Kiến trúc cấp cao - Wikipedia


Kiến trúc cấp cao ( HLA ) là một tiêu chuẩn cho mô phỏng phân tán, được sử dụng khi xây dựng mô phỏng cho mục đích lớn hơn bằng cách kết hợp (liên kết) một số mô phỏng [1]. Tiêu chuẩn được phát triển vào năm 90 dưới sự lãnh đạo của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ và sau đó được chuyển đổi để trở thành một tiêu chuẩn quốc tế mở của IEEE. Đó là một tiêu chuẩn được đề xuất trong NATO thông qua STANAG 4603 [2]. Ngày nay, HLA được sử dụng trong một số lĩnh vực bao gồm các ứng dụng quốc phòng và an ninh và dân sự. Kiến trúc chỉ định các thành phần sau.

Các thành phần của liên đoàn HLA
  • A Cơ sở hạ tầng thời gian thực (RTI) cung cấp một bộ dịch vụ được tiêu chuẩn hóa thông qua các ngôn ngữ lập trình khác nhau. Các dịch vụ này bao gồm trao đổi thông tin, đồng bộ hóa và quản lý liên kết
  • Liên kết là các hệ thống mô phỏng riêng lẻ sử dụng dịch vụ RTI.
  • Mô hình đối tượng liên kết (FOM) chỉ định các lớp đối tượng và lớp tương tác Dùng để trao đổi dữ liệu. FOM có thể mô tả thông tin cho bất kỳ miền nào.

Cùng với các thành phần trên tạo thành một Liên đoàn .

Tiêu chuẩn HLA bao gồm ba phần:

  1. Khung và quy tắc của IEEE Std 1516-2010 trong đó quy định mười quy tắc kiến ​​trúc mà các thành phần hoặc toàn bộ liên đoàn phải tuân thủ.
  2. Thông số kỹ thuật giao diện liên kết của IEEE Std 1516.1-2010 chỉ định các dịch vụ điều đó sẽ được cung cấp bởi RTI. Các dịch vụ được cung cấp dưới dạng API C ++ và Java cũng như Dịch vụ web.
  3. Đặc tả mẫu mô hình đối tượng của IEEE Std 1516.2-2010 chỉ định định dạng mà các mô hình đối tượng HLA, như FOM, sẽ sử dụng.

Tổng quan về kỹ thuật [ chỉnh sửa ]

Một kiến ​​trúc cấp cao bao gồm các thành phần sau:

  • Đặc tả giao diện xác định cách mô phỏng tương thích HLA tương tác với cơ sở hạ tầng thời gian chạy (RTI). RTI cung cấp thư viện lập trình và giao diện lập trình ứng dụng (API) tuân thủ đặc tả giao diện.
  • Mẫu mô hình đối tượng (OMT), chỉ định thông tin nào được truyền thông giữa các mô phỏng và cách ghi lại thông tin. ] Các quy tắc rằng các mô phỏng phải tuân theo để tuân thủ tiêu chuẩn.

Thuật ngữ chung về HLA [ chỉnh sửa ]

  • Liên kết : một thực thể mô phỏng tuân thủ HLA .
  • Liên kết : nhiều thực thể mô phỏng được kết nối qua RTI bằng cách sử dụng OMT chung.
  • Đối tượng : một tập hợp các dữ liệu liên quan được gửi giữa các mô phỏng.
  • Thuộc tính : trường dữ liệu của một object
  • Tương tác : sự kiện được gửi giữa các thực thể mô phỏng.
  • Tham số : trường dữ liệu của một tương tác.

Đối tượng và tương tác [ chỉnh sửa ] ] Phần lớn các tương tác giữa các liên đoàn liên quan các đối tượng và tương tác hoạt động trong mô hình đăng ký xuất bản. Một liên kết có thể đăng ký một đối tượng, đó là thể hiện của một lớp và sau đó thay đổi các giá trị của các thuộc tính của đối tượng. Các liên kết khác được đăng ký vào lớp có thể khám phá đối tượng và sau đó nhận các cập nhật giá trị thuộc tính. Tương tác hoạt động theo cách tương tự, ngoại trừ việc tương tác chỉ được sử dụng một lần với một tập hợp các giá trị tham số được chỉ định và sau đó bị loại bỏ.

Đặc tả giao diện [ chỉnh sửa ]

Đặc tả giao diện là hướng đối tượng, với thông số kỹ thuật cho cả ngôn ngữ lập trình C ++ và Java cộng với Ada và FORTRAN cho đặc tả 1.3.

Đặc tả giao diện được chia thành các nhóm dịch vụ:

  • Quản lý liên kết : Xác định cách liên kết có thể kết nối với RTI, tạo, tham gia và quản lý liên kết, lưu và khôi phục trạng thái liên kết và xác định hệ thống để đồng bộ hóa liên kết cùng một lúc.
  • Quản lý tuyên bố : Xác định cách các liên đoàn tuyên bố ý định của họ liên quan đến xuất bản và đăng ký các lớp và tương tác.
  • Quản lý đối tượng : Xác định cách liên kết có thể sử dụng các đối tượng và tương tác một khi họ có quyền sở hữu chúng.
  • Quản lý quyền sở hữu : Xác định cách thức liên kết thoái vốn và có được quyền sở hữu đối tượng đã đăng ký.
  • Quản lý thời gian : Xác định cách sử dụng thời gian trong liên kết và cách nó ảnh hưởng đến cập nhật đối tượng và tương tác, tiết kiệm liên kết và các dịch vụ khác.
  • Quản lý phân phối dữ liệu. : Xác định các cách khác nhau mà dữ liệu đối tượng và dữ liệu tương tác được truyền từ và đến các liên kết thông qua RTI.
  • Các dịch vụ hỗ trợ : Xác định es các dịch vụ khác nhau để lấy thông tin về liên kết hiện tại, chẳng hạn như các lớp và tương tác.

Mẫu mô hình đối tượng [ chỉnh sửa ]

Mẫu mô hình đối tượng (OMT) cung cấp khung chung cho sự giao tiếp giữa các mô phỏng HLA. OMT bao gồm các tài liệu sau:

  • Mô hình đối tượng Liên kết (FOM). FOM mô tả đối tượng được chia sẻ, các thuộc tính và tương tác cho toàn bộ liên kết.
  • Mô hình đối tượng mô phỏng (SOM). SOM mô tả đối tượng được chia sẻ, các thuộc tính và tương tác được sử dụng cho một liên kết duy nhất.

Trong 1.3, FOM được truyền cho RTI bằng một tệp, được gọi là FDD, theo cú pháp giống Lisp. Vào năm 1516 và 1516-2010, tệp này là tệp XML.

Mô hình đối tượng quản lý [ chỉnh sửa ]

Mỗi FOM phải chứa một bản sao của Mô hình đối tượng quản lý tiêu chuẩn HLA, hoặc MOM, là tập hợp các lớp và tương tác

Sự phù hợp của Liên đoàn [ chỉnh sửa ]

Để đảm bảo sự tương tác thích hợp giữa các mô phỏng, một cách kiểm tra sự phù hợp của liên kết được xác định. Điều này liên quan đến việc đảm bảo rằng mọi lớp và tương tác được liệt kê trong SOM cho một liên kết cụ thể được sử dụng theo cách sử dụng được mô tả, "PublishSubscribe", "Publish", "Đăng ký" hoặc "Không".

Các mô-đun FOM và MIM đã tiến hóa FOM đầy đủ. Theo mặc định, một liên kết được tạo bằng cách hợp nhất mô-đun FOM của HLAst ChuẩnMIM.xml với (các) mô-đun được cung cấp bởi liên kết tạo ra liên kết. MIM tiêu chuẩn (MOM và Mô-đun khởi tạo) chứa các lớp MOM và các kiểu dữ liệu mặc định cơ bản. Bất kỳ liên kết tham gia nào cũng có thể thêm một hoặc nhiều mô-đun FOM để mở rộng FOM hiện có.

Về nguyên tắc, không có gì thay đổi đối với các liên đoàn. Họ gọi các chức năng tương tự của RTI như trước đây. Sự khác biệt là các yếu tố của một FOM không cần thiết không phải được tải và quản lý. Ngoài ra, nếu một liên kết tham gia muộn, các yêu cầu trao đổi thông tin bổ sung có thể được thêm vào khi các FOM mô-đun được sử dụng.

Các quy tắc của HLA [ chỉnh sửa ]

Các quy tắc của HLA mô tả trách nhiệm của các liên đoàn và các liên đoàn tham gia. [3]

  1. phù hợp với mẫu mô hình đối tượng HLA (OMT).
  2. Trong liên kết, tất cả các đại diện của các đối tượng trong FOM sẽ ở trong các liên kết, không phải trong cơ sở hạ tầng thời gian chạy (RTI).
  3. , tất cả việc trao đổi dữ liệu FOM giữa các liên đoàn sẽ diễn ra thông qua RTI.
  4. Trong quá trình thực hiện liên kết, các liên kết sẽ tương tác với cơ sở hạ tầng thời gian chạy (RTI) theo thông số kỹ thuật của giao diện HLA.
  5. Trong quá trình thực hiện liên kết, một thuộc tính của một thể hiện của một đối tượng sẽ chỉ được sở hữu bởi một liên minh tại bất kỳ thời điểm nào.
  6. Các liên kết sẽ có một mô hình đối tượng mô phỏng HLA (SOM), được ghi lại theo mẫu mô hình đối tượng HLA (OMT). ] Liên bang sẽ có thể cập nhật e và / hoặc phản ánh bất kỳ thuộc tính nào của các đối tượng trong SOM của chúng và gửi và / hoặc nhận các tương tác đối tượng SOM bên ngoài, như được chỉ định trong SOM của chúng.
  7. Các liên kết sẽ có thể tự động chuyển và / hoặc chấp nhận quyền sở hữu một thuộc tính trong liên kết thực thi, như được chỉ định trong SOM của họ.
  8. Các liên kết sẽ có thể thay đổi các điều kiện theo đó họ cung cấp cập nhật các thuộc tính của các đối tượng, như được chỉ định trong SOM của họ.
  9. Các liên kết sẽ có thể quản lý thời gian địa phương theo cách mà sẽ cho phép họ phối hợp trao đổi dữ liệu với các thành viên khác trong liên đoàn.

Mô hình đối tượng cơ sở [ chỉnh sửa ]

Mô hình đối tượng cơ sở (BOM), SISO-STD-003-2006 là một tiêu chuẩn liên quan của SISO để cung cấp khả năng tái sử dụng và khả năng kết hợp tốt hơn cho các mô phỏng HLA và rất phù hợp với các nhà phát triển HLA. Nó cung cấp một cách để xác định các mô hình khái niệm và làm thế nào để ánh xạ chúng vào một FOM của HLA. [4]

Quá trình thực hiện và phát triển của Liên đoàn (FedEP) [ chỉnh sửa ]

, là một quy trình được chuẩn hóa và khuyến nghị để phát triển các liên đoàn dựa trên HLA có thể tương tác. FedEP là một lớp phủ khung tổng thể có thể được sử dụng cùng với nhiều phương pháp phát triển khác, thường được sử dụng.

Kỹ thuật mô phỏng phân tán và quy trình thực hiện (DSEEP) [ chỉnh sửa ]

Vào mùa xuân năm 2007 SISO bắt đầu sửa đổi FedEP. Nó đã được đổi tên thành Kỹ thuật mô phỏng phân tán và quy trình thực thi (DSEEP) và hiện là một tiêu chuẩn hoạt động của IEEE 1730 Vang2010 (thay vì IEEE 1516.3).

Tiêu chuẩn [ chỉnh sửa ]

HLA được định nghĩa theo Tiêu chuẩn 1516 của IEEE:

  • IEEE 1516 Mạnh2010 - Tiêu chuẩn cho mô hình hóa và mô phỏng Kiến trúc cấp cao - Khung và quy tắc
  • IEEE 1516.1 Phiên2010 - Tiêu chuẩn cho mô hình hóa và mô phỏng kiến ​​trúc cấp cao - Đặc tả giao diện liên kết
  • IEEE 1516.2-2010 - Tiêu chuẩn cho Mô hình hóa và mô phỏng Kiến trúc cấp cao - Đặc điểm mẫu mô hình đối tượng (OMT)
  • IEEE 1516.3-2003 - Thực hành được đề xuất cho quy trình thực hiện và phát triển liên kết kiến ​​trúc cấp cao (FedEP)
  • IEEE 1516.4-2007 - Thực hành được đề xuất để xác minh, xác thực và Chứng nhận của Liên kết Lớp phủ cho Quy trình thực thi và phát triển liên kết kiến ​​trúc cấp cao

Có thể tải xuống các phần có thể đọc được của máy theo tiêu chuẩn, như Lược đồ XML, API C ++, Java và WSDL cũng như các mẫu FOM / SOM từ khu vực tải xuống IEEE 1516 của trang web IEEE. Các văn bản tiêu chuẩn đầy đủ có sẵn mà không mất thêm chi phí cho các thành viên SISO hoặc có thể được mua từ cửa hàng của IEEE.

Phiên bản trước:

  • IEEE 1516iên2000 - Tiêu chuẩn cho mô hình hóa và mô phỏng Kiến trúc cấp cao - Khung và quy tắc
  • IEEE 1516.1 Biệt2000 - Tiêu chuẩn cho mô hình hóa và mô phỏng kiến ​​trúc cấp cao - Đặc tả giao diện liên kết
  • IEEE 1516.1 -oct-16)
  • IEEE 1516.2-2000 - Tiêu chuẩn cho mô hình hóa và mô phỏng kiến ​​trúc cấp cao - Mô hình mẫu đối tượng (OMT)

Trước khi xuất bản IEEE 1516, việc phát triển tiêu chuẩn HLA được tài trợ bởi Mô hình quốc phòng Hoa Kỳ và Văn phòng mô phỏng. Phiên bản hoàn chỉnh đầu tiên của tiêu chuẩn, được xuất bản năm 1998, được gọi là HLA 1.3.

STANAG 4603 [ chỉnh sửa ]

HLA (trong cả phiên bản IEEE 1516 hiện tại và phiên bản "1.3" của tổ tiên) là chủ đề của thỏa thuận tiêu chuẩn hóa NATO (STANAG 4603) mô hình hóa và mô phỏng: Tiêu chuẩn kiến ​​trúc mô phỏng và mô phỏng cho khả năng tương tác kỹ thuật: Kiến trúc cấp cao (HLA) . [5]

API DLC [ chỉnh sửa ] đặc tả API HLA bổ sung được gọi là API tương thích động (DLC) cho phiên bản HLA của IEEE 1516-2000. API DLC giải quyết một hạn chế của đặc tả API của IEEE 1516 và 1.3, theo đó việc biên dịch lại liên kết là cần thiết cho mỗi lần thực hiện RTI khác nhau. Lưu ý rằng API này đã được thay thế bởi các API tiến hóa HLA, được gọi một cách không chính thức là API DLC được tiến hóa (EDLC).

  • Tiêu chuẩn API HLA tương thích liên kết động cho Đặc tả giao diện HLA Phiên bản 1.3 [6]
  • Tiêu chuẩn API HLA tương thích liên kết động cho Đặc tả giao diện HLA (Phiên bản IEEE 1516.1) [7]

19659014] [ chỉnh sửa ]

Tiêu chuẩn IEEE 1516 đã được sửa đổi theo Nhóm phát triển sản phẩm phát triển SISO HLA và được phê duyệt bởi Hội đồng hoạt động tiêu chuẩn IEEE vào ngày 25 tháng 3 năm 2010. Tiêu chuẩn IEEE 1516 Lỗi2010 được sửa đổi bao gồm các diễn giải tiêu chuẩn DoD hiện tại và API EDLC, một phiên bản mở rộng của API SISO DLC. Những cải tiến lớn khác bao gồm:

  • Hỗ trợ XML mở rộng cho FOM / SOM, chẳng hạn như Lược đồ và khả năng mở rộng
  • Dịch vụ hỗ trợ dung sai lỗi
  • Hỗ trợ / API dịch vụ web (WSDL)
  • FOM mô-đun
  • Hỗ trợ mở rộng cho việc vận chuyển bổ sung (chẳng hạn như QoS, IPv6, ...)
  • Biểu diễn thời gian được chuẩn hóa

Các phương án và nhược điểm [ chỉnh sửa ]

Các ứng dụng Mô hình hóa và Mô phỏng phân tán (DM & S) kết nối có các lựa chọn thay thế và hoặc nhược điểm và HLA cũng không ngoại lệ. . -2012, một giao thức mô phỏng được cập nhật gần đây. Hầu hết các nhà cung cấp HLA RTI cũng có tính năng DIS trong các sản phẩm của họ. Đối với các ứng dụng phần mềm trung gian phù hợp nhất với các tính năng của HLA, chẳng hạn như tính năng xuất bản và đăng ký (P & S) xem Dịch vụ phân phối dữ liệu (DDS) có chung nhiều đặc điểm nhưng với ưu điểm khác biệt là có giao thức mở trên mạng cho khả năng tương tác hệ thống. [8]

Nhược điểm [[9199] chỉnh sửa ]

HLA được định nghĩa là một tập hợp các dịch vụ, được cung cấp bởi API C ++ hoặc Java. Không có giao thức được chuẩn hóa trên mạng. Những người tham gia trong một liên đoàn phải sử dụng các thư viện RTI từ cùng một nhà cung cấp và thường là cùng một phiên bản để các ứng dụng có thể tương tác với nhau [9].

Xem thêm [ chỉnh sửa ]

Tài liệu tham khảo [ chỉnh sửa ]

  1. ^ Kuhl, Frederick; Thời tiết, Richard; Dahmann, Judith (ngày 18 tháng 10 năm 1999). Tạo hệ thống mô phỏng máy tính: Giới thiệu về kiến ​​trúc cấp cao (1 ed.). Hội trường Prentice. ISBN 0130225118.
  2. ^ STANAG 4603: Mô hình hóa và tiêu chuẩn kiến ​​trúc mô phỏng cho khả năng tương tác kỹ thuật: Kiến trúc cấp cao (HLA) . NATO.
  3. ^ Hoa Kỳ Văn phòng mô phỏng và mô phỏng quốc phòng (2001). RTI 1.3 - Hướng dẫn lập trình viên thế hệ tiếp theo Phiên bản 4 . Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ.
  4. ^ Thông tin về BOM
  5. ^ "Phát triển STANAG Kiến trúc cấp cao (MSG-033)" . Đã truy xuất 3 tháng 3, 2015 .
  6. ^ SISO-STD-004-2004
  7. ^ SISO-STD-004.1 ,2004 [1965914] Doshi, Rajiv; Castellote, Gerardo-Pardo (2006). "So sánh giữa HLA và DDS" (PDF) . Đổi mới thời gian thực . Truy cập 3 tháng 3, 2015 .
  8. ^ Granowetter, Len. "Các vấn đề về khả năng tương tác của RTI - Tiêu chuẩn API, Tiêu chuẩn dây và Cầu nối RTI" . Truy xuất 14 tháng 3 2018 .

Liên kết ngoài [ chỉnh sửa ]


visit site
site

Comments

Popular posts from this blog

Tiệp Khắc – Wikipedia tiếng Việt

Tập đoàn JT - Wikipedia