CN115099793B - 面向任务场景的模型动态组装方法、服务器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种面向任务场景的模型动态组装方法，属于仿真模型领域，包括如下步骤：步骤1、根据任务场景中的任务需求特征刻画初始框架；步骤2、根据所述任务需求特征从模型库中匹配相应的若干模型；步骤3、对匹配的若干模型进行动态组合编排并组装至所述初始框架中，动态组合编排过程中，实时对模型之间的连接进行建模分析验证，直至完成模型组装。本方法能够根据任务场景需要，基于规则库中的知识从模型库中自动搜索并装配模型，可视化的快速组合、调试现有模型的功能，使各类用户能够方便地通过模块动态组合，调整组合模型状态构成新的任务场景应用模型以满足应用。
Description
技术领域
本申请属于仿真模型领域，特别涉及一种面向任务场景的模型动态组装方法、服务器以及存储介质。
背景技术
随着面向场景的业务应用不断发展，业务建模对象的复杂度也越来越高，在结构或行为上不断演化形成复杂大系统，尤其是面对多变且复杂的战场任务场景时，必须根据需要对仿真模型进行删减或重新组合。
当前面向任务场景的模型组合、更新的研究处于起步阶段，对于复杂的任务场景，很难对模型进行灵活的、高效的组合，尤其是模型动态组合过程中，很难快速地反映任务场景的种变化并及时进行调整并适应，因此很难高效的调整组合模型状态以满足应用。
为提高各类模型的开放性、可组合性、可扩展性的能力，同时能够利用现有模型快速动态组合输出。亟待提出一种直接服务应用的模型动态组合方法，能在模型装配规则库的支持下，自动或辅助用户选择模型库中合适的模型和方法、选择合适的参数数据，构成新的任务场景应用模型。
发明内容
为了解决所述现有技术的不足，本申请提供了一种面向任务场景的模型动态组装方法，能在模型装配规则库的支持下，自动或辅助用户选择模型库中合适的模型和方法、选择合适的参数数据，构成新的任务场景应用模型。
本申请所要达到的技术效果通过以下方案实现：
根据本发明的第一方面，提供了一种面向任务场景的模型动态组装方法，包括如下步骤：
步骤1、根据任务场景中的任务需求特征刻画初始框架；
步骤2、根据所述任务需求特征从模型库中匹配相应的若干模型；
步骤3、对匹配的若干模型进行动态组合编排并组装至所述初始框架中，动态组合编排过程中，实时对模型之间的连接进行建模分析验证，直至完成模型组装。
优选地，在步骤1中，将任务需求特征分解为若干任务需求单元，根据任务需求单元的触发条件和预期结果进行排序并组装至执行引擎框架中形成所述初始框架。
优选地，所述任务需求单元按照时序特征和空间特征分为刺激、响应和任务决策，其中刺激是导致任务做出所述响应的事件；任务决策是对实现任务需求特征有直接影响的事件。
优选地，在步骤2中，根据模型的知识属性与所述任务需求特征进行匹配，仅显示与任务需求特征相匹配的模型。
优选地，所述知识属性包括创新属性和基本属性，所述创新属性至少包括知识的功能、输入输出流、TRIZ原理以及领域属性；所述基本属性至少包括背景、功能、原理以及结构属性；
在步骤2中，首先将知识属性中的基本属性与所述任务需求特征进行粗匹配，确保匹配的模型可用；
然后将粗匹配后选中的模型中的创新属性与所述任务需求特征进行精匹配。
优选地，在步骤3中，所述建模分析验证为仿真模型流程验证，所述仿真模型流程验证至少包括功能性验证、有效性验证以及组合性验证，其中：
功能性验证主要是针对单个模型进行测试,验证模型运行正常且产生输出；
有效性验证主要是针对每个模型输出结果进行校验，验证输出结果是否有效且符合预期；
组合性验证将按照任务场景驱动各个模型按照组合流程运行,验证流程执行完整性和结果预期可达性。
优选地，在步骤3中，对模型进行动态组合编排具体为采用业务编排图形化业务流程编辑工具，通过拖拽编排的方式可视化编辑、编排定制的数据源、接入外界的数据并按维度进行整合处理，生成结果数据集。
优选地，所述模型之间通过模型接口进行连接，所述模型接口包括工作流映射管理接口、算子说明接口以及算子实现接口；其中，
所述工作流映射管理接口至少包含子任务节点信息、子任务执行类型以及子任务关联属性；
所述算子说明接口的作用是对算子进行信息的输入和输出，该信息至少包含算子输入变量个数、输入参数类型、输入参数名称、输出变量个数、输出参数类型以及输出参数名称；
所述算子实现接口的作用是实现算子进行信息的调用，该信息至少包含算子实体入口、算子类型以及依赖服务的说明信息。
根据本发明的第二方面，提供了一种服务器，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机程序，所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述任一项所述的面向任务场景的模型动态组装方法。
根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述任一项所述的面向任务场景的模型动态组装方法。
本发明实施例包括如下优点：
本发明实施例提供的面向任务场景的模型动态组装方法、服务器以及存储介质，能够根据任务场景需要，基于规则库中的知识从模型库中自动搜索并装配模型，可视化的快速组合、调试现有模型的功能，使各类用户能够方便通过模块动态组合，灵活的参与到任务场景的各个环节；而且能够快速地反应并及时适应任务场景的变化，调整组合模型状态构成新的任务场景应用模型以满足应用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例中一种面向任务场景的模型动态组装方法的流程图；
图2为本申请一实施例中采用本面向任务场景的模型动态组装方法进行组装的高原投送保障任务模型结构示意图；
图3为本申请一实施例中服务器的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，本实施例中的面向任务场景的模型动态组装方法，包括如下步骤：
S110、根据任务场景中的任务需求特征刻画初始框架；
在该步骤中，将任务需求特征分解为若干任务需求单元，根据任务需求单元的触发条件和预期结果进行排序并组装至执行引擎框架中形成初始框架。
该任务需求单元按照时序特征和空间特征分为刺激、响应和任务决策三种类型，其中刺激是导致任务做出所述响应的事件；任务决策是对实现任务需求特征有直接影响的事件。在运行时，通过有限状态机模式进行任务刺激输入，任务模型执行单元进行响应，输出预期任务决策结果。
每个任务需求特征在上述三个方面都有不同的表现。这些任务需求特征之间本质上没有什么共同之处。对每个任务需求特征，都需要对上述初始框架加以细化，获取相关信息，形成相应的文档。
S120、根据所述任务需求特征从模型库中匹配相应的若干模型；
在该步骤中，由于传统空间信息建模方式很难适应空间实体信息的获取、管理、计算、表达和应用的需求，当下模型特性的知识多是分类表达和管理，缺乏统一的知识表达和管理模型的问题。
因此在该实施例中，根据模型的知识属性与任务需求特征进行匹配，当匹配完成后，仅显示与任务需求特征相匹配的模型，知识属性包括创新属性和基本属性，创新属性是对模型特征的抽象化提取并实现知识间的多属性关联，至少包括知识的功能、输入输出流、TRIZ原理以及领域属性；基本属性是对多学科知识物理属性的具体表述，至少包括背景、功能、原理以及结构属性。
在该步骤中，利用知识属性中层次类型，采用不同匹配方式进行模型选择，利用不同类型知识的综合表达与交叉迁移方法，首先通过基本属性进行严格功能满足度、技术符合性、逻辑合理性进行粗匹配，确保选择模型可用；然后进一步利用创新属性进行领域判别、知识推理、关联核验进行精匹配，从而实现任务需求与模型的准确匹配。通过建立基于知识创新属性和基本属性统一架构的知识表达模板，实现对不同类型知识的综合表达与交叉迁移。
如图2中采用本方法进行的高原投送保障中空投地域选择任务为例，选择过程中的基本属性包括：地域选择算法功能（功能属性）、地域选择算法运行环境要求（技术属性）、高原空投地形条件（逻辑属性）等，创新属性包括：物资保障属性（比如救灾，需分析判别应用领域）、空投条件可行（比如大风天气影响空投，需进行知识推理）、运输载具选择（比如物资规模量及性质决定选择何种运输机，需要关联核验）等。
S130、对匹配的若干模型进行动态组合编排并组装至所述初始框架中，动态组合编排过程中，实时对模型之间的连接进行建模分析验证，直至完成模型组装。
在该步骤中，如果从仿真算法、流程图以及程序代码等方面对模型进行验证，工作量将非常大，因此本实施例中的建模分析验证为仿真模型流程验证，仿真模型流程验证至少包括功能性验证、有效性验证以及组合性验证，检查模型是否对实际过程进行真实描述，主要从流程、模型输入输出数据、流程图执行及程序行为、节点及流程路径的设置、模型的变量参量等方面进行检验。验证的目的主要是及时发现并改正模型中存在的不合理控制转移、输入输出的不合理关系、不恰当的嵌套、不合理的参量变量设置等。若验证通过则能够正常连接组装，若验证不通过则不能连接且采用不同的视觉特征进行标记。
其中，功能性验证主要是针对单个模型进行测试,验证模型运行正常且产生输出；比如空投地域选择模型正常运行能够输出地域范围。有效性验证主要是针对每个模型输出结果进行校验，验证输出结果是否有效且符合预期；比如输入不同地面坡度要求参数后，验证空投地域选择模型输出的地域范围内坡度符合要求。组合性验证将按照任务场景驱动所属各个模型按照组合流程运行,验证流程执行完整性和结果预期可达性；比如完成高原投送保障任务模型组合后，需要投送救灾物资到高原道路阻隔村镇，设置地形、气象、交通条件、需要顺序执行运输载具选择模型、空投地域选择模型、空投飞行路线分析模型、地面物资转运路线分析模型等，最后能够得出验证可行的高原投送保障模型。
在一实施例中，所述模型之间通过模型接口进行连接，所述模型接口包括工作流映射管理接口、算子说明接口以及算子实现接口；其中，
工作流映射管理接口至少包含子任务节点信息、子任务执行类型以及子任务关联属性；以支持模型动态组装框架（工作流程执行引擎）顺序串联调用各个模型。
所述算子说明接口的作用是对算子进行信息的输入和输出，该信息至少包含算子输入变量个数、输入参数类型、输入参数名称、输出变量个数、输出参数类型以及输出参数名称；
所述算子实现接口的作用是实现算子进行信息的调用，该信息至少包含算子实体入口、算子类型以及依赖服务的说明信息。
该实施例中为屏蔽模型复杂性，易于动态组装使用，采用模型内聚配置模式，使用复杂不常用影响参数作为配置信息，不作为接口暴露，特殊需要时根据配置信息变化泛化出不同模型版本，设计相对简单、固定的对外接口映射关系，使得模型在组装使用过程中变得简要、完整以及易于替换。
在一实施例中，对模型进行动态组合编排具体为采用图形化业务流程编辑工具，通过拖拽编排的方式可视化编辑、编排定制的数据源、接入外界的数据并按维度进行整合处理，生成结果数据集，其中图形化业务流程编辑工具为流程定义工具，从模型代表图例库中选择图例，使用鼠标将其拖拽到相应位置，使用带箭头连线进行链接，编辑形成满足任务场景的模型执行流程。
具体操作流程为：根据任务场景需求，找到对应的模型，将这些模型编排连接起来，实现模型之间的数据映射，从而形成可以执行的流程模型。设计好的流程模型可以部署在流程库中，供业务人员使用。通过可视化界面将不同模型作为可拖动图标，可以根据模型参数流转顺序，快捷地进行模型组装，并基于自动参数检测机制，完成流程组装正确性校验。
采用可视化、交互式的操作方式，可通过连接线手工建立模型间的串连、并联关系，连线箭头所指节点先部署，连线起点后部署，并自动进行模型依赖关系的检验，判断模型的输入、输出等参数的符合性，并以不同颜色直观展示依赖关系是否成立。
本发明实施例包括如下优点：
本发明实施例提供的面向任务场景的模型动态组装方法、服务器以及存储介质，能够根据任务场景需要，基于规则库中的知识从模型库中自动搜索并装配模型，可视化的快速组合、调试现有模型的功能，使各类用户能够方便通过模块动态组合，灵活的参与到任务场景的各个环节；而且能够快速地反应并及时适应任务场景的变化，调整组合模型状态构成新的任务场景应用模型以满足应用。
如图3所示，本发明一实施例的一种服务器，包括：至少一个处理器302和存储器301；在存储器301存储计算机程序，处理器302执行存储器301存储的计算机程序，以实现上述面向任务场景的模型动态组装方法。
本发明一实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被执行时能够实现上述的面向任务场景的模型动态组装方法。
应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语均具有与本申请所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，如旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.面向任务场景的模型动态组装方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、根据任务场景中的任务需求特征刻画初始框架；
步骤2、根据所述任务需求特征从模型库中匹配相应的若干模型；
根据模型的知识属性与所述任务需求特征进行匹配，仅显示与任务需求特征相匹配的模型；所述知识属性包括创新属性和基本属性，所述创新属性至少包括知识的功能、输入输出流、TRIZ原理以及领域属性；所述基本属性至少包括背景、功能、原理以及结构属性；
首先将知识属性中的基本属性与所述任务需求特征进行粗匹配，确保匹配的模型可用；
然后将粗匹配后选中的模型中的创新属性与所述任务需求特征进行精匹配；
步骤3、对匹配的若干模型进行动态组合编排并组装至所述初始框架中，动态组合编排过程中，实时对模型之间的连接进行建模分析验证，直至完成模型组装。
2.根据权利要求1所述的面向任务场景的模型动态组装方法，其特征在于，在步骤1中，将任务需求特征分解为若干任务需求单元，根据任务需求单元的触发条件和预期结果进行排序并组装至执行引擎框架中形成所述初始框架。
3.根据权利要求2所述的面向任务场景的模型动态组装方法，其特征在于，所述任务需求单元按照时序特征和空间特征分为刺激、响应和任务决策，其中刺激是导致任务做出所述响应的事件；任务决策是对实现任务需求特征有直接影响的事件。
4.根据权利要求1所述的面向任务场景的模型动态组装方法，其特征在于，在步骤3中，所述建模分析验证为仿真模型流程验证，所述仿真模型流程验证至少包括功能性验证、有效性验证以及组合性验证，其中：
功能性验证主要是针对单个模型进行测试,验证模型运行正常且产生输出；
有效性验证主要是针对每个模型输出结果进行校验，验证输出结果是否有效且符合预期；
组合性验证将按照任务场景驱动各个模型按照组合流程运行,验证流程执行完整性和结果预期可达性。
5.根据权利要求1所述的面向任务场景的模型动态组装方法，其特征在于，在步骤3中，对匹配的若干模型进行动态组合编排并组装至所述初始框架中具体为采用图形化业务流程编辑工具，通过拖拽编排的方式可视化编辑、编排定制的数据源、接入外界的数据并按维度进行整合处理，生成结果数据集。
6.根据权利要求1所述的面向任务场景的模型动态组装方法，其特征在于，所述模型之间通过模型接口进行连接，所述模型接口包括工作流映射管理接口、算子说明接口以及算子实现接口；其中，
所述工作流映射管理接口至少包含模型任务节点信息、模型任务执行类型以及模型任务关联属性；
所述算子说明接口的作用是对算子进行信息的输入和输出，该信息至少包含算子输入变量个数、输入参数类型、输入参数名称、输出变量个数、输出参数类型以及输出参数名称；
所述算子实现接口的作用是实现算子进行信息的调用，该信息至少包含算子实体入口、算子类型以及依赖服务的说明信息。
7.一种服务器，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机程序，所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现权利要求1至6中任一项所述的面向任务场景的模型动态组装方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1至6中任一项所述的面向任务场景的模型动态组装方法。
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