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模式模擬資訊共通平台發展研究

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模式模擬資訊共通平台發展研究. 張誠博士 中山科學研究院 系統發展中心. 模式模擬資訊共通平台發展研究. 孫子兵法始計篇 「夫未戰而廟算勝者,得算多也;未戰而廟算不勝者,得算少也。多算勝,少算不勝,而況於無算乎!吾以此觀之,勝負見矣。」 廟算:模式模擬. 模式模擬資訊共通平台發展研究. 模式模擬的基本概念 本研究的目標 問題描述 研究方法 模式模擬資訊共通平台 On-line 模式模擬資訊共通平台 Off-line 模式模擬資訊共通平台 研究現況及未來發展方向 結論. 模式模擬的基本概念. 模式 (Modeling)

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模式模擬資訊共通平台發展研究

張誠博士

中山科學研究院 系統發展中心

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模式模擬資訊共通平台發展研究
  • 孫子兵法始計篇
    • 「夫未戰而廟算勝者,得算多也;未戰而廟算不勝者,得算少也。多算勝,少算不勝,而況於無算乎!吾以此觀之,勝負見矣。」
    • 廟算:模式模擬
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模式模擬資訊共通平台發展研究
  • 模式模擬的基本概念
  • 本研究的目標
    • 問題描述
    • 研究方法
  • 模式模擬資訊共通平台
    • On-line模式模擬資訊共通平台
    • Off-line模式模擬資訊共通平台
  • 研究現況及未來發展方向
  • 結論
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模式模擬的基本概念
  • 模式(Modeling)

對被表示物的部分作抽象的表示或模仿。

    • 被表示物
      • 實際物件、系統、過程、或觀念
    • 抽象的表示或模仿
      • 物理的、數學的、或其他合乎邏輯的表示方式。
    • 在建模的過程中,只對被表示物做部分的描述,而非完整的描述,
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模式模擬的基本概念
  • 模擬(Simulation)
    • 包括兩個動作:
      • 建模(Modeling)
      • 在模式上執行實驗
    • 模擬的目的
      • 為增進我們對被表示物(行為)的瞭解,或
      • 評估在模式運作上所採取的策略的優缺點。
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模式模擬資訊共通平台發展研究
  • 本研究的目標
    • 建立國軍「模式模擬共用資訊平台」

一同時構聯

        • 真實(Live)、
        • 虛擬(Virtual)、及
        • 仿眞(Constructive)等作業模式之

存、取、流動資訊平台,

並實現

        • 多重解析度快速模組組合式模式模擬(Rapidly Composable and Scalable Models & Simulations)的發展觀念。
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模式模擬資訊共通平台
  • 真實模擬(Live Simulation)
    • 是指模擬系統中真正的人操作眞實的裝備的部分。
    • (A simulation involving real people operating real systems)
    • 例如:單兵實彈射擊或野戰訓練
  • 虛擬模擬(Virtual Simulation)
    • 是指模擬系統中真人操作模擬裝備的部分。
    • (A simulation involving real people operating simulated systems)
    • 例如:航空飛行訓練儀
  • 仿眞模擬(Constructive Simulation)
    • 是指模擬系統中有模擬的人操作模擬裝備的部分,也就是一般所稱呼的電腦生成武力(CGF,Computer Generated Force)。
    • (Models and simulations that involve simulated people operating simulated systems. Real people stimulate (make inputs) to such simulations, but are not involved in determining the outcomes.)
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模式模擬資訊共通平台
  • 多重解析度快速模組組合式模式模擬
    • (Rapidly Composable and Scalable Models & Simulations)
    • 包括兩個概念:
      • 快速模組組合(Rapidly Composable Models)及
      • 多重解析度模式(Scalable Models)。
    • 快速模組組合
      • 是指可快速的將模式庫中所需要的模組作組合,架構成所需要的模式模擬系統。
      • (Reusable models which are easily put together to conduct simulations)
    • 多重解析度模式
      • 是指模式庫中的模組可支援不同解析度的模式模擬。
      • (Multi-resolution models which can support different resolution simulations)
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模式模擬執行的程序
  • 模式模擬執行的程序:
    • 建立模式(模式設計、想定設計)
    • 執行模擬
    • 分析資料
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模式模擬共用關鍵性技術
  • 建模
    • 建立模式(模式資料庫)
      • 模擬仿眞然環境
        • (Provide timely and authoritative representations of the natural environment)
      • 系統模式
        • (Provide authoritative representations of system)
        • 例如:直昇機模式,相列雷達模式
      • 作戰人員行為模式
        • (Provide authoritative representations of human behavior)
        • 例如:防空攔截模式
    • 建立參數資料庫
    • 實驗設計(想定設計)
    • VV&A
  • 模擬輸出資料分析能力
    • Automated Capture of Reasoning / Context
  • 模式模擬共通平台
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representations

of the natural

environment

representations

of

systems

representations

of human

behavior

M&S infrastructure

Field

systems

VV&A

Repositories

Communications

Coordination

center

Common Technical Framework

Data

standardization

High-level

architecture

Conceptual models

of the mission space

模式模擬資訊共通平台
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模式模擬資訊共通平台
  • On-line模式模擬資訊共通平台
  • Off-line模式模擬資訊共通平台

Real-time

Database

參數資料庫

模式資造庫

想定資料庫

戰果資料庫

Off-line模式模擬資訊共通平台

On-line模式模擬資訊共通平台

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資訊流動共通平台

Real-Time HLA-RTI

Real-Time HLA-RTI

資訊存取共通平台

Distributed Real-Time

Database

Distributed Real-Time

Database

異質整合/

多解析度元件平台

Real-Time CORBA

Real-Time CORBA

遠距聯模/

區域聯模共通平台

Real-Time Network

Real-Time Network

Real-Time Operating System

Real-Time Operating System

On-line模式模擬共用資訊平台

on line
On-line模式模擬共用資訊平台
  • 資訊流通共通平台
    • HLA (High-Level Architecture)
      • 目前美軍所選定之模式模擬資訊流通及整合平台
      • 定義了分散式聯網模擬所需要的規範與格式
      • 沒有
        • 律定實施聯網模擬時系統設計所需的技術與架構。
        • 即時處理所需的規範以HLA為基礎
      • 展望
        • 設計Real-time HLA的規範與格式,並維持與現行HLA之共容,來支持資訊流通共通平台,
        • 利用此時機,開發自製的HLA,發展聯網模擬時系統設計所需的技術與架構,
on line1

receive

message

just before

screen update

B

C

true position

t1

generate state

update message

t2

state update

D

message

E

DRM estimate of

true position

display update

On-line模式模擬共用資訊平台
  • 資訊存取共通平台
    • 模式模擬資訊存、取、共享的機制
    • 分散式即時資料庫
    • 壢如:
      • 行動電話系統中分散式資料庫
      • Dead Reckoning
on line2
On-line模式模擬共用資訊平台
  • 異質整合/多解析度元件共通平台
    • 互動能力(interoperability)
      • 互動(cooperation)
        • 連線能力(connectivity)
          • 建立模式模擬存、取、流動共用資訊平台
      • 實質意義 (meaningful)
        • 訊息間解析度(resolution) 的一致性
          • 時間解析度(time resolution)
          • 資料解析度(data resolution)
          • 物件解析度(object resolution)
on line3
On-line模式模擬共用資訊平台
  • 遠距聯模/區域聯模共通平台
  • 即時系統作業平台
off line
Off-line模式模擬共用資訊平台
  • MSRR
    • Modeling and Simulation Resource Repository
    • Off-line建立資料庫(包括參數資料庫、模式資料庫)存、取、共享的平台
    • 資料標準化(Data Standardization)
      • 建立資料存、取平台的基礎工作
  • CMMS
    • Conceptual Models of the Mission Space
    • 以MSRR為基礎,提供一個將被表示物模式化的機制
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結論
  • 合成化戰場
  • 無戰不模
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