1、項目申請報告項目名稱：基于 XML的分布式智能仿真系統的設計和實現精品文檔目錄1引言31.1 編寫目的31.2 項目背景31.3 系統任務41.4 定義42. 技術可行性分析42.1 基于 XML的分布式仿真42.2仿真系統的智能化53項目產品概述63.1 軟件63.2 文檔64實施計劃74.1 任務分解74.2 進度74.3 預算74.4 關鍵問題72精品文檔1引言1.1 編寫目的闡述項目 “基于 XML 的分布式智能仿真系統的設計和實現” 的應用背景、技術可行性研究、項目產品、開發計劃、預算等。呈報微軟亞洲研究院審批。1.2 項目背景許多作戰系統是復雜大系統，技術復雜、成本昂貴、風險高，在

2、研發和部署前能不能用解析方法對其總體功能和作戰效能進行評估， 在研發和部署之后也不能進行實戰演練， 不可能靠數學分析來評估總體功能和作戰效能。 因此需要全面研究可行、有效的系統仿真方法。隨著計算機技術，網絡通信技術和人工智能技術的發展，系統仿真技術已經從簡單的純數字仿真， 發展到現在的復雜系統的綜合仿真。 仿真的范圍和規模得到了極大的擴展， 其復雜程度和相應的研發費用也急劇增加。 如何降低綜合仿真系統的復雜度和研發費用，成為目前綜合仿真系統研究的熱點和難點所在。高層體系結構（ HLA ）是建模和仿真通用技術框架的核心，在可重用性互操作方面給出了一系列的規范和協議。以最簡單的飛行器探測為例，仿真

3、聯邦的組成如圖一所示。總控聯邦成員探測器顯示聯探測器探測性能計飛行器仿真聯邦成員算聯邦成員邦成員探測器網效能統計聯邦成員圖一探測器組網探測飛行器仿真聯邦的組成在分布仿真系統當中，節點都需要并且擁有大量不同類型的數據和模型，如仿真工程中與應用領域和仿真目的相關的資源庫（包括環境數據庫、 實體屬性數據庫等）、模型庫、知識庫、仿真試驗方案庫等。在仿真過程中，還將不斷產生大量新的數據， 這些數據通常具有分布、 異構、層次性、結構化、自治等特點。3精品文檔為了實現不同粒度仿真模型的重用，還需要完善的、合理的數據交換標準的支持。因此，如何根據一定的模式，制定和完善相應的數據和模型標準，建立標準的數據交換格

4、式， 對仿真系統中的各個節點進行有效的信息集成，是非常有必要進行研究的。仿真過程中涉及大量的思維和推理過程，而且大型作戰仿真系統需提供最大程度的輔助決策支持， 這也是仿真系統智能化成為目前綜合仿真系統研究的熱點和難點所在的原因。1.3 系統任務基于 HLA ，構建分布式仿真系統的框架；基于 XML ，設計 HLA 對象模型的構建和表示方法；基于多 agent，實現仿真系統的智能化。1.4 定義XML ：eXtensible Markup Language；HLA ： High Level Architecture 高層體系結構；DIF ：數據交換格式；DTD ： Document Type D

5、efinition 文檔類型定義。技術可行性分析2.1 基于 XML的分布式仿真XML 的出現，為分布、異構的先進分布仿真系統的數據交換格式、信息集成框架和方法的研究提供了一個全新的思路。解析解析器接口存儲XML文檔前后臺支持 XML查詢端DB的數據庫中查詢器接口管理DTD/XML工間件Schema展示具處理器接口圖二采用基于 XML 的 DIF 的信息集成系統的體系結構4精品文檔部隊級作戰仿真系統RTL/Client/Server平臺級仿真器XML處理模塊RTL/Client數據庫管理模塊XML處理模塊分隊級作戰指揮仿真系統平臺級仿真器RTL/Client/ServerRTL/ClientX

6、ML處理模塊XML處理模塊數據庫管理模塊平臺級仿真器RTL/Client分隊級作戰指揮仿真系統XML處理模塊RTL/Client/ServerXML處理模塊數據庫管理模塊圖三 基于 XML 的分布交互式作戰仿真體系結構基于 XML 的數據交換格式具有如下突出的優點：可增加自描述、 可擴展，具有語言特征的標記， 使得數據的含義十分直觀；在 DTD/XML Schema 的幫助下可以創建出更加智能的文檔；具有標準、統一、通用的解析器接口，避免了特定的文檔格式的限制；若是標記的含義還不夠明確和充分， 可自由注釋，而不會影響文檔的解析；在符合 DTD 規范的前提下，可以根據需要調整數據在文檔中的次序，

7、而不會影響文檔的解析；通過查詢接口（自己開發或其它軟件等） ，可以方便地在大型 XML 文檔中查詢、抽取出滿足用戶需求，具有語義特征的數據；結合 XSL, 可以根據需求，方便地將某些數據以特定的樣式加以顯示；與數據庫有良好的接口，大批量的 XML 的文檔可以采用數據庫進行存儲和管理。2.2仿真系統的智能化智能 Agent 具有自主性（ autonomy）、智能性（ intelligence）以及通訊和協作能力（ Communication and Cooperation）。并且，智能仿真 Agent 具有學習、推理、規劃以及輔助決策等能力。將智能 Agent 與仿真建模技術相結合，可以充分5精

8、品文檔而有效的利用知識的表示方法以及各種學習算法， 推理方法等人工智能領域的研究成果。控制規則時鐘探測器控制器效應器內部狀態環境圖四Agent 的控制論模型多 Agent 系統（ MAS ，Multi-Agent System ）方法吸取了分布式人工智能和人工生命的理論，提供了解決復雜問題的分而治之的方法，能夠解決規模龐大、 結構復雜的問題。 MAS 最大的特點在于系統內Agent 間的動態交互性。 MAS 技術用于仿真領域，十分適于建立非線性和復雜的系統模型。通過使用 MAS ，對非線性系統的組件實體利用 Agent 進行建模，而它們之間的交互關系可用 Agent 間的交互來建模。3項目產品概述3.1 軟件分布式交互仿真系統框架；用 XML 構建和表示 HLA 對象模型例子。3.2 文檔系統設計報告；技術實現報告；用戶操作手冊；軟件測試報告；軟件維護手冊。6精品文檔4實施計劃4.1 任務分解基于 HLA ，構建分布式仿真系統的框架；基于 XML ，設計 HLA 對象模型的構建和表示方法；基于多 agent，實現仿真系統的智能化。4.2 進度項目開發時間：六個月。時間進度2003.10可行性分析2003.11項目申請2003.122004.1系統詳細設計2004.2 2004