī)變量實(shí)現(xiàn)的原理
　5.4 優(yōu)化算法
　　5.4.1 遺傳算法
　　5.4.2 粒子群算法
　　5.4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
　　5.4.4 模擬退火算法
　　5.4.5 蟻群算法
　5.5 定性仿真算法
　　5.5.1 定性仿真概論
　　5.5.2 定性線性代數(shù)方程及其求解方
　　5.5.3 定性常微分方程及求解
　5.6 并行仿真算法
　　5.6.1 并行算法的設(shè)計(jì)過程
　　5.6.2 并行計(jì)算模型
　　5.6.3 并行計(jì)算算法
　　參考文獻(xiàn)
第6章 仿真系統(tǒng)理論
　6.1 仿真系統(tǒng)基本概念
　　6.1.1 仿真系統(tǒng)的定義與分類
　　6.1.2 仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
　　6.1.3 仿真系統(tǒng)全壽命管理理論
　6.2 仿真系統(tǒng)基礎(chǔ)理論
　　6.2.1 仿真系統(tǒng)超現(xiàn)實(shí)性理論
　　6.2.2 仿真運(yùn)行時(shí)空一致性理論
　　6.2.3 實(shí)時(shí)仿真理論
　　6.2.4 分布式交互仿真理論
　6.3 仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
　　6.3.1 仿真系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)
　　6.3.2 仿真系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
　　6.3.3 仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　6.3.4 仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
　　參考文獻(xiàn)
第7章 支撐技術(shù)與工具
　7.1 仿真模型構(gòu)建支撐技術(shù)與工具
　　7.1.1 建模語言
　　7.1.2 模型庫技術(shù)
　　7.1.3 建模支撐工具
　7.2 仿真系統(tǒng)集成開發(fā)工具
　　7.2.1 Arena
　　7.2.2 MATLAB
　　7.2.3 ExtendSim
　7.3 仿真運(yùn)行支撐技術(shù)與工具
　　7.3.1 并行與分布式仿真支撐技術(shù)與工具
　　7.3.2 仿真數(shù)據(jù)庫支撐技術(shù)
　　7.3.3 仿真可視化支撐技術(shù)與工具
　7.4 仿真系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化
　　7.4.1 仿真系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與規(guī)程
　　7.4.2 仿真系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化
　7.5 仿真系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展過程
　7.6 仿真系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系
　　7.6.1 仿真系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的種類
　　7.6.2 仿真系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的級別
　　7.6.3 仿真系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的屬性
　　7.6.4 仿真系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架
　7.7 仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)
　　7.7.1 DIS體系結(jié)構(gòu)
　　7.7.2 ALSP體系結(jié)構(gòu)
　　7.7.3 HLA體系結(jié)構(gòu)
　　7.7.4 SBA系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
　　7.7.5 TENA體系結(jié)構(gòu)
　　7.7.6 仿真網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)
　　7.7.7 基于仿真網(wǎng)格的SBA體系結(jié)構(gòu)
　7.8 仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
　　7.8.1 PDU
　　7.8.2 OMT
　　7.8.3 DIF
　7.9 仿真系統(tǒng)VV＆A標(biāo)準(zhǔn)
　　參考文獻(xiàn)
第8章 仿真應(yīng)用理論
　8.1 仿真應(yīng)用的可信性理論
　　8.1.1 仿真可信性的理論體系
　　8.1.2 仿真可信性基本理論
　　8.1.3 仿真可信性的影響因素分析
　　8.1.4 仿真可信性的控制方法
　8.2 仿真試驗(yàn)技術(shù)
　　8.2.1 仿真試驗(yàn)技術(shù)概述
　　8.2.2 仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
　　8.2.3 仿真試驗(yàn)的前期準(zhǔn)備
　　8.2.4 仿真試驗(yàn)的組織實(shí)施
　　8.2.5 仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析方法
　8.3 仿真的可視化原理與方法
　　8.3.1 數(shù)據(jù)可視化概述
　　8.3.2 仿真可視化的基本概念
　　8.3.3 仿真可視化的原理
　　8.3.4 仿真可視化的方法
　　8.3.5 仿真可視化的應(yīng)用
　8.4 仿真數(shù)據(jù)綜合分析和評估的理論與方法
　　8.4.1 概述
　　8.4.2 系統(tǒng)仿真數(shù)據(jù)分析方法
　　8.4.3 仿真試驗(yàn)綜合分析系統(tǒng)
　　8.4.4 仿真結(jié)果評估理論與方法
　　8.4.5 綜合評估的結(jié)果分析
　　參考文獻(xiàn)

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