Живой, виртуальный и конструктивный - Live, virtual, and constructive

Живой, виртуальный и конструктивный (LVC) Моделирование широко используется таксономия для классификации Модели и моделирование (РС). Тем не мение, категоризация а симуляция как живая, виртуальная или конструктивная среда проблематична, поскольку нет четкого разделения между этими категориями. Степень участия человека в моделировании бесконечно варьируется, как и степень реализма оборудования. В классификации моделирования также отсутствует категория для моделирования людей, работающих с реальным оборудованием.^[1]

Категории

Категории LVC, определенные Министерством обороны США в Глоссарии моделирования и симуляции.^[2] следующее:

Жить - Симуляция с участием реальных людей, работающих с реальными системами. Военные учения с использованием реального оборудования представляют собой живые симуляции. Они считаются симуляциями, потому что они не проводятся против живого врага.
Виртуальный - Моделирование с участием реальных людей, управляющих смоделированными системами. Виртуальное моделирование вводит Человек в петле в центральную роль, выполняя блок управления двигателем навыки (например, летающий самолет или симулятор танка), принимать решение навыки (например, задействование ресурсов управления огнем), или навыки коммуникации (например, как члены C4I команда).
Конструктивная - Моделирование с участием смоделированных людей, работающих с смоделированными системами. Реальные люди стимулируют (вносят вклад) в такие симуляции, но не участвуют в определении результатов. Конструктивное моделирование - это компьютерная программа. Например, военный пользователь может вводить данные, предписывающие подразделению двигаться и поражать вражескую цель. Конструктивное моделирование определяет скорость передвижения, эффект столкновения с противником и любые боевые повреждения, которые могут возникнуть. Эти термины не следует путать с конкретными конструктивными моделями, такими как компьютерные силы (CGF), общий термин, используемый для обозначения компьютерных представлений сил в симуляциях, которые пытаются моделировать поведение человека. CGF - это всего лишь один пример модели, используемой в конструктивной среде. Существует много типов конструктивных моделей, в которых участвуют моделируемые люди, управляющие смоделированными системами.

Другие связанные термины следующие:

LVC Предприятие - Общее предприятие ресурсов, в котором происходит деятельность LVC.
LVC Интеграция - Процесс связывания симуляций LVC с помощью подходящей технологии или протокола для использования симуляции совместимость в интегрированной среде моделирования, такой как HLA или же EuroSim.^[3]^[4]
LVC Интеграция архитектуры (LVC-IA) - совокупное представление основных элементов LVC Enterprise, включая аппаратное обеспечение, программного обеспечения, сети, базы данных и пользовательские интерфейсы, политика, соглашения, сертификаты /аккредитации и бизнес правила. LVC-IA по своей сути Архитектура предприятия, Учитывая система систем среда, которую он должен поддерживать. LVC-IA соединяет технологии M&S с людьми, которые нуждаются в Информация получено через симуляция. Для этого LVC-IA предоставляет следующее:
- Интеграция с помощью оборудования для моделирования, средств взаимодействия и вспомогательного персонала. Смотрите также Корпоративная интеграция и Архитектура предприятия. Интеграция создает сетецентрический связи для сбора, извлечения и обмен данными среди живых приборы, виртуальные симуляторы и конструктивные симуляторы, а также между совместными военными и конкретными служебная команда системы. Интеграция также объединяет мосты управление данными, управление упражнениями, осуществлять сотрудничество и обновление системы поддержки обучения.
- Совместимость через общие протоколы, технические характеристики, стандарты и интерфейсы стандартизировать компоненты и инструменты LVC для репетиций миссий и обучение персонала, тестирование, приобретение, анализ, экспериментирование, и логистика планирование.
- Сочетаемость через общие и многоразовый компоненты и инструменты, такие как предприятие после обзора действий, переходники, коррелированные базы данных местности, Многоуровневая безопасность за многонациональные игроки и требования к аппаратному / программному обеспечению.

Другие определения, используемые в обсуждениях LVC (словарь Вебстера)

Предприятие: проект или мероприятие, которое является особенно трудным, сложным или рискованным.
- A: единица экономической организации или деятельности; особенно: бизнес-организация
- B: систематическая целенаправленная деятельность
Окружающая среда: совокупность окружающих вещей, условий или влияний; окружение
Конструировать: создавать или формировать, комбинируя или располагая компоненты
Компонент: одна из частей чего-то

Существующие и появляющиеся технологии, позволяющие использовать настоящую технологию LVC для обучения боевых ВВС («CAF»), требуют обсуждения и разработки стандартизированных определений событий CAF LVC. Используемые выше словарные термины обеспечивают прочную основу для понимания фундаментальной структуры темы LVC, универсально применяемой к деятельности DoD. Описанные ниже термины и варианты использования служат ориентиром для доктрины, в которой эти термины используются для устранения любых недоразумений. В следующем абзаце эти термины используются для компоновки глобального представления, и они будут подробно объяснены в остальной части документа. Короче:

Обучение и эксплуатационные испытания проводятся путем комбинированного использования трех отдельных конструкций (Live, Simulator и Acillary), которые, в свою очередь, состоят из нескольких компонентов, позволяющих готовить, тестировать и / или обучать бойцов в их соответствующих дисциплинах. LVC Enterprise, составная часть конструкции Live, представляет собой совокупность персонала, оборудования и программного обеспечения, которая позволяет воинам комбинировать три исторически разрозненные Среды (Live, Virtual и Constructive) для повышения производительности в своей боевой роли.

Центральным элементом функционально точного понимания приведенного выше абзаца является практическое знание определений среды, приведенных ниже для ясности:

Живая среда (слева) *: бойцы, управляющие операционной системой своих дисциплин в реальном приложении.

Виртуальная среда (V) *: бойцы, использующие боевые тренажеры или тренажеры.

Конструктивная среда (C) *: Компьютерные силы (CGF), используемые для увеличения и усиления развития живых и / или виртуальных сценариев.

Среды (L, V и C) сами по себе, как правило, хорошо изучены и универсально применимы к широкому кругу дисциплин, таких как медицина, правоохранительные органы или оперативные военные приложения. Используя в качестве примера область медицины, живую среду можно представить врачом, выполняющим СЛР пациенту-человеку в критической ситуации реального мира. В этом же контексте виртуальная среда будет включать врача, практикующего СЛР на учебном манекене, а конструктивная среда - это программное обеспечение внутри учебного манекена, которое определяет его поведение. Во втором примере рассмотрим обучение пилотов-истребителей или эксплуатационные испытания. Среда Live - это пилот, управляющий боевым самолетом. Виртуальная среда будет включать того же пилота, который летает на симуляторе. Конструктивная среда включает в себя сети, генерируемые компьютером силы, серверы вооружения и т. Д., Которые позволяют соединяться и взаимодействовать между живыми и виртуальными средами. Хотя есть очевидные преимущества вторичного и третичного обучения, важно понимать, что единственной причиной создания концепции LVC является объединение одной или нескольких сред с целью повышения производительности Live в реальном мире. Однако, когда речь идет о конкретных действиях или программах, предназначенных для интеграции сред на предприятии, использование и применение терминов сильно различаются в разных министерствах обороны. Следовательно, слова, которые конкретно описывают, как будет проводиться обучение или эксплуатационное тестирование в будущем, также требуют стандартизации. Лучше всего это описать, отказавшись от технической терминологии и подумав о том, как люди на самом деле готовятся к своим конкретным боевым обязанностям. На практике люди готовятся к исполнению своих ролей в одной из трех конструкций: вживую (с реальными боевыми инструментами), в каком-либо симуляторе или другими вспомогательными способами (тесты, учеба, компьютерное обучение и т. Д.). Действия в рамках каждой из конструкций далее разбиваются на компоненты, которые определяют различные способы выполнения работы или достижения целей обучения. Три конструкции описаны ниже:

Live Construct

Live - это одна из трех конструкций, представляющих людей, управляющих операционной системой своих дисциплин. Примеры операционной системы могут включать танк, военный корабль, самолет или даже развернутый хирургический госпиталь. Далее следуют три компонента Live Construct.

Live vs. Live: Традиционное Live vs. Live обучение является компонентом Live Construct и происходит, когда операционные системы Live взаимодействуют друг с другом, чтобы увеличить сложность сценария (кстати, именно так происходит и настоящий бой; делая этот компонент наиболее полно иммерсивная форма боевой подготовки доступна уже сегодня)
LC: Live, Constructive - это компонент Live Construct, посредством которого CGF вводятся в операционные системы Live в двунаправленной, интегрированной, безопасной, динамически адаптируемой сети для увеличения сложности сценария.
LVC: Live, Virtual and Constructive (LVC) - это компонент Live Construct, посредством которого виртуальные сущности и CGF вводятся в операционные системы Live в интегрированной, безопасной, динамически адаптируемой сети для увеличения сложности сценария.

Симулятор Конструировать

Вторая конструкция, представляющая людей, управляющих устройствами-симуляторами вместо операционных систем Live. Конструкция симулятора (комбинация виртуального и конструктивного (VC)) состоит из трех компонентов, которые состоят из

Локально сетевой набор идентичных симуляторов, типичных для базы истребителей (автономные симуляторы)
Сетевой набор разрозненных симуляторов (Distributed Mission Operations (DMO))
Локально замкнутый сетевой анклав из нескольких симуляторов для поддержки High-End Testing, Tactics и Advanced Training (HET3)

Вспомогательная конструкция

Это третья конструкция, отличная от Live или Simulator, в которой обучение выполняется с помощью многих компонентов (не все включено).

Компьютерная инструкция
Самостоятельное обучение
Платформа проинструктировала академиков

Используя приведенные выше определения, следующая таблица дает графическое представление о том, как эти термины соотносятся в контексте обучения CAF или рабочего тестирования:

Используя приведенный выше рисунок в качестве руководства, становится ясно, что деятельность LVC - это использование виртуальной и конструктивной сред для повышения сложности сценария для среды Live - и не более того. Система LVC должна иметь двунаправленную, адаптируемую, специализированную и безопасную систему связи между средой Live и средой VC. Что наиболее важно, LVC, используемый в качестве глагола, представляет собой интегрированное взаимодействие трех сред с постоянно присутствующей средой Live. Например, событие Simulator Construct VC должно называться иначе, чем LVC (например, Distributed Mission Operations (DMO)). В отсутствие среды Live LVC и LC не существуют, поэтому использование термина LVC в качестве дескриптора совершенно неуместно.

Поскольку LVC Enterprise относится к программе обучения, направления деятельности LVC справедливо определены как «сотрудничество OSD, HAF, MAJCOM, Joint и Coalition в направлении технологически обоснованного и экономически ответственного пути обучения для обеспечения боевой готовности». «Направления усилий» в этом случае не будут включать программы Simulator Construct и разработки, а будут ограничены Construct, который включает LVC Enterprise. Другой общий термин, «Выполнение LVC», в таком случае будет означать «обучение готовности, проводимое с использованием интеграции виртуальных и конструктивных ресурсов для дополнения сценариев операционной системы Live и результатов выполнения задач». Аналогичным образом, LVC-Operational Training (в контексте подготовки бойцов CAF) или LVC-OT - это инструменты и усилия, необходимые для интеграции живых, виртуальных и конструктивных систем миссий, когда это необходимо, для адаптации надежных и экономичных методов оперативной подготовки. и / или Test.

Неправильно используемые и посторонние термины

Чтобы обеспечить ясность обсуждения и устранить недопонимание, при разговоре в контексте LVC для описания сред, конструкций и компонентов следует использовать только термины в этом документе. Такие слова, как «синтетический» и «цифровой» следует заменить на «конструктивный» или «виртуальный». Кроме того, системы Embedded Training (ET), определяемые как локализованные или автономные системы Live / Constructive (например, на F-22 или F-35), не следует путать с системами LVC или называть ими.

История

Архитектура моделирования LVC Диаграмма Венна

Частота использования симуляционных архитектур

До 1990 года сфера моделирования и моделирования была отмечена фрагментацией и ограниченной координацией действий в ключевых сообществах. Признавая эти недостатки, Конгресс поручил Министерству обороны (DoD) «... создать совместный программный офис на уровне Офиса министра обороны (OSD) для моделирования, чтобы координировать политику моделирования, установить стандарты и протоколы взаимодействия, чтобы продвигать моделирование в военных ведомствах и устанавливать руководящие принципы и цели для координации [sic] моделирования, военных игр и обучения ». (см. Отчет Комитета по санкционированию Сената, 1991 финансовый год, Закон об ассигнованиях Министерства обороны, SR101-521, стр. 154–155, 11 октября 1990 г.) В соответствии с этим указанием Офис оборонного моделирования и моделирования (DMSO) был создан, и вскоре после этого многие компоненты DoD назначили организации и / или контактные лица, чтобы облегчить координацию деятельности M&S внутри и между своими сообществами. На протяжении более десяти лет конечной целью Министерства обороны в области M&S является создание LVC-IA для быстрой сборки моделей и симуляций, которые создают оперативный действительный Среда LVC для обучения, разработки доктрины и тактики, разработки оперативных планов и оценки боевых ситуаций. Обычное использование этих сред LVC будет способствовать более тесному взаимодействию между операторами и сообществами приобретения. Эти среды M&S будут построены из сочиняемый компоненты взаимодействуют через интегрированную архитектуру. Надежные возможности M&S позволяют Министерству обороны США эффективно решать оперативные задачи и обеспечивать поддержку в различных областях деятельности военных служб, боевых командований и агентств.^[5]^[6]

Количество доступных архитектур со временем увеличивалось. Тенденции M&S показывают, что, как только сообщество пользователей развивается вокруг архитектуры, эта архитектура, вероятно, будет использоваться независимо от новых архитектурных разработок. Тенденции M&S также указывают на то, что немногие архитектуры, если они вообще будут, будут выведены из эксплуатации по мере появления новых. Когда создается новая архитектура для замены одного или нескольких из существующего набора, вероятным результатом будет добавление еще одной архитектуры к доступному набору. По мере того как количество событий смешанной архитектуры увеличивается с течением времени, проблема межархитектурного взаимодействия также возрастает.^[7]

M&S добилась значительного прогресса в предоставлении пользователям возможности связывать критически важные ресурсы с помощью распределенных архитектур.

В середине 1980-х гг. SIMNET стала первой успешной реализацией крупномасштабного сетевого тренажера в реальном времени для командных тренировок и репетиций боевых задач. Самым ранним успехом, достигнутым с помощью программы SIMNET, была демонстрация того, что географически распределенные системы моделирования могут поддерживать распределенное обучение, взаимодействуя друг с другом через сетевые соединения.^[8]

В Протокол моделирования совокупного уровня (ALSP) распространил преимущества распределенного моделирования на тренировочное сообщество на уровне войск, так что различные симуляторы совокупного уровня могли взаимодействовать для обеспечения опыта на театральном уровне для обучения боевого персонала. ALSP поддерживает развивающуюся «конфедерацию моделей» с 1992 года, состоящую из набора инфраструктурного программного обеспечения и протоколов как для межмодельного взаимодействия через общий интерфейс, так и для опережения во времени с использованием консервативного алгоритма на основе Чанди-Мисры.^[9]

Примерно в то же время протокол SIMNET развился и превратился в Распределенное интерактивное моделирование (DIS) Стандарт. DIS позволил большему количеству типов моделирования взаимодействовать в распределенных событиях, но в первую очередь был ориентирован на сообщество обучения на уровне платформы. DIS предоставил открытый стандарт сетевого протокола для связывания симуляций военных игр на уровне платформы в реальном времени.^[10]

В середине 1990-х гг. Офис оборонного моделирования и моделирования (DMSO) спонсировала Архитектура высокого уровня (HLA) инициатива. Разработанная для поддержки и замены как DIS, так и ALSP, исследования были начаты с целью создания прототипа инфраструктуры, способной поддерживать эти два разных приложения. Намерение состояло в том, чтобы объединить лучшие функции DIS и ALSP в единую архитектуру, которая также могла бы поддерживать использование в сообществах анализа и сбора данных, продолжая поддерживать обучающие приложения.

Сообщество DoD по тестированию начало разработку альтернативных архитектур, основываясь на своем представлении о том, что HLA дает неприемлемую производительность и включает ограничения надежности. Сообщество испытательного полигона в реальном времени начало разработку Архитектура, способствующая тестированию и обучению (TENA) для предоставления высокопроизводительных услуг с малой задержкой в приложении в реальном времени для интеграции живых ресурсов в настройках тестового диапазона. TENA через свою общую инфраструктуру, включая промежуточное ПО TENA и другие дополнительные компоненты архитектуры, такие как репозиторий TENA, архив логических диапазонов и другие служебные программы и инструменты TENA, предоставляет архитектуру и реализацию программного обеспечения, а также возможности, необходимые для быстрого и экономичного обеспечения взаимозаменяемости в широком диапазоне. системы, оборудование и моделирование.^[11]^[12]^[13]

Точно так же армия США начала разработку Общая архитектура учебных инструментов (CTIA) для связывания большого количества живых активов, требующих относительно узко ограниченного набора данных для целей предоставления Обзоры после действий (AAR) на армейских полигонах в поддержку крупномасштабных учений.^[14]

Другие усилия, которые делают пространство архитектуры LVC более сложным, включают универсальные программные пакеты взаимозаменяемости, такие как OSAMS.^[15] или КОНДОР^[16] разрабатывается и распространяется коммерческими поставщиками.

По состоянию на 2010 год все архитектуры DoD остаются в эксплуатации, за исключением SIMNET. Из оставшихся архитектур: CTIA, DIS, HLA, ALSP и TENA, некоторые из них используются на ранней стадии и все чаще (например, CTIA, TENA), в то время как в других наблюдалось сокращение пользовательской базы (например, ALSP). Каждая из архитектур обеспечивает приемлемый уровень возможностей в тех областях, в которых они были приняты. Однако федерации на основе DIS, HLA, TENA и CTIA по своей сути несовместимы друг с другом. когда моделирование опирается на разные архитектуры, необходимо предпринять дополнительные шаги для обеспечения эффективной связи между всеми приложениями. Эти дополнительные шаги, обычно включающие промежуточные шлюзы или мосты между различными архитектурами, могут повысить риск, сложность, стоимость, уровень усилий и время на подготовку. Дополнительные проблемы выходят за рамки реализации отдельных событий моделирования. В качестве единственного примера, возможность повторного использования поддерживающих моделей, персонала (опыта) и приложений в различных протоколах ограничена. Ограниченная внутренняя совместимость между различными протоколами создает существенный и ненужный барьер для интеграции живого, виртуального и конструктивного моделирования.

Вызовы

Текущее состояние совместимости LVC хрупкое и подвержено нескольким повторяющимся проблемам, которые необходимо решать (часто заново) всякий раз, когда живые, виртуальные или конструктивные системы моделирования должны быть компонентами в событии моделирования со смешанной архитектурой. Некоторые из сопутствующих проблем происходят из-за ограничений возможностей системы моделирования и другой несовместимости между системами. Другие типы проблем возникают из-за общей неспособности предоставить структуру, которая обеспечивает более полную совместимость на семантическом уровне между разнородными системами.^[17] Функциональная совместимость, интеграция и совместимость были определены как наиболее сложные технические аспекты LVC-IA по крайней мере с 1996 года. Исследование эффективности моделирования и моделирования в процессе приобретения системы оружия^[18] также выявили культурные и управленческие проблемы. По определению LVC-IA - это социально-техническая система, техническая система, которая напрямую взаимодействует с людьми. В следующей таблице указаны проблемы 1996 года, связанные с техническими, культурными и управленческими аспектами. Кроме того, включены проблемы или пробелы, обнаруженные в исследовании 2009 года.^[19] Таблица показывает, что между вызовами 1996 года и 2009 года разница невелика.

Тип	1996 Вызовы	Проблемы 2009 года
Технический	Совместимость Данные Описание Доступность Безопасность и конфиденциальность данных M&S на основе физики Аппаратные и программные ограничения Переменное разрешение	Совместимость Обнаружение данных Безопасность Репрезентативные, составные и проверенные модели Мониторинг и сохранение неисправностей Фильтры точности, масштаба и разрешения
Культурный	Процесс приобретения Стимулы для использования M&S Персонал M&S (обучение и доступ) Принятие M&S	Инструменты процесса Сообщества практиков Обучение персонала и сотрудничество Инфраструктура
Управленческий	Управление Министра обороны Право собственности на данные и модели VV&A Процесс финансирования Использование модели системы	Управление, стандарты политики Посредничество данных и моделей VV&A Последовательное финансирование Эффективное использование и передовой опыт

Подходы к решению

Архитектура Циглера для моделирования и симуляции

M&S в процессе JCID

Виртуальная или конструктивная модель обычно фокусируется на верности или точности представляемого элемента. Живое моделирование по определению представляет собой высочайшую точность, поскольку это реальность. Но моделирование быстро становится более сложным, если оно создается из различных живых, виртуальных и конструктивных элементов или наборов имитаций с различными сетевыми протоколами, где каждое моделирование состоит из набора живых, виртуальных и конструктивных элементов. Моделирование LVC социально-технические системы из-за взаимодействия людей и технологий в симуляции. Пользователи представляют заинтересованные стороны из сообществ приобретения, анализа, тестирования, обучения, планирования и экспериментов. M&S происходит по всей Система развития интеграции совместных возможностей (JCID) жизненный цикл. См. Рисунок «M&S в процессе JCID». LVC-IA также считается Система сверхбольшого масштаба (ULS) из-за использования широким кругом заинтересованных сторон с противоречивыми потребностями и постоянно развивающейся конструкции из разнородных частей.^[20] По определению, люди - это не просто пользователи, а элементы моделирования LVC.

Во время разработки различных сред LVC-IA были предприняты попытки понять основополагающие элементы интеграции, компоновки и взаимодействия. По состоянию на 2010 год наше понимание этих трех элементов все еще развивается, так же как и разработка программного обеспечения. Рассмотрим архитектуру программного обеспечения; как концепция он был впервые определен в исследовательской работе Эдсгера Дейкстры в 1968 году и Дэвида Парнаса в начале 1970-х годов. Область архитектуры программного обеспечения была принята ISO лишь недавно, в 2007 году, как ISO / IEC 42010: 2007. Интеграция обычно описывается методами архитектурных и программных шаблонов. Функциональные элементы интеграции можно понять благодаря универсальности шаблонов интеграции, например Посредничество (внутриобщение) и Федерация (межсетевое взаимодействие); обрабатывать данные синхронизация и шаблоны параллелизма.

LVC-IA зависит от атрибутов взаимодействия и совместимости, а не только от технических аспектов, но также от социальных или культурных аспектов. Существуют социотехнические проблемы, а также проблемы системы ULS, связанные с этими функциями. Примером культурного аспекта является проблема валидности композиции. В ULS чрезвычайно сложно контролировать все интерфейсы для обеспечения правильной композиции. Парадигмы VV&A бросают вызов для определения уровня приемлемой достоверности.

Совместимость

Изучение функциональной совместимости касается методологий взаимодействия различных систем, распределенных по сетевой системе. Андреас Толк представил модель уровней концептуальной совместимости (LCIM), которая определила семь уровней взаимодействия между участвующими системами как метод описания технической совместимости и сложности взаимодействия.^[21]

Бернарда Зейглера Теория моделирования и моделирования распространяется на три основных уровня взаимодействия:

Прагматичный
Семантический
Синтаксический

Прагматический уровень фокусируется на интерпретации сообщений получателем в контексте приложения в зависимости от намерений отправителя. Семантический уровень касается определений и атрибутов терминов и того, как они комбинируются для придания сообщениям общего значения. Синтаксический уровень фокусируется на структуре сообщений и соблюдении правил, управляющих этой структурой. Концепция лингвистической совместимости поддерживает одновременное тестирование среды на нескольких уровнях.

LCIM связывает нижние уровни с проблемами взаимодействия моделирования, в то время как верхние уровни связаны с проблемами повторного использования и композиции моделей. Они пришли к выводу, что «системы моделирования основаны на моделях, их предположениях и ограничениях. Если две системы моделирования объединены, эти допущения и ограничения должны быть согласованы соответствующим образом, чтобы обеспечить значимые результаты ».Это говорит о том, что уровни функциональной совместимости, которые были определены в области моделирования и моделирования, могут служить руководством для обсуждения обмена информацией в целом.

Архитектура Zeigler обеспечивает язык описания архитектуры или концептуальная модель для обсуждения модели и моделирования. LCIM предоставляет концептуальную модель как средство для обсуждения интеграции, взаимодействия и компоновки. Три лингвистических элемента связывают LCIM с концептуальной моделью Циглера. Архитектурная и структурная сложность - это область исследований в теории систем для измерения сплоченность и связь и основан на показателях, обычно используемых в проектах разработки программного обеспечения. Цейглер, Ким и Праехофер представляют теорию моделирования и симуляции, которая обеспечивает концептуальную основу и связанный с ней вычислительный подход к методологическим проблемам в модели и моделировании. Фреймворк предоставляет набор сущностей и отношений между сущностями, которые, по сути, представляют онтологию домена M&S.^[22]

Сочетаемость

Петти и Вайзель^[23] сформулировал текущее рабочее определение: «Возможность компоновки - это способность выбирать и собирать компоненты моделирования в различных комбинациях в системы моделирования для удовлетворения конкретных требований пользователя». Требуется как техническое взаимодействие, так и взаимодействие с пользователем, что свидетельствует о вовлечении социотехнической системы. Возможность доступа пользователя к данным или моделям является важным фактором при рассмотрении показателей компоновки. Если у пользователя нет возможности видеть репозиторий моделей, агрегирование моделей становится проблематичным.

В Повышение совместимости моделей Министерства обороны и моделирования, факторы, связанные с возможностью обеспечения возможности комбинирования, следующие:

Сложность моделируемой системы. Размер (сложность) среды M&S.
Сложность цели для контекста, в котором будет использоваться составная модель и модель. Гибкость исследования, расширяемость.
Сила лежащих в основе науки и технологий, включая стандарты.
Человеческие соображения, такие как качество управления, наличие общего сообщества интересов, а также навыки и знания рабочей силы.^[24]

Толк^[25] представил альтернативный взгляд на возможность компоновки, уделяя больше внимания необходимости концептуального согласования:

Сообщество M&S хорошо понимает функциональную совместимость, как способность обмениваться информацией и использовать данные, которыми обмениваются в принимающей системе. Функциональная совместимость может быть встроена в систему или службу после определения и реализации. ...
Совместимость отличается от функциональной совместимости. Составность - это последовательное представление истины во всех участвующих системах. Он расширяет идеи функциональной совместимости, добавляя прагматический уровень, чтобы охватить то, что происходит в принимающей системе на основе полученной информации. В отличие от функциональной совместимости, компонуемость нельзя встроить в систему постфактум. Совместимость часто требует значительных изменений в моделировании.

Другими словами: соответствующие концепции, если они моделируются в более чем одной участвующей системе, должны представлять одну и ту же истину. Составным системам не разрешается получать разные ответы на один и тот же вопрос в обеих системах. Требование последовательного представления истины заменяет требование значимого использования полученной информации, известной из взаимодействия.

LVC требует интегрируемости, функциональной совместимости и компоновки

Пейдж и др.^[26] предложить определение интегрируемость борьба с физическими / техническими аспектами соединений между системами, которые включают оборудование и прошивки, протоколы, сети и т. д., совместимость борьба с программным обеспечением и детали реализации взаимодействия; это включает в себя обмен элементами данных через интерфейсы, использование промежуточного программного обеспечения, сопоставление с общими моделями обмена информацией и т. д., и возможность компоновки борьба с согласованием вопросов на уровне моделирования. Как захвачено, среди прочего, Толком,^[27] для успешного взаимодействия решений компонентов LVC требуется интегрируемость инфраструктур, функциональная совместимость систем и компонуемость моделей. Архитектуры LVC должны комплексно рассматривать все три аспекта в хорошо согласованных системных подходах.

Экономические драйверы

Чтобы добиться наибольшего эффекта от своих инвестиций, Министерству обороны необходимо управлять своими программами M&S, используя подход корпоративного типа. Это включает в себя как выявление пробелов в возможностях M&S, которые являются общими для всего предприятия, так и предоставление начальных денежных средств для финансирования проектов, которые имеют широко применимые результаты, а также осуществление инвестиций M&S в рамках всего Департамента систематическим и прозрачным образом. В частности, «Процессы управления моделями, симуляциями и данными, которые… способствуют рентабельному и эффективному развитию систем и возможностей модели и моделирования…». такие, которые цитируются в заявлении о видении, требуют комплексных передовых инвестиционных стратегий и процессов Департамента в области моделирования и моделирования. Для управления инвестициями в модели и модели требуются метрики как для количественной оценки объема потенциальных инвестиций, так и для определения и понимания всего спектра выгод, получаемых от этих инвестиций. В настоящее время нет последовательного руководства для такой практики.^[28]

LVC Continuum

Затраты на разработку и использование, связанные с LVC, можно резюмировать следующим образом:^[29]^[30]

Жить - Относительно высокая стоимость, так как очень человеческие ресурсы /матчасть интенсивный и не особо повторяемый.
Виртуальный - Относительно средняя стоимость, так как она меньше человеческие ресурсы /матчасть интенсивный, может произойти некоторое повторное использование, а повторяемость умеренная.
Конструктивная - Относительно невысокая стоимость, т.к. человеческие ресурсы /матчасть интенсивный, повторное использование высокое, а повторяемость высокая.

Напротив, верность M&S самый высокий в Live, ниже в Virtual и самый низкий в Constructive. В качестве таких, DoD политика - смешанное использование LVC через Военное приобретение жизненный цикл, также известный как LVC Continuum. в LVC Continuum цифра справа, JCIDS процесс связан с относительным использованием LVC через Военное приобретение жизненный цикл.

Смотрите также

Приобретение на основе моделирования