分布交互仿真數據傳輸關鍵技術 9787118105919 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉鵬 著

圖書標籤:

• 分布式仿真
• 交互仿真
• 數據傳輸
• 關鍵技術
• 建模仿真
• 計算機技術
• 通信技術
• 係統設計
• 網絡協議
• 仿真技術

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118105919

商品編碼：29764467851

包裝：平裝

齣版時間：2015-12-01

圖書基本信息
圖書名稱	分布交互仿真數據傳輸關鍵技術	作者	劉鵬
定價	38.00元	齣版社	國防工業齣版社
ISBN	9787118105919	齣版日期	2015-12-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	大32開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

劉鸝編*的《分布交互仿真數據傳輸關鍵技術》主要介紹分布交互仿真數據傳輸的基本理論和相關關鍵技術。本書分為基礎篇、算法篇和應用篇。基礎篇包括～2章，讀者可以瞭解相關領域的研究現狀，並且通過具體的實例瞭解建立一個分布交互仿真係統的數據傳輸平颱的具體步驟，以及其中可能存在的問題與解決方法。算法篇主要介紹分布交互仿真數據傳輸係統擴展性技術，包括第3～5章。通過這幾章，讀者可以瞭解構建一個分布交互仿真數據傳輸係統中涉及的關鍵技術及主要算法，例如數據過濾算法、丟包恢復算法及擁塞控製算法等。應用篇為第6章，對分布交互仿真數據傳輸係統運行平颱的實現方法和測試方法進行介紹，以實際的例子幫助讀者迅速理解掌握分布交互仿真數據傳輸的關鍵技術方法。 　　本書以分布式仿真數據傳輸平颱為主，同時介紹瞭相關理論、技術與應用，內容全麵，循序漸進，可以作為分布式仿真研究與應用開發人員的參考手冊，亦可作為高等院校計算機、仿真、自動控製相關專業學生的教學參考用書。

作者簡介

目錄

章 緒論 1.1 重要概念 1.2 相關領域研究現狀 1.2.1 IP組播研究現狀 1.2.2 應用層組播研究現狀 1.2.3 可靠組播技術研究現狀 第二章 基於廣域網網關的多對多組播傳輸模型 2.1 引言 2.2 相關研究 2.2.1 客戶一服務器模型 2.2.2 廣播／組播模型 2.2.3 網關模型 2.3 基於廣域網網關的多對多組播傳輸模型 2.3.1 MDM模型總體 2.3.2 廣域網網關節點 2.4 基於廣域網網關的域間組播通信 2.4.1 問題建模 2.4.2 基於延遲帶寬約束的多對多組播路由算法 2.5 基於可靠服務節點的域內可靠組播模型 2.5.1 域內可靠組播模型總體結構 2.5.2 可靠組播模型軟件模塊設計 2.6 小結 第三章 基於發布／訂購的域間數據過濾算法 3.1 引言 3.2 興趣過濾技術及其發布／訂購機製 3.2.1 HLA標準中的DDM服務 3.2.2 發布／訂購區域匹配定義 3.2.3 基於發布／訂購的數據過濾機製 3.3 基於發布／訂購的域問數據過濾算法 3.3.1 符號定義 3.3.2 發布／訂購區域的轉化 3.3.3 網關發布／訂購的錶示 3.3.4 數據過濾關係的建立 3.4 過濾機製的代價權衡 3.5 小結 第四章 基於Sender—Group的域內可靠組播丟包恢復算法 4.1 引言 4.2 相關研究 4.2.1 TCP協議中的丟包恢復方法 4.2.2 可靠組播協議中的丟包恢復方法 4.2.3 可靠組播協議中的丟包恢復方法總結 4.3 基於Sender—Group的報文編號及備份方法 4.3.1 麵嚮多對多組播的報文編號方法 4.3.2 組播報文備份方法 4.4 多對多可靠組播丟包恢復算法：BH—RMER 4.4.1 麵嚮動態組播組的丟包檢測 4.4.2 基於報文傳輸屬性的丟包恢復算法 4.5 算法分析 4.5.1 延遲分析 4.5.2 吞吐量分析 4.6 實驗與分析 4.6.1 實驗環境 4.6.2 丟包恢復延遲 4.6.3 平均往返延遲抖動 4.6.4 吞吐量對比 4.7 小結 第五章 基於趨勢分析的擁塞控製算法 5.1 引言 5.2 相關研究 5.2.1 擁塞控製算法的分類 5.2.2 擁塞控製算法總結 5.3 多對多組播擁塞控製的主要問題 5.4 基於趨勢分析的擁塞控製算法 5.4.1 仿真節點發送速率初始化 5.4.2 基於丟包率變化趨勢信息的速率抑製 5.4.3 基於緩衝區占用量變化趨勢的速率抑製 5.4.4 推遲的擁塞反饋抑製 5.5 算法分析 5.6 實驗及數據分析 5.6.1 實驗環境 5.6.2 組內公平性 5.6.3 吞吐量波動對比 5.6.4 平均往返延遲對比 5.7 小結 第六章 多對多組播傳輸係統集成與實驗 6.1 概述 6.2 可靠組播模型的集成與測試 6.2.1 可靠組播模型係統RMsP的實現 6.2.2 實驗環境 6.2.3 原始丟包率測試 6.2.4 RMSP吞吐量測試 6.2.5 平均往返延遲測試 6.3 BH RTI 2.3 集成可靠組播的設計 6.3.1 集成對比測試 6.3.2 與典型：RTI對比測試 6.4 廣域網網關的集成與測試 6.4.1 實驗環境 6.4.2 功能測試 6.4.3 性能測試 6.5 小結 參考文獻

編輯推薦

文摘

序言

《分布式仿真數據傳輸的關鍵技術》—— 深度解析現代仿真體係中的核心難題 在當今科技飛速發展的浪潮中，仿真技術已不再是單純的學術研究工具，而是滲透到軍事、航空航天、工業製造、城市規劃、醫療健康等諸多領域的關鍵支撐。特彆是在構建復雜、大規模的分布式仿真係統時，如何高效、可靠、實時地傳輸海量仿真數據，成為製約係統性能乃至整體成敗的核心瓶頸。本書《分布式仿真數據傳輸的關鍵技術》正是一部聚焦於這一重大挑戰，並進行深入理論探討與實踐技術剖析的專著。 本書並非泛泛而談，而是以嚴謹的學術態度和豐富的工程經驗，係統地梳理瞭分布式仿真數據傳輸所麵臨的典型問題，並逐一攻剋。它首先為讀者構建瞭一個清晰的分布式仿真數據傳輸的理論框架，闡述瞭其在現代仿真體係中所扮演的不可或缺的角色，並從信息論、網絡理論、實時係統等多個學科視角，解析瞭數據傳輸的內在規律與挑戰。 第一部分：理論基石與挑戰辨析 本書的開篇，便為讀者打下瞭堅實的理論基礎。它詳細介紹瞭分布式仿真係統的基本構成要素，包括但不限於仿真實體、仿真環境、仿真調度器、數據收集器等，並著重闡述瞭這些實體之間如何通過數據交換實現協同工作。在此基礎上，本書深入探討瞭分布式仿真數據傳輸的本質特徵，如： 海量性 (Massiveness): 現代仿真係統模擬的實體數量龐大，每個實體産生的狀態信息、控製指令、傳感器數據等都可能達到GB甚至TB級彆，這對傳輸帶寬和存儲容量提齣瞭極高的要求。 實時性 (Real-time): 許多分布式仿真應用，例如飛行器協同作戰模擬、交通流預測、災害應急響應等，對數據的時效性有著嚴苛的限製。數據必須在極短的時間內送達，纔能保證仿真結果的準確性和決策的及時性。延遲的纍積可能導緻仿真“失步”，甚至齣現災難性的後果。 可靠性 (Reliability): 仿真數據的丟失或損壞，將直接影響仿真結果的有效性。在分布式環境下，網絡節點故障、通信鏈路中斷、數據衝突等問題層齣不窮，如何保證數據傳輸的可靠性，是實現高保真仿真的關鍵。 一緻性 (Consistency): 在分布式仿真中，不同仿真節點對同一物理實體的狀態描述必須保持一緻，以避免産生“幻覺”或矛盾。數據傳輸中的亂序、重復、丟失等問題，都可能導緻數據不一緻，從而影響仿真結果的邏輯性。 異構性 (Heterogeneity): 分布式仿真係統通常由不同硬件平颱、操作係統、仿真軟件開發的實體構成，它們之間的數據格式、通信協議可能韆差萬彆。如何實現異構係統之間的高效數據互通，是一個復雜但必須解決的問題。 本書在詳細剖析這些挑戰的同時，還對現有的一些分布式仿真標準（如HLA - High Level Architecture）進行瞭迴顧與評價，分析瞭它們在數據傳輸方麵存在的優勢與不足，為後續的技術探討奠定瞭基礎。 第二部分：核心傳輸技術深度剖析 在辨析瞭問題的嚴峻性後，本書的核心篇章開始深入探討解決這些問題的各種關鍵技術。這些技術涵蓋瞭從網絡通信到數據編碼，從並行處理到分布式管理等多個層麵，力求為讀者提供一套完整的解決方案。 高效網絡通信協議的設計與優化: 麵嚮連接與無連接協議的權衡: 書中詳細對比瞭TCP和UDP等協議在分布式仿真場景下的適用性，並提齣瞭針對仿真數據的特定優化策略，如UDP的頭部壓縮、擁塞控製算法的改進、以及如何結閤ACK機製來增強可靠性。 低延遲通信技術: 針對實時性要求極高的仿真應用，本書探討瞭如RDMA (Remote Direct Memory Access) 等技術，分析瞭其在繞過操作係統內核、直接在網絡適配器和應用內存之間傳輸數據方麵的優勢，以及在仿真係統中的具體實現方式。 多播與廣播技術: 在仿真實體需要將數據發送給多個接收者時，多播和廣播可以顯著提高網絡效率。本書深入研究瞭IP多播、組播協議（如IGMP）的原理，並結閤仿真數據的特點，探討瞭如何設計高效可靠的多播機製，避免“黑洞”和“風暴”問題。 擁塞控製與流量管理: 在復雜的分布式網絡環境中，網絡擁塞是影響數據傳輸性能的主要因素之一。本書詳細介紹瞭各種擁塞控製算法（如AIMD、TCP Vegas、BIC等），並分析瞭如何根據仿真數據的特點，選擇或設計更適閤的擁塞控製策略，以保證公平性和有效性。 數據壓縮與編碼技術: 無損壓縮與有損壓縮的選擇: 針對不同類型仿真數據的特性，本書深入分析瞭何時應采用無損壓縮（如LZ77、LZ78、Huffman編碼等）來保證數據精度，何時可以采用有損壓縮（如JPEG2000、H.264等視頻編碼標準在仿真中的應用）來降低數據量，同時保持可接受的精度損失。 麵嚮仿真的特定編碼: 書中還介紹瞭針對仿真數據結構特點設計的編碼方法，例如，如何將仿真實體狀態的稀疏性、時序性等特徵融入編碼過程，從而實現更高的壓縮比。 數據錶示的標準化: 強調瞭在異構係統環境下，數據錶示的標準化至關重要。本書介紹瞭XML、Protocol Buffers、FlatBuffers等序列化技術，分析瞭它們在數據緊湊性、解析速度和跨平颱兼容性方麵的優劣，並指導讀者如何根據仿真需求進行選擇。 並行與分布式數據處理技術: 並行數據傳輸架構: 探討瞭如何利用多綫程、多進程等技術，實現數據傳輸的並行化。例如，可以為不同的仿真實體或不同的數據類型分配獨立的傳輸通道，從而提高整體吞吐量。 分布式數據緩存與預取: 為瞭緩解實時性壓力，本書介紹瞭如何在仿真節點部署分布式緩存，提前加載可能需要的數據。同時，也探討瞭如何利用仿真模型的預測能力，進行數據預取，將數據延遲降至最低。 數據分片與重組: 對於超大數據塊，本書分析瞭如何進行有效的數據分片，並通過可靠的傳輸機製，在接收端進行高效重組，保證數據的完整性。 容錯與冗餘機製: 錯誤檢測與糾錯碼 (ECC): 介紹瞭海明碼、裏德-所羅門碼等常用的糾錯碼技術，以及如何在仿真數據傳輸中應用這些技術，來抵禦隨機噪聲和傳輸錯誤。 冗餘傳輸與備份機製: 探討瞭如何通過發送多份數據副本或采用備用通信鏈路，來提高數據傳輸的可靠性，即使部分節點或鏈路失效，也能保證仿真數據的正常傳輸。 分布式一緻性協議: 針對分布式仿真係統中數據一緻性的挑戰，本書深入研究瞭Paxos、Raft等分布式一緻性協議，並探討瞭如何將它們應用於仿真數據的同步與管理，確保所有節點都能看到一緻的仿真狀態。 第三部分：工程實踐與案例分析 理論的深度離不開實踐的檢驗。本書的第三部分將理論與實踐相結閤，通過典型的工程應用場景，展示瞭上述關鍵技術的實際應用價值。 復雜戰場仿真中的數據傳輸挑戰與解決方案: 以高保真軍事演習仿真為例，本書分析瞭大規模武器裝備、傳感器網絡、人員行為等海量數據在時空維度上的快速變化，以及如何通過優化網絡拓撲、采用高效壓縮算法、並結閤事件驅動的傳輸機製來解決這些問題。 航空航天飛行器協同設計與測試仿真: 探討瞭在飛行器設計過程中，不同子係統仿真之間復雜的數據交互，以及如何保證設計參數、狀態信息、故障診斷等數據的實時、準確傳輸，以支持快速迭代與驗證。 智能交通係統實時仿真與預測: 以城市交通流模擬為例，本書分析瞭如何處理海量的車輛軌跡、交通信號、路況信息等，並如何通過低延遲、高可靠的數據傳輸，實現對交通擁堵的實時預測與疏導策略的有效評估。 工業生産流程仿真與優化: 介紹瞭在大型工廠自動化生産綫、物流配送等場景下，如何對設備狀態、物料流動、環境參數等進行實時監測與仿真，並強調瞭數據傳輸的實時性與準確性對於生産效率和安全性的重要影響。 本書在案例分析部分，不僅會介紹問題與解決方案，還會深入剖析具體的實現細節，包括數據接口的設計、通信協議的選型、性能瓶頸的識彆與優化方法等，為讀者提供寶貴的工程實踐指導。 總結： 《分布式仿真數據傳輸的關鍵技術》是一部集理論深度、技術廣度和實踐價值於一體的著作。它不僅能夠幫助科研人員和工程師深入理解分布式仿真數據傳輸的復雜性，更重要的是，它提供瞭一套係統性的方法論和一係列可行的技術方案，以應對現代仿真領域中日益嚴峻的數據傳輸挑戰。無論您是從事分布式仿真係統設計、開發、測試的專業人士，還是對該領域感興趣的研究生，抑或是希望提升仿真係統性能的工程師，本書都將是您不可多得的寶貴參考。它將引領您穿越數據傳輸的迷霧，抵達高效、可靠、實時的分布式仿真新境界。

評分☆☆☆☆☆

初讀這本《信息時代的軟件工程》，我立刻被它對現代軟件開發範式的深刻洞察力所吸引。作者並非僅僅停留在對傳統瀑布模型的批判上，而是以一種近乎哲學的思辨，探討瞭敏捷、DevOps乃至更前沿的持續交付理念如何在快速迭代的環境中真正落地生根。書中對“最小可行産品”（MVP）的定義和實踐案例的剖析尤為精彩，它清晰地指齣瞭如何在資源有限的情況下，最大化地從市場反饋中獲取價值，從而避免瞭大量“無用功”的堆砌。特彆是關於如何構建一個支持快速反饋閉環的團隊文化部分，它強調的不僅僅是工具和流程的引入，更是組織結構和心理安全感的重塑，這一點是許多技術書籍往往忽略的“軟實力”。我特彆欣賞作者在描述技術選型時所展現齣的那種務實態度，沒有盲目推崇最新的框架，而是基於項目復雜度、團隊成熟度和長期維護成本進行綜閤權衡的決策模型，這對於正在經曆技術棧升級陣痛期的團隊來說，無疑是一份及時的指南。書中對技術債務的量化評估方法也十分新穎，提供瞭一套可操作的框架，幫助管理者從模糊的“感覺不好”轉變為有數據支撐的優先級排序。總而言之，這是一本超越瞭具體編程語言範疇，直擊軟件係統生命周期管理核心痛點的佳作，讀完後感覺思路豁然開朗，對於如何構建一個真正有韌性的軟件組織有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

我最近拜讀的《復雜網絡理論及其在社會學中的應用》讓我耳目一新，它完全跳齣瞭我通常閱讀的技術文獻的範疇。這本書的核心在於探討“結構決定功能”，它沒有糾纏於節點的具體屬性，而是聚焦於節點之間的連接方式（拓撲結構）如何湧現齣宏觀的行為模式。作者巧妙地將圖論中的概念，如小世界效應（Small-World）、無標度網絡（Scale-Free）和聚類係數，引入到對社交媒體傳播、疾病擴散乃至城市交通網絡的分析中。其中關於“中心性”的討論非常有趣，它區分瞭度中心性、介數中心性和特徵嚮量中心性，並展示瞭在不同類型的網絡中，哪種中心性指標更能決定信息流的關鍵路徑。書中對“社區發現算法”的介紹尤其細緻，從模塊化（Modularity）的定義到Louvain算法的迭代優化過程，都闡述得極其到位，讓我明白瞭社交網絡中“圈子”的形成並非偶然，而是特定連接密度閾值下的必然産物。更讓我感到啓發的是，作者在結論部分討論瞭“網絡乾預”的倫理問題——當我們識彆齣網絡中的關鍵節點並試圖對其施加影響時，這種自上而下的乾預行為可能對網絡整體的魯棒性和公平性産生哪些不可預見的副作用。這本書拓寬瞭我對“係統”這個概念的理解，不再局限於代碼的堆疊，而是看到瞭連接本身蘊含的巨大力量。

評分☆☆☆☆☆

我最近翻閱的這本《高級並發編程與內存模型詳解》，可以說是一本對並發編程新手極不友好的“勸退神器”，但對於有經驗的開發者而言，卻是一部深入骨髓的“內功心法”。作者在開篇就毫不留情地撕開瞭抽象模型的遮羞布，直接進入到C++內存模型（C++11/14/17標準下的`std::memory_order`）的底層邏輯，詳述瞭各種內存屏障（Memory Barriers）在不同架構（如x86、ARM）下的具體實現效果和性能開銷差異。這種深入到底層硬件交互的敘述方式，使得讀者必須對緩存一緻性協議（如MESI）有基本的瞭解，否則讀起來會像是在啃一本外星語教材。最讓我震撼的是關於“虛假共享”（False Sharing）的案例分析，作者用生動的圖示展示瞭當不同綫程操作位於同一緩存行上的不同變量時，會如何導緻係統性能急劇下降，並提供瞭通過填充字節（Padding）來規避此問題的精確計算方法。這本書的魅力就在於它的“殘忍”——它不給你任何捷徑，逼迫你直麵多核處理器帶來的復雜性和不確定性，真正理解“數據競爭”的真正含義。對於那些聲稱自己寫齣過無鎖結構的程序員來說，這本書是檢驗其理解深度的試金石，它讓你明白，在並發世界裏，任何自以為是的優化都可能在特定的硬件環境下釀成災難。我花瞭好幾周時間纔消化完其中關於原子操作（Atomics）的章節，收獲之大，非一般技術書可比。

評分☆☆☆☆☆

《分布式係統中的共識算法與狀態機復製》這本書，與其說是一本技術書籍，不如說是一份關於“信任建立”的係統論述。它將抽象的數學邏輯與真實的係統故障模型緊密結閤，展示瞭在網絡不可靠、節點可能宕機或惡意行為的情況下，如何達成全局一緻的決策。拉姆達（Lamport）的Paxos算法在很多教材中被過度簡化，但本書的作者卻花費瞭大量篇幅，通過對“活鎖”和“死鎖”的精確建模，闡述瞭為什麼原始的Two-Phase Commit（2PC）在實踐中是脆弱的，以及Raft算法是如何通過“領導人選舉”的簡化機製，極大地提升瞭工程實踐中的可理解性和可部署性。書中關於“狀態機復製”的討論尤其深刻，它清晰地界定瞭共識算法的目標並非同步數據，而是確保所有節點對“執行特定序列操作”這一事實達成一緻，從而在應用層麵重建瞭對狀態的確定性控製。我印象最深的是關於“非拜占庭容錯”和“拜占庭容錯”的對比分析，作者用清晰的數學歸納法證明瞭為什麼在存在惡意節點的情況下，需要更高的冗餘度（$3f+1$個節點來容忍$f$個惡意節點），這為理解區塊鏈底層機製提供瞭堅實的理論基礎。對於想從事數據庫內核或大規模基礎設施構建的工程師而言，這本書是繞不過去的思想鋼印。

評分☆☆☆☆☆

《高級算法設計與分析：從NP完全到近似求解》這本書，簡直是一本對“計算復雜度”的沉思錄。它沒有像入門教材那樣停留在Dijkstra或Prim算法的實現層麵，而是直接將讀者置於理論計算科學的深水區。作者對NP問題的講解極為透徹，特彆是他如何通過巧妙的歸約（Reduction）技巧，將一個看似無關的問題（如三閤一性問題3-SAT）轉化為另一個問題，從而證明後者也具有相同的計算難度。這種“證明的藝術”是本書最大的看點。書中關於近似算法（Approximation Algorithms）的章節尤為實用，它承認瞭對於某些問題，找到最優解在時間上是不可行的，因此轉而尋求一個“足夠好”的解。作者詳細介紹瞭如何通過“價格比”（Approximation Ratio）來量化一個近似算法的優劣，並給齣瞭諸如旅行商問題（TSP）的Christofides算法的詳細步驟，展示瞭如何利用鬆弛技術（LP Relaxation）來設計具有嚴格性能保證的算法。閱讀過程中，我強烈感受到瞭一種知識的積纍感——每掌握一個歸約技巧，就相當於為自己處理實際世界中那些“太難”的問題增加瞭一個有力的武器。這本書的難度要求讀者必須對離散數學和形式邏輯有較強的掌握，但對於誌在深入算法理論領域的讀者來說，它提供的思維框架是無價的。