[發明專利]一種組合模型成熟度評估方法和裝置

在審

• 申請號: 202010987907.7
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112257330A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 張霖;劉營;賴李媛君
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/12;G06F111/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王永芳

本發明公開了一種組合模型成熟度評估方法和裝置，其中，所述方法包括：構建組合模型的成熟度目標函數；對候選子模型進行組合優選，確定組合模型；基于所述組合模型對所述成熟度目標函數進行評估，其中，評估結果用于表征所述組合模型成熟度。本發明公開的組合模型成熟度評方法，能夠快速實現模型組合并求出滿足多目標要求的最優解，進而獲取關于組合模型成熟度的不同目標函數的評估結果。

技術領域

本發明屬于建模仿真技術領域，尤其涉及一種組合模型成熟度評估方法和裝置。

背景技術

仿真技術作為人們認識世界的一種重要手段，已經被廣泛經驗于航空航天、醫療、交通、智能制造、社會系統等諸多領域。仿真系統及其仿真模型是仿真應用的具體體現形式，仿真系統及模型的可信度或者質量是否達到要求，直接關系到應用的成敗。因此，對仿真系統或者模型的評估問題已成為研究系統仿真領域的熱點問題。尤其，對于體系SoS(system of systems，系統中的系統)這樣的復雜系統仿真而言，往往需要通過模型組合或者組合仿真的形式來完成一個復雜的仿真任務。評估單一的系統或者單一的模型已經不能滿足我們的需求，同時，對于給定若干單個模型的相關指標來評估模型組合后的整體模型質量，目前還沒有相關的成熟的理論基礎來證明其有效性。尤其是對組合模型的可信度的評估，由于模型可信度會隨著需求的改變而發生變化，因此，對不同需求下的組合模型可信度的評估面臨困難。

模型成熟度是指隨著模型的使用時間和使用次數的增加，衡量模型滿足預期效果及應用目標程度的量度，即模型相對于實際對象的發展狀態。模型成熟過程是一個隨著實踐不斷向前推進的循環演化過程。這個過程包含了模型從建模到仿真應用，以及對模型的全過程管理；其中每個過程都應有反饋以保證模型進行迭代優化，即為模型逐步走向成熟的過程。這樣，單個的模型成熟度的不會隨著需求的改變而變化，從而可以用來計算模型組合后的整體模型成熟度。其次，對子模型進行模型組合并完成仿真任務需求時，不僅要滿足子模型之間的語法、語義等功能性需求，也需要考慮子模型之間的關聯性、合作關系等約束來滿足其非功能需求。單純從某一個指標(如，模型成熟度)根據數學公式去計算進而評估其組合后的效果，并不能滿足其他QoS(Quality of Service，服務質量)指標的要求，也不符合實際的用戶需求，最重要的是計算得到的結果也沒有參照性。

發明內容

本發明為解決上述問題，提出了一種組合模型成熟度評估方案，該方案通過用戶對于組合模型的不同的QoS評估需求，利用可配置的智能優化算法，求解多目標優化問題，從而找出滿足要求的模型組合的最優解。然后使用該最優解計算出組合模型的綜合成熟度值，并對不同多目標函數下的不同組合模型成熟度的結果進行分類評估，最后將結果存入到數據庫中。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種組合模型成熟度評估方法，其中，所述方法包括：構建組合模型的成熟度目標函數；對候選子模型進行組合優選，確定組合模型；基于所述組合模型對所述成熟度目標函數進行評估，其中，評估結果用于表征所述組合模型成熟度。

優選的，所述構建組合模型的成熟度目標函數的步驟，包括：根據各仿真需求的子任務對應的子模型之間的關聯合作關系，構建組合模型成熟度目標函數。

優選的，所述根據各仿真需求的子任務對應的子模型之間的關聯合作關系，構建組合模型成熟度目標函數的步驟，包括：設置參數，其中，所述參數包括：子任務個數、種群大小以及算法迭代次數；加載各仿真需求的子任務對應的子模型的成熟度值和各所述子模型之間的合作關系表；依據所述合作關系表中數據生成各所述子模型之間的合作關系對稱矩陣；根據所述對稱矩陣，計算各所述子模型的權重向量；依據各所述子模型的權重向量，構建組合模型成熟度目標函數。

優選的，所述對候選子模型進行組合優選，確定組合模型的步驟，包括：按照待優化的不同指標的目標函數及相關約束，配置不同的智能優化算法；采用對應算法對多目標問題進行快速優化，以選出滿足多目標函數及約束的模型組合的最優解；依據所述模型組合最優解，確定組合模型。