【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及体系结构优化及仿真，尤其涉及一种面向效能的体系结构优化与仿真方法及系统。
技术介绍
1、综合电子信息系统（command, control, computers, communications,intelligence, surveillance and reconnaissanc, c4isr）是能满足各军兵种联合作战的由多种信息系统和作战节点构成的一体化的军事信息系统。c4isr系统具有结构庞大、交互关系复杂、软硬件高度集成、结构及活动流程动态性、多样化的使用场景等特征，对综合电子信息系统进行体系结构验证与评估就是要根据体系结构描述过程中形成的各类模型或产品，对系统的体系结构描述进行逻辑和行为验证，现有技术中主要采用以下两种方法进行体系结构验证与评估：基于仿真的体系结构验证和评估方法使体系结构模型本身具有可执行性，即可执行体系结构方法。
2、然而，基于仿真的体系结构验证和评估方法，需要经过一次或多次转换将体系结构模型转换为可执行模型，如果不能完全实现自动转换则会存在额外工作量；可执行体系结构方法要求描述体系结构的模型具有可执行性，很多模型采用较为特殊的形式，如利用形式化语言等，则对体系结构模型的构建者提出了较高的要求，需要更多额外的知识，对传统的体系结构建模人员提出了挑战，并且需要体系结构建模工具具有更加强大的功能以支持可执行模型的运行和分析；此外，基于仿真的体系结构验证和评估方法依据人的经验去构建仿真模型，很难对c4isr系统这样的复杂系统提供全面的评估数据支持。
技术
1、本专利技术意在提供一种面向效能的体系结构优化与仿真方法及系统，以解决现有技术中存在的不足，本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。
2、本专利技术提供的面向效能的体系结构优化与仿真方法，包括：
3、依据体系结构模型构建由效能评估指标体系组成的效能评估模型；
4、从体系结构模型中识别出针对系统的体系结构的多个设计方案，形成描述多个设计方案的体系结构模型；
5、将描述多个设计方案的体系结构模型映射为表示仿真模型方案集的系统实体结构；
6、获得相关变量及其取值范围，从取值范围中选取变量取值，依据变量取值从所述系统实体结构表示的仿真模型方案集中选择对应的仿真模型方案，并将其转换为仿真模型，采用仿真引擎通过运行该仿真模型，获得仿真数据集；
7、根据效能评估模型获取目标函数，采用目标函数基于仿真数据集计算效能度量的结果，采用优化方法依据效能度量的结果判断是否满足终止优化的条件，获取终止优化时的仿真模型，并获取仿真模型对应的设计方案。
8、在上述的方案中，依据体系结构模型构建由效能评估指标体系组成的效能评估模型包括：
9、在体系结构模型中选择或增加用于提取指标的模型，从用于提取指标的模型中提取相应的指标，并依据提取的指标得到初步效能评估指标体系；
10、修改初步效能评估指标体系；
11、在体系结构模型中选择或增加用于补充信息的模型，采用用于补充信息的模型对经过修改的初步效能评估指标体系进行补充，得到效能评估模型。
12、在上述的方案中，判断得到的效能评估模型是否满足评估者的需求，在判断满足评估者的需求时，判定效能评估模型构建完成；
13、在判断不满足评估者的需求时，对初步效能评估指标体系进行再次修改，并对修改后的初步效能评估指标体系进行再次补充，直至得到的效能评估模型满足评估者的需求时，判定效能评估模型构建完成。
14、在上述的方案中，在体系结构模型中选择或增加用于识别设计方案的模型识别出针对系统的体系结构的多个设计方案。
15、在上述的方案中，所述系统实体结构包括structure-aspect类型节点和复合entity类型节点，在采用所述系统实体结构表示仿真模型方案集时，在所述系统实体结构中，对于一个复合entity类型节点，在其父节点为structure-aspect类型节点时，则复合entity类型节点代表执行体状态对应的一个网络结构，在其父节点不为structure-aspect类型节点时，复合entity类型节点代表一个网络模型。
16、在上述的方案中，所述系统实体结构还包括原子entity类型节点，在采用所述系统实体结构表示仿真模型方案集时，在所述系统实体结构中，一个原子entity类型节点可以代表一个基本模型或一个网络模型，其ref属性指向了仿真实体库中模拟该节点行为的仿真实体。
17、在上述的方案中，所述相关变量包括参数变量和结构变量。
18、在上述的方案中，在不满足终止优化的条件时，重新在参数变量的取值范围中选取参数变量取值，并在结构变量的取值范围中选取结构变量取值，进入下一轮优化过程。
19、在上述的方案中，所述目标函数为：
20、，
21、其中，moe为效能评估模型中效能评估指标体系的效能度量的结果，为评估模型中效能评估指标体系的性能指标集合中的第i个性能指标的取值，表示对评估模型中效能评估指标体系的性能指标集合中的各项性能指标进行归一化处理，为仿真数据集y中仿真数据的平均值，的计算公式为：
22、，其中，yi为仿真数据集中的第i个仿真数据，m为仿真引擎运行仿真模型的次数。
23、本专利技术提供的面向效能的体系结构优化与仿真系统，采用如上所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法进行体系结构优化与仿真，所述系统包括：
24、效能评估模型构建模块，用于依据体系结构模型构建由效能评估指标体系组成的效能评估模型；
25、设计方案识别模块，用于从体系结构模型中识别出针对系统的体系结构的多个设计方案，形成描述多个设计方案的体系结构模型；
26、映射模块，用于将描述多个设计方案的体系结构模型映射为表示仿真模型方案集的系统实体结构；
27、仿真模型方案管理模块，用于获得相关变量及其取值范围，从取值范围中选取变量取值，依据变量取值从所述系统实体结构表示的仿真模型方案集中选择对应的仿真模型方案，并将其转换为仿真模型；
28、优化模块，用于接收通过仿真引擎运行该仿真模型获得的仿真数据集，根据效能评估模型获取目标函数，采用目标函数基于仿真数据集计算效能度量的结果，采用优化方法依据效能度量的结果判断是否满足终止优化的条件，获取终止优化时的仿真模型，并获取仿真模型对应的设计方案。
29、本专利技术实施例包括以下优点：
30、本专利技术实施例提供的面向效能的体系结构优化与仿真方法及系统，通过从体系结构模型中识别出针对系统的体系结构的多个设计方案，形成描述多个设计方案的体系结构模型，将描述多个设计方案的体系结构模型映射为表示仿真模型方案集的系统实体结构，解决了现有技术中依据人的经验去构建仿真模型时，很难对c4isr系统这样的复杂系统提供全面的评估数据支持的问题，通过依据体系结构模型构建由效能评估指标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，依据体系结构模型构建由效能评估指标体系组成的效能评估模型包括：
3.根据权利要求2所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，判断得到的效能评估模型是否满足评估者的需求，在判断满足评估者的需求时，判定效能评估模型构建完成；
4.根据权利要求1所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，在体系结构模型中选择或增加用于识别设计方案的模型识别出针对系统的体系结构的多个设计方案。
5.根据权利要求1所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，所述系统实体结构包括Structure-Aspect类型节点和复合Entity类型节点，在采用所述系统实体结构表示仿真模型方案集时，在所述系统实体结构中，对于一个复合Entity类型节点,
6.根据权利要求5所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，所述系统实体结构还包括原子Entity类型节点，在采用所述系统实体结构表
7.根据权利要求1所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，所述相关变量包括参数变量和结构变量。
8.根据权利要求7所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，在不满足终止优化的条件时，重新在参数变量的取值范围中选取参数变量取值，并在结构变量的取值范围中选取结构变量取值，进入下一轮优化过程。
9.根据权利要求1所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，所述目标函数为：
10.一种面向效能的体系结构优化与仿真系统，采用如权利要求1-9任一项所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法进行体系结构优化与仿真，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，依据体系结构模型构建由效能评估指标体系组成的效能评估模型包括：
3.根据权利要求2所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，判断得到的效能评估模型是否满足评估者的需求，在判断满足评估者的需求时，判定效能评估模型构建完成；
4.根据权利要求1所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，在体系结构模型中选择或增加用于识别设计方案的模型识别出针对系统的体系结构的多个设计方案。
5.根据权利要求1所述的面向效能的体系结构优化与仿真方法，其特征在于，所述系统实体结构包括structure-aspect类型节点和复合entity类型节点，在采用所述系统实体结构表示仿真模型方案集时，在所述系统实体结构中，对于一个复合entity类型节点,
6.根据权利要求5所述的面向效...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏晓凯，樊志强，卢钊，陈方悦，李兴春，唐静静，孙悦，李晋轲，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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