41第四章多主体系统仿真的软件工具
多主体仿真工具(张发)
5. 专用仿真工具
专门针对某类复杂系统编制相应的软件 包/类库/工具等， 这些工具只针对这些特定类型的复杂系 统，通过输入参数、自定义规则等驱动 程序运行，为研究这些特定系统提供了 方便。
二、目前的仿真工具
种类繁多、特点各异 目前公开的与复杂系统仿真相关的工具 有上百种，并且呈继续增加趋势。
复杂系统仿真工具简介
回绕影响主体移动时是否穿越边界
（3）仿真推进
仿真推进是通过不断重复执行某个例程实现的 至少要有初始化例程和仿真执行例程
初始化例程实现对模型初始状态的设置，生成所需 的turtles，设置其状态。 仿真的执行通过例程go实现，在go例程中编写所 需执行的各种指令，完成一个仿真步的工作。 需要在Interface页中建立一个按钮与go例程相联 系，该按钮是一个永久（forever)按钮，点击后将 不断重复执行go例程，直到遇到stop指令或用户再 次点击该按钮则仿真终止。
to setup-patches ;;命令所有patches执行指令set pcolor green ;;该指令将patch颜色设置为绿色 ask patches[set pcolor green] end to setup-turtles create-turtles 100 ask turtles[setxy random-xcor random-ycor] end
一个patch上也可以同时有多个turtles。 实际上对turtle而言，空间是连续的。
拓扑结构
根据在水平和垂直方向边界是否进行回 绕(wrap) ，形成四种结构
环面（torus），默认结构 盒子（box） 垂直柱面（vertical cylinder） 水平柱面（horizontal cylinder）
各大仿真软件介绍（包括算法,原理）
各大仿真软件介绍（包括算法,原理）各大仿真软件介绍(包括算法,原理).txt本文由092011235贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。
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各大仿真软件介绍（包括算法，原理）各大仿真软件介绍（包括算法，原理）声明:以下全来自于网络随着无线和有线设计向更高频率的发展和电路复杂性的增加，对于高频电磁场的仿真，由于忽略了高阶传播模式而引起仿真的误差。
另外，传统模式等效电路分析方法的限制，与频率相关电容、电感元件等效模型而引起的误差。
例如，在分析微带线时，许多易于出错的无源模式是由于微带线或带状线的交叉、阶梯、弯曲、开路、缝隙等等，在这种情况下是多模传输。
为此，通常采用全波电磁仿真技术去分析电路结构，通过电路仿真得到准确的非连续模式S 参数。
这些EDA 仿真软件与电磁场的数值解法密切相关的，不同的仿真软件是根据不同的数值分析方法来进行仿真的。
通常，数值解法分为显示和隐示算法，隐示算法（包括所有的频域方法）随着问题的增加，表现出强烈的非线性。
显示算法（例如 FDTD、 FIT 方法在处理问题时表现出合理的存储容量和时间。
本文根据电磁仿真工具所采用的数值解法进行分类，对常用的微波 EDA 仿真软件进行论述。
2．基于矩量法仿真的微波EDA 仿真软件基于矩量法仿真的EDA 软件主要包括ADS （Advanced Design System）、Sonnet 电磁仿真软件、IE3D 和Microwave office。
2.1 ADS 仿真软件Agilent ADS(Advanced Design System)软件是在 HP EESOF 系列 EDA 软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件，是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件，是为系统和电路工程师提供的可开发各种形式的射频设计，对于通信和航天／防御的应用，从最简单到最复杂，从离散射频／微波模块到集成 MMIC。
复杂系统仿真软件
软件名称用途
IBM SPSS Modeler 数据挖掘工具（原来的clementine）。
信息管理专业开数据挖掘课，以及市场营销的客户关系管理等都可以使用这个软件。
AMOS结构方程软件。
ArcGIS 具有强大的地图制作、空间数据管理、空间分析、空间信息整合、发布与共享的能力。
AnyLogic AnyLogic，是一款应用广泛的，对离散，连续和混合系统建模和仿真的工具。
它的应用领域包括：控制系统，交通，动态系统，制造业，供给线，后勤部门，电信，网络，计算机系统，机械，化工，污水处理，军事，教育等等。
AnyLogic是一款独创的仿真软件，它以最新的复杂系统设计方法论为基础，是第一个将UML语言引入模型仿真领域的工具，也是唯一支持混合状态机这种能有效描述离散和连续行为的语言的商业化软件。
参考网址价格/products/dec/modeler/index.htm61000、108000 /products/stat/amos/index.htm21000 /softwareproduct/ArcGIS/
/anylogic/why_anylogic/
备注
61000 （10用户，教师包）108000（教学包，最多20用
户同时使用）
21000（10用户）。
PROTEUS仿真软件及其应用
Proteus 是一个基于 ProSPICE混合模型仿真 器，完整的嵌入式系统 软、硬件设计仿真平台。 ISIS——智能原理图输 入系统，系统设计与仿 真的基本平台。 ARES ——高级PCB布线 编辑软件。
PROTEUS原理图示例：PWM电机控制
CPU可加载程序运行
动态器件使仿真直观生动
混合显示仿真图表
20. Transducers 传感器共有2个分类，如下表所示。
21. Transistors 晶体管共有8个分类，如下表所示。
设计输出
PROTEUS
ARES应用——预览功能
Proteus7支持PCB板的三维预览，便于观察器件布局和 展示设计结果，用户还可以自建3ds格式的3D显示模型。
元件三维预览 PCB三维预览
PCB板
附录：元件库各子类简介
1. Analog ICs 模拟集成器件共有8个子类，如下表所示。
2. Capacitors 电容共有23个分类，如下表所示。
④
根据需要，使用旋转及镜像按钮确定元器件的方位 。
3. 放置ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器件
部分显示单元
附中第14类光电器件找到
4. 连线
5. 仿真
①
纯硬件电路可以直接通过单击仿真按钮
开始仿
真。
②
带CPU系统需要下载程序后才能运行。 将事先准备好的仿真程序调试文件或目标文件下载到
CPU芯片中。
实例：纯硬件电路动态仿真
2. 打开和保存设计文件
选择【File】→【Open Design】菜单项; 在“查找范围”下拉列表框中选择目标查找路径，单击 列表框中对应的设计选项，然后单击“打开”按钮，即 可打开相应的设计文件;
仿真模型设计与分析的软件工具指南
仿真模型设计与分析的软件工具指南为了提高产品质量和效率，仿真模型设计与分析成为了现代工程领域的重要手段。
通过使用专业的仿真软件工具，工程师可以模拟和分析各种系统，以评估性能、优化设计和预测结果。
本文将介绍几种常用的仿真模型设计与分析软件工具，包括ANSYS、MATLAB、SolidWorks以及Simulink。
1. ANSYSANSYS是一种广泛应用于多个工程领域的有限元分析软件。
它具有强大的建模和分析能力，可用于结构分析、流体力学分析、热分析等。
ANSYS提供了丰富的功能模块，使得用户可以根据实际需求进行模型设计与分析。
使用ANSYS，工程师可以快速创建复杂的几何模型并进行各种物理场仿真，从而优化产品设计和验证设计方案的可行性。
2. MATLABMATLAB是一种高级数值计算和可视化环境，广泛使用于科学和工程计算领域。
MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，用于建立数学模型、进行数据分析和可视化。
对于仿真模型设计与分析，MATLAB可以通过建立数学模型来评估和优化系统性能。
此外，MATLAB还具有强大的仿真和试验数据处理功能，使得用户可以在一个平台上完成整个仿真流程。
3. SolidWorks作为一款流行的三维计算机辅助设计（CAD）软件，SolidWorks不仅可以用于设计实体模型，还可以进行仿真模型设计与分析。
SolidWorks提供了专门的仿真模块，可用于虚拟测试产品的性能和可靠性。
工程师可以使用SolidWorks进行结构强度分析、动力学仿真、多物理场仿真等，以验证和优化设计方案。
4. SimulinkSimulink是MATLAB的一个功能强大的扩展工具箱，专门用于建立、仿真和分析动态系统的模型。
Simulink提供了集成的图形化界面，使得用户可以方便地设计和分析控制系统、信号处理系统和通信系统等。
利用Simulink可以实现从系统建模到仿真实验的全过程，帮助工程师更好地理解系统行为和优化系统性能。
计算机仿真和模拟的方法和工具
计算机仿真和模拟的方法和工具计算机仿真和模拟是指利用计算机软件和硬件来模拟和重现现实世界的某种情境或系统的过程。
它是一种强有力的工具，广泛应用于各个领域，如工程、科学、医药、经济等。
本文将介绍计算机仿真和模拟的方法和工具。
一、数学建模数学建模是计算机仿真和模拟的基础，通过对现实问题进行抽象和理论化，将其转化为数学方程和模型。
数学建模能够对现实问题进行描述和分析，并为计算机仿真提供了数学基础。
1. 线性模型线性模型是一种简单而常用的数学模型，它基于线性关系进行建模。
线性模型可以用于描述各种线性系统，如电路系统、运输系统等。
在计算机仿真中，线性模型可以通过编写线性方程组来实现。
2. 非线性模型非线性模型是指不能用一个简单的线性关系来表示的模型。
非线性模型在实际问题中更为常见，如生态系统、气候系统等。
计算机仿真中，非线性模型需要使用数值计算方法（如迭代法）来求解。
3. 统计模型统计模型是通过对数据的统计分析建立的模型，用于预测和分析未知的现象。
统计模型常用于金融市场预测、医学研究等领域。
计算机仿真中，可以通过随机数生成和概率分布函数模拟统计模型。
二、仿真软件计算机仿真和模拟需要借助各种专业的仿真软件来实现。
下面介绍几种常用的仿真软件。
1. MatlabMatlab是一种数学计算和仿真软件，被广泛用于科学计算和工程仿真。
它具有强大的数学建模能力和丰富的函数库，可以用于线性和非线性模型的建模与仿真。
2. SimulinkSimulink是Matlab的一个附加模块，用于建立和仿真动态系统模型。
Simulink使用图形化界面来进行建模和仿真，使得模型的构建更加直观和方便。
3. ANSYSANSYS是一种通用的有限元分析软件，可以用于工程结构和流体等领域的仿真。
它提供了强大的建模和分析功能，可以模拟各种复杂的物理现象。
4. COMSOL MultiphysicsCOMSOL Multiphysics是一种多物理场有限元分析软件，广泛应用于科学和工程领域。
多主体模拟技术简介
多主体模拟技术简介多主体模拟（multi-agent simulation）是一种新兴的建模仿真技术，得到了各方面的关注，本章首先概述它的理论背景，而后简单介绍一种大型多主体微观模拟经济系统——Aspen，最后介绍在各种领域均取得了很好应用效果的通用多主体模拟软件平台——Swarm软件。
第一节多主体模拟的理论背景多主体模拟产生的理论背景是复杂适应系统理论的兴起和发展，它也是考察复杂适应系统的最主要手段。
一、复杂适应系统理论的由来复杂适应系统（Complex Adaptive System，简称CAS）产生于人们对复杂性的研究，而说到复杂系统的研究，就不能不提到圣达菲研究所（Santa Fe Institute）。
圣达菲研究所的创始人考恩（George Cowan）于1984年联合一大批各方面的专家对复杂性问题进行了讨论，包括诺贝尔经济学奖得主阿罗，诺贝尔物理学奖得主盖尔曼和安德森等等。
在此次会议上，各领域的专家找到共同的研究兴趣，也就是复杂系统。
在不同学科领域内均存在大量复杂系统，它们之间存在相当程度的相似性，然而以往还原论的科学研究思维难以对它们加以整体把握。
科学研究中存在的条块分割、缺少交流现象也使得人们难以综合各方面知识。
为此与会者一致同意设立圣达菲研究所，作为对复杂性的一个研究中心。
其特色是使各种差异极大的学科能开展共同研究，创建了一个包容性极强，不受传统的资金分配、成果认定体制约束的研究场所。
为此圣菲研究所吸引了全世界大量优秀的人才进入，从事短期的交流合作，成为新思想、新概念的发源点，而圣达菲研究所也在前不久被评为全美最优秀的5个研究所之一。
得益于这种研究环境，霍兰（J. Holland）于1994年圣达菲研究所成立10周年时的讨论会上首次提出了复杂适应系统的概念，他也是遗传算法（genetic algorithm）的创建者。
二、复杂适应系统的基本思想复杂适应系统的概念是从自然界和人类社会中各种复杂系统的观察而产生的一种概念，它的产生也得益于对以往科学研究实践中所遇到问题的反思。
建筑工程仿真软件
建筑工程仿真软件
在建筑工程领域中，仿真软件具有重要的作用。
仿真软件可以模拟建筑结构的设计与施工过程，以便有效地评估和优化建筑方案。
以下是几款常见的建筑工程仿真软件：
1. AutoCAD：AutoCAD是一款广泛应用于建筑行业的绘图软件。
它可以用于绘制建筑平面图、立面图以及剖面图，帮助建筑师和设计师更好地呈现和交流设计方案。
2. Revit：Revit是一款三维建模软件，广泛应用于建筑信息模型（BIM）设计。
它可以实现建筑设计、结构分析和施工图纸的一体化，提高建筑项目的协调性和效率。
3. ETABS：ETABS是一款用于结构分析和设计的软件，可用于分析建筑结构的静力和动力特性。
它可以进行各种静态和动态分析，包括地震响应谱分析，帮助工程师优化结构设计。
4. SAP2000：SAP2000是一款广泛应用于结构设计和分析的软件。
它具有强大的分析功能，可以进行线性和非线性分析，并提供详细的结果和报告，帮助工程师评估建筑结构的安全性和性能。
5. ANSYS：ANSYS是一款通用的有限元分析软件，可用于建筑结构的力学分析。
它可以模拟各种物理现象，包括传热、流体力学和结构动力学等，帮助工程师更全面地了解建筑结构的性能。
这些建筑工程仿真软件能够有效提高建筑项目的设计质量和施工效率，是建筑师和工程师们不可或缺的工具。
通过使用这些软件，可以更好地模拟和分析建筑结构，在提高建筑物性能的同时，节约成本并减少风险。
各大仿真软件介绍
各大仿真软件介绍在大规模仿真软件领域，有几个主要的软件平台被广泛应用于不同领域的仿真研究和工程应用中，包括MATLAB/Simulink、Ansys、Arena、AnyLogic和CESM等。
下面将对这些软件进行详细介绍。
MATLAB/Simulink是一个广泛应用于工程和科学计算领域的仿真环境。
它提供了一个强大的环境，支持建模、仿真和分析复杂的系统。
MATLAB/Simulink可以用于各种不同的领域，包括信号处理、控制系统、通信系统等。
其背后的核心原理是基于数值计算和模型预测控制的算法。
MATLAB/Simulink的主要特点是具有灵活性和可扩展性，用户可以使用内置的函数库或自定义函数来建立模型，并使用不同的算法进行仿真和分析。
Ansys是一个多物理场有限元仿真软件，用于解决工程领域中的结构分析、流体力学、电磁场等复杂问题。
Ansys的核心原理是通过将实际物理问题离散为有限的数学单元，并使用有限元法求解。
Ansys能够通过对应用场景的建模和网格划分，得到结构应力、位移、温度分布等物理量的计算结果。
Ansys的特点是具有高精度的数值计算和广泛的物理模型库，能够模拟各种不同类型的工程问题。
Arena是一种离散事件仿真软件，用于建模和模拟离散事件系统的运行。
它适用于各种各样的系统，包括生产线、物流系统、医院等。
Arena的核心原理是通过建立离散事件模型，模拟系统中事件的时序和相互作用，从而评估系统性能和进行优化。
Arena使用基于代理模型的算法，它通过对系统中的事件进行建模，并在仿真中模拟事件的触发和响应过程。
Arena的特点是能够对复杂系统进行快速的建模和分析，并且提供了一系列的分析工具，帮助用户评估和优化系统性能。
AnyLogic是一种多方法仿真软件，它可以同时支持离散事件仿真、系统动力学仿真和基于代理的仿真。
AnyLogic的核心原理是将不同的仿真方法结合在一起，从而可以建立更为准确和全面的仿真模型。
几款仿真软件的分析
几款仿真软件的分析仿真软件是一种利用计算机技术模拟真实世界情况的工具，可以对各种系统、过程或行为进行模拟和分析。
在不同领域中，仿真软件都发挥着重要作用，如工业制造、城市规划、交通管理、医疗系统等。
本文将对几款常用的仿真软件进行分析。
1. AnyLogicAnyLogic是一款具有多种仿真方法支持的综合性仿真软件。
它提供离散事件仿真、系统动力学仿真和基于代理的仿真等多种仿真方法，适用于模拟复杂的动态系统。
AnyLogic具有用户友好的建模工具，可以通过图形化界面和多种编程语言进行建模和分析。
它还具有可视化效果好、可扩展性强等特点，在工业、物流、城市规划等领域得到广泛应用。
2. ArenaArena是一款专注于离散事件仿真的软件，由Rockwell Automation 公司开发。
它提供了直观的建模界面和大量的仿真组件，使用户可以轻松地构建和分析复杂的离散事件模型。
Arena具有强大的统计功能，可以对仿真结果进行详细的分析和优化。
它适用于制造业、服务业、供应链管理等领域，在生产线优化、物流规划等方面发挥重要作用。
3. SimioSimio是一款集离散事件仿真和系统动力学仿真于一体的综合性仿真软件。
它具有灵活的建模工具和强大的仿真能力，可以帮助用户快速构建复杂的模型并进行分析。
Simio还具有可视化效果好、可嵌入其他系统等特点，使其在物流规划、运营管理、供应链优化等领域具有广泛应用。
4. Solidworks SimulationSolidworks Simulation是一款基于有限元（FEA）分析的仿真软件，由达索系统公司开发。
它可以对结构、流体、热分析等进行模拟和分析，可用于设计验证、产品优化等方面。
Solidworks Simulation具有强大的建模和网格生成功能，能够处理复杂的几何形状和边界条件。
它还可以与Solidworks CAD软件无缝集成，使工程师能够在同一个环境下进行建模和仿真。
几种常用的仿真工具
几种常用的仿真工具 em-plante automod witness flexsim几种常用的仿真工具1）eM-PlanteeM-Plant是Tecnomatix公司一个生产过程仿真软件系统，可以对各种规模的工厂和生产线，包括大规模的跨国企业，建模、仿真和优化生产系统，分析和优化生产布局、资源利用率、产能和效率、物流和供需链，以便于承接不同大小的订单与混和产品的生产。
它使用面向对象的技术和可以自定义的目标库来创建具有良好结构的层次化仿真模型，这种模型包括供应链、生产资源、控制策略、生产过程、商务过程。
用户通过扩展的分析工具、统计数据和图表来评估不同的解决方案并在生产计划的早期阶段做出迅速而可靠的决策。
主要特点：可裁剪工厂模块；与CAD、CAPE、ERP和数据库系统实时通讯和集成；客户化用户接口；使用遗传算法(genetic algorithms)对系统参数进行自动优化；适合于专用加工应用如白车身车间、喷漆车间、工作车间的应用对象库；在面向对象的用户环境中建立、更新和维护模型；可重复使用的工程模型。
2）AutomodAutomod是目前市面上比较成熟的三维物流仿真工具。
主要包括了三大模块：AutoMod、AutoStat和AutoView。
AutoMod模块提供给用户一系列的物流系统模块来仿真现实世界中的物流自动化系统。
主要包括输送机模块（辊道、链式），自动化存取系统（立体仓库、堆垛机），基于路径的移动设备（AGV 等），起重机模块等。
AutoStat模块为仿真项目提供增强的统计分析工具，由用户定义测量和实验的标准，自动在AutoMod的模型上执行统计分析。
主要特点：基于发展策略运算法则的最优化分析，用户为得到更好的模型来定义输出审核，多CPU并行计算等；AutoView可以允许用户通过AutoMod模型定义场景和摄像机的移动，产生高质量的AVI格式的动画；用户可以缩放或者平移视图，或使摄像机跟踪一个物体的移动，如叉车或托盘的运动；AutoView可以提供动态的场景描述和灵活的显示方式。
模拟电子技术基础知识电路仿真与分析工具介绍
模拟电子技术基础知识电路仿真与分析工具介绍在现代电子技术领域，电路仿真与分析工具是非常重要的工具，它们可以帮助工程师进行各种电路设计和分析工作。
本文将介绍几种常用的电路仿真与分析工具，以及它们的应用场景和特点。
一、MultisimMultisim是一款功能强大的电路仿真软件，由美国国家仪器（National Instruments）公司开发。
它具有直观的用户界面和丰富的元件库，可以模拟各种模拟和数字电路。
Multisim支持SPICE （Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）模型，并且可以与NI的硬件设备实现无缝连接，方便进行实验验证。
Multisim的优点在于其强大的仿真能力和较为友好的用户界面。
通过Multisim，用户可以快速地搭建和仿真电路，并进行参数分析、波形显示等功能。
此外，Multisim还支持多种输出格式，包括示波器显示、数据采集和报告生成，方便工程师进行后续分析和报告撰写。
二、Cadence PSpiceCadence PSpice是Cadence Design Systems公司推出的一套专业的电路仿真和分析工具。
PSpice具有强大的仿真引擎和丰富的元件库，可以模拟各种复杂的模拟和混合信号电路。
它支持SPICE模型，同时也提供了更为精确的参数模型，满足不同电路设计需求。
PSpice的特点之一是其强大的分析能力。
它支持各种分析方法，包括直流分析、交流分析、时域分析和频域分析等。
此外，PSpice还提供了电路优化功能，可以帮助工程师优化电路性能，并自动生成报告。
三、TINATINA（This Is Not Another)是一款功能全面的电路仿真软件，由DesignSoft公司推出。
TINA提供了直观的图形界面和丰富的元件库，适用于各种电路设计和分析任务。
它支持SPICE模拟和教学模式，非常适合电子技术初学者。
TINA的一个显著特点是其多功能性。
几款仿真软件的分析
几款仿真软件的分析近年来，随着科技的快速发展，仿真软件逐渐成为各行各业中不可或缺的工具。
仿真软件能够通过建模、仿真、分析等功能，帮助用户预测和优化系统的性能，并提供决策支持。
本文将对几款常用的仿真软件进行分析，包括MATLAB/Simulink、Arena、ANSYS和SolidWorks。
MATLAB/Simulink是一款功能强大的仿真软件，广泛应用于工程和科学领域。
它的优势在于具备良好的可视化界面、强大的计算能力和灵活性。
Matlab主要用于数值计算和数学分析，而Simulink则适用于系统建模和仿真。
该软件支持多种编程语言，包括C、C++和Java等，可以实现多种功能，如滤波、控制算法和图像处理等。
Simulink拥有丰富的模块库，用户可以选择合适的模块进行系统建模，包括控制系统、信号处理、通信系统等。
此外，MATLAB/Simulink还有很多工具箱，如机器学习工具箱、神经网络工具箱等，可以进一步扩展其功能。
ANSYS是一家知名的工程仿真解决方案提供商，其软件被广泛应用于结构力学、流体力学、电磁场等领域。
ANSYS的优势在于强大的分析能力和精确的模拟结果。
它能够对复杂的工程问题进行建模和仿真，预测系统的性能和行为。
ANSYS提供了多种建模功能，如有限元分析、流体力学分析、热力学分析等，可以满足用户对不同领域的仿真需求。
该软件还支持多物理场耦合仿真，用户可以同时考虑结构力学、热传导和流动等多个因素。
此外，ANSYS还有丰富的后处理工具和优化算法，可以帮助用户分析仿真结果和优化设计。
SolidWorks是一款广泛应用于机械工程和产品设计领域的三维CAD软件。
它的优点在于集成了建模、装配和仿真等功能，用户可以在同一个平台上完成整个设计流程。
SolidWorks具有直观的用户界面和丰富的建模工具，可以帮助用户快速创建复杂的三维模型。
此外，该软件还提供了动力学仿真和结构分析的功能，用户可以通过添加运动学约束和加载条件来模拟系统的行为。
几款电路仿真软件的对比分析
几款电路仿真软件的对比分析电路仿真软件是电子工程师进行电路设计和验证的重要工具，它可以帮助电子工程师模拟和分析电路的性能，从而提高设计的效率和准确性。
常见的电路仿真软件有Cadence OrCAD、Ansys Simplorer、LTspice、Multisim等。
本文将对这几款电路仿真软件进行对比分析。
首先，我们来看Cadence OrCAD。
OrCAD是一套非常受欢迎的电路设计与仿真工具，它提供了完整的电路设计流程，包括原理图绘制、模拟仿真、PCB设计和布局等。
OrCAD的仿真功能强大，支持SPICE模型和大量的库元件，用户可以通过仿真分析电路的性能，比如频率响应、电流电压波形等。
此外，OrCAD的界面友好，使用起来比较简单，并且有丰富的学习资源和社区支持。
接下来是Ansys Simplorer。
Simplorer是Ansys公司推出的一款专业的多领域系统级仿真工具，它能够对多个物理领域进行耦合仿真，包括电气、机械、流体等。
Simplorer具备高级建模和仿真功能，可以模拟和分析复杂的系统级电路，并提供详细的高级统计和优化分析。
此外，Simplorer还支持基于脚本的自动化仿真和批量仿真，帮助用户快速完成复杂系统级电路的验证。
再来看LTspice。
LTspice是一款免费的电路仿真软件，由Linear Technology（现已被ADI收购）开发。
尽管LTspice的功能相对较简单，但它仍然被广泛使用，特别适用于设计一些简单的模拟电路和开关电源等。
LTspice提供了易于使用的界面和快速的仿真速度，用户能够快速通过仿真来验证其设计方案。
此外，LTspice还内置了大量的元件模型，支持自定义元件模型和参数设置。
最后是Multisim。
Multisim是国际仪器（NI）公司的一款知名电路仿真软件，是一种面向教育和研究的工具。
Multisim提供了强大的电路仿真能力，支持基于SPICE的模型，并且具有完整的元件库。
多方法系统仿真软件AnyLogic(新)
AnyLogic技术优势（续）
• 3、完全基于Java开发，建模环境定制于流 行的软件开发工具Eclipse；支持几乎所有 Java应用，能够利用丰富的Java资源。 • 4、可以导出模型，脱离软件环境在互联网 上运行或集成到其他程序中。 • 5、用户可以通过二次开发，制作自己的用 户控件库。
AnyLogic技术优势（续）
示例：银行
• 一个简单的案例：
•平均每小时10位客户 •柜台只有一名柜员 •平均服务时间为5分钟
• 我们想找出：
•排队平均等待时间 •[可以从此推导出的其他指标]
• 你将花费几秒钟找到解析解：
平均等待时间*
b w 1 b
2
，其中
- 到达速率 b - 平均服务时间
* 这只适用于泊松流客户（以恒定速率独立到达）和指数分布的服务时间。
通信案例
通信案例（续）
• 输入
– 包括固定节点（绿色信号源、黄色中继和蓝色 接收端）和移动节点（在区域内活动的人和路 过的车） – 各种节点的数量和位置 – 每种节点有各自的传输半径、传输速度和连接 时间等参数 – 移动节点有移动速度，人有活动区域范围，车 有间隔频率 – 数据包大小和产生频率的规则
多方法系统仿真软件AnyLogic
北京格瑞纳
AnyLogic公司
ACP-IT SimPlan Tonbeller
The AnyLogic Company
DSE Consulting IBN LDM Shabihpardazan 5th Thinking
北京格瑞纳 TechSupport AtWorthMgmt Pitotech
AnyLogic多方法建模
AnyLogic多方法建模
各大仿真软件介绍
各大仿真软件介绍目前市面上有许多大型的仿真软件，以下是其中几个比较知名的仿真软件以及它们的算法和原理介绍。
1. AnsysAnsys是一款主要用于结构分析、流体分析和电磁分析的大型有限元分析软件。
它采用有限元方法进行建模和求解，通过将连续物体划分为有限数量的离散元素，将复杂的物理问题离散化为一系列简单的线性代数问题。
Ansys具有强大的分析功能和广泛的应用领域，在工程仿真领域得到了广泛的应用。
2. SimulinkSimulink是一款强大的数据流程仿真环境，用于建模、仿真和分析各种动态系统。
它基于数据流图的模型，可以方便地建立输入和输出之间的关系，使用图形化的方式进行仿真。
Simulink内置了许多常用的算法和模型，可以快速建立各种系统的仿真模型，例如控制系统、通信系统等。
3. solidThinkingsolidThinking是一个由浅入深的全能CAE软件，内含结构、流体、模态、温度分析器和拓扑优化系统。
它采用有限元法进行建模和求解，可以进行多物理场耦合分析。
通过拓扑优化系统，solidThinking可以对结构进行优化设计，实现结构材料的最优分布，减少结构重量和材料成本。
4. MatlabMatlab是一种用于科学计算、数据分析和可视化的高级编程语言和环境。
它提供了各种各样的数学和工程计算函数，可以用于解决各种复杂的数学和工程问题。
Matlab中的仿真工具箱提供了许多专门用于仿真的函数和工具，可以进行各种仿真实验和数据分析。
5. COMSOL MultiphysicsCOMSOL Multiphysics是一款基于有限元方法的多物理场仿真软件。
它可以进行多物理场耦合的仿真分析，如结构力学、电磁场、流体力学、传热和化学反应等。
COMSOL Multiphysics提供了丰富的物理模型和数值求解器，可以进行各种复杂的仿真分析。
总之，这些大型仿真软件都是借助各种数学算法和物理模型来模拟和分析各种复杂的工程和科学问题。
Ansys多体动力学仿真软件：RecurDYN介绍
Ansys 多体动力学仿真软件：RecurDYN 介绍传统的动力学分析软件对于机构中普遍存在的接触碰撞问题解决的远远不够完善，其中包括过多的简化、求解效率低下、求解稳定性差等问题，难以满足工程应用的需要。
基于此，FunctionBay Inc.充分利用最新的多体动力学理论，基于相对坐标系建模和递归求解，开发出RecurDyn 软件，具有令人震撼的求解速度与稳定性，成功地解决机构接触碰撞中的上述问题，极大地拓展了多体动力学软件的应用范围。
RecurDyn 不但可以解决传统的运动学与动力学问题，同时是解决工程中机构接触碰撞问题的专家。
特色功能∙强健的隐式积分器和混合积分器 ∙相对坐标和递归算法，求解快速稳定 ∙多种接触方式，柔性体的接触碰撞 ∙柔性体分析，包括大变形、非线性 ∙多级子系统 ∙图层管理 ∙ 完全windows 风格 客户价值∙相对坐标系的运动方程，完全递归算法及强健的求解器，使RecurDYN 具有飞驰般的求解速度 ∙完全的基于WINDOWS 开发的软件，操作界面友好，易学易用 ∙装配自动化，大大减少人工工作量，提高了效率 ∙求解稳定可靠，结果令人信服 ∙可在最短的时间内修正设计方案，极大的缩短产品的设计周期 ∙专用工具包，针对特定应用，为用户量身定制 ∙ Solid，前后处理模块广州有道科技培训中心 h t t p ://w w w .020f e a .c o m2D、3D 模型建立；可读取各种CAD 格式的模型文件；可调式的彩色显示功能显示系统/子系统结构，具有子系统模块化功能；提供图层结构管理；模型参数化；灵敏度分析，实验设计分析（DOE）；客户化界面；图表；动画；曲线编辑器；数据过滤器；傅立叶变换，多视窗分割显示；可输入外部数据文件。
∙ Solver，求解器完全递归式方程结构；数值运算器DDASSL/IMGALPHA；数值阻尼可适应性自动化，去除数值上的杂讯；可进行批处理运算；可调整CPU 的优先使用权，加速分析执行；内建轮胎/路面力（TIRE）模块；非线性梁、板单元；提供完整的2D/3D(曲面与曲面)接触分析。
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《复杂系统建模与仿真》
Simtool
Simtool库中包括支持探测器（probe ）的类，可以在模型的运行过程中观察 或修改变量（可增加agent）。
Simtools 还提供数据分析和显示支持的 工具，能够产生统计数据汇总以及画时 序图等等功能。
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The
Swarm 对标准面 向对象编程的一个 发展是探测器技术
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SWARM建模思想（续）
Swarm支持分级建模方法，在嵌套 结构中，个体可由其它个体的 swarms所组成。
Swarm提供了面向对象的可重用组 件库，用来建模并进行分析，显示 以及对实验进行控制。
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CAS理论简介 SWARM介绍
· SWARM的诞生 · 发展历史 · 简介 · 建模思想 · 结构 · 类库 建模流程标准化 模型实例
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CAS理论简介
SWARM介绍 · SWARM的诞生 · 发展历史 · 简介 · 建模思想 · 结构 · 类库
建模流程标准化 模型实例
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SWARM简介
Swarm 是一个用于复杂适应系统（ CAS）模拟的多主体软件平台。
Swarm用来支持建模者对复杂适应 系统的研究使用多主体模拟（MultiAgent Simulation） 的方法开展研 究工作。
ActionGroup
– Actiongroup相当于一系列动作的计划，它由对主体 建立的一系列动作所构成。
– ActionGroups把在同一时间各个主体的不同行为集 合在一起。
Schedule
– 时间表是模型运行的时序列表，用户可以将周期性 执行的动作按顺序放入这个数据结构中，并指明运 行间隔和触发条件，就可以按照这个约定运行而不 需人为的干预。
这个模拟工具集就叫做Swarm。1995 年 SFI 发布了Swarm的beta 版。
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CAS理论简介
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建模流程标准化 模型实例
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SWARM发展历史
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主要内容
CAS理论简介 SWARM介绍
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CAS理论简介
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Map
Set
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List
list是根据建立成员的先后顺序建立的一个线性列表
KeyedCollection
– Map
• 建立从key objects到 member objects的联系。 • Map 定义了从key values 到member values的映射。
– Set
Swarm的递归结构
Probes
Schedule
The Model Swarm
The Interface
Agent Sub-Swarm
Sub-sub-Swarm
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ModelSwarm
ModelSwarm 是swarm的子类。 ModelSwarm 中的每一个对象对应模型
swarm。
Swarmobject是所有模拟主体的根类，
它定义了内存管理的接口，并提供对探 测器（probe）的支持。 Swarm是模型的总控，ModelSwarm 和 ObserverSwarm 都是从这一基类继承 的。
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Major Activity classes
／Repast/Ascape/Netlogo，掌握该 工具建立多主体建模的 一般工作原 理和步骤，能够编写Swarm经济社 会 模型
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大纲
第一节 综述 第二节. Swarm 第三节 Repast 第四节 Ascape
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Swarm ：基于CAS理论的 模拟平台
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SWARM类库的简介
SWARM有七个核心库: defobj，collection ，random ，tkobjc ， activity， swarmobject和simtools 。
世界中的一个主体。 ModelSwarm包括模型中行为的时间表
。 ModelSwarm 还包括一系列输入和输出
。输入的是模型参数，如对象的个数、 初始值等；输出的是要观测的变量的值 及模型的运行结果。
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ObserverSwarm
ObserverSwarm 同样是swarm的一个子类。 ObserverSwarm 是一个特殊的对象，它可以
Integration of Swarm activities
GUI
Model
Swarm kernel
Operating System CPU
பைடு நூலகம்
Sub-Swarm ModelSwarm ObserverSwarm Swarm kernel
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CAS理论简介 SWARM介绍
Swarm最初只能在Unix操作系统和 X Windows界面下运行。
1998年四月，伴随着1.1版的发布，Swarm推 出了可以在Windows 95/98/NT上运行的版本 。
1999年，Swarm又提供了对Java的支持，（ 在此之前只能使用Objective-C）从而使Swarm 越来越有利于非计算机专业的人士使用。
复杂适应系统理论强调主体行为是系统进化的根本 动因，其核心思想是适应性造就复杂性，这一理论 对于生态、物理、经济、社会等领域的研究具有很 强的指导意义。
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建模流程标准化 模型实例
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Swarm 的结构
一个Swarm模型包括
– 模型Swarm （ModelSwarm）
– 观察者Swarm （ObserverSwarm）
分层的“Swarm”可 以将模型的数据收集 和实现进行分离.
Swarm model swarm observerswarm
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前四个是支持库，有可能在Swarm 之外 用到；后三个是Swarm 专有的类库。
目前，Swarm还为建模提供三个领域相 关的库：space、ga和neuro。
可以将自行编写的库文件加入到其中。
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Swarmobject
Swarmobject 库包括swarmobject 和
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SWARM的诞生
在科学研究，特别是复杂系统的研究中 ，人们常常要借助计算机来完成他们的 工作。
为了使计算机建模成熟起来，我们需要 一个工艺精良的，标准的软件工具集。
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SWARM的诞生（续）
从1994 年开始，圣菲研究所（SFI）开 展了一个研究项目，以开发一个工具集 来研究复杂适应系统，从而将建模者们 从编写程序的繁琐劳动中解放出来，可 以将精力集中于他们所研究的专业领域 。
建模流程标准化 模型实例
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CAS理论简介
所谓复杂适应系统，是指系统与外部环境交互作用 的过程中，通过自适应改变系统本身的组织结构和 行为特点，从而不断向前发展和演化。
将组成系统的元素视为具有适应性的主体，简称主 体，所谓具有适应性，是指它能够与环境以及其他 主体进行交互作用，在这种交流的过程中不断“学 习”或“积累经验”，并根据学到的经验改变自身 结构和行为方式。
Set 中的每一个主体的 key value 是由主体自身确定的，它是和 主体一一对应的。
Array
Array 是collecton成员的集合。 通过这个固定的数据结构，根据每一个成员偏移量 ，能够很快计算出它的位置。
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Ramdom
Ramdom库提了 一套随机数生成器 。
Swarm 的随机数 库支持正态分布、 均匀分布、指数分 布等多种随机分布 。
Ramdom被分为 Distributions和 Generators
random
Generators
...
Distributions
...
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随机数列的产生
从某种分布中获取随 机数序列，需要
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SWARM简介(续)
用户可以使用Swarm 提供的类库构建 模拟系统，使系统中的主体和元素通过 离散事件进行交互。
SWARM可以用于各个广泛的研究领域, 比如说生物学，经济学，物理学，化学 和生态学等。
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CAS理论简介 SWARM介绍
《复杂系统建模与仿真》
第四章 多主体系统仿真的软件 工具
建议10课时，第1，2节4课时, 3\4 节2课时（部分内容可略过）
中国人民大学经济科学实验室 张树人 t.qq/DrZhangshuren
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本章要求
学完本章后要求掌握以下知识点 理解工具在多主体建模中的作用 至少掌握下面工具的一种：Swarm