带你认识行为建模
带你认识3D打印如何建模
带你认识3D打印如何建模
如果想将手边的小饰物进行3D打印复制的话,手动建模难度大且比较耗时,网络下载可能又找不到合适的模型文件,此时最好的选择就是进行“3D扫描建模”。
所谓的“3D扫描建模”,指的是借助三维扫描仪来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质),然后将搜集到的数据进行三维重建计算,最终在计算机中创建与实际物体所对应的数字模型。三维扫描仪能够创建现实物体的几何表面“点云”(Point Cloud),数目众多的点可以通过插补来形成物体的表面形状(点动成线、线动成面),点云越密集,创建的模型就越精确。另外,三维扫描仪还能够获取现实物理的表面颜色信息值,从而在重建的数字模型表面上进行材质UV映射(Texture Mapping)——给模型“穿”上对应的材质贴图。目前常见的三维扫描仪视线范围均呈圆锥状,信息的搜集被限定于一定的角度扫描范.围内,因此需要变换三维扫描仪与实际物体的相对位置(手持式三维扫描仪),或者是将物体放置于电动转盘经多次的旋转扫描来将得到的多个片面模型“拼凑”出立体模型。
目前市场上的三维扫描仪产品比较丰富,但其工作原理及使用方法均大同小异,现以先临三维EinScan-SE为例进行说明。
1.组装设备和安装软件
首先将扫描头小心卡进托架(注意方向),扫描镜头要朝向转台位置,将螺丝拧紧固定好;接着将转台放入支架,注意其底部有个突起对位标记;然后支起标定板支架,放好标定板后再放置于转台的正中位置;连接好线路,一是转台与扫描头的连接线,二是扫描头与电脑的USB线,三是扫描仪的电源线。注意:工作间的光线强度不能过强,最好避免强烈阳光照射;另外,要保证三维扫描仪放置于水平桌面上,周围无杂物遮挡干扰。
带你认识行为建模
带你认识行为建模
一、行为建模的基本概念
随着计算机技术和网络技术的发展，分布式仿真技术在军事、民用等领域得到了广泛的应用。我们知道仿真是建立在建模的基础之上的，只有设计出反映研究对象的真实有效的模型，仿真结果才是可信的。
一般而言，可以将仿真中的计算机建模分为以下两种主要类型：一是数学模型（或物理模型）；二是行为模型。前者主要反映研究对象的物理本质及其内在的工作机理，如系统的动力学模型、传感器模型、武器系统的火控模型和毁伤评估模型等，这一类模型的实现方法比较成熟，主要有连续系统的微分方程组或差分方程组建模、离散事件系统建模等，对于此类模型，相关的参考文献很多，这里不做过多的介绍。下面，我们将重点讨论行为建模问题。
目前，计算机生成兵力（Computer GeneratedForces）建模已成为分布式仿真领域的一个重要研究方向，在民用领域又称为计算机生成人员（CGA）建模，其建模思想和实现方法、技术是一致的，只是应用方向不同。
那么，什么是CGF呢？它是指用计算机模型来实现参与仿真的作战人员或武器系统等仿真对象，其目的在于减少真实作战人员和武器装备的参与，降低系统的代价。虽然它也包含上面介绍的数学模型的实现，但主要的研究工作都集中在行为建模方面。
所谓行为建模，按照美国国防部的定义，它是指“对在军事仿真中需要表示的人的行为或表现进行建模”。由于仿真的规模越来越大，仿真对象的模型越来越复杂，原有的建模方法已无法满足当前的需求，尤其是在军用仿真领域，随着C~3I 系统的应用，仿真中行为建模的重要性日益突出。
wickens认知行为机理四阶段模型
wickens认知行为机理四阶段模型
摘要：
一、引言
二、Wickens认知行为机理四阶段模型概述
1.感知阶段
2.认知阶段
3.决策阶段
4.执行阶段
三、各阶段详细解析
1.感知阶段
1.信息收集
2.信息处理
2.认知阶段
1.认知策略
2.认知偏差
3.决策阶段
1.决策依据
2.决策过程
4.执行阶段
1.执行策略
2.执行效果
四、Wickens认知行为机理四阶段模型在实际应用中的案例分析
五、模型启示与建议
六、总结
正文：
【引言】
在现代社会，人们面临着复杂多样的认知任务，如何有效地完成这些任务成为了一个关键问题。Wickens认知行为机理四阶段模型为我们提供了一个理解认知过程的有力框架。本文将对该模型进行详细解析，以期帮助读者更好地理解认知行为的内在机制。
【Wickens认知行为机理四阶段模型概述】
Wickens认知行为机理四阶段模型包括感知阶段、认知阶段、决策阶段和执行阶段。在每个阶段，个体都会受到各种内外因素的影响，从而影响认知过程的顺利进行。
1.感知阶段
感知阶段是认知过程的起点。在此阶段，个体需要收集和处理来自环境的信息。信息收集主要包括通过五官感知外部环境，识别潜在的危险和机会。信息处理则是对收集到的信息进行筛选、分析和整合，以便为后续阶段提供有效的输入。
2.认知阶段
在认知阶段，个体需要运用认知策略对感知阶段处理过的信息进行加工。认知策略包括记忆、思考、推理等方式。同时，个体在认知阶段容易受到认知偏差的影响，如代表性偏差、可得性偏差等。这些偏差可能导致错误的判断和
决策。
3.决策阶段
决策阶段是个体根据认知阶段加工过的信息，权衡利弊、制定行动方案的过程。决策依据包括风险评估、收益预期等。决策过程受到个体心理特征、环境因素等多方面因素的影响。
数学建模 个人认识和心得体会
数学建模的体会思考
经过这段时间的学习，了解了更多的关于这门学科的知识，可以说是见识了很多很多，作为一个数学系的学生，一直都有一个疑问，数学的应用在那里。对了，就在这里，在这里，我看到了很多，也学到了很多，关于各个学科，各个领域，都少不了数学，都是用建模的思想，来解决实际问题，很神奇。
数学建模给了我很多的感触：它所教给我们的不单是一些数学方面的知识，更多的其实是综合能力的培养、锻炼与提高。它培养了我们全面、多角度考虑问题的能力，使我们的逻辑推理能力和量化分析能力得到很好的锻炼和提高。它还让我了解了多种数学软件，以及运用数学软件对模型进行求解。
数学模型主要是将现实对象的信息加以翻译，归纳的产物。通过对数学模型的假设、求解、验证，得到数学上的解答，再经过翻译回到现实对象，给出分析、决策的结果。其实，数学建模对我们来说并不陌生，在我们的日常生活和工作中，经常会用到有关建模的概念。例如，我们平时出远门，会考虑一下出行的路线，以达到既快
毫不夸
同
其实，
因此，这就
象，要用我们熟悉的数学语言、数学符号和数学公式将它们准确的表达出来。
下面用一个具体的实例，来介绍建模的具体应用：
传染病问题的研究
一﹑模型假设
1.在疾病传播期内所考察的地区范围不考虑人口的出生、死亡、流动等种群动力因素。总人口数N(t)不变，人口始终保持一个常数N。人群分为以下三类：易感染者(Susceptibles)，其数量比例记为s(t)，表示t时刻未染病但有可能被该类疾病传染的人数占总人数的比例；感染病者(Infectives)，其数量比例记为i(t)，表示t 时刻已被感染成为病人而且具有传染力的人数占总人数的比例；恢复者(Recovered)，其数量比例记为r(t)，表示t时刻已从染病者中移出的人数（这部分人既非已感染者，也非感染病者，不具有传染性，也不会再次被感染，他们已退出该传染系统。）占总人数的比例。
123Ddisign建模教程(上)
初级建模教程《我的世界》系列建模
《我的世界》游戏与初级课程
《minecraft》（《我的世界》）是一款风靡全球的高自由度沙盒游戏，由瑞典Mo jang AB 和4J Studios开发，于2009年5月13日发行。我的世界不同于其它游戏，更像是一种艺术和探索，我的世界中你能作做你想做的任何事，还能激发创造思维学习逻辑电路，是游戏中的乐高，相信多少年后都是经典中的经典。关键我的世界是探索不完的，是创造不完的，就不会有厌倦感，反而又更多的乐趣。
“Minecraft几乎不包含任何目前流行的游戏元素。Minecraft使用Java编写，具有极强的适应性，而且功能强大，整个游戏画面就像回到了上个世纪，看上去各种模糊和马赛克，就连人物也是一个方块盒子而已，但是却可以给玩家带来像是玩乐高积木一样的永久乐趣。”
就像上面说的一样，《我的世界》这款风靡全球的游戏简单易懂，可玩性高，没有上限的让你肆意挥洒想象力，只要你是玩家，你就是游戏世界的创造者，他们说这里有山，这里就有山，说那里有河，那里就有一条河。他们决定天空的颜色，决定河水的流动，决定鸟儿的歌唱，决定了游戏世界的光明与河岸，他们为玩家玩游戏做好了一切准备，玩家只需要点击鼠标就可以在游戏的虚拟世界中畅游。
Minecraft是一款让人类经历现实存在的游戏，不仅可以体验当王者的乐趣，还要承担管理世界的责任。我们的祖先就是在这种创造和残存中活下来的，而这条祖训现在搬上了电脑屏幕，但同样适用于现实。
同样，Minecraft也告诉整个游戏行业，只要游戏设计的足够好，游戏的价值就可以从玩乐提升到人类社会的高度。
(2021版新教材)闽教版五年级下册信息技术 第1课 初识三维学建模 课件
开阔视野
现在，人们可以利用计算机设计出三维模型，再通过3D打印 机直接打印出实物。例如下图的花瓶、水杯、烤瓷牙，就是这 样制作出来的。
探究活动
设计三维模型需要借助三维建模软件。 3D One是一款专门为初学者开发设计的三维建模软件，下面 以3D One为例，介绍软件的窗口界面，并尝试用视图导航观 察三维模型。
活动主题：认识三维建模软件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图标
名称 基本实体 草图绘制 草图编辑 特征造型
基本编辑
功能 创建基本几何体
创建平面图形 修改平面图形 将平面图形转换为三维模型
编辑平面草图和三维模型
组合编辑 材质渲染
将不同的几何体进行组合 上色，增强观赏性
活动主题：认识三维建模软件
（3）视图导航。 如图所示，视图导航是一个具有 26个面的控制器，任意一个面都 代表对应角度的视图，单击任意 一个面，即可将模型直接定位到 该位置，也可以单击控制器外的 灰色图标，手动调节模型的显示 角度。
认识三维建模软件图标名称功能基本实体创建基本几何体草图绘制创建平面图形草图编辑修改平面图形特征造型将平面图形转换为三维模型基本编辑编辑平面草图和三维模型组合编辑将不同的几何体进行组合材质渲染上色增强观赏性3视图导航
第一课 初识三维学建模
学习任务
1.了解三维建模软件的界面。 2.应用视图导航观察三维模型。
认知和行为的计算建模
认知和行为的计算建模
认知和行为的计算建模是指利用计算机模拟和模型来研究和解释人类认知和行为的过程。它基于人类认知和行为的理论和实证研究，通过构建计算模型来模拟人类的认知过程和行为表现。
认知的计算建模可以包括对注意力、记忆、学习、决策等认知过程的模拟。这些模型通常基于信息处理的观点，将认知过程抽象为信息的输入、处理和输出。通过建立数学和计算模型，可以模拟人类在不同认知任务中的表现，并探索认知过程的运作机制。
行为的计算建模则是针对人类行为进行建模和模拟。这些模型通常基于心理学和行为经济学的理论，利用计算方法来模拟人类决策行为和行为选择的过程。通过建立模型，可以预测人类在不同环境条件下的行为，并研究行为决策的机制。
认知和行为的计算建模在认知科学、心理学、人机交互等领域有广泛的应用。它可以帮助理解和解释人类认知和行为的机制，为用户界面设计、决策支持系统等提供科学依据，并推动人工智能和机器学习等领域的发展。
模型的检验与评价不应忽视的建模过程
模型的检验与评价——不应忽视的建模过程
安徽省岳西中学
储炳南（246600）
在中学开展数学建模活动时，我们常常遇到这样的问题：一个实际问题的解决，往往可以建立不同的数学模型，即模型具有开放性，而不同的模型求解难度也不一样。由于中学所使用的工具（主要是数学工具）的有限性，往往在设计模型时，考虑到模型是否容易求解或是否能用初等方法求解，在构建模型时往往过于理想化，因而建立的模型精确性差，甚至模型的求解结果与实际不相符。而在建模与求解之后又缺乏对模型结果的检验与评价，致使许多“问题解决”的结果与实际并不相符。另外对于一些传统的数学模型的应用也缺乏对其背景的必要分析，往往生搬硬套，不加思考地引用。这种现象若长期存在下去，势必影响我们中学生的务实求真的科学态度的形成。同时对学生的批判性思维能力的形成也是十分不利的。以下笔者以两个实例说明这一问题。望以此引同行们的重视。
问题1（掷铅球问题）
掷铅球问题是一个传统问题，许多人对这一问题却存在着认识上的偏差。笔者曾在高三年级作过一次调查：“怎样掷铅球，才能掷得更远？”有70%的人会毫不犹豫地回答：按与水平方向成450角掷出去射程最远；20%的人认为在不考虑空气阻力的情况下按与水平方向成450角掷出去射程最远；有5%的人认为在不考虑空气阻力和人身高（即出手高度）对射程影响的情况下，按与水平方向成450角掷出去射程最远。根据学生们对这一问题的认识，我们认为学生对于这一模型的构建条件缺乏正确的认识，同时又忽视了对模型
模型Ⅱ的构建与求解的过程中对这一问题进行探讨。
动态行为建模详解
活动图（Activity Diagram）显示活动动作及其结果，着重描述操作 （方法）实现中所完成的工作以及用例实例或对象中的活动。
活动是某件事情正在进行的状态，既可以是现实生活中正在进行的某 一项工作，也可以是软件系统某个类对象的一个操作。
活动图与常用的程序流程图相似，它们的主要区别在于程序流程图一 般用来表示串行过程，而活动图则可以用来表示并行过程 。
UML建模实例教程
2.3 绘制员工下班回家状态图
绘制状态图 （6）添加活动 在绘制状态图时，一般情况下需要指定状态的活动。右键单击对应的状 态（如：等待电梯），选择【Open Specification】，如图11所示。打 开状态属性设置对话框，选择【Actions】选项卡，右键单击中间空白 区域，选择【Insert】菜单，完成活动的添加。
UML建模实例教程
2.2 状态图组成
状态图组成 一个状态一般包含三个部分，如图所示。第一部分为状态的名称，如 空闲、已付、移动、在菜场等。第二部分为可选的状态变量的变量名 和变量值。属性（变量）指的是状态图中类的属性。第三部分为可选 的活动表，列出有关的事件和活动。
UML建模实例教程
2.2 状态图组成
UML建模实例教程
3.2 活动图组成
活动图组成
5. 分叉与汇合 分叉用于将动作流分 为两个或多个并发运行 的分支 汇合则用于将不同的 分支汇聚一起
消费者行为模型
消费者行为模型
消费者行为模型是指对消费者在购买决策过程中所表现出来的行为
进行描述和分析的一种模型。它帮助营销人员了解消费者的需求和决
策过程，从而更好地制定营销策略。本文将从传统的触动-演示-购买行
为模型，到现代的ABC模型和网络时代的ZMOT模型进行分析和探讨。
第一部分：传统的触动-演示-购买行为模型
在传统的消费者行为模型中，触动-演示-购买行为是一个被广泛采
用的模型。这个模型主要分为三个步骤：
1. 触动阶段：消费者在这个阶段是被动的接受者，通过广告、促销
活动等途径来获得产品或服务的相关信息。触动因素会引起消费者的
注意，并引发他们的兴趣。
2. 演示阶段：在这个阶段，消费者会主动地寻找更多的信息和评估
不同的选择。他们会比较价格、特性、品牌声誉等因素，最终选择最
符合自己需求的产品或服务。
3. 购买阶段：这是消费者做出购买决策的阶段，在此之前，消费者
可能会对不同选择进行多次比较和评估。最终，消费者会选择一个最
有价值的选项，并完成购买。
第二部分：现代的ABC模型
现代的消费者行为模型已经从传统的触动-演示-购买模型发展到了更为细化和全面的ABC模型，并提出了更多的影响因素。ABC模型描述了消费者在购买过程中的一系列阶段。
1. 关注阶段：消费者在这个阶段会主动关注与其需求相关的产品或服务。他们可能通过搜索引擎、社交媒体等途径主动寻找信息，并注册关注相关的品牌或平台。
2. 研究阶段：在这个阶段，消费者会更深入地了解产品或服务的细节。他们可能会查找在线评论、咨询专家建议或者就产品进行讨论。
3. 选择阶段：消费者在这个阶段会综合前期获得的信息和评估不同的选择。他们可能会比较价格、品牌声誉、售后服务等因素，并做出最终的选择。
数学建模解题方法与步骤及数学建模意义
数学建模与创业计划实践部
学习目标
1.能表述建立数学模型的方法、步骤；
2.能表述建立数学模型的逼真性、可行性、渐进性、强健性、可
转移性、非预制性、条理性、技艺性和局限性等特点；；
3.能表述数学建模的分类；
4.会采用灵活的表述方法建立数学模型；
5.培养建模的想象力和洞察力。
一、建立数学模型的方法和步骤
—般说来建立数学模型的方法大体上可分为两大类、一类是机理分析方法，一类是测试分析方法．机理分析是根据对现实对象特性的认识、分析其因果关系，找出反映内部机理的规律,建立的模型常有明确的物理或现实意义.测试分折将研究对象视为一个“黑箱”系统，内部机理无法直接寻求，可以测量系统的输人输出数据、并以此为基础运用统计分析方法，按照事先确定的准则在某一类模型中选出一个与数据拟合得最好的模型。这种方法称为系统辨识(System Identification)．将这两种方法结合起来也是常用的建模方法。即用机理分析建立模型的结构，用系统辨识确定模型的参数．
可以看出，用上面的哪一类方法建模主要是根据我们对研究对象的了解程度和建模目的决定的．如果掌握了机理方面的一定知识，模型也要求具有反映内部特性的物理意义。那么应该以机理分析方法为主．当然,若需要模型参数的具体数值，还可以用系统辨识或其他统
计方法得到．如果对象的内部机理基本上没掌握，模型也不用于分析内部特性,譬如仅用来做输出预报，则可以系统辩识方法为主．系统辨识是一门专门学科，需要一定的控制理论和随机过程方面的知识．以下所谓建模方法只指机理分析。
建模要经过哪些步骤并没有一定的模式，通常与实际问题的性质、建模的目的等有关
数学建模的方法和步骤
3.按照模型的表现特性又有几种分法：
确定性模型和随机性模型取决于是否考虑随机因素的影响．近年来随着数学的发展，又有所谓突变性模型和模糊性模型．
模型的逼真性和可行性一般说来总是希望模型尽可能逼近研究对象，但是一个非常逼真的模型在数学上常常是难于处理的，因而不容易达到通过建模对现实对象进行分析、预报、决策或者控制的目的，即实用上不可行．另一方面，越逼真的模型常常越复杂，即使数学上能处理，这样的模型应用时所需要的“费用”也相当高，而高“费用”不一定与复杂模型取得的“效益”相匹配．所以建模时往往需要在模型的逼真性与可行性，“费用”与“效益”之间做出折衷和抉择．
模型的条理性从建模的角度考虑问题可以促使人们对现实对象的分析更全面更深入更具条理性这样即使建立的模型由于种种原因尚未达到实用的程度对问题的研究也是有利精选文档希望能帮到您可编辑修改模型的技艺性建模的方法与其他一些数学方法如方程解法规划解法等是根本不同的无法归纳出若干条普遍适用的建模准则和技巧
数学建模与创业计划实践部
前面说过，建模可以看成一门艺术．艺术在某种意义下是无法归纳出几条准则或方法的．一名出色的艺术家需要大量的观摩和前辈的指教，更需要亲身的实践．类似地，掌握建模这门艺术培养想象力和洞察力，一要大量阅读、思考别人做过的模型，二要亲自动手，认真做几个实际题目．
建模心得体会(15篇)
建模心得体会(15篇)
建模心得体会1
通过对专题七的学习，我知道了数学探究与数学建模在中学中学习的重要性，知道了什么是数学建模，数学建模就是把一个具体的实际问题转化为一个数学问题，然后用数学方法去解决它，之后我们再把它放回到实际当中去，用我们的模型解释现实生活中的种种现象和规律。
知道了数学建模的几点要求：一个是问题一定源于学生的日常生活和现实当中，了解和经历解决实际问题的过程，并且根据学生已有的经验发现要提出的问题。同时，希望同学们在这一过程中感受数学的实用价值和获得良好的情感体验。当然也希望同学们在这样的过程当中，学会通过实际上数学探究本身应该说在平时教学当中，老师有些在课堂上也是这样教学的，他更重要的意义就是引导老师增加一种教学方式，首先就是这个问题就是有点儿全新性，解决的方案不是很明了，这样学生要有一个尝试，一个探索的过程查询资料等手段来获取信息，之后采取各种合作的方式解决问题，养成与人交流的能力。
实际上数学探究本身应该说在平时教学当中，老师有些在课堂上也是这样教学的，他更重要的意义就是引导老师增加一种教学方式，首先就是这个问题就是有点儿全新性，解决的方案不是很明了，这样的话学生要有一个尝试，一个探索的过程。数学探究活动的关健词就是探究，探究是一个活动或者是一个过程，也是一种学习方式，我们比较强调是用这样的方式影响学生，让他主动的参与，在这个活动当中得到更多的知识。
探究的结果我们认为不一定是最重要的，当然我们希望探究出来一个结果，通过这种活动影响学生，改变他的学习方式，增加他的学习兴趣和能力。我们也关心，大家也可以看到在标准里面，有非常突出的数学建模的这些内容，但是它
简述消费者行为模式模型
简述消费者行为模式模型
消费者行为模型是对消费者在购买产品或服务过程中的决策行为进行描述和预测的框架或模型。它可以帮助企业了解消费者的需求、喜好、购买动机和购买决策过程，从而指导企业制定市场策略、产品定位和营销活动。
常见的消费者行为模型有如下几种：
1. 古典消费者行为模型（阿特金森模型）：该模型以消费者对经济成本和效益的最大化为基础，将消费者决策分为：需求刺激、信息搜索、评估替代产品、购买行为和后购行为。
2. 预期效用模型：该模型认为消费者选择产品是为了获得最大的满意程度，其中满意程度由个体的偏好、预期效用和风险态度等因素决定。
3. 行为意向模型：该模型将消费者行为分为认知、情感和行为三个阶段，认为消费者的行为意向受到个人特征、市场环境和产品特性等因素的影响。
4. 值观模型：该模型认为消费者对产品的选择和行为是受到其价值观念和心理感受的影响，将消费者行为分为认知、情感和行动三个层面。
5. 启发式模型：该模型主张消费者在决策过程中采用启发式策略，通过简化和快速的决策规则来选择产品。
这些模型可以用于分析消费者的购买行为，在市场营销中提供指导和决策支持。但需要注意的是，消费者行为受到个体差异、文化背景和市场环境等因素的影响，所以模型应该灵活运用，并进行针对性的分析和调整。
分类行为模型规则模型
分类行为模型规则模型
行为模型和规则模型是现代社会中常用的两类模型，它们在不同领域和场景中发挥着关键作用。行为模型主要描述人类或其他智能体在特定环境中的行为方式和规律，而规则模型则规定了一系列具体的行为准则和规则。本文将从生动、全面和有指导意义的角度，介绍行为模型和规则模型的基本概念和应用。
首先，行为模型是对人类或其他智能体行为进行建模和描述的重要工具。在社会科学、心理学和人工智能等领域中，研究者们致力于探索人类行为和决策背后的规律和原因。通过建立行为模型，研究人员可以更好地理解人类行为的动机和影响因素，并据此预测和解释人们在特定情境中的行为。
行为模型可以基于多种方法和理论来构建。一种常见的方法是使用计算模型，即使用数学和计算机模拟来描述和预测行为。例如，在经济学领域，研究人员利用经济学原理和数学模型来预测人们的消费行为和市场反应。在心理学领域，研究人员使用认知模型来分析人类思维和决策的过程。这些模型不仅能提供对个体行为的解释，还能揭示出社会行为的规律和趋势。
对于规则模型，它们主要规定了一系列具体的行为准则和规则，以指导人们在特定情境中的行为。规则模型可以分为正式规则和非正式规则两类。正式规则指的是法律、制度和组织等明确规定的行为准
则，如交通规则、公司制度、法律法规等。非正式规则则更多地指社
会约定俗成的行为准则，如礼仪、道德规范以及习惯等。
规则模型的存在和应用，使得社会秩序和稳定得以维持。它们为
个体提供了明确的行为指导，使人们在不同情境中能够遵循共同约定
的规则，减少冲突和不确定性。例如，交通规则的存在使得车辆和行
建立数学模型的方法、步骤
§16.3 建立数学模型的方法、步骤、特点及分类
[学习目标]
1.能表述建立数学模型的方法、步骤；
2.能表述建立数学模型的逼真性、可行性、渐进性、强健性、可转移性、非预制性、条理
性、技艺性和局限性等特点；；
3.能表述数学建模的分类；
4.会采用灵活的表述方法建立数学模型；
5.培养建模的想象力和洞察力。
一、建立数学模型的方法和步骤
—般说来建立数学模型的方法大体上可分为两大类、一类是机理分析方法，一类是测试分析方法．机理分析是根据对现实对象特性的认识、分析其因果关系，找出反映内部机理的规律,建立的模型常有明确的物理或现实意义.§16.2节的示例都属于机理分析方法。测试分折将研究对象视为一个“黑箱”系统，内部机理无法直接寻求，可以测量系统的输人输出数据、并以此为基础运用统计分析方法，按照事先确定的准则在某一类模型中选出一个与数据拟合得最好的模型。这种方法称为系统辨识(System Identification)．将这两种方法结合起来也是常用的建模方法。即用机理分析建立模型的结构，用系统辨识确定模型的参数．
可以看出，用上面的哪一类方法建模主要是根据我们对研究对象的了解程度和建模目的决定的．如果掌握了机理方面的一定知识，模型也要求具有反映内部特性的物理意义。那么应该以机理分析方法为主．当然,若需要模型参数的具体数值，还可以用系统辨识或其他统计方法得到．如果对象的内部机理基本上没掌握，模型也不用于分析内部特性,譬如仅用来做输出预报，则可以系统辩识方法为主．系统辨识是一门专门学科，需要一定的控制理论和随机过程方面的知识．以下所谓建模方法只指机理分析。
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带你认识行为建模
一、行为建模的基本概念
随着计算机技术和网络技术的发展，分布式仿真技术在军事、民用等领域得到了广泛的应用。我们知道仿真是建立在建模的基础之上的，只有设计出反映研究对象的真实有效的模型，仿真结果才是可信的。
一般而言，可以将仿真中的计算机建模分为以下两种主要类型：一是数学模型（或物理模型）；二是行为模型。前者主要反映研究对象的物理本质及其内在的工作机理，如系统的动力学模型、传感器模型、武器系统的火控模型和毁伤评估模型等，这一类模型的实现方法比较成熟，主要有连续系统的微分方程组或差分方程组建模、离散事件系统建模等，对于此类模型，相关的参考文献很多，这里不做过多的介绍。下面，我们将重点讨论行为建模问题。
目前，计算机生成兵力（Computer GeneratedForces）建模已成为分布式仿真领域的一个重要研究方向，在民用领域又称为计算机生成人员（CGA）建模，其建模思想和实现方法、技术是一致的，只是应用方向不同。
那么，什么是CGF呢？它是指用计算机模型来实现参与仿真的作战人员或武器系统等仿真对象，其目的在于减少真实作战人员和武器装备的参与，降低系统的代价。虽然它也包含上面介绍的数学模型的实现，但主要的研究工作都集中在行为建模方面。
所谓行为建模，按照美国国防部的定义，它是指“对在军事仿真中需要表示的人的行为或表现进行建模”。由于仿真的规模越来越大，仿真对象的模型越来越复杂，原有的建模方法已无法满足当前的需求，尤其是在军用仿真领域，随着C~3I 系统的应用，仿真中行为建模的重要性日益突出。
二、行为建模的发展情况
行为建模是人工智能技术在仿真领域的应用，由于军事、航空航天等领域的需求牵引，20世纪80年代以来，陆续出现了一些应用较为成功的典型建模环境和系统，如：
1．由密歇根大学开发成功的基于符号表示和规则推理的Agent建模环境Soar，利用这一环境，可以建立行为模型的规则库和推理引擎，从而有效地实现行为建模。
2．由美国陆军STRICOM资助，分别由LoralSystem公司和Saic公司研制的半自主兵力生成系统ModSAF和CCTT SAF，在美国军方的许多仿真系统都得到了成功的应用，前者的行为模型采用有限状态机实现，后者由基于规则的知识来表示。目前，美国军方正以这两个系统为基础，开发一个更为通用的SAF系统OneSAF。
3．仿真标准化组织SISO每年召开一次有关CGF建模和人的行为表示的会议，借以推动行为建模在仿真领域的研究和应用，迄今已召开了九届。
三、基于Agent的建模框架
基于Agent的建模框架。一般包含以下三个阶段：感知部分，用来接受外界的信息；认知处理部分，包括形势评估、决策制定、规划、学习等；行为输出部分，输出行为并对外界环境加以影响。在认知处理部分，还需要与工作存储器（存放CGF对象获取的当前信息）、长期存储器（存放CGF对象已有的知识或任务等）进行交互。
其中，行为建模就是指对图中认知处理所包含的几个部分进行建模，下面我们将对每一部分所涉及的建模技术进行讨论。
1．实现形势评估模型的常见技术
认知过程中的形势评估是对当前所处形势的估计以及对未来形势的预测，它的实现技术主要包括：
黑板系统：在黑板系统中，当前的状态被分解成不同的部分，并添加到黑板上的适当位置，利用这些信息就可以对当前的形势作出分析，并对未来的发展进行预测，所得到的分析和预测结果也添加到黑板上。
专家系统：即产生式规则系统，它主要包含三个部分：规则库、事实库和推理引擎，在实际进行形势评估时，它遵循“匹配──选择──应用”这样一个循环机制。目前，比较成熟的仿真系统的形势评估模型大多采用这一技术。
基于范例的推理机制：它的工作原理是系统的知识用一组范例库来表示，每一个范例都用一组特征来表示，知识库中的所有范例具有同样的数据结构，这样，当新的形势（目标范例）出现时，便可将它与范例库中的所有范例进行比较，再依据一定的相似性度量原则，找出与其最接近的范例，来实现形势评估的目的。
贝页斯信任网技术：这一技术的理论依据是贝页斯定理，当已知状态S的先验概率，且观察到S的相关事件E，则可计算出S的后验概率。它能够适用的情况是系统的推理过程。
2．实现决策制定的常见技术
在决策制定的实现技术中，上述形势评估的一些技术，如专家系统、贝页斯信任网也是可以采用的。以下将重点讨论基于效用理论的决策，状态的效用值是用效用函数进行计算的，它是状态的非线性函数。在人工智能中，决策理论可以看做是效用理论和概率论的结合。
基本的效用理论：假设在当前的状态下，采用的决策方案为Ai，产生的可能状态为Sj，每一状态的效用值是U（Sj），概率是Pj，则该决策的期望效用值E（Ai）＝∑Pj U（Sj），期望效用值最大的方案即为当前的最佳决策。
多属性效用理论：当影响效用值的因素不止一个时，就需要采用适当的方法来计算效用值，在各属性满足互斥条件，即各自产生的效用值互相独立时，可以采用加法的形式计算效用值。
随机效用模型：上面所介绍的两种效用理论，往往体现不出决策的灵活性和可变性，随机效用模型通过引入相关的随机变量来计算效用值，从而能够实现更为真实的决策效果。
3．实现规划模型的常见技术
规划在作战仿真中，就是部队行动方案的制定，其模型的实现技术主要包含以下四种：
产生式规则或决策表方法：这是规划模型采用最多的技术，其中的规则和决策表都是建立在作战条例的基础之上的，不足之处是对于规则库或决策表中不存在的情况无法进行处理。
组合式搜索或遗传算法：这一方法一般用作一些规划决策模型的辅助手段，能够产生完整的规划方案，而且在遇到新的情况下，可以规划出新的方案，缺点是进行复杂的规划时计算代价太高，无法用于实时的行为建模当中。
采用规划模板或基于范例的推理：规划模板在与作战条例保持一致的前提下，可以用来将部队的作战任务规划成更为详细的行动计划。基于范例的推理机制前面已经介绍过，这两种方法采用的都是经验知识，符合人的行为特点，但其灵活性和适应性较差。
基于仿真的规划方法：这一方法并不产生规划结果，它主要依靠对可供选择的规划方案进行快速仿真，来实现对这些规划方案的快速评估、修改、细化以及优化等，因此它更多地用于对具有不同行动方案的军事演习进行建模和评估。
4．实现学习模型的常见技术
学习过程是认知处理过程的重要组成部分，但同时在CGF的行为建模中，它也是最难实现的一个部分。目前的大多数仿真系统中都还不具备学习这一功能，即使有，也只是在局部进行了实现。今后学习模型的建立不仅是CGF中的行为建模，也是整个人工智能领域研究的重点。这里，我们将对一些常见的实现技术进行介绍。
基于规则的模型：它的工作原理是当一个新的情况或者某一冲突出现时，现有的规则无法解决，这时就启动一问题求解过程来进行求解，这一新的情况和问题求解的结果便构成一个新的规则，将其添加到规则库中，即完成了学习过程。由