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基于宏观-微观层次化仿真模型的动态数据驱动仿真方法
1
作者
谢旭
马雨晴
《系统仿真学报》
北大核心
2025年第7期1848-1864,共17页
要:本文提出一种基于宏观-微观层次化仿真模型的动态数据驱动仿真方法。这种仿真方法可以使来自真实系统的观测数据逐次影响到宏观仿真和微观仿真,实现宏观仿真和微观仿真的协同演进,从而既可以为决策者提供真实系统宏观层面的演化趋势...
要:本文提出一种基于宏观-微观层次化仿真模型的动态数据驱动仿真方法。这种仿真方法可以使来自真实系统的观测数据逐次影响到宏观仿真和微观仿真,实现宏观仿真和微观仿真的协同演进,从而既可以为决策者提供真实系统宏观层面的演化趋势预测,为辅助决策提供依据,又可以为决策者提供与真实系统相似的微观仿真试验台,支撑策略的仿真推演和量化评估。建立了该方法的形式化描述,设计了适用于宏观-微观层次化仿真模型的数据同化方法;设计了一个疫情爆发和传播的仿真实验场景,采用identical-twin仿真实验方法,验证了本文所提方法的可行性和有效性。
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关键词
动态数据驱动仿真
宏观-微观层次化
仿真
数据
同化
传染病传播
仿真
与预测
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职称材料
动态数据驱动仿真综述
被引量：
3
2
作者
谢旭
邱晓刚
+1 位作者
包亦正
许凯
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1832-1842,共11页
动态数据驱动仿真是一种“模型和数据相结合”的仿真范式,它将真实系统的观测(数据)持续注入仿真(模型),让数据动态地校正仿真(状态、参数),以此来提高基于仿真的估计和预测能力。由于动态数据驱动仿真融合了模型预测和实时观测两方面...
动态数据驱动仿真是一种“模型和数据相结合”的仿真范式,它将真实系统的观测(数据)持续注入仿真(模型),让数据动态地校正仿真(状态、参数),以此来提高基于仿真的估计和预测能力。由于动态数据驱动仿真融合了模型预测和实时观测两方面的信息,因此它能更准确地估计系统状态并预测状态的未来演化。梳理了动态数据驱动仿真的思想起源和基本概念,延伸介绍了“模型和数据相结合”的思想孕育的一系列仿真范式,并辨析了它们之间的联系和区别;介绍了基于粒子滤波的数据同化方法和identical-twin仿真实验方法;从应用场景、模型和数据、数据同化算法、与新技术的融合等4个维度综述了动态数据驱动仿真的研究现状;从仿真模型、观测数据、数据同化、运行效率、应用领域等5个方面对动态数据驱动仿真未来研究方向进行了展望。
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关键词
建模与
仿真
动态数据驱动仿真
数据
同化
粒子滤波
identical-twin
仿真
实验
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职称材料
面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法
被引量：
53
3
作者
王鹏
杨妹
+2 位作者
祝建成
鞠儒生
李革
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期2779-2786,共8页
信息物理系统(cyber-physical system,CPS)是支撑信息化和工业化深度融合的综合技术体系,传统的建模与仿真方法难以满足其应用需求。因此,提出面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法,通过随机有限集对CPS中的物理实体和传感器进行...
信息物理系统(cyber-physical system,CPS)是支撑信息化和工业化深度融合的综合技术体系,传统的建模与仿真方法难以满足其应用需求。因此,提出面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法,通过随机有限集对CPS中的物理实体和传感器进行数据驱动建模,并使用基于贝叶斯推理的预测与校正过程支持数据驱动的仿真模型运行。该方法能够很好地实现数字孪生机制下虚实结合的仿真运行,并实现数据驱动的CPS仿真模型解算,通过以实利虚的方式有效提高了仿真结果的准确性和可信性。最后,通过水面舰艇作战应用案例,验证了该方法的可行性和有效性。
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关键词
信息物理系统
动态数据驱动仿真
随机有限集
数字孪生
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职称材料
题名
基于宏观-微观层次化仿真模型的动态数据驱动仿真方法
1
作者
谢旭
马雨晴
机构
国防科技大学系统工程学院
出处
《系统仿真学报》
北大核心
2025年第7期1848-1864,共17页
基金
国家自然科学基金(62103428)。
文摘
要:本文提出一种基于宏观-微观层次化仿真模型的动态数据驱动仿真方法。这种仿真方法可以使来自真实系统的观测数据逐次影响到宏观仿真和微观仿真,实现宏观仿真和微观仿真的协同演进,从而既可以为决策者提供真实系统宏观层面的演化趋势预测,为辅助决策提供依据,又可以为决策者提供与真实系统相似的微观仿真试验台,支撑策略的仿真推演和量化评估。建立了该方法的形式化描述,设计了适用于宏观-微观层次化仿真模型的数据同化方法;设计了一个疫情爆发和传播的仿真实验场景,采用identical-twin仿真实验方法,验证了本文所提方法的可行性和有效性。
关键词
动态数据驱动仿真
宏观-微观层次化
仿真
数据
同化
传染病传播
仿真
与预测
Keywords
dynamic data driven simulation
macro-microscopic hierarchical simulation
data assimilation
epidemic transmission
simulation and prediction
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
动态数据驱动仿真综述
被引量：
3
2
作者
谢旭
邱晓刚
包亦正
许凯
机构
国防科技大学系统工程学院
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1832-1842,共11页
基金
国家自然科学基金(62103428)。
文摘
动态数据驱动仿真是一种“模型和数据相结合”的仿真范式,它将真实系统的观测(数据)持续注入仿真(模型),让数据动态地校正仿真(状态、参数),以此来提高基于仿真的估计和预测能力。由于动态数据驱动仿真融合了模型预测和实时观测两方面的信息,因此它能更准确地估计系统状态并预测状态的未来演化。梳理了动态数据驱动仿真的思想起源和基本概念,延伸介绍了“模型和数据相结合”的思想孕育的一系列仿真范式,并辨析了它们之间的联系和区别;介绍了基于粒子滤波的数据同化方法和identical-twin仿真实验方法;从应用场景、模型和数据、数据同化算法、与新技术的融合等4个维度综述了动态数据驱动仿真的研究现状;从仿真模型、观测数据、数据同化、运行效率、应用领域等5个方面对动态数据驱动仿真未来研究方向进行了展望。
关键词
建模与
仿真
动态数据驱动仿真
数据
同化
粒子滤波
identical-twin
仿真
实验
Keywords
modeling and simulation
dynamic data driven simulation
data assimilation
particle filters
identical-twin simulation experiment
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法
被引量：
53
3
作者
王鹏
杨妹
祝建成
鞠儒生
李革
机构
国防科技大学系统工程学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期2779-2786,共8页
基金
湖南省自然科学基金(2017JJ3371)资助课题。
文摘
信息物理系统(cyber-physical system,CPS)是支撑信息化和工业化深度融合的综合技术体系,传统的建模与仿真方法难以满足其应用需求。因此,提出面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法,通过随机有限集对CPS中的物理实体和传感器进行数据驱动建模,并使用基于贝叶斯推理的预测与校正过程支持数据驱动的仿真模型运行。该方法能够很好地实现数字孪生机制下虚实结合的仿真运行,并实现数据驱动的CPS仿真模型解算,通过以实利虚的方式有效提高了仿真结果的准确性和可信性。最后,通过水面舰艇作战应用案例,验证了该方法的可行性和有效性。
关键词
信息物理系统
动态数据驱动仿真
随机有限集
数字孪生
Keywords
cyber-physical system(CPS)
dynamic data driven simulation
random finite set(RFS)
digital twin
分类号
V57 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于宏观-微观层次化仿真模型的动态数据驱动仿真方法
谢旭
马雨晴
《系统仿真学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
动态数据驱动仿真综述
谢旭
邱晓刚
包亦正
许凯
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法
王鹏
杨妹
祝建成
鞠儒生
李革
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2020
53
在线阅读
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职称材料
已选择
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