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起原：系统仿真学报作家：毛子泉 高家隆 龚建兴 刘权转自：系统仿真学报公众号
摘 要 请问了虚实结合仿真的观念与内涵。把柄本事念念路的不同，从数字孪生、LVC(live-virtual-constructive)仿真和平行系统3个领域记忆了面前虚实结合仿真的发展近况和存在的问题，分析对比了3种方式的异同和优过失，并请问了其主要适用领域。针对面前军事西宾、作战试验、装备研发、维修爱戴遭遇的困难，以表面教导、案例对比、迁徙诈欺的方式提议了基于虚实结合的料理秩序。针对军事领域磋磨装备和试验的高保真性、阴私性和安全性要求，提议了异日虚实结合仿真的发展方针。
要津词 虚实结合；数字孪生；平行系统；LVC；军事装备
0 小序
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虚实结合仿竟然在全物理仿真难以作念到，纯编造仿真的的确度无法达到要求时，应时而生的一种仿真本事，半什物仿竟然最早的虚实结合仿真，其本事的快速发展要追念到20世纪40年代伴跟着自动化火器的出身，半什物仿真与之一同发展起来。由于半什物仿真对导弹研制的巨大兴致兴致，在这个时期，好意思国、苏联和欧洲等国都对其进入了大量资源进行商酌。特别是电子本事弘扬的好意思国，在此领域更是独占鳌头。由此可见，虚实结合仿真在出身之初就与计较机性能和计较能力牢牢关联起来。自20世纪70年代以来，计较机本事与芯片制造本事迅速发展，摩尔定律一次次得到印证，与此同期，80年代入手出现LVC仿真。2002年，密歇根大学的Michael Grieves教授提议了数字孪生的观念，并请问了数字孪生本事在工业坐褥和居品料理中的应用前程。文件提议了平行系统的观念，指出平行系统是一个当然的现实系统与对应的一个或多个编造或梦想的东说念主工系统所组成的共同系统。虚实结合是完成系统的编造仿真和试验待测拓荒互换互联的结合方式，该方式能表现编造系统仿真具备的接口抽象、功能模拟和测试功能迭代开发的特色，同期结合试验拓荒的信得过性，使得测试兴奋全面、高效和可靠要求。虚实结合的仿真方式，充分篡改了仿真系统中的数字资源和物理资源，使本来如想象—建模—仿真—考证呈线性进行的开发经过，能在仿真与考证阶段并行开展，灵验提高了开发效率。1 虚实结合仿真
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科技是队列战斗力的要害组成部分，当一项新本事问世时，应当最初筹议能否将其用于军事领域。当在科技的助力下，两支队列的火器本事存在代差时，奏凯的天平就还是向火器本事先进的一方歪斜了，这一歪斜在如今陆海空天电网全域战场中将会愈发昭彰，虚实结合本事作为异日极有但愿的新兴本事，对战斗力的促进作用还是初步走漏，异日的发展趋势也将难以量度。本文聚焦于军事应用，按照表面和本事的复杂程度按部就班的法例，调研了连年来虚实结合的3个主要本事领域(见图1)，即LVC仿真、数字孪生、平行系统的学术恶果和在军事领域的应用。记忆了面前主要的应用方式和已有的工程恶果，在此基础上指出了当下虚实结合应用存在的一些问题，探索了虚实结合在军事领域的应用前程和待冲破的本事，为异日虚实结合在军事领域更好地普及战斗力提供了表面和秩序参考。图片
图1 虚实结合仿真磋磨观念划分Fig. 1 Virtua I-real combined simulation-related concepts are distinguishe
2 LVC仿真的发展与应用
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2.1 LVC仿真的观念
由于LVC仿真出现较早，经过数十年的发展，体系还是十分完备，在界说上，LVC通过其组成部分来界说，即LVC仿真由三个部分组成，分别是Live—什物仿真，Virtual—编造仿真和Constructive—构造仿真，LVC不是这三种仿真本事的合称，而是集成了什物仿真、编造仿真、构造仿真的本事的统称，而使用LVC本事搭建的虚实结合仿真系统，称为LVC系统。什物仿真指在仿真世界中以实兵实装的时势出现的部分，如参训士兵、坦克等；编造仿真则是以半什物时势出面前仿真世界中的部分，如各式火器装备的操作模拟器；构造仿真则是通过计较机生成的部分，如编造无东说念主机对象、编造火炮等。通过LVC仿真，不错杀青多军军种跨空间演习，而无须搬动大量的实装实兵。通过这种方式不错灵验提高军事西宾中东说念主员的安全性和装备的好意思满度，而况计较机生成的军力不错通过东说念主工智能本事学习磋磨领域的常识，成为难度可剪辑、过程可复盘、阻隔可量化的作战敌手。以好意思国为首的世界军事强国都将LVC仿真本事作为异日重心发展的本事，而跟着LVC本事的高出，其在军事西宾中起到的作用也将更为要害。好意思军面前的LVC建设主要聚积在空军领域，面前的主要应用是建设F-15C和F-15任务培训中心，在异日的12年里，好意思军将重心发展将F-35融入LVC的秩序，包括F-35操作模拟器的开发以及任务部署和推行的磋磨软件、环境的建设。在军事西宾中，好意思军通过“红旗”军演、“朔方芒刃(Northern Edge)”军演和“编造旗(Virtual Flag)”军演，充分利用LVC本事，将不同驻地的遨游员和不同的战机集成到一个战场环境中进行演习，使遨游员能在高逼真的编造环境中进行技战术西宾，灵验提高了作战能力。LVC以其出众的体系西宾能力而备受列国顺心，对于我军来说，也应当建设以异日主战装备为中枢的LVC西宾系统，通过体系西宾才能灵验提高部队联接作战的能力。2.2 LVC仿真本事概述
LVC仿真本事的主要商酌发力点，在LVC仿真集成、计较机生成军力、系统容错想象和LVC仿真资源料理，这些本事从系统的集成、运行、容错和料理4个领域对LVC仿真进行建设，共同完善了LVC仿真体系，以下从LVC仿真集成本事和计较机生成军力本事2个方面请问相关本事发展情况。2.2.1 LVC仿真集成本事LVC仿真集成本事，是将各个异构的仿真系统和仿真资源集成到一个仿真世界的本事。为了杀青异构资源的集成，需要最初想象LVC的建模秩序，在和谐的模子框架内进行开发，是杀青集成的先决条目。(1) 仿真集成建摹本事通用作战单元组件化模子框架是LVC仿真模子资源的基础框架，扫数的作战实体都在该框架之上进行开发，这是保证某个资源崩溃时，其他资源会进入一个自领悟的基础状态的秩序。LVC仿真本事的本色是多异构系统互联，LVC本事即是在束缚料理异构系统集成和互联过程中的数据交互、逻辑磋磨、彭胀性和组合性、时空一致性等问题的过程中缓缓发展的。面前LVC的开发责任正在野着一个政策、协调、系统和举座的观念发展，集成的举座系统的开发通过构建可链接组件，使不同组件在举座架构中互操作，为LVC提供最大的灵活性和翻新性。(2) 仿真集成时刻料理本事完成LVC集成框架建模后，需要对系统的仿真时刻推动秩序进行章程，即异构仿真系统的时空和谐本事。为了料理LVC仿真中异构资源时空款式的问题，引入一种基于不雅察者的仿真时刻与物理状态款式机制。在这个机制中，仿真世界界说LVC仿真系统中的实体物理状态款式与仿真时刻的关系，界说仿信得过体不雅察其他仿信得过体时的时空逻辑，并通过创建“态”来储存每一个模子最新的状态。当不雅察者需要获取对应什物实体状态时，径直读取仿真世界的“态”值，这个值无需同步更新。因此当LVC仿真无法和谐步万古，仿真步长较长的组件也能获取最新的仿真步长较短组件的值，而不是通过历史数据来猜测，提高了仿真数据的准确性。多系统多模子联接运行时，保持交互状态间的一致性将产生浪掷较大的时刻和空间支拨，从而导致音信传递庞杂和逻辑关系不对理的问题。为了料理这个问题，文件[9]提议了多层分级时刻料理的念念路，以试验西宾一体化仿真救援平台(test and training integrated simulation architecture, TISA)为基础来杀青。在基础层选拔基于周期的逻辑时刻推动和基于事件的逻辑时刻推动的方式，在更高层级则使用分级适度的秩序，即中间层级受限于基础层级，但适度更高的层级，通过这种秩序杀青对全网时刻进行和谐时刻推动，进而减少为了守护一致性产生的支拨。在异构仿真集成系统中，泛泛选拔定步长仿真，这种方式的仿真精度和速率无法篡改，当异构系统仿真步长差距较大时，仿真数据会产生较大舛错。文件提议了基于DDS(data distribution service)的LVC实时互联本事和变步长仿真本事，不错动态疗养仿真精度与仿真速率的关系，提高系统的仿真能力，杀青实时仿真。但由于步长预测计较时势的引入，也使得计较过程更为复杂，运算时刻更长。在LVC联接试验环境的搭建上，使用高层体捆绑构(high level architecture, HLA)与DDS作为环境和通讯秩序，杀青仿真成员的动态加入和成员间的领悟通讯。(3) 实时仿真中间件本事在多异构系统联接试验的发展中，形成了一系列的程序范例，包括HLA、基本对象模子(browser object model, BOM)、试验与西宾使能体捆绑构(test and training enabling architecture, TENA)、模子驱动体捆绑构(model driven architecture, MDA)等。以上4种架构均选拔发布/订阅式的通讯方式，其中基于TENA的仿真一般提供3种交互模式，分别是对象交互、音信传递和秩序调用。由于发布/订阅模式会导致代码冗余性，导致LVC无法兴奋火器体系快速反馈的试验任务需求。为了料理这个问题，文件以西宾使能体系架构为基础改造了LVC的仿真试验中间件和应用模子框架，体现了仿真即奇迹(simulation as a service, SaaS)的理念。此中间件改善了音信的传递机制，使LVC能快速篡改复杂资源，使仿真世界中各部分胜利协同。为了幸免LVC仿真中物理域和逻辑域产生羞辱，在中间件对音信进行传递时，必须要选拔信息域与物理域分离的树立秩序，确保系统能对精度链进行高信得过度仿真。在仿真集成系统的仿真资源的料理上，文件记忆了面前存在的3种资源款式秩序，即元数据法、资源款式框架(resource description framework, RDF)秩序和赶集参数记号谈话(simulation reference makeup language,SRML)秩序在完整性、互操作性、平台无关性、灵活性和的确性5个方面的脾气，并进行了定性对比。在此基础上 提议了LVC仿真接口的想象原则、仿真资源想象范例和仿真资源款式范例，为基于LVC的一体化仿真系统的建设提供了参考。2.2.2 计较机生成军力本事计较机生成军力，即LVC中的C为构造仿真。通过计较机生成军力，杀青受训东说念主员与编造军力的虚实对抗，不错说，计较机生成军力的强弱、信得过程度决定了受训东说念主员的西宾效果。由于面前东说念主工智能本事的发展，深度学习、强化学习、神经汇集等为计较机生成军力赋予智能，难度可变更、决策更灵活、经过更就地成为了面前计较机生成军力本事的发展方针。计较机生成军力需要料理好2个问题：编造军力打得到和编造军力打得好，即编造军力能否被受训东说念主员攻击，与编造军力决策是否与信得过干戈中的情况相恰当。(1) 在LVC中，存在参训东说念主员无法通过肉眼不雅测到计较机生成军力的问题，对于使用步枪等视距内火器的军种，编造军力无法被其攻击。当这些军种需要对视距内的虚兵进行打击时，会形成LVC战场中的逻辑失误。针对这个问题，文件[13]以蚁集的方式章程了计较机生成军力的范围，确保需要肉眼不雅察的装备是实装，而通过仪器探伤的装备不错是编造装备。同期还提议了基于图论的无向图款式示例，并从西宾需求角度分析，把把柄图论获取的求解阻隔分为自主式对抗、适度式指挥、料理式演习三类的树立模式，灵验料理了虚实军力在逻辑战场上的不同步问题。但通过视距来对装备进行分类的秩序仍然存在局限性，当装备生成时，还是自带了“视距内”或“视距外”的属性，即能否被实装操作主说念主员通过肉眼不雅察的属性，这么就对装备的使用范围进行了为止，使战法的翻新和装备的使用受到局限。(2) 编造军力的决策模子是否完善，在创建编造军力时，东说念主类能作念出的高层战术决策是使用东说念主工智能建模的最具挑战性的决策。面前在编造军力的决策建模上，十分依赖磋磨各人提前完成的剧本。还是写好的剧本无法作念到战法翻新，在摸透剧本后，西宾成为了背书，失去了西宾本来的兴致兴致。各人把柄教授完成的剧本也会引入东说念主的主不雅性问题，常识的覆盖面不及，而且模范员与军事各人需要疏浚，其中也会存在污蔑。在这个问题上，文件提议基于深度强化学习的分队战术决策建模，通过创建一个大容量的“敌手池”来让决策模子学习，进而达到把柄受训者的战法疗养自身灵活多变的效果。临了提议了基于动态贝叶斯网和遗逼真经汇集的参数矫正建模秩序，对计较机生成军力的水平进行灵活疗养，积极适合受训者的水平，使不同水平的受训者都能赢得较好的西宾效果。文件从用户角度开拔探讨了智能算法在LVC中的应用。在LVC中，通过智能算法西宾的代理不错充任红方队员，也不错作为西宾的敌手。各人教授是代理步履的要害依据，但仅依赖各人教授的代理是静态的、剧本化的，西宾效果会跟着时刻的延长而着落。借助智能算法不错充分普及代理的灵活性和可彭胀性，并使算法的可重用性加多。在针对特定受训东说念主员的蓝方决策实体的想象中，通常不需要对敌手的决策进行最优想象，而是需要最恰当特定受训东说念主员的需求，在针对空战的蓝方决策实体建模中，文件选拔将智能优化秩序和神经汇集相结合，并把柄具体西宾需求来构建适合度函数的秩序来构建蓝方模子，不错杀青受训东说念主员与“特定作战敌手的化身”或者“以前的本人”伸开西宾。2.3 LVC本事的发展方针
LVC本事是军事西宾和部队建设的要害本事救援，好意思军提议了异日LVC发展的3个方针，如图2所示，分别是镶嵌式西宾、多本事体系混书籍成本事和联邦LVC(joint LVC，JLVC)。图片
图2 LVC本事发展方针表示图Fig. 2 Development direction of LVC Technology
(1) 镶嵌式西宾过甚应用镶嵌式西宾(embedded training, ET)通过只建设LVC中的什物部分(L)和构造部分(C)来缩小系统开发周期、减少系统包含资源、度德量力系统开发经费。镶嵌式西宾由于莫得什物模拟器的参与，在LVC汇集构建上更为爽快，对仿真资源需求的更少，也无需大量东说念主员对LVC西宾进行保险，爽快的ET不错在单件装备上部署。在将计较机生成军力集成在什物装备上后，受训东说念主员不错把柄装备试验操作秩序来进行西宾，并通过计较机生成军力杀青一定程度上的虚实对抗，这种方式比较于传统的模拟器西宾，普及了西宾的信得过程度，这亦然LVC西宾中的要津中枢本事。但由于可贵模拟器的参与，ET难以杀青受训东说念主员之间的对抗西宾。(2) 多本事体系混书籍成本事好意思军觉得模拟器的程序化和汇集化是好意思军建设LVC重心筹议的方面。不同的装备模拟器选拔不同的本事体系，因此多本事体系混书籍成本事是异日杀青LVC西宾的重心本事，在将多个异构仿真系统联接起来构建LVC西宾环境需要小心各西宾系统间的数据互识别、联接系统的逻辑合感性、可彭胀性、可组合性的问题。多本事体系混书籍成还包含集成在不同仿真架构上搭建的仿真系统。包括漫衍式交互仿真本事体系(distributed interactive simulation, DIS)、HLA、TENA和寰球西宾仪器体系在内的仿真体系是面前搭建LVC西宾系统常用架构。多本事体系混书籍成本事就需要在包含这些体系的LVC系统中搭建网桥、网关等，保证不同体系之间的通讯顺畅。(3) 面向联接作战的JLVC21世纪初，好意思军入手建设JLVC作为LVC西宾的环境。跟着联接作战观念的提议和发展，JLVC也缓缓融入联接作战西宾中。JLVC使用漫衍式仿真救援系统，选拔了怒放的方式摄取了包括HLA/RTI、DIS、TENA和Link16等公约和程序，因此JLVC能结合不同体系的火器拓荒、模拟器和构造仿真系统。JLVC联邦救援的LVC西宾灵验普及了好意思军联接作战能力，促进了好意思军战斗力生成模式的革新，对信息化条目下的军事西宾起到了巨大的推动作用。JLVC在联接作战西宾中，不错集成不同军军种的装备、模拟器以过甚他仿真资源，杀青战术布景和谐缠绵、战役程度和谐调度、战斗资源和谐调配、战斗阻隔和谐评估。不错为参加西宾的指挥员、战斗员提供信得过的西宾环境和优质的西宾敌手。但由于JLVC本身的建设要求，使JLVC的建设存在开发时刻长、运维资本高、复杂性飞腾的问题。为了料理这些问题，好意思军提议了基于云使能模块奇迹(cloud-enabled modular service, CEMS)的JLVC2020框架。CEMS主要独特据奇迹代理，接口层、干戈模拟层和环境层组成，其中数据奇迹代理是JLVC中枢引擎。通过发展云奇迹和普及计较机性能后，好意思军觉得JLVC濒临的问题挑战能得到料理，JLVC将成为异日联接作战西宾的要害本事基础。2.4 LVC本事的具体应用
LVC应用主要聚积在军事西宾以及军事设施的建设和料理上。文件[20]分析了LVC在潜艇相关领域的应用前程，基于异日的应用方式给出了潜艇作战系统LVC仿真系统的组成与关系，并提议了一种仿真引擎组件化想象与杀青的方式。通过组件化和模块化的开发方式，不错杀青引擎功能的可彭胀性，在功能可剪辑的同期，也能更方便地加入其他仿真组件。文件以某型水面舰艇单舰综合防空作战想定为应用布景，料理水面舰艇作战目的无法充分窥探的难题。在LVC资源集成的条目下提议了水面舰艇作战试验环境构设资源组成过甚磋磨关系，构建水面舰艇作战仿真中实兵实装在回路的仿真模式，为水面舰艇作战目的窥探提供了本事门道。本文参考了好意思军在联接试验救援环境的建设秩序，从平台体系框架、中间件两个部分的建设提议了基于LVC的试验冒昧救援平台构建的秩序，通过建设救援平台，不错杀青多军军种试验资源和谐调度、跨区域试验和资源灵活重组的效果。文件[23]将LVC与夹杂现实结合起来，商酌了LVC在行东说念主疏散领域的应用，在征集行东说念主畅通数据的同期，杀青了行东说念主之间和行东说念主与环境的交互，体现了虚实结合的本事要点。此项本事可应用于非干戈军事行动中，反恐行动的补助东说念主质等行动的西宾，使受训东说念主员在逼真的环境中赢得直不雅的感受。在汇集安全领域，文件将LVC本事应用于汇集安全实验，搭建了在不同模子之间具有细密互操作性的Cy-through平台，极大丰富了汇集安全仿真中的汇集攻击场景。汇集安全是通讯的基础，跟着战斗中信息化程度的加深，对一个安全的通讯汇集的需求也越来越强。将LVC本事应用于汇集安全仿竟然省俭资本、提高效率、扩大规模的要求体现。对于LVC漫衍式仿真系统汇集本身的安全，文件将定约区块链本事应用于智能LVC汇集，不错幸免LVC汇聚集的数据点窜和由于单节点故障影响举座系统运行效率的问题，在跨域场景中杀青了安全灵验的数据存储和分享。3 数字孪生的发展与应用
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数字孪生的观念在2002年被提议，但由于那时理会不雅念和本事的为止，并未受到学界和工业界的心疼。跟着本事的高出，辞世界列国接续提议工业4.0的缠绵后，数字孪生作为一个热点本事又再行进入东说念主们的视线。3.1 数字孪生的观念
把柄好意思国国防部(the United States department of defense, DoD)的界说，数字孪生是由数字线程救援的集成多物理、多圭臬、概率模拟的系统，其使用最好可用模子、传感器信息和输入数据来在编造空间中预测其相应什物实体在生命周期内的行径。文件觉得数字孪生是一种集成多物理、多圭臬、多学科属性，具有实时同步、赤诚映射、高保真度脾气，大致杀青物理世界和信息世界交互与融会的本事技能，数字孪生的根底特征如图3所示。图片
皇冠体育赔率图3 数字孪生的根底特征Fig. 3 Fundamental characteristics of digital twinning
在这两个界说中，多物理、多圭臬、信息、映射、实时，这些词语均有出现。可见，在中外商酌者看来，具有多物理、多圭臬、实时映射、信推辞互这些性质是数字孪生的根底特征，亦然数字孪生在应用中区别于其他仿真本事的上风。“数字孪生”是有上述根底特征的一种本事，而使用该本事搭建的虚实结合仿真系统，称为数字孪生系统。数字孪生的发展程度不错分为3个阶段，分别是：①数字模子；②数字暗影；③数字孪生。这3个阶段把柄数据的更新来划分，在数字模子阶段，数据从编造实体到什物实体与从什物实体到编造实体，都需要手动进行更新；在数字暗影阶段，编造实体作为什物实体的“影子”，数据从什物实体到编造实体的流向是不错自动进行的，而从编造实体到什物实体的流动与更新仍然是手动进行；数字孪生阶段的数据，则是两个方针均是自动进行，数据在双向的胜利流动，使基于数据的算法、模子、仿真等在数字孪生的本事基础上粗疏发展。3.2 数字孪生模子、程序与评价体系
数字孪生的模子、程序与评价体系是数字孪生从观念走向应用的必要元素。和谐的数字孪生建模秩序有助于开发者和商酌者们进行交流，同期度德量力了开发时刻，一个合理的模子亦然后续进行本事细节想象的基础。文件使用Grieves提议的三维模子，即编造实体、什物实体、编造实体与什物实体之间的结合三者组成的模子，使用高斯过程(Gaussian process, GP)和深度卷积神经汇集(deep convolutional neural networks, DCNN)本事，分别建立了重型车辆行驶状态的两个数字孪生模子，对重型车辆的驾驶进行了仿真。文件在Grieves教授的数字孪生三维模子的基础上提议了数字孪生五维模子，并提议了五维模子在数字孪生卫星等十个领域的应用。二者的区别如图4所示，实线部分为Grieves提议的三维模子，虚线部分为陶飞团队的翻新内容。陶飞团队在Grieves的模子的基础上，加多了“数据”和“奇迹”两个维度，并拓展了“结合”的内容。在保持数字孪生主体要素不变的前提下，使模子结构愈加澄莹，数据作为单唯一个维度也突显了动态数据在数字孪生中的要害性。图片
图4 三维模子与五维模子表示图Fig. 4 3D model and 5D model
数字孪生五维模子将交互的数据作为驱动模子运作的“能源”，数据亦然数字孪生的特征中信推辞互的载体，数据的准确程度径直决定了数字孪生的编造实体的准确程度，以及对什物实体预测的正确与否。文件提议了面向数字孪生的动态数据建模与仿真秩序，并给出了应用框架，指出在动态数据的驱动下，不错将基于先验常识的信息物理模子(cyber physical system, CPS)与基于新数据的CPS通过贝叶斯表面融会起来，从而杀青数字孪生以实利虚的功能。传统的基于物理模子的数字孪生不错生成正常物理金钱的常识，然则在物理模子发生故障时，模子无法对还是出现故障的物理模子的步履进行预测。此外，传统的数据驱动的秩序对数据的质和量要求较高，然则有些故障系统的数据可能无法用于西宾，其中有的可能需要永久的测试周期来生成，比如材料的疲惫失效，有的则是开发一个故障系统的资本很高，比如一些精密的仪器或者大型的火器装备。针对以上问题，文件提议了实时数字孪生(live digital twin, LDT)的观念和体捆绑构。此模子通过学习(learn)、识别(identify)、考证(verify）、拓展(extend)四个时势，将数字孪生模子从第一阶段的高保真—正向仿真模式发展到临了阶段的高保真—反向仿真，杀青了使用模子的输出数据对输入数据进行预测。针对数字孪生计在清寒程序构建的磋磨术语、架构、模子等要素的问题，文件从数字孪生程序建立、数字孪生落地实施、数字孪胜利益评价3个方面建立数字孪生的程序体系。数字孪生程序体系的构建是数字孪生本事能否胜利伸开的要津，在构建了一套业界招供的程序体系之后，磋磨本事的交流和开发，不同领域本事的融会、异日本事的翻新与评价才能摈弃壁垒，提高效率。一套数字孪生程序的建立能灵验减少相通建设、排查罅漏建设、实施共通建设。举例在军用装备的想象和制造中，一架飞机的零部件可能来自天下各地甚而全世界各地的厂商，若是他们使用不同的数字孪生程序，那将厂商提供的数字孪生程序整合起来，形成整架飞机的数字孪生体，即是一件十分困难的事情，甚而无法杀青。不同的数字孪生程序也会导致数据难以检测，后续开发难以进行等问题。因此，建立一套合适的数字孪生程序体系，是异日数字孪生建设的必要一环。文件商酌了数字孪生评价体系的建立，提议了数字孪生模子评价的8条准则，分别是灵验性、通用性、高效性、直不雅性、连通性、举座性、灵活性和智能性。这8条准则全面空洞了一个细密的数字孪生模子所需要具备的性质，灵验性、通用性、高效性评价数字孪生模子是否好用，直不雅性、连通性、举座性则评价数字孪生是否便于融会，灵活性和智能性则评价了数字孪生模子是否便于繁衍和复用。在提议定性评价数字孪生的目的后，他们也提议了定量评估的参数和公式。从准则层的8个要素中推导出29形式的的量化秩序，通过归一化和加权乞降的方式，得到临了的数字孪生模子评价的量化阻隔。数字孪生评价体系是数字孪生建设的指挥棒与风向标，一个正确的评价体系能指点数字孪生本事向本事高出梯度最大的方针发展。在评价体系的建设中，目的录取、效力评估、权重分派等是要津身分。在异日军用装备的建设中，装备的数字孪生本事评估亦然装备性能好坏的要害目的之一。因此，数字孪生评价体系在异日装备性能目的细目、装备效力评估审查、装备采购参考依据等方面都将起到要害作用。3.3 数字孪生在军事领域的应用
作战试验与军用装备仿真对仿真对象的高保真性有很高的要求，而数字孪生的上风在于数字对象与物理对象的高度一致性，即在编造世界中进行仿真时，能保持对物理对象的高保真性。因此数字孪生在提议后，迅速赢得了作战试验和军用装备领域的顺心。在军事领域，数字孪生在工业坐褥、信息安全、算法西宾、战场建设、装备建设方面都有较多应用。3.3.1 数字孪生在工业坐褥领域的应用工业坐褥是面前数字孪生应用最多的领域，文件调研了现存的商酌恶果，在他们的调研范围内，约66%的案例商酌都聚积在制造领域，且面前已知的数字孪生上风最多的是制造领域。洛克希德—马丁公司使用数字线程和CAD模子径直驱动计较机的数字适度铣削复合编程系统来舍弃碳纤维。跟着数字孪生本事的熟习，洛克希德—马丁公司将利用数字孪生本事来开发和制造新一代飞机，如F-35隐身战斗机。在军用装备制造中，文件提议在航天器安设过程中诈欺数字孪生本事的念念想，构建了一个安设质地监控与预测体系。通过建立数字孪生系统，不错在居品安设阶段对本来在总装完毕后才能测试的性能目的进行评估测试，灵验缩小了测试周期，并大大数落了居品返修和报废的比率。但由于数字孪生系统是在信息有限的条目下完成数据计较与阻隔推导，因此在历史数据较少时，会与什物模子有较大偏差。是以在数字孪生系统的开发中，要求系统具有学习能力，在束缚加入历史数据后，大致自我对模子进行完善，进而杀青愈加准确的预测。面前的装备想象，通常需要多个单元协调进行，数字孪生的杀青不错让不同的使用者在不同的地域同期赢得对于物理对象更为直不雅的信息，进行更径直的比较，杀青了责任的更高水平的协同，提高了效率。3.3.2 数字孪生在信息安全领域的应用数字孪生在信息安全领域的本当事者要有两个方面：①数字孪生在信息汇集的开发、爱戴、故障预测等方面的应用；②数字孪生本身信息汇集的安全问题。汇集安全作为国度非传统安全领域的要害组成部分，在如今这个智能时期显得愈发要害，面前数字孪生在工业应用上越来越平淡，但很少相关于数字孪生汇集安全的商酌。好意思国防部2021年1月发布的《增材制造政策》指出，在加强增材制造责任流的安全性保护方面，好意思国将在机器间的数据传输和打听以及汇集结合上使用数字孪生本事，对数据进行考证，确保数据不会被点窜和伪造，以保证数字供应链的安全[38]。卫星通讯是面前线国通讯汇集的中枢组成部分，在这个方面，文件[39]提议了汇集数字孪生(cyber digital twin, CDT)的应用，CDT不错在无需什物实体中断的情况下，进行原先必须在此情况下的商酌。这种本事为汇集安全的商酌东说念主员提供了方便的商酌环境，减少奇迹器停机爱戴的时刻，缩小汇集奇迹的研发和测试周期，通过这种方式不错普及通讯系统的鲁棒性和领悟性。然则这种本事带来的影响是坏心的攻击者不错无需获取什物，通过编造实体即不错商酌什物实体的系统罅隙和劣势。借助数字孪生不错对卫星等位于通讯汇集上的要津设施进行攻击，从而导致通盘通讯汇集的瘫痪。与之对应，本人不错通过数字孪生发现友方卫星的系统荒谬而提前进行成立。因此，在异日干戈中，开战前尽可能屡次准确地征集对方数据成为必备的准备责任。当干戈两边获取到对方的数字孪生信息时，不错借助孪生体商酌对方汇聚集可能发生的失误。因此保证数字模子的安全和阴私，是异日军事接触中汇集防护的要害组成部分，这亦然数字孪生自身汇集安全的要害建设领域。3.3.3 数字孪生在算法西宾领域的应用数字孪生不错创建高保真的环境，当实验室领有的物理实验环境难以达到算法西宾要求的环境时，不错通过数字孪生创造的编造环境代替。什物实体与编造环境结合，形成了虚实结合的仿真系统，称为信息物理系统(cyber physical system，CPS)。其复杂性、动态性和不细目性使得通过CPS获取的数据大多存在偏差。对于这个问题，文件提议了面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真秩序，并提议通过就地有限集(ranfom finite set, RFS)来救援动态数据驱动的建模，通过贝叶斯推理杀青动态数据驱动的仿真运行，通过这种动态数据驱动的秩序来料理CPS产生数据不准确的问题。文件先容了一种新的基于RFS的战场学习算法，并通过数字孪生进行战场学习。在数字孪生的匡助下，算法不错摈弃信得过战场和编造战场的壁垒，杀青信得过战场和编造战场的数据交互。通过编造战场和信得过战场的双向实时互操作，指挥官不错实时了解到战场动态，作出实时的指示，这对于无东说念主作战的算法西宾是十分成心的。文件提议了一种将数字孪生与深度强化学习结合的秩序，用来对无东说念主机集群的相关智能算法进行策略学习。数字孪生不错为深度强化学习提供逼真的学习环境，并通过数字孪生快速部署到什物无东说念主机上。由于信得过环境中存在非线性和不细目身分，导致在仿真环境中通过深度强化学习学到的策略无法径直部署到信得过的无东说念主机上。数字孪生不错把柄历史数据、传感器数据和物理对象来实时反应信得过世界的状态。数字孪生创造了一个高保真的编造环境，在此环境下，不错提高无东说念主机数据聚集的速率，使无东说念主机能在一个逼真的环境中以较快的速率学习到恰当信得过环境的策略。在无东说念主机旅途缠绵算法的开发上，文件提议了一种基于模子的系统工程(model-based systems engineering, MBSE)秩序，用以开发无东说念主机系统(unmanned aerial system, UAS)的数字孪生系统。这套系统聚积于料理战场环境下的“临了一公里”后勤物质补给问题，包括无东说念主机系统的旅途缠绵和任务缠绵算法。著述给出了利用数字孪生料理一个具体工程问题的时势和秩序，并对任务进行了建模，指出由于战场的顷刻间多变，使用数字孪生系统西宾出来的算法，不错匡助指挥员进行决策，使决策依赖的信息更为可靠，决策产生的效果更容易不雅测，并提供不同决策的效益和赔本的直不雅评价。文件先容了基于陶飞团队的数字孪生五维模子的无东说念主机数字孪生建模秩序。在无东说念主机数学模子的基础上，使用Gazebo构建无东说念主机的编造实体，杀青了无东说念主机在数字世界和物理世界的同步运行，皇冠新网址初步展现了数字孪生的应用效果，但存在数字孪生只包含无东说念主机畅通状态信息的过失，无法作念到无东说念主机全状态的实时同步。数字孪生对计较机的计较性能提议了更高的要求，如安在有限的计较资源和非梦想的更新速率下完成数字孪生系统的更新与爱戴，使深度强化学习能在非梦想环境中仍保持较好的性能是异日商酌的方针。3.3.4 数字孪生在战场建设领域的应用战场建设作为一项永久的战备工程，一直备受列国心疼，法国在二战时期修筑了马奇诺防地用以违反德军的迂回，中国在古代也使用长城这么的详实工事挣扎来自草原的要挟。如今的战场建设技能也愈加先进，文件提议了数字孪生战场的观念，指出数字孪生战场的建设内容应当包括除了物理要素除外的抽象要素。数字孪生战场料理平台为战场建设提供了和谐的接口与框架，在此基础上进行信息统筹与协调，不错杀青队列与场所信息的分享，使指挥员对战场的意识愈加深切。在战场建设与料理上，数字孪生所创建编造世界具有泰斗、单一、安全的特色，通过对数字孪生建立的信息分享平台不错使队列与政府、相关企业共同论证战场建设与料理的决策，灵验幸免战场建设过程中产生的相通建设和无效建设。在数字孪生战场建设的模子构建上，文件对基于云的信息物理系统(cloud-based cyber physical system, C2PS)的数字孪生架构参考模子进行了分析款式，提议了C2PS、计较、通讯和适度的要津脾气的分析模子，并在一个基于而已信息处理的车辆辅助驾驶上进行了模子的应用。通过C2PS体捆绑构以及一种寰球谈话，不错无缝地进行跨域集成，借助这个架构不错形成一个数字孪生战场，作战单元和后勤保险单元不错简短地跨域打听数据，使不同要素在数字孪生战场中有机结合。在战场的各组件建设上，文件通过将数字孪生本事引入光通讯领域，提议了一种适用于光通讯的DT框架，并借助深度学习算法，在数字空间建立了故障料理、硬件树立、动态传输仿真模子，以保证光通讯系统和汇集的高可靠性运行和高效料理。文件[48]以数字孪生五维模子为教导提议了基于数字孪生和GIS的公路交通建设，指出通过数字孪生本事能极大地提高工程在缠绵、想象、施工、运营、安全方面的料理水平，杀青交通料理决策协同化和智能化。在军事应用领域，对作战任务波及到的战场要求进行数字孪生建模，不错对异日战场有一个全面的意识。在此次俄乌冲突中，咱们不错意识到，公路天真将是异日干戈的火器平台主要天真方式，俄罗斯队列在公路上数次遭到乌克兰队列的要害导致大量装备损坏和东说念主员伤一火，如图5所示。因此公路的信息就成为了战术指挥以及政策天真的必须掌持的信息。图片
图5 沿公路天真被击毁的俄军车辆Fig. 5 Destroyed Russian military vehicles along the highway
数字孪生与GIS本事的结合在公路网的应用，不错协助指挥官对战场中的说念路实时情况进行评估，制定部队的天真方式以及天真道路；对红方交通状态的评估有助于指挥官细目打击对象和打击要津节点。对蓝方而言，公路状态波及到蓝方的后勤保险、战术天真、装备伪装等，数字孪生较如今的数字沙盘而言，动态数据实时驱动使指挥官对战场的掌持愈加准确。孙子曰：“自愧不如，屡战屡捷。”惟有对蓝方阵脚和红方阵脚有充分了解，才能制定出合理的战术，减少伤一火的同期对红方要津要害部位进行精准打击。3.3.5 数字孪生装备的商酌与发展数字孪生装备是异日高性能、高智能装备的发展方针之一，文件先容了异日的数字孪生装备的构想与发展前程，提议了数字孪生装备的梦想特征，即自感知、自理会、自学习、自决策、自推行和自优化。数字孪生装备由于其动态数据驱动的脾气，自出身时，就与机器学习、强化学习、常识图谱等智能学习秩序有千丝万缕的磋磨，而这些学习技能亦然无东说念主作战装备被赋予智能的要害秩序。异日的数字孪生军用装备，不仅在想象、制造、维修、爱护等方面不错通过动态数据驱动的秩序来度德量力制造时刻，预测装备毁伤，更能通过学习来给出维修与爱护建议。军用卫星是异日典型的数字孪生装备之一，文件提议了数字孪生卫星观念与内涵，指出数字孪生卫星在空间维度上对各场景及对象的奇迹应用，杀青了时刻维度上的系统工程料理。好意思军为了缩小新式宙斯盾系统的测试周期，并将宙斯盾系统引入作战演习之中，开发了编造宙斯盾系统。好意思国印太司令部曾在2020年将用于导弹已矣舰的“宙斯盾”作战系统，通过数字孪生技能，将其“打包”成手提箱大小，带上岸并与陆军炮兵部队、空军指挥节点和F-35“闪电Ⅱ”联接打击战斗机结合。此外，通过编造宙斯盾系统对算法进行考证，一朝通过，则不错径直部署到信得过系统上，好意思军则减少了额外的海试资本。对于智能无东说念主装备，机器学习、强化学习、深度强化学习将融会过数字孪生对无东说念主作战算法、战法进行仿真。由于数字孪生和谐的接口和安全框架，在异日的无东说念主作战装备的算法西宾中，将极大地度德量力仿真平台的开发时刻，提高西宾效率。同期，针对面前算法的计较机仿真与试验部署之间，由于复杂的现实环境产生的效果各异性，数字孪生也能通过其高保真的脾气，来灵验数落这种效果各异，减少算法从想象、仿真、部署、调试的迭代次数，使战法能更快地部署在一线作战装备上，达成更快的OODA轮回。在装备毁伤预测上，文件提议了基于物理模子的贝叶斯毁伤会诊秩序，不错当然地量化会诊中的不细目性。贝叶斯秩序特别恰当融会来自搜检、以往的任务记载和结构维修的异构信息。作家使用贝叶斯秩序融会来自不同起原的直观和理会不细目性，从而量化预测后的总体不细目性。通过开发了一个融会从概率毁伤会诊和预测中赢得信息的数字孪生，通过使用最新的信息和量化的不细目性来救援任务的智能缠绵和决策。装备毁伤预测以及装备维修的一个具体应用领域是遨游器的锻真金不怕火与爱戴，加拿大国度商酌委员会提议了一种飞机机身数字孪生(airframe digital twin, ADT)的建设筹画，好意思国空军的ADT框架是基于概率和预测单体飞机追踪(probabilistic and prognostic individual aircraft tracking, PPIAT)秩序。该秩序将飞机相关参数的不细目性(如飞机使用秩序、几何时势、材料脾气、材料入手不一语气状态等)纳入单体飞机的概率疲惫寿命评估。加拿大国度商酌委员会把柄好意思国国防部对数字孪生的界说提议了ADT的界说，其中的5个要素为：①飞机通用数据库；②个体的数字孪生；③定量风险评估；④单个什物实体飞机；⑤贝叶斯猜测。当每次从什物实体上获取数据时，②~⑤都会更新一次，这使得数字孪生体与什物实体愈发接近，数落了计较和猜测的不细目性水平。因此，若是数字孪生用于基于定量风险评估、优化爱戴和制定搜检筹画，在最大限制提高可用性的同期，显赫数落料理飞机结构的资本。4 平行系统的发展与应用
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文件在提议平行系统时指出，当代适度表面是得胜应用平行系统理念的典范。但当代适度表面并未使用或很少使用东说念主工系统的秩序来对什物实体进行预测，究其原因是以往的受控系统并莫得复杂到需要使用虚实结合的方式来创建东说念主工系统的需要。跟着东说念主类社会的发展，受控系统的复杂程过活益普及，诸如东说念主类社会、军事行动、群体智能等复杂系统也成为面前商酌的热点领域。因此，对于无法赢得准确参数的复杂系统模子，平行系统成为了对其进行预测并教导试验系统运行的要害秩序。4.1 平行系统的观念和内涵
文件[4]提议平行系统是指由某一个当然的现实系统和对应的一个或多个编造或梦想的东说念主工系统所组成的共同系统。这里的东说念主工系统并不是现实系统的皆备复制体，因为复杂系统的许多参数无法准确测量，其里面的运行机理也尚未皆备弄清。东说念主工系统与信得过系统，应行为念到在全局宏不雅和系统功能性上的“平行”与“等价”，而不以数学模子的精准性来贴近，不然就从平行系统走向了数字孪生[54]。平行系统的本色即是把复杂系统中难以理会的“虚”和“软”的部分，通过可定量、可实施、可相通、可实时的计较实验，使之硬化，以料理试验复杂系统中不可准确预测、难以拆分收复、无法相通实验等问题。平行系统的最终目的是使所构造的东说念主工系统的不雅测和试验系统的不雅测在某种兴致兴致上一致[55]，而构建兴奋上述要求的系统的本事，称为平行系统本事。平行系统的中枢是ACP(artificial system, computational experiments, parallel execution)秩序，其时势如图6所示，ACP秩序是指与现实系统宏不雅等价的东说念主工系统(A)，通过计较实验(C)来获取系统可能的发展方针，在获取东说念主工系统运行的阻隔后，教导现实系统通过平行推行(P)来达到东说念主工系统所得到的梦想的阻隔。在平行系统的观念商酌中，文件建立了平行系统的模子，给出了平行系统的数学表示，在数学表示的基础上请问了平行系统与数字孪生的异同点。对于平行系统的中枢ACP秩序，给出了ACP秩序的数据驱动计较框架，并针对ACP秩序杀青的三种方式“学习与西宾”、“试验与评估”、“料理与适度”给出了数学时势上的改写。从经过上而言，平行系统通过数据获取、东说念主工系统建模、计较实验场景推演、实验解析与预测、管控决策优化与实施、虚实系统实时反馈、实施效果实时评估来完成闭环处理过程。图片
图6 ACP秩序框架Fig. 6 ACP methodology framework
2024欧洲杯在哪个国家三个皇冠的淘宝店同为现实系统在编造空间中的映像，平行系统与数字孪生却有本色的各异，文件对比了数字孪生与平行系统的异同，指出数字孪生与平行系统是两类不同的原创范式，在中枢念念想、商酌对象、架构和杀青秩序等方面都存在一定的区别。在表面念念想发展程度上，平行系统的复杂程度要超越数字孪生，数字孪生强调编造系统与现实系统保持数学模子上的皆备一致，通过这种一致，准确预测现实系统异日的发展状态。而平行系统则将编造系统与现实系统均看作该系统的一种发展可能，计较实验是为了开展在现实系统中难以开展的实验，编造系统发生的变化并不会强制影响现实系统，编造系统只向不雅察者展现 现实系统异日的一种可能。4.2 平行系统的要津本事
4.3 平行系统在军事领域的应用
5 发展趋势与瞻望
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跟着计较机性能和计较机汇集本事的发展，智能拓荒与东说念主类的生活扣合愈加考究，通过智能拓荒，东说念主类与物理系统进行了更为深切和平淡地交互。计较机互联网也进入了万物互联的物联网时期，通过物联网，什物实体之间不错充分交换信息，传感器也更为平淡地漫衍在东说念主类社会中。信息系统与物理系统的深度交互，进一步催生了信息物理系统(CPS)。在夙昔的60年中，仿真的重心从系统分析到耕作培训，再到数据获取、系统兼容，临了到商酌和文娱。民用领域的缓缓完善意味着仿真本事在军用领域也将迎来巨大发展机遇，虚实结合仿真作为仿真本事商酌的重心方针，也必将取得冲破性发展。5.1 LVC本事异日发展
LVC本事强调将现实、编造和构造三个部分的元素集成到一个环境中，杀青虚中有实，实中有虚的虚实融会。结合现存的本事发展和应用场景，LVC异日的发展趋势，如图7所示。图片
图7 LVC的发展方针Fig. 7 Development direction of LVC
(1) 智能算法在计较机生成军力上的应用。面前的计较机生成军力的智能水平仍不成让东说念主骄气，智能算法在战术层和决策层的应用场景较少，且实战化程度不高。异日的商酌方针是使智能算法更恰当作战试验，买通智能算法在LVC西宾系统中的落地经过。在东说念主机交互上，简化料理东说念主员修改计较机生成军力战术战法的交互界面和开发秩序，使智能算法简便易用，无需专科工程师万古刻参与。(2) 信息分享与组件集成。试验作战中，各单元之间需要有信息的传递，包括全经过的号令、谍报等。与之相应的是，LVC各参与方之间的信息分享是为止LVC规模的身分之一。面前不同国度队列之间的联接作战演习日渐经常，他们选拔的西宾系统通常不尽雷同，LVC必须选拔可彭胀的组件，为不同的需求提供最大的翻新性。异日LVC集成的领域将会越来越多，需要料理不同时势的信息和组件何如快速加入到已有LVC系统的问题，使联接西宾所包含的成员更多、西宾科目所包含的领域更广。(3) 大量数据的高效处理。异日跟着LVC涵盖的领域愈加平淡，需要处理的数据量也会随之增大，特别是对于漫衍式的LVC系统，庞杂的数据将会进一步导致时空一致性的庞杂，激励逻辑失误。异日在大规模漫衍式仿真中，需要使用更为高效的数据存储和处理方式来代替聚积式的数据处理， 包括边际计较、云计较等，完善LVC中的多分辨率建摹本事，以减少责任量和汇集流量。在LVC中，大量的实体既是通盘系统的负载，但同样亦然系统中的资源。边际计较是一种新兴的汇集辅助计较模子，通过将计较(和存储)资源舍弃在围聚搬动或传感器拓荒的汇集边际(举例WiFi接入点、蜂窝基站)来优化云计较。利用LVC中的什物实体嘱咐边际计较和云计较，进而优化系统各个组件的延迟，将对LVC的时空一致性有要害兴致兴致。5.2 数字孪生异日发展
数字孪生但愿在编造空间建立一个与现实系统皆备一致的数字双胞胎，通过对数字对象的商酌杀青对现实系统的准确预测或对现实系统进行适度。面前数字孪生已缓缓从表面商酌走向工程实践，异日发展文件如图8所示。图片
图8 数字孪生的发展方针Fig. 8 Development direction of digital twin
(1) 范例数字孪生模子与开发经过。面前数字孪生的模子主要有三维模子和五维模子两种，比较于三维模子，五维模子的内容愈加丰富，分类更为澄莹，是异日主要选拔的模子。五维模子以动态数据能源，驱动其他四维的建设与发展，动态数据在五维模子中占据了中枢位置。因此，使动态数据更准确可靠、模子更精准、奇迹阻隔的确度更高是数字孪生开发的要求。异日应普及数字孪生模子的完备程度，面前数字孪生模子的学习能力尚未被归纳到五维模子的任何一个维度中。数字孪生也莫得一个熟习的开发经过，即在搭建数字孪生系统时，模子各个维度的协同开发秩序过甚磋磨的杀青方式。(2) 增强数字孪生汇集的安全性。全军之事，莫重于秘，对于军事应用来说，安全阴私是装备最基本的要求，对于买卖公司亦然一样，每家公司都有其不成清楚的买卖神秘。面前数字孪生的安全性主要从CPS的安全性蔓延而来，与自身特色仍有一些进出，需要把柄数字孪生自身的特色来完善安全性法例。数字孪生的安全性要求主要体面前何如驻扎数字孪生体被盗用或点窜，如安在孪生体被窃取时，将什物实体受到的赔本降到最低，以及大规模数字孪生汇集的防护问题。区块链本事是去中心化的，具有很强安全性的本事，何如将区块链本事和数字孪生本事结合起来，完善数字孪生汇集的安全性将是异日的要害商酌方针。(3) 提高数字孪生的学习能力。东说念主工智能本事为机器东说念主赋予智能，赋予学习能力，在智能赋能下，机器东说念主在军事、家居、助老、医疗等领域的表现的作用越来越大。为数字孪生赋予智能，不仅是扩大其应用领域的要求，亦然以动态数据驱动的数字孪生应有之义。何如自主地清洗数据、准确地分析数据、高效地应用数据，是增强数据这个原能源所需要料理的问题。面前基于就地有限集、深度学习、机器学习等秩序的数字孪生已有一定的发展，异日需要沿着这个发展方针进一步普及智能算法和数字孪生的融会程度。5.3 平行系统的异日发展
近日，马德里球星格列兹曼接受采访时表示，希望能够欧洲杯中表现出色，国家争取荣誉。同时，格列兹曼透露，状态满意，已经做好充分准备。们表现十分期待，并相信能够中展现出强大实力.平行系统在CPS的基础上，将社会信息也加入其中，形成了社会信息物理系统(cyber-physical-social systems, CPSS)，其商酌仍然处于低级阶段，在平行感知、平行学习、平行适度、平行区块链和平行测试领域仍然需要更深切的商酌。平行系统的发展方针如图9所示。图片
图9 平行系统的发展方针Fig. 9 Development direction of parallel system
皇冠足球(1) 平行系统的和谐的建模秩序。平行系统与数字孪生都处于本事发展的早期，模子、秩序、范例都不够领路，但模子是系统想象的前提责任。因此，完善平行系统的建模秩序是异日必须要进行的责任。面前选拔语义系统款式的平行系统模子，存在模子简略，难以径直使用的问题，针对不同的应用场景需要对模子进行大量地完善，可重用性不好。异日需要发掘面向不同场景的平行系统建模中的雷同点，以提高平行系统模子的可重用性。(2) 面向平行系统的数据挖掘秩序。平行系统通过已有的，准确的“极少据”来搭建系统，并产生用于预测和决策的“大数据”。这种方式对作为“本源”的极少据的准确性要求很高。当源数据失之豪厘时，产生出来的阻隔可能差之沉。基于更优秀的硬件和更智能的算法的平行感知本事，是为平行系统筛选数据的要害本事领域。由此，制造性能更为优胜的硬件与完善硬件组成的汇集是异日平行感知发展的方针之一，其中就波及到了镶嵌式本事、通讯本事、计较机本事等。先进的数据挖掘算法，则是使这些数据得到充分诈欺的保险。基于机器学习、强化学习的数据挖掘秩序不错灵验索要廉价值密度数据中的有用信息，但也存在无法综合筹议系统状态和信息的劣势。基于一些特殊问题，比如交通讯息索要，较为平淡地选拔基于当然谈话处理文本数据的方式进行。因此，改造机器学习和强化学习秩序，使之更恰当平行感知，以及为不同领域想象更贴合的数据挖掘秩序，是异日的发展方针。(3) 系统间的接口想象。LVC需要将信得过、编造和构造系统融会到一个系统中，而平行系统则需要将感知、学习、奇迹融会到一个系统中，不同系统之间的数据接口该何如范例化想象、面向不同应用场景的数据结构、针对平行系统的数据特色想象通讯公约是异日在平行系统互联互通方面需要发愤的本事领域。6 论断
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本文最初记忆了连年来虚实结合磋磨本事的发展情况以及在军事领域的应用，分别请问了LVC、数字孪生、平行系统的观念、要津本事和应用方式。通过对比，探讨了虚实结合三种主要本事的各自特色和磋磨。虚实结合本事是计较机本事充分发展后的产物，也必将跟着计较机本事的进一步发展而愈加完善。军事领域作为东说念主类接触最为利弊的领域，是扫数新本事的最好试验田，在不错意象的将来，虚实结合本事也必将在军事领域扎根孕育。编造系统从LVC中对现实系统的补充，到数字孪生中作为现实系统在编造空间中的存在，再发展到平行系统中与现实系统平行存在，相互教导的关系，从LVC到数字孪生再到平行系统，系统的复杂度呈昭彰的飞腾趋势。比较于较为熟习的LVC本事，数字孪生与平行系统仍然处于发展的低级阶段，面前还是得胜杀青并大规模应用的本事并未几，好多方面的应用仍然处于构想层面。比较于LVC和数字孪生，平行系统愈加恰当异日东说念主类社会的发展，也更恰当在军事领域进行战术战法翻新、火器装备建设、作战模式探讨等。平行系统是一个充满可能性的复杂系统，它不仅包含系统中的各个元素，也包含元素之间的相互关系，更能在动态演变中束缚完善这些相互关系，并涌现出新的常识，必将成为异日东说念主类社会和军事体系评估预测的发展方针。图片
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