復(fù)雜系統(tǒng)的多分辨率建模與模型的聚合方法及其應(yīng)用.pdf

1、復(fù)雜系統(tǒng)的仿真和優(yōu)化控制是以建立對(duì)象合理而準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)的,但復(fù)雜系統(tǒng)本身具有一定的復(fù)雜性,對(duì)其進(jìn)行建模和仿真時(shí),會(huì)存在大量不同模式的信息數(shù)據(jù)(定量的、半定量的、定性的),它們從不同角度不同層次反映系統(tǒng)的行為,而且往往具有不同的粒度和分辨率,傳統(tǒng)的建模方法不能滿足復(fù)雜系統(tǒng)的要求.針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn),一種新的建模方法—多分辨率建模及模型的聚合/解聚日益受到人們的重視,并成為復(fù)雜系統(tǒng)建模和仿真的關(guān)鍵技術(shù)之 該文首先在分析復(fù)雜系統(tǒng)建模和

2、仿真的具體要求,以及傳統(tǒng)建模方法所存在局限性的基礎(chǔ)上,討論了多分辨率建模的優(yōu)越性,并對(duì)多分辨率建模的特點(diǎn)、模型的多粒度分析、聚合/解聚、以及平滑一致性轉(zhuǎn)換等多分辨率建模的基本概念進(jìn)行了深入討論,進(jìn)而提出了具體的實(shí)現(xiàn)方法. 然后,在第3章中針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)這一復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn),提出建立聚合模型的必要性,并結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的層次性等特點(diǎn),介紹了選擇聚合變量的方法,進(jìn)而提出了對(duì)微分方程系統(tǒng)進(jìn)行模型聚合的方法.同時(shí)在第四章和第五章中分別介紹生態(tài)系統(tǒng)中的兩

3、種情況:單物種的發(fā)展模型和兩物種在不同環(huán)境中競(jìng)爭(zhēng)的模型,分別介紹了對(duì)這兩種模型建立過(guò)程,并且應(yīng)用第3章中介紹的方法對(duì)上述兩種模型進(jìn)行聚合.然后,對(duì)聚合后的聚合模型進(jìn)行分析,得到聚合模型的穩(wěn)定狀態(tài). 通過(guò)模型的聚合縮減了模型的規(guī)模,給系統(tǒng)的分析和研究帶來(lái)了方便,但聚合模型畢竟不是原模型的拷貝,所以在聚合模型中會(huì)表現(xiàn)出同原模型不同的行為特性,微觀系統(tǒng)中微變量的變化會(huì)導(dǎo)致聚合模型不同的行為特性,即低層對(duì)高層的影響,這種影響稱為行為突現(xiàn)(eme