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體系工程與裝備論證系列叢書基于ABMS的體系計算實驗方法及應用 版權信息
- ISBN：9787121344688
- 條形碼：9787121344688 ; 978-7-121-34468-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
體系工程與裝備論證系列叢書基于ABMS的體系計算實驗方法及應用 本書特色
本書是"十三五"國家重點圖書出版規劃項目"體系工程與裝備論證系列叢書"之一。本書以武器裝備體系作戰效能評估為背景，重點介紹基于Agent的體系計算實驗方法、相關工具和應用示例。針對體系論證分析對計算實驗的需求，本書從實驗過程、模型設計、仿真運行機制、實驗設計與分析方法等方面介紹了基于ABMS（基于Agent的建模與仿真）的體系計算實驗方法，并對國外典型案例進行了復現和剖析研究，希望能夠為國內武器體系裝備論證工作中的應用實踐提供一些有益的借鑒。
體系工程與裝備論證系列叢書基于ABMS的體系計算實驗方法及應用 內容簡介
本書是"十三五"國家重點圖書出版規劃項目"體系工程與裝備論證系列叢書"之一。本書以武器裝備體系作戰效能評估為背景，重點介紹基于Agent的體系計算實驗方法、相關工具和應用示例。針對體系論證分析對計算實驗的需求，本書從實驗過程、模型設計、仿真運行機制、實驗設計與分析方法等方面介紹了基于ABMS（基于Agent的建模與仿真）的體系計算實驗方法，并對國外典型案例進行了復現和剖析研究，希望能夠為靠前武器體系裝備論證工作中的應用實踐提供一些有益的借鑒。
體系工程與裝備論證系列叢書基于ABMS的體系計算實驗方法及應用 目錄
目 錄
第1章 體系與體系計算實驗 1
1.1 體系與體系論證 2
1.1.1 體系 2
1.1.2 武器裝備體系 3
1.1.3 裝備體系效能評估 4
1.2 一個計算實驗示例 5
1.3 武器裝備體系論證的計算實驗需求 9
1.3.1 計算實驗方法 9
1.3.2 體系計算實驗面臨的挑戰 10
1.3.3 體系計算實驗的認識 12
1.4 面向復雜系統研究的計算實驗方法 14
1.4.1 基于數據的計算實驗 14
1.4.2 基于方程的計算實驗 14
1.4.3 基于仿真的計算實驗 15
1.5 面向體系的計算實驗 17
1.5.1 基于數據的體系計算實驗 17
1.5.2 基于方程的體系計算實驗 18
1.5.3 基于仿真的體系計算實驗 18
1.5.4 面向體系的計算實驗應用 19
1.6 基于仿真的體系計算實驗應用 20
1.6.1 傳統的體系仿真方法 20
1.6.2 面向訓練的體系對抗仿真 21
1.6.3 面向網絡中心戰的體系仿真分析 21
1.7 本書的內容和組織 25
第2章 基于ABMS的體系計算實驗方法 26
2.1 基于Agent的建模與仿真 27
2.1.1 Agent概念 27
2.1.2 Agent仿真的特點與應用 29
2.2 基于ABMS的模型設計方法 31
2.3 ABMS與體系仿真 33
2.4 ABMS仿真開發過程 34
2.4.1 ABMS開發過程 35
2.4.2 ABMS使用過程 36
2.5 基于ABMS的體系效能仿真開發與應用過程 37
2.5.1 體系效能仿真開發過程 38
2.5.2 體系效能仿真應用過程 40
2.6 基于ABMS的體系計算實驗框架 42
2.6.1 體系架構定義 43
2.6.2 仿真想定設計 43
2.6.3 體系實驗設計 43
2.6.4 數據收集和整理 44
2.6.5 Agent體系仿真模型開發 45
2.6.6 仿真模型測試與驗證 46
2.6.7 體系仿真計算 46
2.6.8 計算數據整合 47
2.6.9 體系實驗分析 47
第3章 可組合的體系仿真模型框架 49
3.1 模型框架概述 50
3.1.1 Agent層次結構 50
3.1.2 螞蟻Agent與SEAS Agent 50
3.1.3 Agent類型 51
3.1.4 Agent自述 52
3.1.5 Agent結構 53
3.1.6 Agent分形網絡結構 55
3.2 作戰實體Agent 56
3.2.1 對象層次 56
3.2.2 作戰單元Unit 57
3.2.3 地面實體Vehicle 59
3.2.4 空中實體Plane 61
3.2.5 空間實體Satellite 63
3.3 裝備對象Device 64
3.3.1 通信設備 65
3.3.2 傳感器 68
3.3.3 武器系統 71
3.4 戰場環境對象 76
3.5 Agent行為表示 77
3.5.1 行為建模方法比較 78
3.5.2 基于進程交互仿真的TPL腳本 79
3.5.3 行為原語 79
3.6 基于ABMS的體系模型組合規范 81
第4章 基于進程的Agent體系仿真 84
4.1 進程交互仿真及實現方法 85
4.1.1 進程交互仿真 85
4.1.2 進程交互仿真的實現方法 86
4.1.3 基于進程例程的進程交互仿真 87
4.2 基于進程仿真的ABMS仿真調度策略 92
4.2.1 Agent模型架構 92
4.2.2 基于進程仿真的Agent調度方法 94
4.2.3 Agent狀態更新 94
4.3 基于ABMS的體系仿真模型框架 95
4.3.1 仿真模型框架組成 95
4.3.2 基于進程的體系仿真模型調度 97
4.3.3 作戰實體的狀態更新 98
4.3.4 相關算法 99
4.4 決策行為進程 101
4.4.1 基本腳本的決策行為進程 102
4.4.2 無延遲操作和延遲操作 103
4.5 體系效能分析仿真平臺原型 103
4.5.1 系統組成 103
4.5.2 系統啟動 104
4.5.3 仿真想定模型 105
4.5.4 仿真運行 105
4.5.5 體系效能分析仿真應用開發過程 107
4.6 仿真示例 110
4.6.1 問題背景與想定 110
4.6.2 仿真想定 110
4.6.3 Agent仿真模型開發 111
4.6.4 仿真結果分析 119
4.6.5 ISR的影響分析 119
第5章 近正交拉丁超立方實驗設計 123
5.1 典型實驗設計方法 124
5.2 面向大規模影響因素的實驗設計 127
5.2.1 仿真模型的數學描述 127
5.2.2 均勻設計 128
5.2.3 正交拉丁超立方矩陣 129
5.3 近正交拉丁超立方實驗設計 132
5.3.1 改進正交拉丁超立方矩陣及評價準則 132
5.3.2 改善近正交拉丁超立方矩陣的正交性 137
5.3.3 近正交拉丁超立方實驗設計算法 138
5.4 構建近正交拉丁超立方矩陣 140
5.4.1 變量數為2～7的NOLH矩陣 140
5.4.2 變量數為8～10的NOLH矩陣 144
5.4.3 變量數為12～15的NOLH矩陣 146
5.4.4 變量數為17～22的NOLH矩陣 148
5.4.5 構造二次實驗 151
5.5 算法驗證 154
5.5.1 近似正交矩陣 **次實驗的回歸分析 154
5.5.2 正交矩陣 的實驗回歸分析 155
5.5.3 近似正交矩陣 的第二次實驗的回歸分析 157
5.5.4 實驗 158
第6章 基于決策樹的體系計算實驗分析 160
6.1 研究現狀 161
6.2 決策樹算法基礎 162
6.2.1 決策樹生成 162
6.2.2 決策樹剪枝 163
6.2.3 經典決策樹算法 164
6.2.4 模糊集和粗糙集概念 166
6.3 基于模糊集的分類回歸樹算法 169
6.3.1 基于模糊集的CART算法 169
6.3.2 基于模糊集的加權CART算法 172
6.4 基于粗糙集的多變量決策樹算法 174
6.4.1 多變量決策樹算法概述 174
6.4.2 基于粗糙集的加權多變量決策樹算法 177
6.5 算法性能分析與實驗驗證 178
6.6 相關工具介紹 180
6.6.1 JMP 180
6.6.2 SPSS軟件 181
6.6.3 R語言 182
第7章 航母無人艦載機作戰效能分析 185
7.1 研究背景 186
7.2 想定、模型和數據 187
7.2.1 使命想定 187
7.2.2 建模仿真需求 189
7.2.3 數據來源、模型抽象和假設 192
7.3 實驗設計 193
7.3.1 可控因子 193
7.3.2 不可控因子 194
7.3.3 實驗設計方案 195
7.4 Agent仿真模型開發 196
7.4.1 仿真時間 196
7.4.2 作戰組織 197
7.4.3 設備對象 197
7.4.4 環境對象 199
7.4.5 Agent對象 199
7.4.6 交互數據 200
7.4.7 仿真運行初始化與結束處理 201
7.4.8 實體行為模型 209
7.4.9 仿真模型測試 214
7.5 問題分析 215
7.5.1 數據整合 215
7.5.2 數據分析 217
7.5.3 結論和建議 226
7.6 研究展望 227
7.6.1 研究結果對比 227
7.6.2 其他NUCAS想定 227
附錄A 縮略語匯總 229
參考文獻 233
第1章 體系與體系計算實驗 1
1.1 體系與體系論證 2
1.1.1 體系 2
1.1.2 武器裝備體系 3
1.1.3 裝備體系效能評估 4
1.2 一個計算實驗示例 5
1.3 武器裝備體系論證的計算實驗需求 9
1.3.1 計算實驗方法 9
1.3.2 體系計算實驗面臨的挑戰 10
1.3.3 體系計算實驗的認識 12
1.4 面向復雜系統研究的計算實驗方法 14
1.4.1 基于數據的計算實驗 14
1.4.2 基于方程的計算實驗 14
1.4.3 基于仿真的計算實驗 15
1.5 面向體系的計算實驗 17
1.5.1 基于數據的體系計算實驗 17
1.5.2 基于方程的體系計算實驗 18
1.5.3 基于仿真的體系計算實驗 18
1.5.4 面向體系的計算實驗應用 19
1.6 基于仿真的體系計算實驗應用 20
1.6.1 傳統的體系仿真方法 20
1.6.2 面向訓練的體系對抗仿真 21
1.6.3 面向網絡中心戰的體系仿真分析 21
1.7 本書的內容和組織 25
第2章 基于ABMS的體系計算實驗方法 26
2.1 基于Agent的建模與仿真 27
2.1.1 Agent概念 27
2.1.2 Agent仿真的特點與應用 29
2.2 基于ABMS的模型設計方法 31
2.3 ABMS與體系仿真 33
2.4 ABMS仿真開發過程 34
2.4.1 ABMS開發過程 35
2.4.2 ABMS使用過程 36
2.5 基于ABMS的體系效能仿真開發與應用過程 37
2.5.1 體系效能仿真開發過程 38
2.5.2 體系效能仿真應用過程 40
2.6 基于ABMS的體系計算實驗框架 42
2.6.1 體系架構定義 43
2.6.2 仿真想定設計 43
2.6.3 體系實驗設計 43
2.6.4 數據收集和整理 44
2.6.5 Agent體系仿真模型開發 45
2.6.6 仿真模型測試與驗證 46
2.6.7 體系仿真計算 46
2.6.8 計算數據整合 47
2.6.9 體系實驗分析 47
第3章 可組合的體系仿真模型框架 49
3.1 模型框架概述 50
3.1.1 Agent層次結構 50
3.1.2 螞蟻Agent與SEAS Agent 50
3.1.3 Agent類型 51
3.1.4 Agent自述 52
3.1.5 Agent結構 53
3.1.6 Agent分形網絡結構 55
3.2 作戰實體Agent 56
3.2.1 對象層次 56
3.2.2 作戰單元Unit 57
3.2.3 地面實體Vehicle 59
3.2.4 空中實體Plane 61
3.2.5 空間實體Satellite 63
3.3 裝備對象Device 64
3.3.1 通信設備 65
3.3.2 傳感器 68
3.3.3 武器系統 71
3.4 戰場環境對象 76
3.5 Agent行為表示 77
3.5.1 行為建模方法比較 78
3.5.2 基于進程交互仿真的TPL腳本 79
3.5.3 行為原語 79
3.6 基于ABMS的體系模型組合規范 81
第4章 基于進程的Agent體系仿真 84
4.1 進程交互仿真及實現方法 85
4.1.1 進程交互仿真 85
4.1.2 進程交互仿真的實現方法 86
4.1.3 基于進程例程的進程交互仿真 87
4.2 基于進程仿真的ABMS仿真調度策略 92
4.2.1 Agent模型架構 92
4.2.2 基于進程仿真的Agent調度方法 94
4.2.3 Agent狀態更新 94
4.3 基于ABMS的體系仿真模型框架 95
4.3.1 仿真模型框架組成 95
4.3.2 基于進程的體系仿真模型調度 97
4.3.3 作戰實體的狀態更新 98
4.3.4 相關算法 99
4.4 決策行為進程 101
4.4.1 基本腳本的決策行為進程 102
4.4.2 無延遲操作和延遲操作 103
4.5 體系效能分析仿真平臺原型 103
4.5.1 系統組成 103
4.5.2 系統啟動 104
4.5.3 仿真想定模型 105
4.5.4 仿真運行 105
4.5.5 體系效能分析仿真應用開發過程 107
4.6 仿真示例 110
4.6.1 問題背景與想定 110
4.6.2 仿真想定 110
4.6.3 Agent仿真模型開發 111
4.6.4 仿真結果分析 119
4.6.5 ISR的影響分析 119
第5章 近正交拉丁超立方實驗設計 123
5.1 典型實驗設計方法 124
5.2 面向大規模影響因素的實驗設計 127
5.2.1 仿真模型的數學描述 127
5.2.2 均勻設計 128
5.2.3 正交拉丁超立方矩陣 129
5.3 近正交拉丁超立方實驗設計 132
5.3.1 改進正交拉丁超立方矩陣及評價準則 132
5.3.2 改善近正交拉丁超立方矩陣的正交性 137
5.3.3 近正交拉丁超立方實驗設計算法 138
5.4 構建近正交拉丁超立方矩陣 140
5.4.1 變量數為2～7的NOLH矩陣 140
5.4.2 變量數為8～10的NOLH矩陣 144
5.4.3 變量數為12～15的NOLH矩陣 146
5.4.4 變量數為17～22的NOLH矩陣 148
5.4.5 構造二次實驗 151
5.5 算法驗證 154
5.5.1 近似正交矩陣 **次實驗的回歸分析 154
5.5.2 正交矩陣 的實驗回歸分析 155
5.5.3 近似正交矩陣 的第二次實驗的回歸分析 157
5.5.4 實驗 158
第6章 基于決策樹的體系計算實驗分析 160
6.1 研究現狀 161
6.2 決策樹算法基礎 162
6.2.1 決策樹生成 162
6.2.2 決策樹剪枝 163
6.2.3 經典決策樹算法 164
6.2.4 模糊集和粗糙集概念 166
6.3 基于模糊集的分類回歸樹算法 169
6.3.1 基于模糊集的CART算法 169
6.3.2 基于模糊集的加權CART算法 172
6.4 基于粗糙集的多變量決策樹算法 174
6.4.1 多變量決策樹算法概述 174
6.4.2 基于粗糙集的加權多變量決策樹算法 177
6.5 算法性能分析與實驗驗證 178
6.6 相關工具介紹 180
6.6.1 JMP 180
6.6.2 SPSS軟件 181
6.6.3 R語言 182
第7章 航母無人艦載機作戰效能分析 185
7.1 研究背景 186
7.2 想定、模型和數據 187
7.2.1 使命想定 187
7.2.2 建模仿真需求 189
7.2.3 數據來源、模型抽象和假設 192
7.3 實驗設計 193
7.3.1 可控因子 193
7.3.2 不可控因子 194
7.3.3 實驗設計方案 195
7.4 Agent仿真模型開發 196
7.4.1 仿真時間 196
7.4.2 作戰組織 197
7.4.3 設備對象 197
7.4.4 環境對象 199
7.4.5 Agent對象 199
7.4.6 交互數據 200
7.4.7 仿真運行初始化與結束處理 201
7.4.8 實體行為模型 209
7.4.9 仿真模型測試 214
7.5 問題分析 215
7.5.1 數據整合 215
7.5.2 數據分析 217
7.5.3 結論和建議 226
7.6 研究展望 227
7.6.1 研究結果對比 227
7.6.2 其他NUCAS想定 227
附錄A 縮略語匯總 229
參考文獻 233
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體系工程與裝備論證系列叢書基于ABMS的體系計算實驗方法及應用 作者簡介
國防科技大學博士，教授。二代導航專家組專家、武器裝備論證中心體系實驗室學術委員會委員。主持、參加自然科學基金、國防預研基金、型號科研項目50余項，獲國防科工委科技進步一等獎2項，軍隊科技進步二等獎3項，軍隊科技進步三等獎1項。
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