一種通用的多樣本想定生成方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及基于仿真的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析過(guò)程，屬仿真工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前所開(kāi)發(fā)的仿真軟件主要實(shí)現(xiàn)想定編輯、仿真推進(jìn)、運(yùn)行控制等面向特定想定 的功能，缺乏對(duì)想定空間進(jìn)行有組織的探索性分析的支持。在使用這樣的仿真軟件對(duì)想定 空間進(jìn)行探索和分析時(shí)，通常以一個(gè)初始想定為基礎(chǔ)，分析人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)手工調(diào)整某些因 子的水平，以獲得新的想定，再對(duì)新想定進(jìn)行仿真，并與已有仿真結(jié)果進(jìn)行比較，以確定因 子影響，進(jìn)行方案分析和優(yōu)化。當(dāng)因子數(shù)量多或因子水平數(shù)多時(shí)，這種依靠經(jīng)驗(yàn)和手工操作 生成新想定的方式不僅效率低，而且難以覆蓋分析人員感興趣的所有典型想定，常常將時(shí) 間浪費(fèi)在并不重要的想定的仿真和分析上，嚴(yán)重影響想定空間探索和分析的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種通用的多樣本想定生成方法及系統(tǒng)，可根據(jù)仿真分析的目的，一 次性生成多個(gè)代表性想定，并且這些想定較好地涵蓋了分析人員所關(guān)心的因子水平的組 合。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種多樣本想定生成方法，其步驟包括： (1) 解析初始想定，以生成參數(shù)化想定； (2) 選擇因子的集合，建立因子的取值模型，以生成想定空間； (3) 生成處理的集合，以生成多樣本想定； (4) 根據(jù)多樣本想定生成多個(gè)樣本想定。
[0005] 作為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，根據(jù)想定解析模板解析初始想定，以生成參數(shù)化想 定。其過(guò)程包括：（1)研宄想定文件存儲(chǔ)因子名稱、類(lèi)型、取值、取值范圍的方式，據(jù)此定義 初始想定的想定解析模板；（2)加載初始想定文件；（3)根據(jù)想定解析模板解析初始想定， 獲取其存儲(chǔ)的因子的名稱、類(lèi)型、取值、取值范圍，據(jù)此構(gòu)造參數(shù)化想定。
[0006] 作為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，生成想定空間的過(guò)程包括：（1)分析人員選擇感興 趣的因子；（2)分析人員確定因子的取值范圍；（3)分析人員根據(jù)仿真分析的目的建立各 因子的取值模型，其中：若分析人員進(jìn)行因子篩選或靈敏性分析，則模型為因子的水平數(shù)量 或水平集合；若分析人員進(jìn)行優(yōu)化分析，則模型為因子的當(dāng)前水平及其目標(biāo)值或變化步長(zhǎng)； 若分析人員進(jìn)行不確定性分析，則模型為因子在其取值范圍內(nèi)的概率分布。（4)以取值為0 或1的表達(dá)式樹(shù)建立多個(gè)因子取值的約束關(guān)系模型，稱該表達(dá)式樹(shù)為約束條件判別式。
[0007] 作為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，根據(jù)仿真分析的目的和因子的取值模型，采用合適 的方法生成處理的集合，以生成多樣本想定。其中：若分析人員進(jìn)行因子篩選或靈敏性分 析，則采用仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法；若分析人員進(jìn)行優(yōu)化分析，則采用定步長(zhǎng)迭代方法；若分析 人員進(jìn)行不確定性分析，則采用蒙特卡羅方法。
[0008] 作為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)每個(gè)處理計(jì)算約束條件判別式取值，以判別所生 成的處理是否滿足約束關(guān)系，并對(duì)所生成的處理進(jìn)行篩選。其中，若約束條件判別式取值為 0,則從處理集合中刪除對(duì)應(yīng)的處理；否則，就保留該處理。
[0009] 作為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，生成樣本想定的過(guò)程包括：（1)生成初始想定文件 的拷貝作為想定模板；（2)讀取想定模板；（3)依據(jù)想定解析模板獲取因子及其取值在想定 模板中的位置；（4)根據(jù)處理中因子的水平，更新想定模板中的因子取值。（5)存儲(chǔ)想定模 板作為樣本想定。
[0010] 一種通用的多樣本想定生成系統(tǒng)，包括想定解析模板管理模塊、參數(shù)化想定生成 模塊、想定空間生成模塊、處理集合生成模塊、多樣本想定輸出模塊： (1) 想定解析模板管理模塊針對(duì)特定仿真軟件的想定文件的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造其想定解析模 板，并管理多個(gè)仿真軟件的想定解析模板； (2) 參數(shù)化想定生成模塊讀取初始想定文件，并根據(jù)選擇的想定解析模板對(duì)其進(jìn)行解 析，以生成參數(shù)化想定； (3) 想定空間生成模塊實(shí)現(xiàn)因子選擇和因子取值范圍設(shè)置，并建立因子的取值模型和 因子的約束關(guān)系模型； (4) 處理集合生成模塊根據(jù)仿真分析的目的和因子的取值模型生成處理的集合，并根 據(jù)因子的約束關(guān)系模型對(duì)所生成的處理進(jìn)行篩選； (5) 多樣本想定輸出模塊生成多樣本想定和多個(gè)樣本想定。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：利用本方法，分析人員不必花費(fèi)大量時(shí)間手工調(diào)整設(shè)計(jì)因 子水平，只需利用仿真軟件對(duì)所生成的樣本想定進(jìn)行仿真，從而顯著提高想定空間探索和 分析的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的通用的多樣本想定生成系統(tǒng)與仿真軟件關(guān)系的示意圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的通用的多樣本想定生成方法的示意圖。
[0014] 圖3是本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的通用的多樣本想定生成系統(tǒng)的一較佳實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和 特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界 定。
[0016] 該方法實(shí)現(xiàn)的通用的多樣本想定生成系統(tǒng)與仿真軟件的關(guān)系如圖1所示，其中由 仿真軟件提供初始想定，由多樣本想定生成系統(tǒng)生成多個(gè)樣本想定，并提供給仿真軟件。
[0017] 參閱圖2,圖2是本發(fā)明所述的通用的多樣本想定生成方法的示意圖。參閱圖3， 圖3是本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的通用的多樣本想定生成系統(tǒng)的一較佳實(shí)施例的示意圖。
[0018] -種多樣本想定生成方法，其實(shí)現(xiàn)步驟如圖2所示，具體包括： (1) 解析初始想定，以生成參數(shù)化想定； (2) 選擇因子的集合，建立因子的取值模型，以生成想定空間； (3) 生成處理的集合，以生成多樣本想定； (4) 根據(jù)多樣本想定生成多個(gè)樣本想定。
[0019] 本發(fā)明所述初始想定，是指特定仿真軟件的一個(gè)或多個(gè)輸入文件，稱之為想定文 件，該仿真軟件能夠解析這些想定文件以獲得所仿真對(duì)象的因子及其水平。
[0020] 本發(fā)明所述處理，是指因子的水平組合；如果只有一個(gè)因子，則其水平亦稱為處 理。
[0021] 作為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，根據(jù)想定解析模板解析初始想定，以生成參數(shù)化想 定。其過(guò)程包括：（1)研宄想定文件存儲(chǔ)因子名稱、類(lèi)型、取值、取值范圍的方式，據(jù)此定義 初始想定的想定解析模板；（2)加載初始想定文件；（3)根據(jù)想定解析模板解析初始想定， 獲取其存儲(chǔ)的因子的名稱、類(lèi)型、取值、取值