Hybrid Simulation

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出版者:
作者:Saouma, Victor (EDT)/ Sivaselvan, Mettupulayam (EDT)
出品人:
页数:242
译者:
出版时间:2008-4
价格:$ 146.84
装帧:
isbn号码:9780415465687
丛书系列:
图书标签:
  • 混合仿真
  • 数值模拟
  • 计算物理
  • 工程仿真
  • 科学计算
  • 建模
  • 算法
  • 优化
  • 控制系统
  • 有限元
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具体描述

"Hybrid Simulation: Theory, Implementation and Applications" deals with a rapidly evolving technology combining computer simulation (typically finite element) and physical laboratory testing of two complementary substructures. It is a cost effective alternative to shaking table test, and allows for the improved understanding of complex coupled systems. Traditionally, numerical simulation and physical tests have been uncoupled and performed separately. In this simulation paradigm, the coupled nature of the simulation allows for improved understanding, and more efficient design since the factor of safety does not have to be arbitrarily inflated to account for uncertainties of uncoupling. It is a multidisciplinary technology which relies heavily on control theory, computer science, numerical techniques and finds applications in aerospace, civil, and mechanical engineering.

《混合仿真》 本书深入探讨了混合仿真这一前沿领域,旨在为读者提供一个全面而系统的认知框架。混合仿真,顾名思义,是通过整合不同类型的仿真方法和技术,以更精确、更高效地建模和分析复杂系统。它巧妙地融合了离散事件仿真、连续仿真、基于主体的仿真等多种经典仿真范式,以及机器学习、人工智能等新兴技术,为解决传统仿真方法难以应对的挑战提供了强大的工具。 在现代工程、科学研究以及决策支持领域,我们常常面临着具有多尺度、多耦合、多行为特性的复杂系统。这些系统可能涉及物理过程、人类行为、社会动态,甚至是生物化学反应。例如,在航空航天领域,模拟飞机的整个生命周期,从设计、制造、飞行测试到维护,就需要同时考虑复杂的空气动力学(连续仿真)、生产制造流程(离散事件仿真)以及飞行员操作(基于主体的仿真)。又如,在智慧城市的研究中,模拟交通流量、人群聚集、能源消耗以及政策影响,也需要结合不同模型的优势。 本书正是为应对这些挑战而生。它不仅会详细阐述混合仿真背后的核心理论和数学基础,例如状态空间表示、事件调度机制、模型耦合策略以及数据融合技术,还会深入分析不同仿真方法的适用场景、优缺点以及如何实现有效的集成。读者将学习到如何根据具体问题的特性,选择最合适的仿真方法组合,并掌握构建混合仿真模型的关键步骤和技术要领。 全书结构清晰,逻辑严谨。首先,我们将从混合仿真的基本概念入手,勾勒出这一领域的全貌,并回顾不同仿真方法的演进历程,为读者建立扎实的背景知识。随后,我们将逐一剖析离散事件仿真、连续仿真、基于主体的仿真等核心技术,阐述它们的原理、建模方式以及在各类问题中的应用。特别地,本书将重点介绍如何实现这些不同仿真模型的无缝连接和交互,包括接口设计、数据转换、同步机制以及通信协议等关键技术。 在模型的构建部分,我们将详细介绍混合仿真模型的体系结构设计,如何对复杂系统进行分层、分解,并将不同的模型组件集成到一个统一的仿真框架中。读者将学习到如何定义模型之间的耦合关系,如何处理模型之间的信息传递和反馈,以及如何确保仿真过程的稳定性和一致性。书中还将探讨如何利用面向对象的设计思想来构建模块化、可重用的仿真组件,从而提高开发效率和模型的灵活性。 除了传统的仿真技术,本书还将着重介绍如何将人工智能和机器学习技术融入混合仿真。例如,如何利用机器学习模型来预测系统状态、优化仿真参数,或者如何利用强化学习来训练智能体在仿真环境中进行决策。这些新兴技术的融合,将极大地提升混合仿真的智能化水平和预测能力,使其能够更有效地处理高度不确定性和动态变化的复杂系统。 在验证与确认(V&V)方面,本书将提供一套系统的方法论,指导读者如何对混合仿真模型进行严格的验证和确认。这包括模型与实际数据的对比分析、敏感性分析、不确定性量化以及专家评审等多种手段,以确保仿真结果的可靠性和准确性。 本书的价值不仅体现在理论的深入剖析,更体现在其丰富的实践指导。我们将通过一系列精心设计的案例研究,涵盖工程设计、运营管理、经济建模、环境科学等多个领域,来演示混合仿真在实际问题中的应用。这些案例将涵盖从模型构建、参数校准到结果分析和决策支持的完整流程,帮助读者将理论知识转化为实际技能。例如,在智能交通系统中,我们将演示如何结合交通流的连续动态和车辆的离散行为,构建一个高精度的仿真模型;在供应链管理中,我们将展示如何整合生产、物流、销售等不同环节的离散事件模型,并考虑市场需求波动的影响。 本书适合各类读者,包括但不限于: 研究人员和学者: 旨在深入了解混合仿真的理论基础、方法论和前沿技术,为相关领域的研究提供指导。 工程师和系统设计师: 希望利用混合仿真技术来优化系统设计、评估性能、预测故障,并解决复杂的工程问题。 数据科学家和AI工程师: 寻求将AI和机器学习技术与传统仿真方法相结合,以开发更智能、更强大的仿真解决方案。 决策者和管理者: 期望通过混合仿真来更好地理解复杂系统的行为,预测不同决策的潜在影响,从而做出更明智的战略选择。 通过阅读《混合仿真》,您将能够掌握构建、运行和分析混合仿真模型的全套技能,并能够将其应用于解决现实世界中的各种复杂挑战。本书将是一份您在复杂系统建模与分析旅程中的宝贵指南。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计颇具匠心,那深邃的蓝色调与中央那个流动的、仿佛由无数代码和物理现象交织而成的几何图形,立刻抓住了我的眼球。我原以为它会是一本艰涩难懂的理论专著,但翻开扉页后,却被作者清晰且充满洞察力的叙事方式所吸引。整本书的结构布局非常考究,每一章节的逻辑推进都像是精心编排的交响乐,从基础概念的铺陈,到复杂模型的构建,再到最终应用案例的展示,层层递进,毫不拖沓。我尤其欣赏作者在阐述那些高度抽象的工程原理时,总能巧妙地引入生活化的类比,比如用一个复杂的交通系统来解释实时反馈回路的必要性,这种处理方式极大地降低了读者的理解门槛。书中配有的插图和图表精美且信息量巨大,它们不仅仅是文字的补充,更像是独立的视觉叙事,帮助我构建起一个清晰的三维认知模型。对于任何希望深入理解现代复杂系统建模方法论的人来说,这绝对是一部不可多得的入门与进阶的桥梁之作。它不仅仅是知识的堆砌,更是一种思维方式的塑造。

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这本书的装帧质量实在令人赞叹,厚实的纸张,高质量的印刷,拿在手中有一种沉甸甸的满足感,这本身就是一种对阅读体验的尊重。内容方面,它展现出了极强的跨学科整合能力。我发现书中对于算法效率的讨论,引用了古典美学的黄金分割比例作为启发点,这种看似不相关的领域之间的对话,极大地拓宽了我的视野。更让我印象深刻的是,作者对于“验证与校准”这一核心环节的处理。他没有给出简单明了的“万能公式”,而是深入剖析了不同场景下,模型预测误差的来源和对策,这体现了一种高度负责任的科学态度。我感觉自己不是在阅读一本教科书,而是在跟随一位经验丰富的导师,进行一次高强度的、沉浸式的知识探险。读完之后,我立刻感觉自己对现有的一些工程流程有了全新的批判性视角。

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老实说,我是在一个漫长的跨国航班上开始阅读这本新书的,原本只是抱着打发时间的态度,没想到它竟成了我那趟旅程中最有价值的“行李”。这本书的阅读体验极其流畅,它成功地在学术的严谨性和大众的可读性之间找到了一个近乎完美的平衡点。作者似乎深谙读者的困惑点,总是在关键的转折处设置“停顿”和“反思”的环节,引导读者审视自己刚刚学到的知识是否真正内化。我特别喜欢其中对于“不确定性管理”那部分的论述,作者没有停留在传统的概率论范畴,而是引入了更具前瞻性的模糊逻辑和贝叶斯更新机制,这些内容在当前快速迭代的技术领域显得尤为迫切。书中的语言风格非常鲜明,夹杂着一丝不苟的专业术语使用,但同时又透露出一种对未知探索的激情。阅读时,我时常会产生想要立即拿起笔,在空白处写下自己的思考的冲动,这对于一本技术类书籍来说,是极高的评价了。

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这本书的视角非常独特,它似乎是站在一个宏观的、近乎哲学的层面来审视工程实践的本质。我注意到它很少使用那些令人眼花缭乱的数学符号堆砌,而是将重点放在了概念的清晰界定和原理的直观理解上。这种“重意境轻术语”的写法,让那些非专业出身,但对底层逻辑感兴趣的读者也能从中获益匪浅。其中关于“系统边界的设定”的章节,简直是醍醐灌顶。作者用了大量的篇幅论证了如何在一个复杂系统中,合理地划定观察范围,这在实际项目管理中是极其关键却又常常被忽视的环节。这本书没有提供即时的速效药方,而是提供了一套强大的分析工具箱,教会读者如何自己去诊断和解决问题。我认为,这本书的价值在于它培养了一种深层的、结构化的思维模式,而非仅仅是传授了一套操作技巧。

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初次接触这本书时,我对其内容深度有所保留,毕竟市面上同类书籍汗牛充栋。然而,越往后读,我越发确信,这是一部具有里程碑意义的作品。它在描述方法论的同时,始终紧密联系着最新的行业趋势和实际案例,确保了内容的“保鲜度”。我特别欣赏作者在讨论迭代优化时,所强调的“人类直觉与机器计算的协同作用”,这超越了目前很多只强调全自动化解决方案的论调,显得更加务实和人性化。整本书的行文节奏张弛有度,时而激昂地探讨前沿理论,时而平缓地解析复杂步骤,这种韵律感让冗长的阅读过程变得轻松愉快。它不仅让我对所学领域有了更扎实的理论基础,更激发了我对未来技术交叉融合的无限遐想。这本书,绝对值得所有相关领域工作者,以及渴望站在技术浪潮之巅的思考者仔细品读。

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