CN111813392A - 具有ooda分形机制的编程方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有OODA分形机制的编程方法，其特征在于：所述方法具体包括：按照业务复杂程度，将业务分为N个分形层次，并按照OODA分形编程的四个步骤，即：O1观察，O2调整，D3想定，A4行动，逐一对每一分形层实施建模，获得各个分形层的业务算子；所述逐一对每一分形层实施建模即为以微观、中观、宏观和极限的顺序依次对每一分形层建模，获得微观分形层业务算子、中观分形层业务算子、宏观分形层业务算子和极限分形层业务算子。本发明提供的具有OODA分形机制的编程方法，其利用OODA与分形建模思想，来完成各种复杂度的业务建模，从而找到各种计算问题的建模的最优解决方案。

Description

具有OODA分形机制的编程方法
技术领域
本发明涉及大规模计算机系统编程模型，特别是具有OODA分形机制的编程方法。
背景技术
目前随着云计算技术的不断兴起，人们获取计算资源的途径也变得越来越方便和便捷。然而，解决不同计算业务，需要利用不同编程模型对问题进行建模。如：分布式计算业务需要利用Map Reduce编程模型进行问题建模；深度学习业务需要利用TensorFlow计算图机制，对问题进行建模；并行计算业务需要利用MPI并行计算与通信模型完成建模。因此，目前在利用编程模型对业务过程进行建模时，难以利用一种相同的编程模型，完成对各种计算问题的建模，并找到最优解决方案。
因此，亟需一种能实现计算问题做优解的建模方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有OODA分形机制的编程方法，其特征在于：所述方法具体包括：按照业务复杂程度，将业务分为N个分形层次，并按照OODA分形编程的四个步骤，即：O1观察，O2调整，D3想定，A4行动，逐一对每一分形层实施建模，获得各个分形层的业务算子；
所述N为小于等于4的整数；N为1表示微观层次，N为2表示微观层次和中观层次，N为3表示微观层次、中观层次和宏观层次，N为4表示微观层次、中观层次、宏观层次和极限层次；
所述逐一对每一分形层实施建模即为以微观、中观、宏观和极限的顺序依次对每一分形层建模，获得微观分形层业务算子、中观分形层业务算子、宏观分形层业务算子和极限分形层业务算子。
进一步，所述微观业务算子采用下述方法获得，根据OODA分形编程的四个步骤，完成对微观业务算子的建模，具体步骤如下：
S1：O1观察，通过统一的编程标签，对需要处理的数据进行打标签；
S2：O2调整，根据整个业务的计算机理，确定最小不可分的数据计算单元；
S3：D3想定，按照业务需求中计算处理的逻辑，对业务的子任务的计算逻辑关系进行建模，形成事件算子；
S4：A4行动，根据已经完成建模的计算业务需求，利用相同或不同的计算事件单元，根据事件算子的先后执行依赖关系和数据输入输出关系，形成具有工作流依赖关系特征的微观业务算子。
进一步，步骤S4还包括在A4行动步骤中，通过全分形业务建模，可根据业务具体内容，生成与事件算子具有完全相同拓扑连接关系的微观业务算子。
进一步，步骤S4还包括在A4行动步骤中，通过非分形业务建模，生成与事件算子拓扑连接不完全相同的微观业务算子。
进一步，所述中观业务算子采用下述方法获得，根据OODA分形编程的四个步骤，完成对微观业务算子的建模，具体步骤如下：
S1：O1观察，通过统一的编程标签，对需要处理的数据进行打标签；
S2：O2调整，利用微观业务算子完成对中观业务算子的建模，保留输入和输出的打标数据接口的前提下，将微观业务算子封装，形成基础算子；
S3：D3想定，按照业务需求中计算处理的逻辑，对业务的子任务的计算逻辑关系进行建模，如数据-计算的逻辑关系，形成事件算子；
S4：A4行动，根据已经完成建模的计算业务需求，利用相同或不同的计算事件单元，根据事件算子的先后执行依赖关系和数据输入输出关系，形成具有工作流依赖关系特征的中观业务算子。
进一步，所述宏观业务算子采用下述方法获得，对已有的中观业务算子，保留输入和输出的打标数据接口，将中观业务算子封装在02调整中，在通过D3想定和A4行动构建宏观业务算子。
本发明的有益技术效果：本发明提供的具有OODA分形机制的编程方法，其利用OODA与分形建模思想，来完成各种复杂度的业务建模，从而找到各种计算问题的建模的最优解决方案；简化简单求解问题的表述方式。利用OODA四步法则对简单问题进行业务建模，完成对简单问题的求解逻辑的简洁化表达；分形拆解复杂问题。利用逐层分形方式，对复杂业务进行问题拆分，形成独立求解的简单问题。同时，结合计算机系统的分层结构，对不同层级的业务分配计算资源，为组成计算机系统的各个层级调度器，提供资源分配依据。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1基于OODA分形编程方法的微观业务算子建模原理图。
图2基于OODA分形编程产生中观业务算子的原理图。
图3基于OODA分形编程的各个分形层次图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明：
本发明提供一种具有OODA分形机制的编程方法，其特征在于：所述方法具体包括：按照业务复杂程度，将业务分为N个分形层次，并按照OODA分形编程的四个步骤，即：O1观察，O2调整，D3想定，A4行动，逐一对每一分形层实施建模，获得各个分形层的业务算子；
所述N为小于等于4的整数；N为1表示微观层次，N为2表示微观层次和中观层次，N为3表示微观层次、中观层次和宏观层次，N为4表示微观层次、中观层次、宏观层次和极限层次；
所述逐一对每一分形层实施建模即为以微观、中观、宏观和极限的顺序依次对每一分形层建模，获得微观分形层业务算子、中观分形层业务算子、宏观分形层业务算子和极限分形层业务算子。本发明提供的具有OODA分形机制的编程方法，其利用OODA与分形建模思想，来完成各种复杂度的业务建模，从而找到各种计算问题的建模的最优解决方案；简化简单求解问题的表述方式。利用OODA四步法则对简单问题进行业务建模，完成对简单问题的求解逻辑的简洁化表达；分形拆解复杂问题。利用逐层分形方式，对复杂业务进行问题拆分，形成独立求解的简单问题。同时，结合计算机系统的分层结构，对不同层级的业务分配计算资源，为组成计算机系统的各个层级调度器，提供资源分配依据。
在本实施例中，所述微观业务算子采用下述方法获得，根据OODA分形编程的四个步骤，完成对微观业务算子的建模，具体步骤如下：如图1所示，
S1：O1观察，通过统一的编程标签，对需要处理的数据进行打标签；通过打标屏蔽不同计算业务处理数量结构的差异。
S2：O2调整，根据整个业务的计算机理，确定最小不可分的数据计算单元，即为基本算子；
S3：D3想定，按照业务需求中计算处理的逻辑，对业务的子任务的计算逻辑关系进行建模，形成事件算子；如图1中的黑色箭头表示“数据-计算”逻辑关系，形成“事件算子”。每个事件算子，会独立占用最小计算资源单位，如：一个进程或线程，占用一个OODA处理器的单个Group(组)计算分区的ALU(算术逻辑单元)，ALU数量可以是单一的，也可以是多个。
S4：A4行动，根据已经完成建模的计算业务需求，利用相同或不同的计算事件单元，根据事件算子的先后执行依赖关系和数据输入输出关系，形成具有工作流依赖关系特征的微观业务算子。
在本实施例中，步骤S4还包括在A4行动步骤中，通过全分形业务建模，可根据业务具体内容，生成与事件算子具有完全相同拓扑连接关系的微观业务算子。如图2所示。
在本实施例中，步骤S4还包括在A4行动步骤中，通过非分形业务建模，生成与事件算子拓扑连接不完全相同的微观业务算子。如图2所示。
在本实施例中，所述中观业务算子采用下述方法获得，根据OODA分形编程的四个步骤，完成对微观业务算子的建模，具体步骤如下：
S1：O1观察，通过统一的编程标签，对需要处理的数据进行打标签；
S2：O2调整，利用微观业务算子完成对中观业务算子的建模，保留输入和输出的打标数据接口的前提下，将微观业务算子封装，形成基础算子；
S3：D3想定，按照业务需求中计算处理的逻辑，对业务的子任务的计算逻辑关系进行建模，如数据-计算的逻辑关系，形成事件算子；
S4：A4行动，根据已经完成建模的计算业务需求，利用相同或不同的计算事件单元，根据事件算子的先后执行依赖关系和数据输入输出关系，形成具有工作流依赖关系特征的中观业务算子。
通过OODA分形编程的四个步骤，利用微观业务算子完成对中观业务算子的建模。图2是利用全分形业务建模后，得到的微观业务算子，作为OODA分形编程的输入的一种实施例。由微观分形到“中观”。对已有的微观业务算子，在保留输入和输出的打标数据接口的前提下，封装为可在“O2调整”中选择的“事件算子”。利用封装后的事件算子，在通过想定和行动，构建出中观业务算子。
在本实施例中，所述宏观业务算子采用下述方法获得，对已有的中观业务算子，保留输入和输出的打标数据接口，将中观业务算子封装在02调整中，在通过D3想定和A4行动构建宏观业务算子。
本专利提供一种具有多分形层的建模方法。其特征如图3所示，具有如下3个特征：其一、根据最终业务的复杂程度，可经过多次OODA分形编程，完成全部的建模过程。每次OODA分形编程的过程，都与一个分形层对应。每个分型层所产生的业务算子，分别对应计算机系统结构中，不同粒度的计算部件。图3为一个复杂问题建模的实施例，包含4次OODA分形编程的建模过程。其二、对复杂问题的OODA分形编程过程中，各个分形层与计算机体系结构的资源级别一一对应。如图3所示，4个分形层次从小到大分别是：微观，中观，宏观，极限。与四个分形层次产生的算子，所对应的可在计算机系统中运行的应用程序，在计算资源调度级别也是从小到大一一对应，分别对应：处理器、计算卡、服务器主机、机群系统。例如，微观业务算子所对应应用程序，在计算机系统中运行时，则对应单个处理器所运行的程序。在资源调度时，微观业务算子所对应应用程序，会占用部分或全部单个处理器计算资源。其三、结合基于OODA分形的算子建模方法，以及基于已有业务算子产生更高层业务算子的建模方法，按照如图3中不同分形层所输入的不同类型算子，可完成对宏观业务算子和极限业务算子的建模。
OODA环(OODA Loop)理论最早由美国空军上校John Boyd于1966年提出，是用于描述军事指挥决策过程的主要模型框架。OODA环依次由：观察(Observe)，调整(Orient)，想定(Decide)，行动(Act)，在内共四步以循环方式执行军事决策。OODA环理论完成决策或复杂问题的思维过程，整是人脑理性思维的思维定式。如今，OODA环理论已经不仅仅应用在军事决策方面，已经逐步成为解决各行各业关键问题的建模手段。然而，随着业务问题的不断复杂化，解决某个关键问题需要利用多次“重复”与“迭代”的方式完成。而多次“重复”与“迭代”的思维方式，正是分形思维。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种具有OODA分形机制的编程方法，其特征在于：所述方法具体包括：按照业务复杂程度，将业务分为N个分形层次，并按照OODA分形编程的四个步骤，即：O1观察，O2调整，D3想定，A4行动，逐一对每一分形层实施建模，获得各个分形层的业务算子；
所述N为小于等于4的整数；N为1表示微观层次，N为2表示微观层次和中观层次，N为3表示微观层次、中观层次和宏观层次，N为4表示微观层次、中观层次、宏观层次和极限层次；
所述逐一对每一分形层实施建模即为以微观、中观、宏观和极限的顺序依次对每一分形层建模，获得微观分形层业务算子、中观分形层业务算子、宏观分形层业务算子和极限分形层业务算子。
2.根据权利要求1所述具有OODA分形机制的编程方法，其特征在于：所述微观业务算子采用下述方法获得，根据OODA分形编程的四个步骤，完成对微观业务算子的建模，具体步骤如下：
S1：O1观察，通过统一的编程标签，对需要处理的数据进行打标签；
S2：O2调整，根据整个业务的计算机理，确定最小不可分的数据计算单元；
S3：D3想定，按照业务需求中计算处理的逻辑，对业务的子任务的计算逻辑关系进行建模，形成事件算子；
S4：A4行动，根据已经完成建模的计算业务需求，利用相同或不同的计算事件单元，根据事件算子的先后执行依赖关系和数据输入输出关系，形成具有工作流依赖关系特征的微观业务算子。
3.根据权利要求2所述具有OODA分形机制的编程方法，其特征在于：步骤S4还包括在A4行动步骤中，通过全分形业务建模，可根据业务具体内容，生成与事件算子具有完全相同拓扑连接关系的微观业务算子。
4.根据权利要求2所述具有OODA分形机制的编程方法，其特征在于：步骤S4还包括在A4行动步骤中，通过非分形业务建模，生成与事件算子拓扑连接不完全相同的微观业务算子。
5.根据权利要求1所述具有OODA分形机制的编程方法，其特征在于：所述中观业务算子采用下述方法获得，根据OODA分形编程的四个步骤，完成对微观业务算子的建模，具体步骤如下：
S1：O1观察，通过统一的编程标签，对需要处理的数据进行打标签；
S2：O2调整，利用微观业务算子完成对中观业务算子的建模，保留输入和输出的打标数据接口的前提下，将微观业务算子封装，形成基础算子；
S3：D3想定，按照业务需求中计算处理的逻辑，对业务的子任务的计算逻辑关系进行建模，如数据-计算的逻辑关系，形成事件算子；
S4：A4行动，根据已经完成建模的计算业务需求，利用相同或不同的计算事件单元，根据事件算子的先后执行依赖关系和数据输入输出关系，形成具有工作流依赖关系特征的中观业务算子。
6.根据权利要求1所述具有OODA分形机制的编程方法，其特征在于：所述宏观业务算子采用下述方法获得，对已有的中观业务算子，保留输入和输出的打标数据接口，将中观业务算子封装在02调整中，在通过D3想定和A4行动构建宏观业务算子。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6378003B1 (en) * 1993-04-05 2002-04-23 International Business Machines Corporation Method and system for deriving metaclasses in an object oriented system
CN1786995A (zh) * 2005-03-08 2006-06-14 中国科学院软件研究所 基于时序逻辑的业务过程建模方法
US20090254916A1 (en) * 2008-04-08 2009-10-08 Infosys Technologies Ltd. Allocating resources for parallel execution of query plans
CN103180884A (zh) * 2010-09-01 2013-06-26 奇德林康普顿赛斯公司 驾驶者行为诊断方法和系统
CN103256046A (zh) * 2013-04-28 2013-08-21 北京大学 非常规油气藏水平井全缝长压裂参数模拟的方法及装置
CN103593721A (zh) * 2012-08-13 2014-02-19 中国商用飞机有限责任公司 基于复杂事件处理的业务流程监控方法
CN107070683A (zh) * 2016-12-12 2017-08-18 国网北京市电力公司 数据预测的方法和装置
CN110059948A (zh) * 2019-04-10 2019-07-26 重庆邮电大学 一种ooda环的分层网络分析方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6378003B1 (en) * 1993-04-05 2002-04-23 International Business Machines Corporation Method and system for deriving metaclasses in an object oriented system
CN1786995A (zh) * 2005-03-08 2006-06-14 中国科学院软件研究所 基于时序逻辑的业务过程建模方法
US20090254916A1 (en) * 2008-04-08 2009-10-08 Infosys Technologies Ltd. Allocating resources for parallel execution of query plans
CN103180884A (zh) * 2010-09-01 2013-06-26 奇德林康普顿赛斯公司 驾驶者行为诊断方法和系统
CN103593721A (zh) * 2012-08-13 2014-02-19 中国商用飞机有限责任公司 基于复杂事件处理的业务流程监控方法
CN103256046A (zh) * 2013-04-28 2013-08-21 北京大学 非常规油气藏水平井全缝长压裂参数模拟的方法及装置
CN107070683A (zh) * 2016-12-12 2017-08-18 国网北京市电力公司 数据预测的方法和装置
CN110059948A (zh) * 2019-04-10 2019-07-26 重庆邮电大学 一种ooda环的分层网络分析方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EN SHAO等: "Programming Graph-Parallel Computation of Large Natural Graphs for Multicore Clusters", 《IEEE TRANSACTIONS ON PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS》, pages 1647 - 1659 *
ERIK P. BLASCH等: "User information fusion decision making analysis with the C-OODA model", 《14TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATION FUSION》, pages 1 - 10 *
孙凝辉 等: "高性能计算机发展与政策", 《中国科学院院刊》, pages 609 - 616 *
孙宇祥;刘高峰;: "基于Web服务和多Agent技术的水下平台作战推演系统构建", 指挥控制与仿真, no. 05, pages 90 - 95 *
李重,胡包钢: "基于科学计算语言的遗传算法工具箱", 计算机仿真, no. 10, pages 186 - 190 *

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