CN116484768B - 一种系统动力学模型构建方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书公开了一种系统动力学模型构建方法及装置，可以将用于构建系统动力学模型的各结构组件对应的配置代码语句和处理代码语句单独分割出来，可以使用户在需要构建系统动力学模型时，仅需要对各组件的主要参数进行配置，从而可以根据用户配置的参数实时生成由用户选定的指定编程语言编写的配置代码语句和处理代码语句，并基于生成的配置代码语句和处理代码语句构建系统动力学模型，进而可以提升系统动力学模型的构建效率。
Description
技术领域
本说明书涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种系统动力学模型构建方法及装置。
背景技术
系统动力学是一种用于描述和分析复杂系统动态行为的工具和方法。它是一个跨学科的领域，涵盖了数学、物理学、工程学、经济学、生态学和社会学等多个学科，被广泛用于分析经济增长、通货膨胀、收入分配、生态系统的稳定性、生物多样性、人口增长、犯罪率、健康状况等问题的研究工作中。
目前，常用通过系统动力学解决问题的方法为基于对需要解决的工程问题的分析结果，构建系统动力学模型，以通过构建出的模型进行工程问题的研究。但是，由于在诸如社会学等领域中所涉及的工程问题往往较为复杂，从而导致构建系统动力学模型的过程较为困难。
因此，如何能够提升构建系统动力学模型的效率，则是一个亟待解决的问题。
发明内容
本说明书提供一种系统动力学模型构建方法及装置，以部分的解决现有技术存在的上述问题。
本说明书采用下述技术方案：
本说明书提供了一种系统动力学模型构建方法，包括：
接收用户基于所使用的设备发送的模型构建请求；
根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各结构组件，所述结构组件包括：参数组件、存量组件、变量组件、流量组件；
获取每个结构组件对应的配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的处理代码语句，所述配置代码语句和所述处理代码语句是使用指定编程语言编写的，所述指定编程语言包括：JAVA、Python、QLExpress中的任意一种；
根据所述各结构组件之间的依赖关系，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序；
通过预设的所述指定编程语言对应的执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句；
通过执行所述配置代码语句构建系统动力学模型，并基于所述系统动力学模型执行所述处理代码语句，以进行数据处理。
可选地，根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各结构组件，具体包括：
根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各初始结构组件；
针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的组件参数是否符合所述指定编程语言中设置的参数规则，所述组件参数包括：唯一标识、类型参数；
若否，则对该初始结构组件的组件参数进行调整，以得到各结构组件。
可选地，针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的组件参数是否符合所述指定编程语言中设置的参数规则，具体包括：
针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的类型参数是否为所述指定编程语言中设置的指定类型参数。
可选地，获取每个结构组件对应的配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的处理代码语句，具体包括：
根据所述模型构建请求，从预先保存的各原始代码语句中确定出各每个结构组件对应的原始配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的原始处理代码语句；
根据所述指定编程语言的语法规则，对所述原始配置代码语句以及所述原始处理代码语句进行补充，以得到配置代码语句以及处理代码语句。
可选地，根据所述各结构组件之间的依赖关系，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序，具体包括：
根据各结构组件之间的依赖关系，生成依赖关系图，在所述依赖关系图中，每个节点用于表征各结构组件中的每个存量组件或变量组件，每条有向边用于表征两个节点之间的依赖关系；
根据所述依赖关系图，确定所述各结构组件之间的拓扑排列顺序；
根据所述拓扑排列顺序，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序。
可选地，通过预设的所述指定编程语言对应的执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句，具体包括：
根据所述执行顺序，生成任务分配代码语句；
执行所述任务分配代码语句，以按照所述执行顺序，将配置代码语句以及所述处理代码语句对应的任务分配给预设的所述指定编程语言对应的执行器；
以通过所述执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句。
可选地，执行所述任务分配代码语句，具体包括：
执行所述任务分配代码语句，加载预设的辅助代码语句，所述辅助代码语句包括：预设的公共函数对应的代码语句，第三方工具包对应的代码语句中的至少一种。
可选地，执行所述任务分配代码语句，以按照所述执行顺序，将配置代码语句以及所述处理代码语句对应的任务分配给预设的所述指定编程语言对应的执行器，具体包括：
执行所述任务分配代码语句，通过所述指定编程语句对应的执行器的上下文，将配置代码语句以及所述处理代码语句对应的任务分配给预设的所述指定编程语言对应的执行器。
可选地，所述方法还包括：
将基于所述系统动力学模型执行所述处理代码语句以进行数据处理的数据处理结果，作为第一数据处理结果；
将所述第一数据处理结果传输给预设的联合模型，以使所述联合模型对所述第一数据处理结果进行数据处理，所述联合模型包括：智能体数据模型、离散事件模型中的至少一种。
可选地，所述方法还包括：
获取所述联合模型输出的数据处理结果，作为第二数据处理结果；
根据所述第二数据处理结果，以及所述系统动力学模型中包含的每个结构组件对应的配置代码语句，生成配置更新代码语句；
执行所述配置更新代码语句，以根据所述第二数据处理结果，对所述系统动力学模型中包含的各结构组件的值进行更新，得到更新后系统动力学模型；
通过所述更新后系统动力学模型，对所述第二数据处理结果进行数据处理直到满足预设的终止条件为止。
可选地，根据所述第二数据处理结果，以及所述系统动力学模型中包含的每个结构组件对应的配置代码语句，生成配置更新代码语句，具体包括：
通过执行预设的数据转换代码语句，对所述第二数据处理结果进行数据转换，得到转换后数据；
根据所述转换后数据，以及所述系统动力学模型中包含的每个结构组件对应的配置代码语句，生成配置更新代码语句。
本说明书提供了一种系统动力学模型构建装置，包括：
接收模块，用于接收用户基于所使用的设备发送的模型构建请求；
确定模块，用于根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各结构组件，所述结构组件包括：参数组件、存量组件、变量组件、流量组件；
获取模块，用于获取每个结构组件对应的配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的处理代码语句，所述配置代码语句和所述处理代码语句是使用指定编程语言编写的；
解析模块，用于根据所述各结构组件之间的依赖关系，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序；
执行模块，用于通过预设的所述指定编程语言对应的执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句；
构建模块，用于通过执行所述配置代码语句构建系统动力学模型，并基于所述系统动力学模型执行所述处理代码语句，以进行数据处理。
可选地，所述确定模块具体用于，根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各初始结构组件；针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的组件参数是否符合所述指定编程语言中设置的参数规则，所述组件参数包括：唯一标识、类型参数；若否，则对该初始结构组件的组件参数进行调整，以得到各结构组件。
本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述系统动力学模型构建方法。
本说明书提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述系统动力学模型构建方法。
本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
在本说明书提供的系统动力学模型构建方法，首先接收用户基于所使用的设备发送的模型构建请求，根据模型构建请求，确定构建模型所需的各结构组件，结构组件包括：参数组件、存量组件、变量组件、流量组件，获取每个结构组件对应的配置代码语句，以及通过各结构组件进行数据处理的处理代码语句，配置代码语句和处理代码语句是使用指定编程语言编写的，根据各结构组件之间的依赖关系，确定配置代码语句以及处理代码语句的执行顺序，通过预设的指定编程语言对应的执行器，按照执行顺序，执行配置代码语句以及处理代码语句，通过执行配置代码语句构建系统动力学模型，并基于系统动力学模型执行处理代码语句，以进行数据处理。
从上述方法中可以看出，可以将用于构建系统动力学模型的各结构组件对应的配置代码语句和处理代码语句单独分割出来，可以使用户在需要构建系统动力学模型时，仅需要对各组件的主要参数进行配置，从而可以根据用户配置的参数实时生成由用户选定的指定编程语言编写的配置代码语句和处理代码语句，并基于生成的配置代码语句和处理代码语句构建系统动力学模型，进而可以提升系统动力学模型的构建效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本说明书，并不构成对本说明书的不当限定。在附图中：
图1为本说明书中提供的一种系统动力学模型构建方法的示意图；
图2为本说明书中提供的各结构组件的示意图；
图3为本说明书中提供的通过联合模型进行数据处理的过程示意图；
图4为本说明书提供的一种系统动力学模型构建装置的示意图；
图5为本说明书提供的一种对应于图1的电子设备的示意图。
具体实施方式
为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都属于本说明书保护的范围。
以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。
本说明书中提供了一种系统动力学模型构建方法，如图1所示：
图1为本说明书中提供的一种系统动力学模型构建方法的示意图，包括以下步骤：
S101：接收用户基于所使用的设备发送的模型构建请求。
在本说明书中，业务平台可以接收用户基于所使用的设备发送的模型构建请求，并响应接收到的模型构建请求，构建系统动力学模型，以基于构建出的系统动力学模型进行数据分析处理。
其中，用户在需要对一个工程问题进行分析处理时，可以基于系统动力学理论，确定出对该工程问题进行分析处理所需要构建的系统动力学模型的整体结构，以及系统动力学模型中的各结构组件的类型，以及各结构组件的配置参数，以及通过各结构组件进行数据处理的计算流程信息。例如：根据城市的内外部条件参数，构建城市对应的系统动力学模型，从而通过构建出的城市动力学模型确定出城市的应急能力。
进而可以通过所使用的设备中安装的业务平台提供的客户端，根据确定出的所需要构建的系统动力学模型中的各结构组件的类型，以及各结构组件的配置参数，发送模型构建请求。
上述内容中，各结构组件包括：参数组件、存量组件、变量组件、流量组件中的至少一种，具体如图2所示。
图2为本说明书中提供的各结构组件的示意图。
结合图2可以看出，参数组件为预定义的组件，参数组件的属性完全依赖于自身，不受其他结构组件的影响。可以通过数值形式对参数组件定义，也可以通过脚本代码语句对其进行初始值设定，例如：使用随机函数生成随机数来对参数组件进行初始值设定。再例如：引用其他来源的数据来对参数组件进行初始值设定等。但是当初始化阶段结束后，参数的值将不会发生任何变化，在系统动力学中用于定义一些用作对比的预设条件，如：税率、广告作用率、作用率等。
变量组件为动态变化的组件，可以依赖其他结构组件的值进行动态变化。在在系统动力学中用于定义一些数据的中间概念，例如：税收（居民总收入*税率）。
流量组件为动态变化的组件，可以依赖其他结构组件的值进行动态变化。并实时影响两端所连接的存量组件的值，在系统动力学中用于定义一些类似速率的概念，例如：感染速率、康复速率、车流量等。
存量组件为动态变化的组件，赋予初始值时可以依赖其他组件，但是在计算的过程中仅受所链接的流量进行流动变化。在系统动力学中用于定义累积量来表示数据的状态，如：当前感染人数、当前购买人数、当前人口总量等。
在本说明书中，用于实现系统动力学模型构建方法的执行主体，可以是指服务器等设置于业务平台的指定设备，也可以是指诸如台式电脑、笔记本电脑等终端设备，为了便于描述，下面仅以服务器是执行主体为例，对本说明书提供的系统动力学模型构建方法进行说明。
S102：根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各结构组件，所述结构组件包括：参数组件、存量组件、变量组件、流量组件。
服务器在接收到用户基于所使用的设备发送的模型构建请求后，可以根据接收到的模型构建请求，确定模型的整体结构，并确定构建模型所需的各结构组件，这里的结构组件包括：参数组件、存量组件、变量组件、流量组件。
具体地，服务器可以根据模型构建请求，确定构建模型所需的各初始结构组件，并针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的组件参数是否符合指定编程语言中设置的参数规则，这里的组件参数包括：唯一标识、类型参数，若是，则将该初始结构组件作为结构组件，若否，则对该初始结构组件的组件参数进行调整，以得到各结构组件。
其中，参数规则可以是，判断各结构组件的唯一标识是否是唯一的，换句话说就是针对每个结构组件。判断该结构组件的唯一标识是否与其他结构组件的唯一标识相同，以及判断各结构组件的唯一标识是否符合指定编程语言中的唯一标识命名规则。判断参数组件的值与流量组件、存量组件、变量组件之间是否存在依赖关系。判断流量组件的流入流出为存量或为空，换句话说，即判断流量组件两端连接结构组件是否为存量组件。
另外，由于不同的编程语言所支持的参数类型不同，因此服务器还可以针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的类型参数是否为指定编程语言中设置的指定类型参数。
S103：获取每个结构组件对应的配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的处理代码语句，所述配置代码语句和所述处理代码语句是使用指定编程语言编写的，所述指定编程语言包括：JAVA、Python、QLExpress中的任意一种。
进一步地，服务器可以根据模型构建请求，从预先保存的各原始代码语句中确定出各每个结构组件对应的原始配置代码语句，以及通过各结构组件进行数据处理的原始处理代码语句，并根据指定编程语言的语法规则，对原始配置代码语句以及原始处理代码语句进行补充，以得到配置代码语句以及处理代码语句，其中，指定编程语言包括：JAVA、Python、QLExpress中的任意一种。
具体地，服务器可以根据模型构建请求，确定用户所需要构建的系统动力学模型中的各结构组件的类型、各结构组件的配置参数、以及通过各结构组件进行数据处理的计算流程信息。根据确定出的用户所需要构建的系统动力学模型中的各结构组件的类型、以及通过各结构组件进行数据处理的计算流程信息，从预先保存的各原始代码语句中确定出各每个结构组件对应的原始配置代码语句，以及通过各结构组件进行数据处理的原始处理代码语句。
进一步地，根据所述指定编程语言的语法规则，以及确定出的用户所需要构建的系统动力学模型的各结构组件的配置参数，对原始配置代码语句以及原始处理代码语句进行补充，以得到配置代码语句以及处理代码语句。
S104：根据所述各结构组件之间的依赖关系，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序。
服务器可以根据各结构组件之间的依赖关系，生成依赖关系图，在依赖关系图中，每个节点用于表征各结构组件中的每个存量组件或变量组件，每条有向边用于表征两个节点之间的依赖关系，根据依赖关系图，确定各结构组件之间的拓扑排列顺序，根据拓扑排列顺序，确定配置代码语句以及处理代码语句的执行顺序。
具体地，服务器可以针对各结构组件中的存量组件、变量组件两种组件，获取各存量组件和各变量组件之间的依赖关系，并生成对应的有向图G(V,E),其中V表示对应存量、变量的点集合，E表示其中依赖的边的集合。并根据有向图对各存量组件，各变量组件进行拓扑排序。
其中，服务器根据有向图对各存量组件，各变量组件进行拓扑排序的方法可以是，创建临时队列Q与结果队列L，然后遍历有向图中的点集V，将点集V中入度为0的点加入队列Q，并将Q的队首元素Vi出队，输出到结果队列L，遍历Vi所有的边并删除，根据删除掉Vi所有的边之后的有向图，再次遍历节有向图中的点集V，将点集V中入度为0的点加入队列Q，直到队列Q重新为空为止，此时，输出拓扑排序结果L。
需要说明的是，由于在系统动力学的各结构组件中，仅有存量和变量之间的依赖关系不固定，因此，服务器需要针对各结构组件中的存量组件、变量组件两种组件构建有向图。
S105：通过预设的所述指定编程语言对应的执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句。
服务器在确定配置代码语句以及处理代码语句的执行顺序后，可以根据确定出的执行顺序，生成任务分配代码语句，执行所述任务分配代码语句，加载预设的辅助代码语句，这里的辅助代码语句包括：预设的公共函数对应的代码语句，第三方工具包对应的代码语句中的至少一种。
进一步地，服务器可以执行任务分配代码语句，以按照执行顺序，将配置代码语句以及处理代码语句对应的任务依次分配给预设的指定编程语言对应的执行器，以通过执行器，按照执行顺序，执行配置代码语句以及处理代码语句。
例如：各参数组件的值仅在初始化阶段赋值，后续不再改变，并且与其他组件之间不存在依赖关系，因此，在上述的执行顺序中，可以优先执行各参数组件对应的配置代码语句，从而可以对各参数组件进行初始化，为各参数组件进行赋值。
再例如：某个存量组件的初始值为引用的变量组件的值，因此，可以确定该存量组件依赖于该变量组件，所以，在上述的执行顺序中，可以先执行该变量组件对应的配置代码语句，再执行该存量组件对应的配置代码语句。
需要说明的是，服务器将配置代码语句以及处理代码语句对应的任务依次分配给预设的指定编程语言对应的执行器的方法可以是，服务器可以通过将各结构组件加载到指定编程语句对应的执行器的上下文中，以通过指定编程语句对应的执行器的上下文，将配置代码语句以及所述处理代码语句对应的任务分配给预设的所述指定编程语言对应的执行器。
S106：通过执行所述配置代码语句构建系统动力学模型，并基于所述系统动力学模型执行所述处理代码语句，以进行数据处理。
进一步地，服务器可以通过执行配置代码语句构建系统动力学模型，并基于系统动力学模型执行处理代码语句，以进行数据处理。
具体地，服务器可以基于系统动力学模型执行处理代码语句，以使用欧拉法对各存量组件之间的数据流动进行数值计算，从而可以确定出各存量组件的数据的变化过程（例如：各存量组件的数据随时间的变化的变化过程对应的微分方程），从而得到数据处理结果。
除此之外，从上述内容中可以看出，通过系统动力学模型可以确定出存量组件的值的连续变化过程，而在实际应用场景中，可能存在部分较为复杂的工程问题，仅通过系统动力学模型无法进行仿真模拟。
例如：存在部分工程问题包含有多个周期，其中，针对所有周期而言，这些周期出现的频率是离散的，而针对每个周期而言，每个周期内参数的变化是连续的，如：假设存在一个油桶，在油桶的底部存在一个出油口，油桶主人可以在需要的时候可以通过出油口取用油，其中，油桶主人取用油的时机是离散的，如：油桶主人可以在周一早上，周三下午，周四中午来取油，而在每次取油的过程中，随着油桶中包含的油的液面高度的下降，出油口出油的速率也是不断变化的，但是，出油口出油的速率的变化是连续的。
针对这部分较为复杂的工程问题，服务器可以通过联合模型与系统动力学模型进行联合建模（例如：可以通过智能体数据建模的方式，针对油桶主人每次取油的行为进行建模，而在每次取油的过程中，可以通过系统动力学模型针对每次取油过程中油桶的出油速率进行建模），进而可以通过联合模型与系统动力学模型联合对上述的较为复杂的工程问题进行仿真模拟，这里的联合模型包括：智能体数据模型、离散事件模型中的至少一种，具体如图3所示。
图3为本说明书中提供的通过联合模型进行数据处理的过程示意图。
结合图3可以看出，服务器可以获取当前计算周期和预设的计算粒度，若当前计算周期为第一个计算周期，则服务器可以执行获取到的用于构建系统动力学模型的每个结构组件对应的配置代码语句，以构建系统动力学模型，并基于系统动力学模型执行所述处理代码语句，以按照预设的计算粒度进行数据处理。
进一步地，服务器可以将基于系统动力学模型执行处理代码语句以进行数据处理的数据处理结果，作为第一数据处理结果，并将第一数据处理结果传输给预设的联合模型，以使联合模型对第一数据处理结果进行数据处理，其中，上述的联合模型包括：智能体数据模型、离散事件模型中的至少一种。
若当前计算周期不为第一个计算周期，则服务器可以获取联合模型输出的数据处理结果，作为第二数据处理结果，根据第二数据处理结果，以及系统动力学模型中包含的每个结构组件对应的配置代码语句，生成配置更新代码语句，执行配置更新代码语句，以根据第二数据处理结果，对系统动力学模型中包含的各结构组件的值进行更新，得到更新后系统动力学模型，通过更新后系统动力学模型，按照预设的计算粒度对第二数据处理结果进行数据处理，直到满足预设的终止条件为止，这里的终止条件可以为：满足指定周期数等。
其中，服务器通过系统动力学模型按照预设的计算粒度进行数据处理的方式可以是，将一个计算周期的数据处理任务划分为m步（即计算粒度m），在每一步中遍历执行变量组件、流量组件的配置代码语句以及处理代码语句从而对流量组件、变量组件进行更新，再根据当前的流量组件对两端存量组件的数据进行更新，从而继续作用于下一步的计算。
在上述过程中计算粒度m越大，计算结果越精确。一个计算周期内的数据处理过程相当于确定各个存量组件的值随时间变化的变化过程。
需要说明的是，由于联合模型所使用的数据与系统动力学模型所使用的数据的数据格式可能存在差异，所以，服务器还可以通过执行预设的数据转换代码语句，对联合模型输出的数据处理结果进行数据转换，得到转换后数据，并根据转换后数据，以及系统动力学模型中包含的每个结构组件对应的配置代码语句，生成配置更新代码语句。或者可以对系统动力学模型输出的数据处理结果进行数据转换，得到转换后数据，并通过联合模型对转换后数据进行数据处理。
需要说明的是，系统动力学模型和联合模型之间可以呈周期性交替进行数据处理，即，在每个周期中，可以先通过联合模型对上个周期的数据处理结果进行数据处理，从而可以将联合模型的数据处理结果发送给系统动力学模型，进而可以根据系统动力学模型对联合模型的数据处理结果进行进一步地处理，以得到本周期的数据处理结果，依次类推。
除此之外，在一个周期中，系统动力学模型和联合模型之间进行数据处理的先后顺序可以根据实际需求设定，例如：服务器也可以先通过系统动力学模型对上个周期的数据处理结果进行数据处理，从而可以将系统动力学模型的数据处理结果发送给联合模型，进而可以根据联合模型对系统动力学模型的数据处理结果进行进一步地处理，以得到本周期的数据处理结果，依次类推。
当然，服务器也可以在联合模型对数据进行处理的过程中，通过系统动力学模型，对联合模型所需要处理的数据中的至少部分数据进行处理，从而可以使得联合模型基于系统动力学模型的数据处理结果，进行数据处理。
需要说明的是，在实际应用场景中，系统动力学模型在不为第一个计算周期的其他计算周期中，还可以根据上一周期中系统动力学模型的数据处理结果，以及这一周期中联合模型的数据处理结果，进行数据处理。
从上述内容中可以看出，服务器可以将用于构建系统动力学模型的各结构组件对应的配置代码语句和处理代码语句单独分割出来，可以使用户在需要构建系统动力学模型时，仅需要对各组件的主要参数进行配置，从而可以根据用户配置的参数实时生成由用户选定的指定编程语言编写的配置代码语句和处理代码语句，并按照确定出的执行顺序，通过指定编程语言编写的执行器逐条执行生成的配置代码语句和处理代码语句，以构建系统动力学模型，进而可以提升系统动力学模型的构建效率。
并且服务器还可以通过系统动力学模型和其他联合模型进行联合建模的方式，来针对部分工程问题进行建模，从而可以有效的构建出符合复杂的工程问题的联合模型。
以上为本说明书的一个或多个实施例提供的模型训练的方法，基于同样的思路，本说明书还提供了相应的模型构建装置，如图4所示。
图4为本说明书提供的一种模型构建装置的示意图，包括：
接收模块401，用于接收用户基于所使用的设备发送的模型构建请求；
确定模块402，用于根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各结构组件，所述结构组件包括：参数组件、存量组件、变量组件、流量组件；
获取模块403，用于获取每个结构组件对应的配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的处理代码语句，所述配置代码语句和所述处理代码语句是使用指定编程语言编写的；
解析模块404，用于根据所述各结构组件之间的依赖关系，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序；
执行模块405，用于通过预设的所述指定编程语言对应的执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句；
构建模块406，用于通过执行所述配置代码语句构建系统动力学模型，并基于所述系统动力学模型执行所述处理代码语句，以进行数据处理。
可选地，所述确定模块402具体用于，根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各初始结构组件；针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的组件参数是否符合所述指定编程语言中设置的参数规则，所述组件参数包括：唯一标识、类型参数；若否，则对该初始结构组件的组件参数进行调整，以得到各结构组件。
可选地，所述确定模块402具体用于，针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的类型参数是否为所述指定编程语言中设置的指定类型参数。
可选地，所述获取模块403具体用于，根据所述模型构建请求，从预先保存的各原始代码语句中确定出各每个结构组件对应的原始配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的原始处理代码语句；根据所述指定编程语言的语法规则，对所述原始配置代码语句以及所述原始处理代码语句进行补充，以得到配置代码语句以及处理代码语句。
可选地，所述解析模块404具体用于，根据各结构组件之间的依赖关系，生成依赖关系图，在所述依赖关系图中，每个节点用于表征各结构组件中的每个存量组件或变量组件，每条有向边用于表征两个节点之间的依赖关系；根据所述依赖关系图，确定所述各结构组件之间的拓扑排列顺序；根据所述拓扑排列顺序，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序。
可选地，所述执行模块405具体用于，根据所述执行顺序，生成任务分配代码语句；执行所述任务分配代码语句，以按照所述执行顺序，将配置代码语句以及所述处理代码语句对应的任务分配给预设的所述指定编程语言对应的执行器；以通过所述执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句。
可选地，所述执行模块405具体用于，执行所述任务分配代码语句，加载预设的辅助代码语句，所述辅助代码语句包括：预设的公共函数对应的代码语句，第三方工具包对应的代码语句中的至少一种。
可选地，所述执行模块405具体用于，执行所述任务分配代码语句，通过所述指定编程语句对应的执行器的上下文，将配置代码语句以及所述处理代码语句对应的任务分配给预设的所述指定编程语言对应的执行器。
可选地，所述执行模块405还用于，将基于所述系统动力学模型执行所述处理代码语句以进行数据处理的数据处理结果，作为第一数据处理结果；将所述第一数据处理结果传输给预设的联合模型，以使所述联合模型对所述第一数据处理结果进行数据处理，所述联合模型包括：智能体数据模型、离散事件模型中的至少一种。
可选地，所述执行模块405还用于，获取所述联合模型输出的数据处理结果，作为第二数据处理结果；根据所述第二数据处理结果，以及所述系统动力学模型中包含的每个结构组件对应的配置代码语句，生成配置更新代码语句；执行所述配置更新代码语句，以根据所述第二数据处理结果，对所述系统动力学模型中包含的各结构组件的值进行更新，得到更新后系统动力学模型；通过所述更新后系统动力学模型，对所述第二数据处理结果进行数据处理直到满足预设的终止条件为止。
可选地，所述执行模块405具体用于，通过执行预设的数据转换代码语句，对所述第二数据处理结果进行数据转换，得到转换后数据；根据所述转换后数据，以及所述系统动力学模型中包含的每个结构组件对应的配置代码语句，生成配置更新代码语句。
本说明书还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，计算机程序可用于执行上述图1提供的一种的方法。
本说明书还提供了图5所示的一种对应于图1的电子设备的示意结构图。如图5所示，在硬件层面，该电子设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，以实现上述图1的方法。
当然，除了软件实现方式之外，本说明书并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进（例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进）还是软件上的改进（对于方法流程的改进）。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件（Programmable Logic Device, PLD）（例如现场可编程门阵列（Field Programmable GateArray，FPGA））就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器（logic compiler）”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL），而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL（Advanced Boolean Expression Language）、AHDL（Altera Hardware DescriptionLanguage）、Confluence、CUPL（Cornell University Programming Language）、HDCal、JHDL（Java Hardware Description Language）、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL（RubyHardware Description Language）等，目前最普遍使用的是VHDL（Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language）与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该（微）处理器执行的计算机可读程序代码（例如软件或固件）的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20 以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程图数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程图数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程图数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程图数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。
Claims (15)
1.一种系统动力学模型构建方法，其特征在于，包括：
接收用户基于所使用的设备发送的模型构建请求；
根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各结构组件，所述结构组件包括：参数组件、存量组件、变量组件、流量组件；
获取每个结构组件对应的配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的处理代码语句，所述配置代码语句和所述处理代码语句是使用指定编程语言编写的，所述指定编程语言包括：JAVA、Python、QLExpress中的任意一种；
根据所述各结构组件之间的依赖关系，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序；
通过预设的所述指定编程语言对应的执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句；
通过执行所述配置代码语句构建系统动力学模型，并基于所述系统动力学模型执行所述处理代码语句，以进行数据处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各结构组件，具体包括：
根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各初始结构组件；
针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的组件参数是否符合所述指定编程语言中设置的参数规则，所述组件参数包括：唯一标识、类型参数；
若否，则对该初始结构组件的组件参数进行调整，以得到各结构组件。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的组件参数是否符合所述指定编程语言中设置的参数规则，具体包括：
针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的类型参数是否为所述指定编程语言中设置的指定类型参数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取每个结构组件对应的配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的处理代码语句，具体包括：
根据所述模型构建请求，从预先保存的各原始代码语句中确定出各每个结构组件对应的原始配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的原始处理代码语句；
根据所述指定编程语言的语法规则，对所述原始配置代码语句以及所述原始处理代码语句进行补充，以得到配置代码语句以及处理代码语句。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述各结构组件之间的依赖关系，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序，具体包括：
根据各结构组件之间的依赖关系，生成依赖关系图，在所述依赖关系图中，每个节点用于表征各结构组件中的每个存量组件或变量组件，每条有向边用于表征两个节点之间的依赖关系；
根据所述依赖关系图，确定所述各结构组件之间的拓扑排列顺序；
根据所述拓扑排列顺序，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过预设的所述指定编程语言对应的执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句，具体包括：
根据所述执行顺序，生成任务分配代码语句；
执行所述任务分配代码语句，以按照所述执行顺序，将配置代码语句以及所述处理代码语句对应的任务分配给预设的所述指定编程语言对应的执行器；
以通过所述执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，执行所述任务分配代码语句，具体包括：
执行所述任务分配代码语句，加载预设的辅助代码语句，所述辅助代码语句包括：预设的公共函数对应的代码语句，第三方工具包对应的代码语句中的至少一种。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，执行所述任务分配代码语句，以按照所述执行顺序，将配置代码语句以及所述处理代码语句对应的任务分配给预设的所述指定编程语言对应的执行器，具体包括：
执行所述任务分配代码语句，通过所述指定编程语句对应的执行器的上下文，将配置代码语句以及所述处理代码语句对应的任务分配给预设的所述指定编程语言对应的执行器。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将基于所述系统动力学模型执行所述处理代码语句以进行数据处理的数据处理结果，作为第一数据处理结果；
将所述第一数据处理结果传输给预设的联合模型，以使所述联合模型对所述第一数据处理结果进行数据处理，所述联合模型包括：智能体数据模型、离散事件模型中的至少一种。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述联合模型输出的数据处理结果，作为第二数据处理结果；
根据所述第二数据处理结果，以及所述系统动力学模型中包含的每个结构组件对应的配置代码语句，生成配置更新代码语句；
执行所述配置更新代码语句，以根据所述第二数据处理结果，对所述系统动力学模型中包含的各结构组件的值进行更新，得到更新后系统动力学模型；
通过所述更新后系统动力学模型，对所述第二数据处理结果进行数据处理直到满足预设的终止条件为止。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，根据所述第二数据处理结果，以及所述系统动力学模型中包含的每个结构组件对应的配置代码语句，生成配置更新代码语句，具体包括：
通过执行预设的数据转换代码语句，对所述第二数据处理结果进行数据转换，得到转换后数据；
根据所述转换后数据，以及所述系统动力学模型中包含的每个结构组件对应的配置代码语句，生成配置更新代码语句。
12.一种系统动力学模型构建装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收用户基于所使用的设备发送的模型构建请求；
确定模块，用于根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各结构组件，所述结构组件包括：参数组件、存量组件、变量组件、流量组件；
获取模块，用于获取每个结构组件对应的配置代码语句，以及通过所述各结构组件进行数据处理的处理代码语句，所述配置代码语句和所述处理代码语句是使用指定编程语言编写的；
解析模块，用于根据所述各结构组件之间的依赖关系，确定所述配置代码语句以及所述处理代码语句的执行顺序；
执行模块，用于通过预设的所述指定编程语言对应的执行器，按照所述执行顺序，执行所述配置代码语句以及所述处理代码语句；
构建模块，用于通过执行所述配置代码语句构建系统动力学模型，并基于所述系统动力学模型执行所述处理代码语句，以进行数据处理。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于，根据所述模型构建请求，确定构建模型所需的各初始结构组件；针对每个初始结构组件，判断该初始结构组件的组件参数是否符合所述指定编程语言中设置的参数规则，所述组件参数包括：唯一标识、类型参数；若否，则对该初始结构组件的组件参数进行调整，以得到各结构组件。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1~11任一项所述的方法。
15.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1~11任一项所述的方法。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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