Modeling and Simulation (M&S) for system design and prototyping is practiced today both in the industry and academia. M&S are two different areas altogether and have specific objectives. However, most of the times these two separate areas are taken together. The developed code is tightly woven around both the model and the underlying simulator that executes it. This constraints both the model development and the simulation engine that impacts scalability of the developed code. Furthermore, a lot of time is spent in development of a model because it needs both domain knowledge and simulation techniques, which also requires communication among users and developers. Unified Modeling Language (UML) is widely accepted in the industry, whereas Discrete Event Specification (DEVS) based modeling that separates the model and the simulator, provides a cleaner methodology to develop models and is much used in academia. DEVS today is used by engineers who understand discrete event modeling at a much detailed level and are able to translate requirements to DEVS modeling code. There have been earlier efforts to integrate UML and DEVS but they haven't succeeded in providing a transformation mechanism due to inherent differences in these two modeling paradigms. This paper presents an integrated approach towards crosstransformations between UML and DEVS using the proposed eUDEVS, which stands for executable UML based on DEVS. Further, we will also show that the obtained DEVS models belong to a specific class of DEVS models called Finite Deterministic DEVS (FD-DEVS) that is available as a W3C XML Schema in XFD-DEVS. We also put the proposed eUDEVS in a much larger unifying framework called DEVS Unified Process that allows bifurcated model-continuity based lifecycle methodology for systems M&S. Finally, we demonstrate the laid concepts with a complete example.


翻译:系统设计与原型开发的建模与仿真(M&S)目前在工业界和学术界均得到广泛应用。建模与仿真本质上是两个具有不同目标的独立领域,但在实践中常被合并处理。现有开发代码往往紧密耦合模型与底层执行模拟器,这既制约了模型开发,也限制了仿真引擎的可扩展性。此外,模型开发需同时掌握领域知识与仿真技术,且要求用户与开发者保持密切沟通,导致开发周期漫长。统一建模语言(UML)在工业界已被广泛采纳,而基于离散事件系统规范(DEVS)的建模方法通过分离模型与模拟器,提供了更清晰的建模范式,在学术界应用广泛。当前DEVS的使用者多为精通离散事件建模的工程师,他们能够将需求直接转化为DEVS建模代码。早期已有整合UML与DEVS的尝试,但由于两种建模范式的内在差异,始终未能建立有效的转换机制。本文提出一种基于eUDEVS(即基于DEVS的可执行UML)的UML与DEVS双向转换集成方法。进一步论证所得DEVS模型属于特定类别——有限确定性DEVS(FD-DEVS),该模型可通过XFD-DEVS以W3C XML模式实现。同时,我们将eUDEVS置于更宏大的DEVS统一流程框架中,该框架支持基于模型连续性的分叉式生命周期方法论用于系统M&S。最后,通过完整案例演示所提出的理论体系。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
8+阅读 · 7月22日
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
15+阅读 · 7月21日
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
7+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
8+阅读 · 7月20日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员