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大數據應用軟件建模系統DWF
1. 痛點問題
當前，很多創新型的應用無法購買到可用的系統，如果在項目周期很緊急的情況下希望快速交付一個可以使用的原型系統，往往會遇到如下問題：不同客戶系統之間存在巨大差異，大量需求要定制開發；市面上沒有現成的應用程序可以直接購買；解決方案過于復雜和/或過于昂貴；難以低成本控制未來數字化的發展。
此外，很多軟件公司人力成本達到65%，且無法滿足企業業務快速變化的需求，交付周期無法保證，后續系統維護成本很高，已經影響到企業的發展。因此，很多企業都希望能有業務人員或參與配合少量開發即可快速構建原型系統的工具，滿足企業的創新應用。
2. 解決方案
本成果”大數據應用軟件建模系統-DWF“（清華數為DWF）支持應用開發人員快速實現中小規模協作型應用，是一款基于模型驅動的代碼開發工具，可以構建復雜的數據模型，可以實現數據模型、表單模型、功能模型、組織模型、權限模型、模型包管理功能，通過前、后端的腳本可以提供業務系統的擴展功能。DWF還提供對異構數據的集成能力，方便企業快速進行模型遷移和部署。
DWF具有如下特點：
一站式：DWF自身追求盡可能簡單的結構，可在普通PC上部署啟動，也可以在云計算或者容器環境下部署，又可以并入容器管理器中成為微服務。
可配置：采用模型驅動的設計理念，通過組織建模、數據建模、表單建模、功能操作和權限控制直接建模產生系統本。
低碼量：基于模型開展有針對性的擴展編碼工作，減少編碼總量，降低開發難度。配合敏捷定制功能，大幅度減少了代碼量和系統缺陷產生的可能。
組件化：允許在線將全部或者部分模型從系統中導出獨立的模型包，組合到其他DWF系統中，從而方便即時交付系統，即改即用，快速響應變更需求。
清華大學
2021-10-21
嵌入式實時系統建模驗證工具
為了提高安全關鍵實時嵌入式軟件系統的質量，降低開發成本與周期，并使得軟件系統具有可重用、可移植和互操作等特性，基于目前國際標準體系結構描述語言AADL（ Architecture Analysis and Design Language）和同步語言Signal，研發了輔助配套軟件工具集，可進行系統的可靠性、可調度性、安全性分析，以及自動代碼生成，從全生命周期的角度保證系統的可信性質。 本項目主要特點如下。 1．可以插件的形式集成在AADL開發平臺OSATE上，支持高可靠性實時系統的軟件設計建模； 2．可以提供集成開發環境，將AADL模型轉換為TASM模型和UPPAL模型，然后采用相關的模型分析和檢測工具進行驗證分析，包括可靠性、可調度性、時間屬性等分析； 3．可以支持基本的AADL到C，Signal到OpenMP的自動代碼生成技術。 目前該成果已指導多個關鍵實時系統的建模和驗證應用，獲得國家專利1項。
北京航空航天大學
2021-04-13
大尺寸焊接結構件高效建模方法
由于大尺寸焊接結構尺寸較大、結構復雜，所以其有限元建模過程難度較大，利用計算機編程技術對整個建模過程進行參數化設計，將復雜的結構轉化為典型的簡單結構，使得整個有限元仿真過程更加簡單、效率更高。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
由于大尺寸焊接結構尺寸較大、結構復雜，所以其有限元建模過程難度較大，利用計算機編程技術對整個建模過程進行參數化設計，將復雜的結構轉化為典型的簡單結構，使得整個有限元仿真過程更加簡單、效率更高；同時有限元分析對網格模型的要求高，需要在保證計算精度的前提下保證計算效率，使用網格過渡技術，保證熱源影響大的區域使用精細的網格，熱源影響小的區域使用較粗的網格，從而達到相同網格條件下更精確地計算結果與更高的計算效率。例如《大型復材工裝焊接工藝研究》項目，針對大型復合材料結構件Invar合金模具手工電弧焊焊接工藝進行研究，采用高效建模的手段對研究對象進行模擬分析，降低時間與材料等方面的成本。采用實驗與仿真并行，理論分析、實驗研究、仿真分析相結合的技術路線開展 Invar 合金試板件手工焊接工藝參數探索。
三、創新點及主要技術指標
創新點：參數化建模，縮短建模周期；采用非均勻過渡性網格以控制計算量，在保證計算精度的前 提下壓縮計算量，采用多 CPU 并行計算以提高計算效率。
技術指標：建模效率提高 30%，計算效率提高 30%。
四、知識產權及獲獎
論文10余篇，其中典型示例如下：
Modeling and simulation of the columnar-to-equiaxed transition during laser melting deposition of Invar alloy
Stochastic Modeling Columnar Dendritic Grain Growth in the Weld Pool of Al-Cu alloy
專利：
基于精準能量分配的激光-電弧復合加工的能量分配系數模型的構建方法
一種焊接過程氣孔形成與演變的二維計算機模擬方法
南京航空航天大學
2022-08-12
微生物交叉污染建模技術及應用
以肉類加工、流通、貯藏等下游生產鏈為切入點，以工廠加工生產、超市賣場銷售、冷鏈運輸流通、廚房貯藏烹飪等為主要場景設計，對氣單胞菌、單增李斯特菌、腸炎沙門氏菌等的交叉污染建模理論進行了完善，定量觀測并模擬了食源性致病菌在不同傳遞介質和操作方式影響下的交叉污染情況，并與消費者攝入 后的定量暴露評估、風險管理預警、限量標準制定、軟件參數設置等相結合，特別是提出了采用矩陣的形式對氣單胞菌在不同場景下和不同介質之間的轉移過程進行量化的直觀方法（，模擬了廚房環境下消費者食用不同材質案板處理過的污染
上海理工大學
2021-01-12
專家報告薈萃② | 楊俊輝：“三浸三制三化”創新人才自主培養 高質量服務國家戰略腹地建設
加強國家戰略腹地建設，是以習近平同志為核心的黨中央統籌國內國際兩個大局、統籌發展與安全兩件大事作出的重要部署。
中國高等教育博覽會
2024-12-04
面向APT檢測的攻擊鏈數據建模與分析
主要研究APT 網絡攻擊全鏈條的通用表征和威脅模型，
實現攻擊的全鏈條威脅分析；研究跨平臺內核數據實時可信
采集方法，探索基于去噪和去冗技術的高效數據解析、基于
語義恢復技術的關鍵字段填充；研究多源異構內核數據的重
構方法；研究保持全局依賴的數據壓縮方法，實現實時、高
效、普適的數據壓縮；研究面向APT網絡攻擊全鏈條的智能
檢測框架，實現對攻擊的全鏈條高效檢測；研究APT網絡攻
擊的演化模式，實現APT網絡攻擊的可解釋溯源分析。
浙江工業大學
2021-05-06
一種高速列車輪對的建模方法
成果描述：本發明提供了一種高速列車輪對的建模方法，涉及高速列車的數字化設計與制造技術領域。模型的信息集成和管理對縮短響應市場時間、提高設計效率是企業希望解決的問題。通過對所述各元參數的分析和提取，構建高速列車輪對的各元參數設計模型；利用矢量陣列對高速列車輪對的各元參數設計模型進行描述，包括以下四個步驟：各元參數初始化、各元參數數組序列化、關系元參數轉化為關系矩陣、環狀多邊形矢量陣列描述：結合高速列車輪對的各元參數設計模型的矢量化和陣列化描述，采用環狀多邊形數據結構構造高速列車輪對的矢量陣列；層級對象之間通過關系元參數將各個環狀多邊形矢量陣列形成高速列車輪對的矢量陣列描述。主要用于高速列車設計的建模。市場前景分析：高速列車技術領域。與同類成果相比的優勢分析：技術先進，性價比較高。
西南交通大學
2021-04-10
新冠肺炎動態感染過程建模與預測分析
面對疫情，北京航空航天大學機械工程及自動化學院先進數控和智能制造團隊劉強教授、肖文磊副教授等一批教師和研究生自發組成“大數據建模分析工作群”，開始收集疫情數據，交流和討論建模方法。劉強、肖文磊又與工作群中的孫鵬鵬、王柳權、臧辰鑫、朱三穎、高連生等人，組成了“2019-nCoV疫情建模分析應急響應研究小組”核心攻關組，全力以赴開展本次疫情建模仿真和預測分析研究工作。疫情建模分析應急響應小組的研究工作是在2003年郇極教授提出的“一種基于自動控制理論的SARS傳染預測模型”的基礎之上，結合此次新冠疫情原發地高度集中、恰逢春節期間人口流動的特點，采用控制論原理和大數據分析方法建立功能更全面的2019-nCoV動態感染過程模型。劉強教授團隊對北京、上海、重慶、溫州、長沙、鄭州、成都、杭州、深圳等40余個城市的疫情數據發展趨勢進行了動態仿真分析。基于分析結果，應急響應小組直接向上級部門提交疫情關鍵數據預測報告2份，直接向中國疾控中心提供預測分析數據及報告2份，向上級提出北京延期恢復正常上班的緊急建議1份，為高層疫情防控決策提供了及時有效的技術數據支持。
北京航空航天大學
2021-04-10
成品油管道調和建模、控制與優化技術
針對油品調合過程中的關鍵質量指標辛烷值（馬達法和研究法）和雷德蒸汽壓等調合規律的非線性，建立了預測準確，結構簡潔的智能調合模型。由于實際工業生產過程中存在的干擾因素很多，調合模型輸出值與成品油屬性在線分析儀的檢測值不可避免地要產生一定的偏差，為此開發了汽油調合模型的在線優化校正技術，使調合模型適應工業過程操作特性的變化和生產工況的遷移。在建立的調合模型基礎上，開發了離線和在線優化技術。離線優化技術不需要企業進行管道改造和安裝在線分析儀，可在一定范圍內提高調合的成功率和降低調合成本。在線調合模式基于離線模式，可動態更新和優化調合配方，從而能夠進一步提高調合成功率，降低調合成本，減少質量過剩。開發的優化技術還考慮了多種可能的現場生產模式：例如：管道調合，罐式調合，罐底油補償模式等。已汽油調合軟件ECUST_BLEND工作。成品汽油調合過程的建模、模擬與離線優化技術已經成功在金陵石化完成現場應用。其中汽油辛烷值調合效應模型，將汽油調合過程中組分油表現的非線性效應定量的描述出來，進而準確的對成品汽油的關鍵指標辛烷值作出預測，與傳統的乙基模型對比表明所建模型精度提高了約1%。在調合模型基礎上開發的離線優化技術，結合了成品油生產現場的特點，能夠有效的考慮罐底油、直調組分、錳劑添加量、以及庫存約束等現場情況。在實際應用過程中，所完成的汽油調合工作全部一次達到國III標準。通過與傳統的手調方式進行比較，優化后配方提高了一次汽油調合的成功率，穩定了汽油生產過程，并且降低了調合成本與質量過剩：質量過剩穩定在0.?以內，且研究法辛烷值在93.5-4.1之間波動。僅以離線優化為例，通過成本核算，每年的調合成本可減少1275萬元左右。
華東理工大學
2021-04-11
成品油管道調和建模、控制與優化技術
針對油品調合過程中的關鍵質量指標辛烷值 (馬達法和研究法) 和雷德蒸汽壓等調合規律 的非線性，建立了預測準確、結構簡潔的智能調合模型。由于實際工業生產過程中存在的干擾 因素很多，調合模型輸出值與成品油屬性在線分析儀的檢測值不可避免地要產生一定的偏差， 為此開發了汽油調合模型的在線優化校正技術，使調合模型適應工業過程操作特性的變化和生 產工況的遷移。在建立的調合模型基礎上，開發了離線和在線優化技術。離線優化技術不需要 企業進行管道改造和安裝在線分析儀，可在一定范圍內提高調合的成功率和降低調合成本。在 線調合模式基于離線模式，可動態更新和優化調合配方，從而能夠進一步提高調合成功率，降 低調合成本，減少質量過剩。開發的優化技術還考慮了多種可能的現場生產模式。例如：管道 調合，罐式調合，罐底油補償模式等。已汽油調合軟件ECUST_BLEND工作。 成品汽油調合過程的建模、模擬與離線優化技術已經成功在金陵石化完成現場應用。其中 汽油辛烷值調合效應模型，將汽油調合過程中組分油表現的非線性效應定量的描述出來，進而 準確的對成品汽油的關鍵指標辛烷值作出預測，與傳統的乙基模型對比表明所建模型精度提高 了約5%。在調合模型基礎上開發的離線優化技術，結合了成品油生產現場的特點，能夠有效 的考慮罐底油、直調組分、錳劑添加量、以及庫存約束等現場情況。在實際應用過程中，所完 成的汽油調合工作全部一次達到國III標準。通過與傳統的手調方式進行比較，優化后配方提 高了一次汽油調合的成功率，穩定了汽油生產過程，并且降低了調合成本與質量過剩，質量過 剩穩定在0.1以內，且研究法辛烷值在93.5-4.1之間波動。僅以離線優化為例，通過成本核算， 每年的調合成本可減少1275萬元左右。
華東理工大學
2021-04-11