CN116562050A - 一种分布式仿真平台的可视化建模方法及分布式仿真平台 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种分布式仿真平台的可视化建模方法及分布式仿真平台，涉及分布式仿真技术领域，包括：创建分布式的仿真平台，并建立仿真模型；配置仿真模型的参数，并获取输入数据，同时输入仿真模型得到仿真数据；按照实际业务逻辑定义仿真平台的主节点和子节点，通过不同仿真任务建立仿真平台的主节点和子节点的映射表；通过映射表加载仿真模型的组件资源和仿真数据获取不同仿真任务的调度信息以对仿真模型进行解析；基于解析结果和用户的指令在仿真平台的前端生成页面以展示仿真任务的结果，完成数据的可视化建模；本发明避免了仿真应用之间的互操作和各仿真子节点之间的数据交互同步常常出现业务紊乱和时序错误的问题。

Description

一种分布式仿真平台的可视化建模方法及分布式仿真平台

技术领域

本发明涉及分布式仿真技术领域，具体而言，涉及一种分布式仿真平台的可视化建模方法及分布式仿真平台。

背景技术

仿真技术在客观世界和科学理论之间架起了一座桥梁，被认为是继理论分析和科学实验之后的第三种认识世界和改造世界的重要方法。分布交互仿真技术能够把计算分配给多个主机,减少了对单个计算机性能的依赖，为仿真带来了更多的计算资源，为系统增加了直观性和沉浸感。分布式仿真动态重构是在运行过程中按需对仿真进行在线调整的一种支持技术，其研究对于提高仿真系统的适应性、提升仿真在关键领域的应用层次具有重要价值，并已成为相关领域研究的前沿问题之一。在同外界环境的交互过程中，70％的信息来自于视觉通道，这决定了在仿真系统构造中，可视化系统具有重要地位。仿真技术的发展经历了从集中式到分布式、从定量到定性定量相结合、从单一粒度到多粒度、多侧面协同仿真的发展过程。仿真技术与仿真应用的发展是相辅相成、互相促进的。一方面，计算机网络技术的发展和用户的需求刺激了分布式仿真计算的研究，仿真技术的发展促进了仿真应用领域的不断拓展和仿真应用层次的不断提高；另一方面，仿真应用需求的不断提高，也促进了仿真技术的进步。随着软件工程、网络、领域建模等相关技术的发展，仿真应用的范围不断扩大、对象日趋复杂，且性能方面的需求也在不断提升。随着计算机技术和仿真技术的飞速发展，仿真技术的应用越来越广泛，分布式建模与仿真技术不断朝着高度的分布性、良好的互操作性和可扩展性方向发展，尤其是分布式仿真技术已经成为当今仿真技术发展的主流。

现有仿真系统大多支持面向对象的可视化建模方式，从仿真系统原理建模到仿真应用通常能够快速实现，此类系统大多为集中式的仿真系统，在不断增长的网络应用中，仿真行为模型的建立、复杂系统进行有效而简单的描述是十分困难的，仿真应用之间的互操作和各仿真子节点之间的数据交互同步常常出现业务紊乱和时序错误的问题。

基于此，本申请提出一种分布式仿真平台的可视化建模方法及分布式仿真平台来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分布式仿真平台的可视化建模方法及分布式仿真平台，其能够解决背景技术中提到的问题。

本发明的技术方案为：

第一方面，本申请提供一种分布式仿真平台的可视化建模方法，其包括以下步骤：

S1、创建分布式的仿真平台，并通过仿真平台建立仿真模型；

S2、配置仿真模型的参数，并获取输入数据，同时将该数据输入仿真模型以得到仿真数据；

S3、按照实际业务逻辑定义仿真平台的主节点和子节点，通过不同仿真任务建立仿真平台的主节点和子节点的映射表；

S4、通过映射表加载仿真模型的组件资源和仿真数据获取不同仿真任务的调度信息以对仿真模型进行解析以得到解析结果；

S5、基于解析结果和用户的指令在仿真平台的前端生成页面以展示仿真任务的结果，完成数据的可视化建模。

进一步地，步骤S1中，上述通过仿真平台建立仿真模型的步骤包括：

基于分布式的仿真平台收集数据源，并对其进行分析整理以形成数据表；

通过不同算子对数据表进行建模以生成仿真模型。

进一步地，步骤S2中，上述仿真模型的参数包括仿真总时间和仿真步长，上述输入数据包括待仿真的模型文件。

进一步地，步骤S3中，上述按照实际业务逻辑定义仿真平台的主节点和子节点的过程包括：

按照实际业务将仿真平台的控制端定义为主节点，将不同任务的对应组件逻辑定义为子节点，主节点用于对仿真进行全面的控制以及接收子节点的仿真数据的交互，子节点用于收集组件正常运行、异常告警及故障信息，并经过初步处理后上送到控制端进行调度，实现主节点与子节点的数据交互通信。

进一步地，步骤S4包括：

通过映射表加载仿真模型的组件资源，并基于仿真数据获取不同仿真任务的调度信息；

采用解析函数对调度信息进行文本解析获得各目标模型文件的解析文件；

利用预设类型转换函数对各目标模型文件的解析文件的类型进行转换以得到解析结果。

进一步地，步骤S43包括：

基于各目标模型文件的解析文件和预设的权重配置确定各目标模型文件的解析文件的权重值；

利用模式匹配算法检测解析文件的语义置信度；

利用预设类型转换函数对各目标模型文件的解析文件进行转换以得到各目标模型文件的解析类型；

根据各目标模型文件的解析文件的权重值、语义置信度和解析类型得到解析结果。

进一步地，步骤S5包括：前端通过解析结果的数据结构和数据模型的运行策略生成结果查询页面，由用户进行指令查询以在前端生成展示仿真任务的结果，完成数据的可视化建模。

第二方面，本申请提供一种基于上述一种分布式仿真平台的可视化建模方法的分布式仿真平台，包括：控制终端、联邦接口、数据库和软总线，上述控制终端用于对仿真进行全面的控制以及仿真数据的显示，上述联邦接口用于统一分布式仿真平台的各个仿真软件之间对外的接口，上述数据库用于数据的保存和读取，上述软总线用于仿真过程中时间的同步和数据处理。

相对于现有技术，本发明至少具有如下优点或有益效果：

本发明一种分布式仿真平台的可视化建模方法，通过按照实际业务逻辑定义仿真平台的主节点和子节点，提高了数据分析的速度，进而通过不同仿真任务建立仿真平台的主节点和子节点的映射表，然后通过映射表加载仿真模型的组件资源和仿真数据获取不同仿真任务的调度信息以对仿真模型进行解析，最终在仿真平台的前端生成页面以展示仿真任务的结果，完成数据的可视化建模，映射表可以作为系统的数据载体和大规模并行处理框架，避免了仿真应用之间的互操作和各仿真子节点之间的数据交互同步常常出现业务紊乱和时序错误的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一种分布式仿真平台的可视化建模方法的步骤图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1，图1所示为本申请实施例提供的一种分布式仿真平台的可视化建模方法的步骤图。

第一方面，本申请提供一种分布式仿真平台的可视化建模方法，其包括以下步骤：

S1、创建分布式的仿真平台，并通过仿真平台建立仿真模型；

S2、配置仿真模型的参数，并获取输入数据，同时将该数据输入仿真模型以得到仿真数据；

S3、按照实际业务逻辑定义仿真平台的主节点和子节点，通过不同仿真任务建立仿真平台的主节点和子节点的映射表；

S4、通过映射表加载仿真模型的组件资源和仿真数据获取不同仿真任务的调度信息以对仿真模型进行解析以得到解析结果；

S5、基于解析结果和用户的指令在仿真平台的前端生成页面以展示仿真任务的结果，完成数据的可视化建模。

作为一种优选的实施方式，步骤S1中，上述通过仿真平台建立仿真模型的步骤包括：

基于分布式的仿真平台收集数据源，并对其进行分析整理以形成数据表；

通过不同算子对数据表进行建模以生成仿真模型。(上述不同算子包括过滤、关联、分组和转换等基础算子以及用户自定义的算子。

作为一种优选的实施方式，步骤S2中，上述仿真模型的参数包括仿真总时间和仿真步长，上述输入数据包括待仿真的模型文件。

作为一种优选的实施方式，步骤S3中，上述按照实际业务逻辑定义仿真平台的主节点和子节点的过程包括：

按照实际业务将仿真平台的控制端定义为主节点，将不同任务的对应组件逻辑定义为子节点，主节点用于对仿真进行全面的控制以及接收子节点的仿真数据的交互，子节点用于收集组件正常运行、异常告警及故障信息，并经过初步处理后上送到控制端进行调度，实现主节点与子节点的数据交互通信。

作为一种优选的实施方式，步骤S4包括：

通过映射表加载仿真模型的组件资源，并基于仿真数据获取不同仿真任务的调度信息；

采用解析函数对调度信息进行文本解析获得各目标模型文件的解析文件；

利用预设类型转换函数对各目标模型文件的解析文件的类型进行转换以得到解析结果。

作为一种优选的实施方式，步骤S43包括：

基于各目标模型文件的解析文件和预设的权重配置确定各目标模型文件的解析文件的权重值；

利用模式匹配算法检测解析文件的语义置信度；

利用预设类型转换函数对各目标模型文件的解析文件进行转换以得到各目标模型文件的解析类型；

根据各目标模型文件的解析文件的权重值、语义置信度和解析类型得到解析结果。

作为一种优选的实施方式，步骤S5包括：前端通过解析结果的数据结构和数据模型的运行策略生成结果查询页面，由用户进行指令查询以在前端生成展示仿真任务的结果，完成数据的可视化建模。

第二方面，本申请提供一种基于上述一种分布式仿真平台的可视化建模方法的分布式仿真平台，包括：控制终端、联邦接口、数据库和软总线。

具体地，控制终端用于对仿真进行全面的控制以及仿真数据的显示，包括仿真参数的配置和仿真运行流程控；联邦接口用于统一分布式仿真平台的各个仿真软件之间对外的接口，使各个仿真软件在传输数据时符合软总线的要求，从而使得产生的数据能正确的在软总线上传输；数据库用于数据的保存和读取，包括存储分布式仿真平台的相关配置信息及参数、仿真产生的结果数据和仿真所需要的模型文件等，同时还提供相关的权限管理，保障平台的安全性；软总线用于仿真过程中时间的同步和数据处理，通过仿真过程中时间的同步和数据处理，可以保障仿真过程中各个联邦成员的时间推进的一致性，同时还提供数据通信功能，如联邦成员之间数据的传输、联邦成员与数据库之间的数据传输等。

可以理解，图中所示的结构仅为示意，一种分布式仿真平台的可视化建模方法还可包括比图中所示更多或者更少的组件，或者具有与图中所示不同的配置。图中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图或框图显示了根据本申请的多个实施例的方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本申请实施例提供的一种分布式仿真平台的可视化建模方法及分布式仿真平台，通过按照实际业务逻辑定义仿真平台的主节点和子节点，提高了数据分析的速度，进而通过不同仿真任务建立仿真平台的主节点和子节点的映射表，然后通过映射表加载仿真模型的组件资源和仿真数据获取不同仿真任务的调度信息以对仿真模型进行解析，最终在仿真平台的前端生成页面以展示仿真任务的结果，完成数据的可视化建模，映射表可以作为系统的数据载体和大规模并行处理框架，避免了仿真应用之间的互操作和各仿真子节点之间的数据交互同步常常出现业务紊乱和时序错误的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种分布式仿真平台的可视化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、创建分布式的仿真平台，并通过仿真平台建立仿真模型；

S2、配置仿真模型的参数，并获取输入数据，同时将该数据输入仿真模型以得到仿真数据；

S3、按照实际业务逻辑定义仿真平台的主节点和子节点，通过不同仿真任务建立仿真平台的主节点和子节点的映射表；

S4、通过映射表加载仿真模型的组件资源和仿真数据获取不同仿真任务的调度信息以对仿真模型进行解析以得到解析结果；

S5、基于解析结果和用户的指令在仿真平台的前端生成页面以展示仿真任务的结果，完成数据的可视化建模。

2.如权利要求1所述的一种分布式仿真平台的可视化建模方法，其特征在于，步骤S1中，所述通过仿真平台建立仿真模型的步骤包括：

基于分布式的仿真平台收集数据源，并对其进行分析整理以形成数据表；

通过不同算子对数据表进行建模以生成仿真模型。

3.如权利要求1所述的一种分布式仿真平台的可视化建模方法，其特征在于，步骤S2中，所述仿真模型的参数包括仿真总时间和仿真步长，所述输入数据包括待仿真的模型文件。

4.如权利要求1所述的一种分布式仿真平台的可视化建模方法，其特征在于，步骤S3中，所述按照实际业务逻辑定义仿真平台的主节点和子节点的过程包括：

按照实际业务将仿真平台的控制端定义为主节点，将不同任务的对应组件逻辑定义为子节点，主节点用于对仿真进行全面的控制以及接收子节点的仿真数据的交互，子节点用于收集组件正常运行、异常告警及故障信息，并经过初步处理后上送到控制端进行调度，实现主节点与子节点的数据交互通信。

5.如权利要求1所述的一种分布式仿真平台的可视化建模方法，其特征在于，步骤S4包括：

S41、通过映射表加载仿真模型的组件资源，并基于仿真数据获取不同仿真任务的调度信息；

S42、采用解析函数对调度信息进行文本解析获得各目标模型文件的解析文件；

S43、利用预设类型转换函数对各目标模型文件的解析文件的类型进行转换以得到解析结果。

6.如权利要求5所述的一种分布式仿真平台的可视化建模方法，其特征在于，步骤S43包括：

基于各目标模型文件的解析文件和预设的权重配置确定各目标模型文件的解析文件的权重值；

利用模式匹配算法检测解析文件的语义置信度；

利用预设类型转换函数对各目标模型文件的解析文件进行转换以得到各目标模型文件的解析类型；

根据各目标模型文件的解析文件的权重值、语义置信度和解析类型得到解析结果。

7.如权利要求1所述的一种分布式仿真平台的可视化建模方法，其特征在于，步骤S5包括：前端通过解析结果的数据结构和数据模型的运行策略生成结果查询页面，由用户进行指令查询以在前端生成展示仿真任务的结果，完成数据的可视化建模。

8.一种分布式仿真平台，其特征在于，包括：控制终端、联邦接口、数据库和软总线；所述控制终端用于对仿真进行全面的控制以及仿真数据的显示，所述联邦接口用于统一分布式仿真平台的各个仿真软件之间对外的接口，所述数据库用于数据的保存和读取，所述软总线用于仿真过程中时间的同步和数据处理。