體係工程：基礎理論與應用 [System of Systems Engineering: Innovations for the] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　本書是Wiley係統工程與管理叢書的一部分，聚焦“體係工程”這一新興方法，旨在解決大型復雜係統所麵臨的問題。本書匯集瞭多個國傢工業界和學術界專傢的智慧，詳盡闡述瞭開放性、工程、架構、建模、仿真、網絡中心化、突現性和管理等基本問題，以及體係工程在國防、服務、航空、交通運輸、醫療、能源、機器人、基礎設施和環境等多個領域中的應用。這些不同專傢的視角不僅定義瞭體係工程中將要麵臨的挑戰，也提供瞭一些相應的解決方法，是理論和實踐相結閤的典範。本書是能源、醫療、交通及軍事等相關領域係統工程師不可或缺的參考材料。

作者簡介

許建峰，研究員級高級工程師，博士生導師，復雜信息係統專傢。中國電子科技集團公司副總工程師、發展戰略研究中心主任、中國電子科學研究院副院長。參加和承擔過多項重要科研項目，在復雜大係統總體規劃和頂層設計、計算機分布式係統、軟件及算法等方麵有較深入研究，長期從事重大信息係統總體工作。 穆罕默德?賈姆什迪博士，德剋薩斯州立大學聖安東尼奧分校電子與計算機學院特聘教授。賈姆什迪博士的主要貢獻是在全球範圍內的大規模復雜係統及其應用，以及各種控製和建模方法的集成，包括混閤控製理論和人工智能範式。

目錄

第1章 體係介紹
1．1 概述
1．2 體係定義
1．3 體係中的挑戰性問題
1．3．1 理論問題
1．3．2 實施問題
1．4 總結
參考文獻
第2章 實現體係工程的開放式係統方法
2．1 引言
2．2 開放式係統的概念
2．3 開放式係統的原則
2．3．1 開放接口的原則
2．3．2 協作的原則
2．3．3 自治的原則
2．3．4 突現的原則
2．3．5 保護的原則
2．3．6 可重構的原則
2．3．7 互利的原則
2．3．8 模塊性的原則
2．4 實現體係工程的開放式係統方法
2．5 總結
2．6 討論問題
參考文獻
第3章 體係工程
3．1 引言
3．2 背景
3．2．1 角色和職責
3．2．2 傳統係統工程與體係工程
3．2．3 ISO/IEC/IEEE 15288係統工程――係統生命周期過程
3．3 定義
3．3．1 係統（目標係統）
3．3．2 體係
3．3．3 係統聯邦
3．3．4 體係工程和目標係統工程
3．3．5 首席係統整閤師（LSI）
3．3．6 企業係統工程
3．3．7 復雜係統
3．3．8 復雜自適應係統
3．4 體係工程的動機
3．4．1 政府會計辦公室的研究
3．4．2 國防科學委員會/空軍科學顧問委員會關於國傢太空安全計劃采購的研究
3．4．3 太空係統
3．5 聯邦製度的管理原則
3．5．1 Handy五原則
3．5．2 Handy五原理
3．6 結構化方法――為係統工程定義人員角色和職責
3．6．1 定義關鍵術語和概念
3．6．2 為係統工程和管理功能開發框架
3．6．3 總結與體係工程及管理相關的挑戰
3．6．4 構建體係內各係統工程團體間的信息流模型
3．6．5 評估Handy（1992）的聯邦製度原則和原理應被實行至何種程度
3．6．6 通過調整ISO/IEC/IEEE 15288中的協議流程把角色和職責用文件記錄下來
3．6．7 示例
3．7 涉及體係工程的案例研究
3．7．1 驗證
3．7．2 案例學習研究的好處
3．8 總結
參考文獻
第4章 體係架構
4．1 復雜係統結構
4．1．1 復雜係統的屬性
4．1．2 體係
4．1．3 體係架構對比係統架構：架構挑戰
4．2 可進化的係統架構
4．2．1 全球信息柵格
4．2．2 網絡中心化運作
4．2．3 動態變化的元架構
4．3 體係架構支撐器：人工生命的作用
4．3．1 群體智能
4．3．2 多個體模型
4．3．3 可進化的建模
4．3．4 架構突現行為分析
4．4 總結
參考文獻
第5章 體係工程建模與仿真
5．1 介紹
5．1．1 互操作性級彆
5．2 M＆S基礎框架迴顧
5．2．1 DEVS建模和仿真
5．2．2 XML和DEVS
5．3 基於模型的工程
5．4 SoS 體係結構建模：DoDAF、UML和係統工程法則
5．5 使用DEVS M＆S進行係統的係統測試和評估
5．5．1 DEVS測試和評估的技術狀態
5．5．2 把基於模型連貫性的生命周期方法分為兩部分
5．6 試驗框架概念
5．7 SoS 測試和評估試驗框架
5．8 DEVS統一處理過程和其麵嚮服務的實現
5．8．1 DEVSML的協同運作開發
5．8．2 DEVS/SOA：使用仿真服務的網絡中心化實現
5．8．3 完整的DEVS統一處理過程
5．9 應用：無綫異構傳感器網絡下的體係工程仿真
5．9．1 SoS的威脅探測仿真（數據搜集）
5．9．2 小結
5．10 應用：代理實現測試儀器係統
5．10．1 示例：協作會話計時儀器
5．10．2 分布式測試聯盟
5．10．3 分布式多級測試聯盟
5．10．4 分析能力
5．10．5 測試儀錶係統的校核/驗證
5．10．6 潛在的問題和缺點
5．11 總結
參考文獻
第6章 網絡中心化和體係
6．1 網絡中心化綜述
6．2 網絡支撐的係統交互
6．2．1 按需提供信息
6．2．2 按需提供服務
6．2．3 普遍性和連通性程度
6．2．4 語法和語義協同能力
6．3 服務交互的機構範圍和上下關聯錶示
6．4 信息保證
6．5 網絡中心化體係架構
6．5．1 麵嚮服務的架構
6．5．2 一個簡單的網絡中心化體係架構的例子
6．5．3 網絡中心化SOA的誕生
6．5．4 人在SOA中的角色
6．5．5 形成網絡中心化架構文檔資料
6．5．6 網絡中心化SOA的公共部分
6．5．7 NCE架構考慮
6．5．8 網絡中心化係統架構師的角色
6．6 結論
參考文獻
第7章 體係的突現性
7．1 體係問題域
7．1．1 體係問題域的特性
7．1．2 體係工程
7．2 突現性的性質
7．2．1 突現性的哲學看法
7．2．2 突現性的方法論觀點
7．2．3 突現性的公理基礎
7．3 應對突現性
7．3．1 體係中應對突現性的設計考慮
7．3．2 運作並維護突現性考慮
7．4 對認識和挑戰的總結
參考文獻
第8章 體係管理
8．1 引言
8．2 構築基礎：體係哲學
8．3 體係管理中的悖論
8．3．1 邊界悖論
8．3．2 控製悖論
8．3．3 團隊悖論
8．4 構建背景：體係特徵
8．4．1 自治性
8．4．2 從屬性
8．4．3 連通性
8．4．4 多樣性
8．4．5 突現性
8．4．6 這些特徵的悖論
8．5 描述一個體係――紐約黃色齣租車係統案例研究
8．5．1 自治性
8．5．2 從屬性
8．5．3 連通性
8．5．4 多樣性
8．5．5 突現性
8．6 總結
參考文獻
第9章 國防部體係工程
9．1 背景
9．2 體係工程的國防部考慮
9．3 目前國防部的體係
9．4 係統地比較係統和體係
9．5 體係工程的核心元素
9．5．1 將體係能力目標轉換成隨時間變化的高級需求
9．5．2 理解體係的組成部分及其隨時間變化的關係
9．5．3 評估體係隨時間變化滿足能力目標的範圍
9．5．4 開發、演進並維護體係的設計
9．5．5 監控並評估體係性能變化産生的潛在影響
9．5．6 在體係和解決方案可選項上應對新需求
9．5．7 精心策劃的體係升級
9．6 體係工程的突現法則
9．7 未來方嚮
感謝
參考文獻
第10章 波音公司電子支持商用航綫的體係工程方法
10．1 波音電子支持介紹
10．2 波音的電子支持航綫項目規劃
10．2．1 捆綁思路
10．3 波音電子支持技術體係結構
10．3．1 機載必需體係結構
10．3．2 機載必需體係結構要素
10．3．3 映射到實現
10．3．4 基礎設施實現
10．4 電子支持應用
10．4．1 電子飛行包
10．4．2 飛機健康管理
10．4．3 維護性能工具箱
10．5 電子支持的波音787
10．6 波音787的波音Gold Care
10．7 總結
第11章 關於基礎設施的體係觀點
11．1 概念
11．2 通用概念和模型
11．2．1 關於參考模型：基礎設施層次模型
11．2．2 行業比較
11．3 可持續的居住型能源基礎設施
11．4 靈活的閤成燃氣基礎設施
11．5 研究概述
11．5．1 基礎設施係統中的可靠性和危險性
11．5．2 基礎設施係統設計中的不確定性
11．5．3 如何捍衛公共目標
11．5．4 如何應對轉變
11．5．5 跨行業的通用問題
11．6 總結和討論
參考文獻
第12章 無綫傳感器網絡進展：體係視角下的案例研究
12．1 體係綜述
12．2 作為體係的傳感器網絡
12．3 容錯設計
12．4 決策製定
12．4．1 交互指標
12．4．2 Choquet積分
12．4．3 激勵的例子
12．5 總結
參考文獻
第13章 服務體係
13．1 服務係統
13．1．1 突現的電子服務
13．1．2 與製造的關係
13．1．3 走嚮大規模定製
13．2 係統組成部分
13．2．1 人
13．2．2 流程
13．2．3 産品
13．3 係統集成
13．3．1 組成部分集成
13．3．2 決策集成
13．3．3 組織集成
13．4 總結
感謝
參考文獻
第14章 空間探測體係工程
14．1 空間探測體係的關鍵問題
14．1．1 軟件變成瞭什麼
14．1．2 需求的復雜性及增長
14．1．3 接口復雜性及增長
14．1．4 技術性能測量和技術裕量管理
14．1．5 電子、電氣和電動機械（EEE）零部件和常見故障
14．1．6 一體化的風險管理
14．1．7 關鍵路綫執行和失敗的後果
14．1．8 跨巨大團體的ITAR和所有權問題
14．1．9 地理分布
14．1．10 體係工程師的關鍵品質、訓練和實踐
14．2 空間探測體係工程的發展
14．2．1 國際空間站（ISS）
14．2．2 火星科學實驗室（Mars Science Laboratory，MSL）
14．2．3 星座計劃
14．3 空間探測體係工程未來的挑戰
14．3．1 編隊飛行
14．3．2 火星樣本迴送
14．3．3 人類探測火星
14．4 總結
感謝
參考文獻
第15章 航天體係中的通信與導航網絡
15．1 曆史概況
15．1．1 早期的通信衛星
15．1．2 第一顆地球同步通信衛星
15．1．3 早期的商用通信衛星
15．1．4 美國國防部（DoD）通信衛星
15．1．5 航跡和數據中繼衛星體係（TDRSS）
15．1．6 深空網絡係統
15．1．7 阿波羅中早期體係的通信和導航
15．2 航天體係
15．2．1 通信與導航網係
15．3 通信和導航網絡體係結構
15．3．1 太空通信體係結構類型
15．4 通信與導航基於基礎設施的實現方法
15．4．1 體係結構分解過程
15．4．2 定義空間探索任務係統及其接口
15．5 構建點對點的通信體係結構的過程
15．5．1 IP中心的網絡體係結構
15．5．2 拓展太空導航體係結構
15．6 國防部體係結構框架（DoDAF）的應用
15．6．1 示例圖錶
15．7 通信和導航網絡的建模、仿真與係統工程
15．8 總結
15．8．1 係統工程的挑戰
15．8．2 發展和運營的挑戰
15．8．3 技術挑戰
參考文獻
第16章 電力係統的運營與控製
16．1 背景
16．2 電力係統運營與控製的現行方法
16．3 電力係統正在變化的性質
16．4 廣域監測與控製
16．5 靈活的交流輸電係統
16．6 電力係統控製的趨勢
16．7 新方法和新機遇
16．7．1 實例
16．7．2 頻率穩定性評估
16．7．3 傳輸通路中的電壓穩定性評估
16．7．4 功率震蕩評估
16．7．5 熱監測
16．8 總結
16．9 未來電力係統運營與控製的挑戰
參考文獻
第17章 未來交通燃料體係
17．1 簡介
17．1．1 第一步：聯邦目標
17．1．2 目的和範圍
17．2 體係概述
17．3 交通燃料係統的體係
17．3．1 能力
17．3．2 背景
17．4 未來交通燃料體係願景
17．4．1 近期和中期願景（2007―2030年）：基於生物燃料的能源的經濟
17．4．2 長期願景（2030年以後）：基於氫能源的經濟
17．5 挑戰
17．6 體係的短期演進：嚮生物交通燃料體係轉型
17．6．1 當前的乙醇産業
17．6．2 嚮生物燃料體係轉型
17．7 體係的長期演進：嚮氫能源交通燃料體係轉型
17．7．1 氫能源經濟現狀
17．7．2 未來實現氫能源轉型
17．8 利用體係工程工具管理轉型
17．8．1 利用係統動力學掌握/加速生物燃料轉型過程
17．8．2 使用基於模型的體係工程方法研究氫能源經濟
17．9 總結
參考文獻
第18章 體係視角下的可持續環境管理
18．1 環境體係
18．1．1 係統和體係
18．1．2 體係種類
18．2 環境問題
18．2．1 自然、社會、環境體係
18．2．2 能源係統和環境
18．3 體係決策方法
18．3．1 政策發展和政府資源的體係思維
18．3．2 自適應一體化管理的體係決策工具
18．4 體係方法應用實例
18．4．1 引言
18．4．2 鹹海對抗的戰略研究
18．4．3 加拿大南薩斯喀徹溫河流域的公平資源分布
18．4．4 管理北美勞倫森大湖的水位
18．5 總結和討論
參考文獻
第19章 機器人群體係
19．1 簡介
19．1．1 群智能
19．1．2 群機器人和機器人群
19．2 體係
19．3 機器人群的體係方法
19．3．1 互操作性
19．3．2 一體化
19．4 機器人係統實現實例：地麵偵察兵
19．5 硬件模塊性
19．5．1 運動
19．5．2 控製
19．5．3 傳感
19．5．4 通信
19．5．5 驅動
19．6 軟件模塊性
19．6．1 操作係統
19．6．2 動態任務上載（DLE）
19．7 通信：適應性和穩定性
19．7．1 物理層
19．7．2 媒介訪問控製層
19．7．3 數據鏈路層
19．7．4 實現結果
19．8 應用：地雷探測和基於蟻群的群智能
19．8．1 蟻群中螞蟻的行為
19．8．2 地雷探測問題
19．8．3 狀態轉換事件
19．8．4 地雷的實現原理
19．8．5 氣味的實現
19．8．6 主程序
19．8．7 實驗結果
19．9 總結
緻謝
參考文獻
第20章 對運輸作為一個體係問題的理解
20．1 引言
20．1．1 挑戰概述
20．1．2 綜閤多個領域
20．1．3 本章簡介
20．2 一般性問題描述
20．2．1 體係特性區分
20．2．2 體係描述
20．2．3 進化和突發行為
20．3 作為體係的航空運輸
20．3．1 簡介――運輸是一個體係問題
20．3．2 框架
20．3．3 定義階段
20．3．4 抽象階段
20．3．5 實施階段
20．4 總結
20．5 未來挑戰
參考文獻
第21章 醫療體係
21．1 概述
21．2 文獻調查
21．3 醫療體係
21．3．1 Sage和Cuppan給齣的醫療體係定義
21．3．2 將體係的其他定義應用於醫療係統
21．4 以網絡為中心的醫療
21．5 全球健康信息柵格
21．6 總結
參考文獻
第22章 全球觀測體係（GEOSS）工程
22．1 全球觀測體係：背景和目標
22．2 建立全球觀測體係的組織結構
22．3 體係工程及其在全球觀測體係中的應用
22．3．1 體係工程方法
22．3．2 從體係工程角度看全球觀測體係麵臨的挑戰
22．3．3 建造全球觀測體係的參與者
22．4 觀測體係的體係工程活動
22．4．1 實現可用係統和技術資源可視化
22．4．2 實施奬勵和降低成本
22．4．3 推動工作計劃任務協調和演進
22．5 總結及未來展望
參考文獻

前言/序言

前 言

21世紀，信息科學技術將繼續對係統工程帶來巨大且重要的裨益，它將繼續重新定義工業、能源、防禦、安全、環境等産業中的規劃問題。係統工程當今也正在經曆著一場深層的變革以拓寬自己本身單一係統的格局。近年來，一係列組成成分復雜的復雜係統受到越來越多的關注。這些係統有的被稱為體係（System of Systems，SoS）或者係統聯邦（Federation of System，FoS）。在多個異構係統中，為瞭實現共有的統一目標，如何保證其性能最優化、魯棒性、可靠性成為瞭多領域應用研究的熱點，這些領域涉及軍隊、安全、航空、航

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