分布式交互仿真技术范文第1篇

关键词：桌面网格；仿真平台；高层体系结构；资源管理

1 网格在分布式交互仿真中所起到的作用

资源管理是网格技术的优势所在，而在HLA分布交互仿真技术之中在分布式交互仿真之中引入网格技术，模型的有效交互则是其优势的集中体现。网格在分布式交互系统中起到的作用主要表现在三个方面，具体如下：①在仿真系统运行之前，网格技术能够对通过利用资源管理系统来统一管理仿真中的所有静态资源，在管理相关的静态资源之后，系统将通过任务生成系统来对大量的仿真作业进行一定程度的生成。除此之外，对于网格调度系统而言，当它在进行作业分配时能够按照需求来对静态仿真资源进行使用。②在仿真系统运行的过程之中，动态计算资源将会与网络技术进行融合，然后在此基础之上对网格环境之中各个节点的计算资源负载情况进行一定程度上的监控与获取。在这一操作完成之后，计算资源就会与仿真模型进行匹配，这样一来，就可以获得运行速度较慢的仿真模型相关信息，然后再利用负载均衡算法将运行速度慢的模型分配到计算资源更高的机器上。通过这一系列办法，就能够对系统的最优化运行进行有效的实现。③在仿真系统运行结束之后，网格技术通过数据管理系统对仿真历史数据进行有效的维护。除此之外，网格技术还向用户提供了一系列的功能，主要有数据的查询、数据的分析、报告的生成以及应用评估等。

2 系统架构的设计

虽然目前的交互仿真技术取得了一定程度的发展，但其中仍然存在一些问题值得探讨与研究，这些问题主要表现在如下几个方面：仿真资源的管理问题、仿真系统运行效率的问题、巨量仿真数据的管理问题、复杂仿真接口的开发问题以及人机界面问题等。本文就结合这一系列的问题，提出一种基于桌面网格技术的分布交互仿真平台，并对这一平台的框架进行一定程度上的建立。在建立框架的过程之中，将桌面网格计算系统作为框架的技术基础。通过对桌面网格技术灵活性与便捷性的特征进行一定程度的利用，能够对HLA分布交互仿真在资源迁移和负载均衡方面的不足进行有效的弥补。

这一基于桌面网格技术的分布交互系统主要是由四个部分共同组成的，这四个部分分别是桌面网格仿真平台服务器、桌面网格仿真平台客户端、桌面网格仿真平台门户以及桌面网格仿真平台数据库。桌面网格仿真平台服务器在系统之中有着重要的作用与地位，它是系统的资源管理中心，能够对所有的静态仿真资源进行有效的存储与管理，除此之外，它还能够在一定程度上接受用户的命令生成网格作业。桌面网格仿真平台客户端具有多项功能，它主要包含有网格计算资源的监控、网格作业的获取、HLA客户端计算环境的创建以及网格结果的上传等。而对于桌面网格仿真平台门户而言，它在整个系统之中具有特殊的身份，他被作为一种可视化的接口，相关的用户只有通过桌面网格仿真平台门户，才能实现资源的管理与结果的下载。桌面网格仿真平台数据库是桌面网格仿真平台的数据中心 ，主要包含关于存储模型、参数、运行过程数据以及运行结果数据等。

3 系统的仿真流程

3.1 系统的管理流程

首先，用户通过仿真网格门户系统进行登录，然后再对系统的管理流程进行一定程度的利用，并由此来对系统的有效管理进行实现，其流程主要包含四个方面的内容，主要有计算资源的管理、模型的管理、用户的管理以及Web Service接口的管理。

3.2 系统的运行流程

用户通过对系统的运行流程进行一定程度上的使用，并由此来对从网格作业生成到网格结果分析的全过程进行有效的实现。一般情况下，系统的运行流程主要包含以下几个方面，分别为模型资源的上传、任务试验的设计、任务的生成、负载均衡、作业的调度、数据的收集以及数据的分析与评估。

4 结束语

本文主要针对基于桌面网格的分布交互仿真平台进行研究与分析。首先从三个方面对网格在分布式交互仿真中所起到的作用进行了一定程度上的介绍，然后在此基础之上重点分析了系统架构的设计，最后简要阐述了系统的管理流程，主要包含管理流程与运行流程。希望我们的研究与分析能够给读者提供参考并带来帮助。

[参考文献]

[1]张卫，亚兵.一种基于Globus工具箱的HLA RTI Web服务化方法[J]. 系统仿真学报，2009，21（20）.

分布式交互仿真技术范文第2篇

关键词： DDS； 仿真试验床； 信息交互技术； /订阅

中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）20?0007?04

Research on information?exchange technology for space simulative test?bed based on DDS

WANG Hang1， CHEN Yong2， SONG Xu?min2 ， DING Guo?zhen1

（1. Department of Graduate Management， Equipment Academy of PLA， Beijing 101416， China；

2. Department of Space Command， Equipment Academy of PLA， Beijing 101416， China）

Abstract： In order to research the problem existing in information exchange for simulation platform of large?scale complex systems， the requirement analysis of information?exchange technology for simulative test?bed on space platform is conducted in this paper. The research on information?exchange technology for simulative test?bed on space platform was carried out based on specification for data distribution service （DDS）. An architecture of information?exchange technology for simulative test?bed on space platform was established and its global data space was constructed. The process of information exchange was specified. Based on this method， the simulation test?bed has the features of high convenience， easy integration and high reliability. A foundation was made for running and developmentof the simulative test?bed on space platform.

Keywords： DDS； simulative test?bed； information?exchange technology； distribution/subscription

0 引 言

空间平台仿真试验床是一个集成空间平台各个功能组件的复杂仿真体系结构。它能快速地对复杂的空间平台系统进行建模和仿真。信息交互技术是保证空间平台仿真试验床运行的重要技术。仿真试验床要求将各试验应用产生的数据在网络上进行实时传输，根据试验应用对数据需求的不同，将数据按照各自的来源和目的地进行传递，有效解决服务器瓶颈和单点失效的问题，实现试验应用和底层支撑服务之间的数据双向传递，同时使消息传递的异步通信，可靠性得到保证。

目前大多数流行的信息交互中间件已经能提供良好的开发平台和通信支持，但由于缺乏合适的系统控制接口和应用级服务质量（QoS）的有效支持，并不能很地的解决通信的实时性、快捷性和灵活性问题。而数据分发服务（DDS）能够为实时系统应用开发提供高级抽象接口、能有效合理地控制部署系统所需的QoS策略来满足实时应用需求。DDS中间件是一种轻便的、能够提供实时信息传送的中间件技术，它可以很好地配置和利用系统资源，协调可预测性与执行效率之间的平衡，具有实时性、松耦合性动态性、灵活性等优点。本文通过对DDS理论的研究，提出了基于DDS的空间平台仿真试验床信息交互管理系统的体系结构和信息交互流程。满足了空间平台仿真试验床对信息交互的实时性、可靠性、高效性等要求。

1 空间平台仿真试验床信息交互需求分析

空间平台仿真试验床是一个大型复杂的仿真平台。它集需求分析、组件集成、应用仿真等功能与一体，结构非常复杂，因此对信息交互技术的需求也比较多。具体有如下几点：

（1） 不同类别信息交互的能力。空间平台仿真试验床集成了各种不同类别的仿真成员，包含实物仿真成员和半实物仿真成员等，这些仿真成员之间传递的信息类别不同，这就需要仿真试验床的信息交互技术能够完成不同类别信息的交互需求。

（2） 能够传递大量数据的能力。空间平台仿真试验床结构复杂，有大量的仿真成员，涉及到大量的数据信息。例如：空间平台的轨道运行信息、载荷状态信息、空间环境信息、控制指令信息等。这些大量数据需要快频率的进行交互，对试验床的信息交互能力的要求非常高。

（3） 信息交互的优先级能力。空间平台仿真试验床在仿真试验时，各信息都有着不同的紧急程度和重要程度，对数据传输的实时性要求也不一样，这就需要仿真试验床的信息交互能够根据信息的优先级，有序的进行信息的传输。

（4） 对数据历史进行记录的能力。试验床运行时会产生大量历史数据，这些数据对之后的验证分析、效能评估等有着重要作用，因此需要对收发的信息进行保存。

2 DDS相关理论

2.1 DDS结构模型

DDS规范是满足实时性要求、实现订阅/通信模式的标准，它是由对象管理组织（OMG）制定的。该规范对分布式实时系统中数据、传递和接收的接口和行为进行了标准化[1]。DDS结构框架分为两层，分别是数据本地重构层DLRL和以数据为中心的/订阅层DCPS[2]。其中DCPS层是DDS的核心和基础，负责数据的传输以及相关服务质量的控制保证等[3]。DLRL层是建立在DCPS层之上的一个可选层，能够将服务进行抽象，并与底层服务建立映射关系。这里对DDS的DCPS层进行研究。DCPS层的结构模型如图1所示[4]。

图1 DDS结构框图

该模型主要包括数据对象（Inforepo）、者（Publisher）、订阅者（Subscriber）、数据写入者（DataWriter）和数据读出者（DataReader）等5个参与者（其中前三个是系统的主要参与者；数据写入者是由者创立，一个者可以创立多个数据写入者；数据读出者是有订阅者创立，一个订阅者可以创立多个数据读出者）。者向信息库发送主题信息，订阅者向信息库发送它所感兴趣的订阅主题信息，信息库匹配主题信息和订阅主题信息，并且制定相关的QoS策略，然后者将相应的数据发送给对应的订阅者[5]。

2.2 DDS信息交互特点

DDS它是以数据为中心进行数据分发的。其中QoS参数用来表述并将资源状况、对资源的期待程度、网络状况等，这大大的增强了通信的灵活性和实时性。它大大简化了分布式系统中数据的效率，为实时环境下以数据为中心的分布式应用提供高效、有用的通信服务[6]。它主要有如下特点：

（1） 引入全局数据空间的概念，通过全局数据空间上的“主题”模式进行消息之间的传输，实现了一对多的连接。只要者和订阅者形成关联，就不需要再进行寻址过程，传输过程也不需要中心服务器等其他媒介。这样就大大的提高了信息的传输效率和传递大量数据的能力。

（2） 引入了QoS策略，通过对消息提供QoS服务，能够根据数据传输控制要求（如优先级等）进行传递，大大提高了消息传递的质量，从而提高了这个系统的可靠性。

（3） 拥有高效的动态配置能力。它根据系统的需要能够实时的增加新的主题消息或者删除主题消息，从而随时适应仿真系统的规模。

（4） 具备共享数据能力，无需考虑数据者和使用者实际的物理地址和组织结构中的位置。

3 空间平台仿真试验床信息交互的关键技术

3.1 仿真试验床信息交互系统体系结构

基于上节对DDS技术的特点分析，可知运用DDS技术能够满足空间平台仿真试验床对信息交互能力的需求。因此本文将采用DDS技术用于空间平台仿真试验床的信息交互。空间平台仿真试验床信息管理体系架构如图2所示。由图2可知系统架构主要分为三个层次：信息管理监控层，DDS信息交互层和信息控制层。每个层次之间都有着不同的作用。

（1） 实时信息层。实时信息层主要包含了数据库和各个仿真节点。各仿真节点主要是空间平台仿真试验床中主要的仿真成员。它主要包括空间环境监测节点、空间平台动力控制节点、载荷控制节点、目标观测节点等。它可以根据空间平台功能的扩展，随时添加进来相应的仿真节点。数据库中存储了大量的仿真需要用到的各种数据和模型。仿真开始时，它会把信息以主题的模式发送给信息交互层，然后再由信息交互层按照DDS规范把信息发送给各个仿真节点，从而使仿真顺利运行。同时数据库会存储仿真时产生的数据，随时准备下一次数据传输，这样就实现了数据的实时交互和非实时交互。

图2 基于DDS的仿真试验床信息管理体系架构示意图

（2） 信息控制层。信息控制层是通过接收到的各种仿真实时信息，决策产生出控制指令，并且发出控制指令，从而对整个仿真进行控制。它主要由仿真控制台和仿真决策支持服务器组成。仿真决策支持服务器主要是通过订阅接收DDS信息交互层传来的各种仿真数据，并且进行分析作出辅助控制决策再将决策控制信息通过DDS发送给仿真控制台；仿真控制台是与人进行交互的系统，它同样接收各仿真节点的实时数据，和辅助控制决策，操作人员对它们进行分析，发出控制指令，从而随时调整和控制整个仿真的运行。

（3） DDS信息交互层。DDS信息交互层主要利用全局数据空间和信息传输网络，对各个系统进行整合，提供了仿真试验床统一的信息交互平台。平台管理整个仿真试验床的各个仿真节点，并且以/订阅主题的方式来获取各仿真节点的信息和发送其他各节点所需的信息。在整个信息收发的过程中，它不需要考虑接口协议、收发地址等限制条件，实现了硬件与软件的分离以及信息的应用与交互的分离。

这种基于DDS的仿真试验床信息管理体系架构可以根据空间平台的功能扩展随时接入相应的系统组件和仿真节点，这大大增强了仿真试验床的可扩展性。

3.2 全局数据空间

全局数据空间（Global Data Space，GDS）是数据分发模型的核心，仿真试验床利用GDS实现公共数据总线的管理和驱动。分发模型中消息主题的管理和匹配、者和订阅者连接时间通知、基于主题的消息交换等功能都是基于GDS完成的。根据信息交互的需求，它主要由四个部分组成：登记表，订阅登记表，数据缓冲区间和接收数据缓冲区间。

/订阅登记表主要负责记录所有/订阅消息的主题（如表1所示就是空间平台仿真试验床各设备的/订阅主题表），者/订阅者的地址和该类信息的主要特征如数据可靠性，优先级，有效期等，/订阅登记表实时更新。数据缓冲区负责保存者需要保存的发送数据，即使的消息在有效期内仍保留一段时间，从而支持订阅者在这段时间内能够索取到相应的数据。接收数据缓冲区主要是用于给订阅者缓冲其已经接收了的却没有来的及处理的信息。这样就能很好的满足部分数据对优先级的要求。

表1 空间平台仿真试验床设备信息/订阅主题表

3.3 空间平台仿真试验床交互流程

图3可以直观的表示仿真试验床各系统的/订阅的信息交互情况。

由于空间平台的结构非常复杂，仿真试验床的仿真节点比较多。本文只简单的列举相对比较主要的各仿真节点传输信息。各仿真节点主要包括空间环境节点、飞行动力系统节点，载荷控制节点，姿态调整控制节点等。它们之间所涉及到的信息很多，这里主要包括平台与载荷的飞行状态信息、空间环境信息、控制指令等。

根据图3：仿真开始时数据库初始模型和数据信息主题，各个仿真节点通过订阅相应的主题接收到数据后开始运行；仿真运行后，各个仿真节点会产生实时数据，并且向GDS相关信息的主题；支持决策服务器和仿真控制台将订阅空间平台及载荷的状态信息、空间环境信息等相关信息主题，其中支持决策系统会通过订阅的主题信息，产生操控辅助决策信息，并进行综合集成显示，控制台同时订阅了操控决策信息的主题，然后再综合产生决策控制指令。控制台产生的平台和载荷控制指令通过主题的形式到GDS，再被各个仿真节点订阅，从而实现对各仿真节点的控制。

图3 空间平台仿真试验床信息订阅/示意图

4 基于DDS的仿真试验床信息管理系统的优点

基于DDS的空间平台仿真试验床信息管理系统主要具有如下优点：

（1） 提高信息交互的便捷性。仿真试验床的各个设备节点只需要根据者的主题就可以随时订阅自己需要的信息，而不用去管信息者是哪种设备，这大大地提升了信息交互的效率。

（2） 利于系统集成的组件化。基于DDS的空间仿真试验床信息管理系统中的信息交互与设备硬件，软件应用，仿真成员的实体半实体无关，各设备之间只通过信息的交互进行控制和管理，实现了软件硬件的分离。空间平台需要扩充相应功能只需要研制相关方面的软件，然后把这些软件加载到相应的设备上即可。这样就大大提高了空间平台仿真试验床的可集成性和可扩展性。

（3） 利于提高数据交换的松耦合性。基于DDS的信息交互技术提供了一种基于主题的数据交互方式，减少了数据发送者与接收者之间的相互依赖，不需要考虑信息传输网络、对端通信设备地址的条件实现了数据的应用和传输的分离，设备之间没有直接的关联。单点失效并不会影响整个系统的其他功能，从而提高了系统的可靠性。

（4） 利于提高数据传输的可靠性。基于DDS的仿真试验床信息交互技术为应用软件提供了多种QoS保障，能够更好的满足系统中数据的传输需求。

（5） 利于提高信息交互的可监视性。基于DDS的仿真试验床信息交互技术为仿真试验的数据交换制定了规范，打破了传统的点对点的封闭式通信，为重要数据的监视、跟踪等需求提供了手段。

5 结 语

本文基于DDS技术理论对空间平台仿真试验床信息交互的技术进行了研究。基于DDS的空间平台仿真试验床信息交互技术能够快捷有效的对数据进行分发；它提供的各种QoS策略能够有效的保证系统的可靠性、实时性和灵活性，从而有效的解决实时分布式条件下的空间平台仿真通信问题。它能够保证系统之间的数据控制和通信透明，可为空间平台仿真试验床的运行、开发和组建集成提供了重要的保障。

参考文献

[1] 张云勇.中间件技术原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2004.

[2] Object Management Group. Data distribution service for real?time systems specification， version 1.0 [R]. [S.l.]： Object Management Group， 2004.

[3] 陈春甫.基于DDS的数据分发系统的设计与实现[D].上海：复旦大学，2008.

[4] 杨瑾.基于DDS和XML的数据集成模型的设计和实现[D].北京：北京邮电大学，2009.

[5] 谢蓓，刘毅，曹万华，等.实时系统数据分布服务DDS技术综述[J].舰船电子工程，2006，26（2）：16?20.

分布式交互仿真技术范文第3篇

[关键词] 计算机仿真电子商务仿真

电子商务作为一个新兴领域,各个院校在电子商务专业建设中,培养目标和课程体系不是完全统一，因此侧重点是不同的。普遍存在的问题是重理论而轻实践的现象非常严重,不利于电子商务人才地培养。原因很简单，就是实践的电子商务平台很难搭建，应用仿真技术可以解决这一问题。利用计算机技术、网络技术等现代信息技术从事商务活动,突出学生的动手能力,培养融IT与商务于一身的高素质复合型人才。

随着互联网的全面普及，基于互联网的电子商务也应运而生，并在近年来获得了巨大的发展，成为一种全新的商务模式，被许多经济专家认为是新的经济增长点。这种电子商务模式对管理水平、信息传递技术都提出了更高的要求，其中安全体系的构建又显得尤为重要。如何建立一个安全、便捷的电于商务应用环境，对信息提供足够的保护，是商家和用户都十分关注的话题。

一、概述

计算机仿真技术可以为学生提供虚拟的仿真情境, 为学生创设一种开放的、主动的、发现式的探索式的学习环境, 发展学生的高级思维能力和问题解决能力, 从而通过对该情境的操纵、观察和思考得出合理的结论。计算机仿真可以在很大程度上激发学生的高水平思维活动, 让学生通过反省性的、高水平的思维活动来建构深层的、灵活的、真正的知识,近几年, 计算机模拟教学在国内外的电子商务课程中屡见不鲜, 但仿真教学在计算机教学中的应用、尤其是在计算机网络课程中的应用还处于探索研究的阶段, 将计算机模拟应用于教学活动中, 往往能够收到事半功倍的效果。

电子商务引起人们的普遍关注，细说起来也不过是最近几年的事情。电子商务网络仿真实验室可以提供一个真实的环境,在这个环境中,学生可以模拟电子商务的各种活动。因此,电子商务网络仿真实验室具有可操作性、仿真性及适应性强的特点。可操作性,是指电子商务网络仿真实验室中的计算机所需软件;仿真性,是指学生在电子商网络实验室的计算机上安装了相关软件后,能够模拟IT 环境,进行各种电子商务活动等;适应性强,是指电子商务网络仿真实验室能够成为与电子商务相关的多门课程的实习实训基地。在电子商务网络仿真实验室,学生可以学习基本的电子商务网站的建设流程。

二、计算机仿真技术

计算机仿真技术(computer?simulation?technology)是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真系统的模型，并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点，已成为分析、设计、运行、评价、培训系统（尤其是复杂系统）的重要工具。计算机仿真，是在研究系统过程中，根据形式性原理，利用计算机来逼真模仿研究对象。研究对象可以是真实的系统，也可以是设想中的系统。传统的仿真方法是一个迭代过程，即针对实际系统某一层次的特性（过程），抽象出一个模型，然后假设态势（输入），进行试验，由试验者判读输出结果和验证模型，根据判断的情况来修改模型和有关的参数。在没有计算机以前，仿真都是利用实物或者它的模型来进行研究的，这种方法的优点是直接、形象、易信，但模型受限、容易破坏、难以重用。而计算机仿真是将研究对象进行数学描述，建模编程，且在计算机上运行实现。它不怕破坏、容易修改、可重用。因此在现代化生产建设中得到了广泛的采用。并取得了丰硕的成果，带来了可观的经济效益。

计算机仿真技术的核心是按系统工程原理建立真实系统的计算机仿真模型，然后利用模型代替真实系统在计算机上进行实验和研究。由于近年来信息技术的发展特别是高性能海量并行处理技术，可视化技术，分布处理技术，多媒体技术，虚拟现实技术的发展，使得建立人――机――环境一体化的分布的多维信息交互的仿真模型和仿真环境成为可能，从而使仿真方法有了一些新的发展，形成了一些新的研究仿真方法热点，如：定性仿真方法；面向对象的仿真方法；分布式交互仿真方法；人――机和谐仿真环境建立方法学。

三、电子商务网络仿真实验室

利用仿真技术可以构建电子商务仿真实验室，通用的通信网络硬件实验平台《计算机网络》或《计算机网络与通信》是计算机专业的必修专业课程。它的实验主要是从以下几个方面进行设计的:网络技术做实验:它包括网络布线与制作,计算机操作系统的安装与配置,局域网的设计与实现,广域网的设计与实现。其目的主要是让学生了解常用网络的设备的连接、安装与配置。通过设计、连线和配置,完成网络数据通信实验。计算机网络原理的模拟与仿真:计算机网络模型,有许多协议支持实现,每种协议实现都有些算法。原理的模拟与仿真就是解决其中的一些算法实验,这种实验通常用软件加以实现,但同时也需一些硬件配合完成。其目的主要是使学生通过实验对算法应用理解更深刻。如:数据链路层的连续ARQ,网络安全中的加密算法等。网页虚拟实现交互指导实验:有些网络设备费用很高,也没有必要全部实做,设计一些虚拟网页,通过网络的操作达到实验的目的。如:网络的测试仪的使用,高端网络设备的使用和配置等。

在教学应用中，通过仿真技术不但可以节约教学成本，而且能取得良好的教学效果。

四、结束语

计算机软硬件技术的飞速发展，带动了计算机仿真技术的发展，使得计算机仿真方法有了更广阔的应用空间，其中对复杂的工业生产过程的仿真就是一个重要方面。面向计算机仿真方法学的几个主要发展趋势是定性仿真方法、面向对象仿真方法、分布式交互仿真方法和人机和谐仿真环境等。

分布式交互仿真技术范文第4篇

[关键词]计算机仿真电子商务仿真

电子商务作为一个新兴领域,各个院校在电子商务专业建设中,培养目标和课程体系不是完全统一，因此侧重点是不同的。普遍存在的问题是重理论而轻实践的现象非常严重,不利于电子商务人才地培养。原因很简单，就是实践的电子商务平台很难搭建，应用仿真技术可以解决这一问题。利用计算机技术、网络技术等现代信息技术从事商务活动,突出学生的动手能力,培养融IT与商务于一身的高素质复合型人才。

随着互联网的全面普及，基于互联网的电子商务也应运而生，并在近年来获得了巨大的发展，成为一种全新的商务模式，被许多经济专家认为是新的经济增长点。这种电子商务模式对管理水平、信息传递技术都提出了更高的要求，其中安全体系的构建又显得尤为重要。如何建立一个安全、便捷的电于商务应用环境，对信息提供足够的保护，是商家和用户都十分关注的话题。

一、概述

计算机仿真技术可以为学生提供虚拟的仿真情境,为学生创设一种开放的、主动的、发现式的探索式的学习环境,发展学生的高级思维能力和问题解决能力,从而通过对该情境的操纵、观察和思考得出合理的结论。计算机仿真可以在很大程度上激发学生的高水平思维活动,让学生通过反省性的、高水平的思维活动来建构深层的、灵活的、真正的知识,近几年,计算机模拟教学在国内外的电子商务课程中屡见不鲜,但仿真教学在计算机教学中的应用、尤其是在计算机网络课程中的应用还处于探索研究的阶段,将计算机模拟应用于教学活动中,往往能够收到事半功倍的效果。

电子商务引起人们的普遍关注，细说起来也不过是最近几年的事情。电子商务网络仿真实验室可以提供一个真实的环境,在这个环境中,学生可以模拟电子商务的各种活动。因此,电子商务网络仿真实验室具有可操作性、仿真性及适应性强的特点。可操作性,是指电子商务网络仿真实验室中的计算机所需软件;仿真性,是指学生在电子商网络实验室的计算机上安装了相关软件后,能够模拟IT环境,进行各种电子商务活动等;适应性强,是指电子商务网络仿真实验室能够成为与电子商务相关的多门课程的实习实训基地。在电子商务网络仿真实验室,学生可以学习基本的电子商务网站的建设流程。

二、计算机仿真技术

计算机仿真技术(computer?simulation?technology)是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真系统的模型，并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点，已成为分析、设计、运行、评价、培训系统（尤其是复杂系统）的重要工具。计算机仿真，是在研究系统过程中，根据形式性原理，利用计算机来逼真模仿研究对象。研究对象可以是真实的系统，也可以是设想中的系统。传统的仿真方法是一个迭代过程，即针对实际系统某一层次的特性（过程），抽象出一个模型，然后假设态势（输入），进行试验，由试验者判读输出结果和验证模型，根据判断的情况来修改模型和有关的参数。在没有计算机以前，仿真都是利用实物或者它的模型来进行研究的，这种方法的优点是直接、形象、易信，但模型受限、容易破坏、难以重用。而计算机仿真是将研究对象进行数学描述，建模编程，且在计算机上运行实现。它不怕破坏、容易修改、可重用。因此在现代化生产建设中得到了广泛的采用。并取得了丰硕的成果，带来了可观的经济效益。

计算机仿真技术的核心是按系统工程原理建立真实系统的计算机仿真模型，然后利用模型代替真实系统在计算机上进行实验和研究。由于近年来信息技术的发展特别是高性能海量并行处理技术，可视化技术，分布处理技术，多媒体技术，虚拟现实技术的发展，使得建立人——机——环境一体化的分布的多维信息交互的仿真模型和仿真环境成为可能，从而使仿真方法有了一些新的发展，形成了一些新的研究仿真方法热点，如：定性仿真方法；面向对象的仿真方法；分布式交互仿真方法；人——机和谐仿真环境建立方法学。

三、电子商务网络仿真实验室

利用仿真技术可以构建电子商务仿真实验室，通用的通信网络硬件实验平台《计算机网络》或《计算机网络与通信》是计算机专业的必修专业课程。它的实验主要是从以下几个方面进行设计的:网络技术做实验:它包括网络布线与制作,计算机操作系统的安装与配置,局域网的设计与实现,广域网的设计与实现。其目的主要是让学生了解常用网络的设备的连接、安装与配置。通过设计、连线和配置,完成网络数据通信实验。计算机网络原理的模拟与仿真:计算机网络模型,有许多协议支持实现,每种协议实现都有些算法。原理的模拟与仿真就是解决其中的一些算法实验,这种实验通常用软件加以实现,但同时也需一些硬件配合完成。其目的主要是使学生通过实验对算法应用理解更深刻。如:数据链路层的连续ARQ,网络安全中的加密算法等。网页虚拟实现交互指导实验:有些网络设备费用很高,也没有必要全部实做,设计一些虚拟网页,通过网络的操作达到实验的目的。如:网络的测试仪的使用,高端网络设备的使用和配置等。

在教学应用中，通过仿真技术不但可以节约教学成本，而且能取得良好的教学效果。

四、结束语

分布式交互仿真技术范文第5篇

1.1物流链资源协作调度优化仿真的评价指标核心类库设计测度物流链资源协作调度优化仿真的常用指标有货运量、货运周转量、物流自营成本、委外成本、闲置资源管理成本和衔接成本。不同要素在不同物流阶段评价重点不同，它们之间相互联系、相互影响，共同服务于协作资源优化配置评价系统的目标。为解决内河港口物流链环境中不同企业、不同物流任务条件下资源优化配置评价元素的异构性、分布性和多样性，建立了一种随元素信息而变化的动态熵权合成方法，将物流链写作资源优化配置调度问题转换成可被描述的动态模糊群体决策过程，遵循层次化、构件化和标准化的设计原则完成相应的核心类库编码。

1.2仿真单元异构数据采集与整合方法设计触发数据处理Agent、配送管理Agent、包Agent、沟通协调Agent，各Agent各司其职，在处理自身问题的同时不断进行交互和信息共享，并行、协同地完成任务，将任务结果反馈给界面Agent。内河港口物流链中各仿真单元在各Agent协助下互相通信，交换数据，协作计算，共同支持系统的上述功能。仿真系统的设计应减少仿真单元软件设计和开发上的复杂度，将物流链仿真平台关键数据保存到规则数据库中，规则数据库支持不同数据资源的数据库管理工具以及分布式仿真和协同环境支持结构。为建立相关的仿真系统和体系结构分析提供正确的、一致的和可重用的概念模型。最终使部署在不同系统上的仿真单元在MAS/SOA平台上通过智能规则、演化算法、证据理论等智能技术上传业务关键数据。提供一个与物流业务过程相关的信息资源仓库，信息资源库由各种数据元素配置组成，各种数据元素可以配置完成不同的任务，而由各种任务又可以配置成各种应用，并且支持物流业务有序执行。

1.3多式联运下的内河港口物流链资源协作调度平台设计构建仿真平台时，综合考虑区域制造企业集装箱需求量及港口联盟企业集装箱转运能力的实际情况，遵循系统化、简单化、多方位、规范化等规则，确定多式联运仿真模型的抽象粒度。采用复杂适应系统(CAS)理论与智能Agent的模式来描述各物流节点仿真行为。针对多式联运物流配置的可能性与特异性，尤其是离线事件发生时的业务流程共性，仿真各物流配送节点作业流程的过程和资源优化配置方法。建立多主体的CAS模型，模拟多式联运过程建立各物流活动节点的Agent，每个参与物流活动的组织主体将成为独立的Agent，采集业务流数据。通过控制港口物流链在运集装箱数量和转运集装箱数量，尽可能地发挥物流链物流服务能力，使得港口集装箱装卸总量满足区域制造企业所需集装箱在时间、重量上的要求，确定集装箱物流平衡的优化建模方案。

1.4面向多级成本核算的内河港口物流链资源协作调度仿真优化在整个内河港口物流链活动过程中可能产生各种资源的占用与费用支出，既包括物流链内各节点物流运营组织单独作业所产生的内部成本，也包括物流链各节点间协作交流时所产生的通信成本，还包括链内所有节点组织所产生的共同补偿成本。内河港口物流链的分布式成本核算与控制是分级管理的，以物流链及其内部各企业单位为成本管理主体，分解、分配与动态调度物流链中的协作物流活动，根据物流业务的不同特性，计算产生的物流主要成本项目及成本发生的成本动因，整理成本项目之间的流程关系及相互作用关系。GAA算法的总成本近似计算仿真优化方法，分解、调度和优化物流成本，即在给定顾客需求、外部供应和交纳周期的情况下，运用系统化的管理与控制方法模拟物流系统的运行过程，集中探讨集中式仿真与分布式仿真之间的动态衔接和信息交互关系。最后编码实现核心算法软件库，完成物流链资源协作调度仿真平台最优目标计算。

1.5仿真平台部署及应用实施物流协作调度优化是一个多因素且因素之间关系复杂的非线性多重信息反馈系统，各因素的相互作用决定了物流调度方案的确定过程和最终结果。本项目的数据来源分布在各异构数据库中，数据的提取和转换上采用基于XML的数据集成中间件技术编写一个通用的接口。通过接口将不同来源的结构化数据结合在一起，异构数据库用户在中间层服务器上对从后端Web数据库或其他应用处来的数据进行集成。项目届时将针对浙江海河联运和腹地经济特点，选择具有一定代表性的内河、沿海港口及制造企业，依据地理信息系统，结合河道、公路和港口堆场三维地图提供的准确位置，使用带堆场优先级的水域船舶交通仿真和陆地集卡交通物流链仿真平台，建立面向物流作业的分布式异构协同系统。

2关键技术

2.1基于博弈的资源需求与资源调度行为冲突协调机制从物流供应链整体绩效出发，对于不同节点的可调度资源物流能力，采用统计学的因子分析和回归分析相结合方法进行具体数据分析，将获取得到的各项指标划分为物流生产资料获取能力、物流任务交付能力、资源配置能力、一体化能力、敏捷能力、成本控制能力6个维度。根据内河港口物流链各节点物流装备和协作能力建立动态行为调度追踪监控模拟模型，该模型将根据参与物流行为的各装备工作参数仿真整个物流任务活动过程中数据变化情况，设计异常状况，制造冲突信号，所有数据包括冲突数据入数据库，然后运用博弈论中的合作对策理论和谈判对策理论预先设置不同冲突的解决方案，重新分配物流链共同体参与的各成员资源。

2.2基于GAAA算法的多级物流成本控制内河港口物流链成员类型不同、企业规模不同服务需求也不同，对物流时间、成本约束比较复杂，所以要对河港物流链相关的成本要素进行识别和分类，包括基于各种约束条件下的物流服务企业选择成本、库存/仓储成本、物流设施使用成本等。物流资源配送采用改进的遗传算法，即传统的遗传算法与蚁群算法的结合算法(GAAA)来实现，将局部搜索和变异操作融入到遗传算法的交叉与变异中去，通过对问题空间的快速而准确的求解发挥两种算法的优势。

2.3带趋势补偿的仿真单元间数据采集及拟合在调度资源分配实施过程中，参与物流活动的内河港口物流链每个节点数据都可能因为其关联节点响应变化而重新计算问题。模拟GPS物流追踪业务流程建立节点间物流活动的车船工作数据模型，把各装运任务当作离散事件，根据船舶和车辆运输计划和运输参数生成港口船舶岸桥装卸、堆场转移，集卡转运实时工作数据，补充航运交通和道路交通突发状况信息和状态变量，设计准确的数据结构，提出带趋势补偿的组合元模型，杜绝仿真单元间数据拟合滞后现象，解决仿真单元决策误差问题。