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基于Web的仿真数据一体化管理技术

作　者: 曹淙涵
导　师: 马萍
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 仿真数据仿真数据共享仿真数据重用基于Web的元数据技术网络服务
分类号: TP393.0
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

仿真数据指建模与仿真活动过程中产生的和其它有助于理解和使用仿真数据的所有数据,包括建模过程中的系统测试数据,仿真模型,仿真运行数据,仿真分析数据和审核验证信息,各个阶段的说明、设计文档、源程序,仿真活动描述信息如时间、单位、运行环境等。仿真数据是仿真活动的成果和核心价值所在。由于仿真应用领域不同,仿真开发平台不同,仿真对象复杂,仿真活动周期漫长和多人参与等原因,造成仿真数据格式多样,版本繁多,数量庞大,存储分散。在缺乏专业管理的情况下,仿真数据存在差错率高,不易检索,安全保密性差甚至丢失的问题,而且已有的数据资源得不到共享和重用,降低了仿真数据的有效性和使用价值,对整个仿真活动产生消极影响。本文分析仿真数据的特点和管理需求,结合现代数据管理方法和技术,设计并实现了具有通用性的基于Web的仿真数据一体化管理系统,确保仿真数据得到长期保存和最大化利用。仿真数据管理一直局限于单个或者某一类仿真活动的原因是不同仿真任务的数据结构、试验框架差别较大,仿真系统的数据管理需要定制个性化的需求。文章通过对仿真活动流程,操作特点,数据样本进行详细分析调查,得到仿真数据管理的详细功能需求,提出了基于Web的仿真数据一体化管理方法,设计了仿真模型管理的总体方案和系统架构,并利用现代网络技术和现代数据管理技术实现了仿真数据一体化管理系统。系统提供数据获取、一致性转化和存储功能,减少了仿真数据丢失或损坏的情况,提供了快速的数据检索机制和用户请求结果导出功能,提供了有效的权限管理机制,保证数据安全,提供了数据更新、删除等操作功能,提供基于Web服务的数据分析功能,实现了仿真数据一体化管理。系统支持仿真数据共享和重用,是数据分析的有效支撑环境。系统采用B/S模式,最大限度降低客户端配置需求,采用关系数据库系统和文件系统相结合的方式存储和管理仿真数据及数据间关系,用户可以快速定位至目标数据。基于Web的仿真数据一体化管理系统具有通用性,以仿真项目为数据管理的基本单位,适合研究单位内部和多个研究单位合作以及广泛意义上的数据共享平台系统。系统提供仿真数据基于Web的一体化管理,集中管理仿真活动全生命周期数据,包含了从数据获取到数据分析的一系列活动。系统安全可靠,具有较强的可扩展性,符合现代科学技术和仿真技术的发展趋势。系统的应用将会避免仿真资源的流失,促进仿真数据的重用和共享,提高仿真数据分析和处理效率,从而促进仿真科学的发展。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题背景及意义  10-12
    1.1.1 课题背景  10-11
    1.1.2 基于Web的方法应用  11
    1.1.3 仿真数据一体化管理的意义和作用  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
  1.3 本文研究内容  14-16
第2章仿真数据管理需求分析及总体设计  16-27
  2.1 仿真数据  16-21
    2.1.1 仿真数据特征及分类  16-20
    2.1.2 仿真数据元数据  20-21
  2.2 仿真数据管理需求描述  21-24
  2.3 系统架构与开发平台  24-25
  2.4 仿真数据管理系统总体框架  25-26
  2.5 数据库设计方案  26
  2.6 本章小结  26-27
第3章仿真数据管理技术研究  27-44
  3.1 仿真数据一体化管理方法  27-29
  3.2 基于Web的管理方法  29-30
  3.3 仿真数据共享和重用技术  30-33
    3.3.1 元数据技术应用于仿真数据管理  31
    3.3.2 XML技术应用于仿真数据管理  31-33
  3.4 仿真数据安全管理技术  33-35
    3.4.1 数据备份和恢复  33
    3.4.2 层次权限管理技术  33-34
    3.4.3 系统安全  34-35
  3.5 数据存储技术  35-39
    3.5.1 非格式化数据存储  35-36
    3.5.2 格式化数据管理--变量分离法的思想及实现机制  36-39
  3.6 基于Web服务的数据分析技术  39-40
  3.7 系统数据库设计  40-43
  3.8 本章小结  43-44
第4章基于Web的仿真数据一体化管理系统设计与实现  44-52
  4.1 系统服务器端设计  44-46
  4.2 工具前端设计  46-47
  4.3 界面及导航设计  47-48
  4.4 数据查询和操作界面  48-49
  4.5 数据导入/导出接口  49-51
    4.5.1 格式化数据导入  49
    4.5.2 非格式化数据导入  49-50
    4.5.3 数据导出  50-51
  4.6 本章小结  51-52
结论  52-54
参考文献  54-57
攻读学位期间发表的学术论文  57-59
致谢  59

基于Web的仿真数据一体化管理技术

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