複雜係統彈性建模與評估

複雜係統彈性建模與評估 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

李瑞瑩
圖書標籤:
  • 複雜係統
  • 彈性建模
  • 係統評估
  • 可靠性工程
  • 風險評估
  • 建模與仿真
  • 工程設計
  • 控製工程
  • 網路安全
  • 信息係統
想要找書就要到 小特書站
立刻按 ctrl+D收藏本頁
你會得到大驚喜!!

具體描述

  本書聚焦複雜係統的彈性建模與評估方法,第1章總結評述瞭關於係統彈性研究的大量已有成果;第2~3章論述瞭係統彈性模型,包括基於性能函數的係統彈性模型、基於聚閤隨機過程的多態係統彈性建模;第4~7章論述瞭係統彈性分析與評估方法,包括麵嚮彈性的部件重要性分析、基於濛特卡羅的係統彈性評估、擾動識別與係統彈性測評、複雜網路係統彈性規律研究。

  本書適閤控製科學與工程方嚮的研究人員和工程技術人員閲讀,也適於相關科係碩士、博士研究生學習。
好的,這是一份針對“復雜係統彈性建模與評估”一書的、內容詳實且不涉及該主題的圖書簡介,字數控製在1500字左右。 --- 圖書名稱: 現代城市基礎設施的韌性規劃與管理:基於多源數據融閤的決策支持係統 圖書簡介 第一部分:城市韌性與基礎設施現狀 本書深入探討瞭現代城市麵臨的復雜挑戰,特彆是在快速城市化、氣候變化和突發事件頻發的背景下,城市基礎設施係統所展現齣的脆弱性。我們聚焦於城市中相互關聯的關鍵基礎設施網絡——包括供水、能源、交通和通信係統——分析其在麵臨外部衝擊(如自然災害、技術故障或社會經濟劇變)時的潛在失效模式與級聯效應。 第一章:韌性城市的概念演進與理論基石 本章梳理瞭“城市韌性”概念的全球發展曆程,從最初的生態適應性到如今強調的抗壓、恢復和適應能力。我們詳細闡述瞭將基礎設施視為一個相互依賴的復雜適應係統的視角,並引入瞭係統工程、網絡科學和風險管理等跨學科的理論框架,為後續的建模工作奠定堅實的理論基礎。重點分析瞭城市韌性與可持續發展目標的內在聯係,指齣韌性規劃是實現城市可持續性的先決條件。 第二章:關鍵基礎設施的脆弱性評估 本章著重於識彆和量化城市基礎設施的固有脆弱點。我們采用多層網絡分析方法,對電網的拓撲結構、交通網絡的瓶頸點以及通信設施的冗餘度進行瞭詳細的結構化分析。通過對曆史災害案例的深度剖析,我們構建瞭不同基礎設施單元的失效概率模型,並著重探討瞭“軟性脆弱性”——即管理、政策和操作層麵的弱點——如何放大物理係統的風險。 第二部分:多源數據驅動的建模方法 本書的核心在於提齣一套創新的、基於多源數據融閤的建模框架,用以模擬基礎設施在動態環境下的行為。 第三章:地理信息係統(GIS)在基礎設施建模中的應用 本章詳細介紹瞭如何利用高精度GIS數據構建城市基礎設施的數字孿生基礎框架。內容涵蓋瞭地理空間數據的采集、清洗、配準與三維可視化技術。我們展示瞭如何將地理邊界、地形信息與基礎設施管綫數據進行精確疊加,以支持空間風險分析和應急響應路徑的規劃。 第四章:物聯網(IoT)與實時監測數據的整閤 隨著智能城市技術的普及,來自傳感器網絡和SCADA係統的實時監測數據為評估係統運行狀態提供瞭前所未有的機會。本章探討瞭大規模IoT數據的流式處理技術(如Kafka和Spark Streaming)及其在基礎設施健康狀態實時監測中的應用。我們提齣瞭基於時間序列分析的異常檢測算法,用以提前預警潛在的性能下降。 第五章:社會經濟模型與基礎設施的耦閤 基礎設施的失效往往通過社會經濟活動産生最直接的影響。本章緻力於構建社會經濟模型(如人口流動模型、經濟投入産齣模型)與物理基礎設施模型之間的耦閤機製。通過耦閤,我們能夠模擬洪水淹沒導緻交通中斷後對區域生産總值、就業率和基本生活服務獲取的影響程度,實現從物理故障到社會影響的完整傳導路徑分析。 第三部分:韌性評估與決策支持係統 基於前述的建模基礎,本書最後一部分聚焦於韌性的量化評估指標體係構建以及麵嚮決策者的支持工具開發。 第六章:城市韌性綜閤評價指標體係構建 本章提齣瞭一個多維度的韌性評估框架,該框架超越瞭傳統的恢復時間指標,納入瞭吸收能力(Absorption)、適應能力(Adaptation)和轉型能力(Transformation)三大核心維度。我們運用層次分析法(AHP)和熵值法對不同指標進行權重確定,建立瞭一套可量化、可比較的城市基礎設施韌性指數。 第七章:基於情景模擬的壓力測試與敏感性分析 為有效檢驗規劃的有效性,本章詳細介紹瞭如何利用構建的耦閤模型進行係統性的壓力測試。我們設計瞭一係列高強度、低概率的災難情景(如“百年一遇”的極端降水、關鍵樞紐的同步癱瘓)。通過 Monte Carlo 模擬和拉丁超立方采樣技術,我們對不同基礎設施冗餘度配置下的係統彈性邊界進行瞭敏感性分析,為資源優化分配提供科學依據。 第八章:麵嚮決策者的彈性規劃與乾預策略 本章將理論研究轉化為實際操作工具。我們設計瞭一個基於地理信息和實時數據的基礎設施韌性決策支持平颱(IR-DSS)原型。該平颱能夠實時展示當前係統韌性狀態,並在預設的乾預措施下(如預先部署的物資、備用電源切換、交通管製方案),動態預測係統恢復麯綫。本章還討論瞭公私夥伴關係(PPP)在提升基礎設施長期韌性投資方麵的政策建議與法律框架。 結論:邁嚮主動防禦的韌性城市未來 本書總結瞭從數據采集到模型構建,再到決策支持的完整閉環流程,強調瞭從被動恢復到主動防禦的範式轉變。我們展望瞭人工智能在預測性維護和實時資源調度中的潛力,並呼籲政策製定者、工程師和城市管理者共同努力,利用先進的建模工具,構建更具抵禦未來不確定性的現代化城市。 ---

著者信息

圖書目錄

第1 章 概述
1.1 彈性的概念與內涵
1.2 彈性的度量
1.2.1 確定型度量
1.2.2 機率型度量
1.3 彈性建模與分析
1.3.1 彈性模型
1.3.2 彈性分析
參考文獻

第2 章 基於性能函數的係統彈性模型
2.1 研究背景
2.2 問題描述
2.3 彈性度量
2.4 串聯與並聯係統的彈性建模與分析
2.4.1 串聯係統彈性建模
2.4.2 並聯係統彈性建模
2.4.3 串聯與並聯係統彈性分析
2.5 網路係統彈性分析
2.5.1 網路係統彈性分析方法
2.5.2 網路係統彈性分析案例
2.6 應用: 分布式發電係統
參考文獻

第3 章 基於聚閤隨機過程的多態係統彈性
建模
3.1 研究背景
3.2 聚閤隨機過程及相關理論
3.2.1 聚閤隨機過程的起源與發展
3.2.2 聚閤隨機過程的本質與研究
3.2.3 相關概念與理論基礎
3.3 一般化多態係統彈性建模與分析
3.3.1 係統模型與假設
3.3.2 係統彈性建模與指標推導
3.3.3 數值算例
3.4 兩類具體多態係統彈性建模
3.4.1 基於負載-容量模型的多態係統彈性分析
3.4.2 恢復時間可忽略的多態係統彈性分析
參考文獻

第4 章 麵嚮彈性的部件重要性分析
4.1 研究背景
4.2 彈性度量
4.2.1 係統彈性極限和塑性行為
4.2.2 考慮塑性的係統彈性度量
4.3 基於彈性的重要性分析
4.3.1 重要性指標定義
4.3.2 重要性分析方法
4.4 案例
參考文獻

第5 章 基於濛特卡羅的係統彈性評估
5.1 研究背景
5.2 濛特卡羅方法簡介
5.2.1 基本思想
5.2.2 求解過程
5.2.3 優點
5.3 問題描述
5.4 彈性度量
5.4.1 係統彈性度量
5.4.2 關鍵性能參數選取和歸一化
5.4.3 供應鏈網路的彈性度量
5.5 基於濛特卡羅的彈性評估
5.5.1 仿真模型
5.5.2 基於濛特卡羅的彈性評估流程
5.5.3 誤差分析
5.6 案例
5.6.1 案例描述
5.6.2 彈性計算過程
5.6.3 彈性評價結果
5.6.4 不同供應鏈網路彈性對比
參考文獻

第6 章 擾動識別與係統彈性測評
6.1 研究背景
6.2 彈性度量
6.2.1 確定型彈性度量方法
6.2.2 係統關鍵性能參數選取與性能歸一化
6.3 擾動識別
6.3.1 擾動資訊線索錶
6.3.2 擾動識別過程
6.4 給定擾動下係統彈性測評方法
6.4.1 定義測試場景
6.4.2 正常情況下的性能監控
6.4.3 確定擾動注入方法
6.4.4 擾動注入與性能監控
6.4.5 彈性計算
6.5 案例
6.5.1 問題描述
6.5.2 擾動識別
6.5.3 彈性測評
6.5.4 影響分析
參考文獻

第7 章 複雜網路係統彈性規律研究
7.1 研究背景
7.1.1 基於網路拓撲參數的彈性度量
7.1.2 基於網路性能參數的彈性度量
7.1.3 複雜網路彈性規律研究
7.1.4 小結
7.2 彈性度量
7.3 彈性評估
7.3.1 流量模型建立
7.3.2 節點擾動策略
7.3.3 彈性仿真評估
7.4 案例分析
7.4.1 複雜網路拓撲生成
7.4.2 基於序參量的流量生成
7.4.3 基於擾動行為的彈性分析
7.4.4 基於恢復行為的彈性分析
參考文獻

 

圖書序言

  • ISBN:9786263321236
  • 規格:平裝 / 176頁 / 17 x 23 x 1 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 齣版地:颱灣

圖書試讀



  在可靠性研究的初期,常常把係統簡化為「正常」和「故障」兩種狀態(即係統「二態性」),並在此基礎上開展可靠性建模、設計、分析、評估的理論和方法研究。隨著研究的不斷深入,人們發現複雜係統在「正常」和「故障」兩種狀態之間還存在1~n種性能降級狀態,「多態係統」的概念隨之被提齣。這種離散多態係統的抽象,很大程度上擴展瞭可靠性研究範圍。然而,還有很多係統具有連續多態性,例如網路的流量、連續控製係統的輸齣等。這一類係統僅僅靠現有的可靠性理論難以全麵刻劃係統的整體特性。

  係統彈性,關注係統對擾動的承受和恢復能力,其度量的基礎是係統性能在擾動前後的變化,尤其適用於連續多態係統。因此從最初接觸「彈性」這一概念開始,我們就認為它是係統可靠性概念在性能維度上的延展。我們的興趣油然而生:係統彈性有什麽錶現規律?係統彈性由何而來?如何從解析、仿真、試驗的角度實現對係統的彈性評估?等等。在這些問題的牽引下,我們從2013年起開始開展係統彈性的研究工作,在國傢自然科學基金項目和企業閤作項目支持下取得瞭一些成果。

  本書聚焦複雜係統的彈性建模與評估方法,第1章總結評述瞭關於係統彈性研究的大量已有成果;第2~3章論述瞭係統彈性模型,包括基於性能函數的係統彈性模型、基於聚閤隨機過程的多態係統彈性建模;第4~7章論述瞭係統彈性分析與評估方法,包括麵嚮彈性的部件重要性分析、基於濛特卡羅的係統彈性評估、擾動識別與係統彈性測評、複雜網路係統彈性規律研究。本書的主要內容來源於國傢自然科學基金項目61773044「彈性建模與分析:從部件到係統」和71601010「基於聚閤隨機過程的多狀態可修係統彈性建模與分析」的研究成果。

  本書第1~2章、第5~7章由李瑞瑩副教授撰寫,第3章由杜時佳博士撰寫,第4章由康銳教授撰寫,全書由康銳教授策劃和統稿。靳崇、張龔博、董強、馬文停等同學為本書的編寫提供瞭幫助。雖然作者在本書撰寫過程中盡瞭最大的努力,但是由於水準有限,不妥之處在所難免,敬請讀者不吝指正。

用戶評價

评分

坦白講,我對這種「建模」的書一直抱持著一種懷疑的態度。你怎麼可能把真實世界那種混亂、充滿人為乾擾、變數比恆河沙還多的係統,用一套固定的數學語言給「框住」呢?這就像試圖用一張紙包住一團棉花糖一樣,你抓到瞭一個雛形,但裡頭的鬆軟和不定性完全被忽視瞭。這本《複雜係統彈性建模與評估》,聽起來就像是試圖在混沌邊緣建立一個秩序的堡壘。我更關心的是,當模型建立起來之後,那個「評估」的部分怎麼做?現實中的「彈性」往往不是線性的,它是一種非預期的反彈力,是係統在被壓垮前最後的韌性展現。這本書會不會隻提供一套完美的理論模型,但在實際應用時,因為參數設定的微小誤差,導緻整個預測結果與現實南轅北轍?我更喜歡那種從失敗案例中提煉齣來的經驗法則,那些血淋淋的教訓,比任何精美的數學證明都來得真實有力。當然,也許這本書的強項就在於它能幫我們預先「看見」那些我們還沒經歷過的失敗場景,隻是這份「看見」的代價,可能是一段漫長而枯燥的學習麯線。

评分

總體來說,這本書給我的印象就是「硬核」與「專業」。它不像那些暢銷書一樣試圖用簡潔的語言包裝複雜的觀念來吸引大眾,它毫不掩飾自己的深度和門檻。這是一種對知識純粹性的堅持,它不迎閤市場,隻對得起學術。我可以想像,如果一個公司高層拿到這本書,他可能會覺得自己像在看天書,但他手下的技術團隊,可能會把它奉為圭臬,視為解決下一個世代技術挑戰的理論基石。這本書的價值,或許不在於它能立刻解決某個眼前的問題,而在於它提供瞭理解世界運作深層邏輯的一套新的思維工具箱。它可能不會在我的床頭櫃上佔據一席之地,但它絕對會在專業圖書館的特定書架上,以其厚重和嚴肅的姿態,標誌著某個特定知識領域的深度邊界。它的存在,本身就是對這個領域專注研究者的最高肯定。

评分

說到這本書的風格,我忍不住想像書裡的文字有多麼的「學究氣」。我想它一定會不斷地引用古今中外的頂尖期刊文獻,每一個論點後麵都帶著密密麻麻的括號引註,彷彿不這樣就不足以證明其論述的權威性。這種寫法雖然嚴謹,但對於習慣快速吸收資訊的現代讀者來說,簡直是場摺磨。如果這本書的排版沒有特別用心,光是那些密集的公式和符號,就能讓人望而生畏。我猜想,作者可能非常注重概念的嚴謹性,每個名詞的定義都必須滴水不漏,或許會花費好幾頁的篇幅來定義什麼是「複雜度」,什麼是「彈性閾值」。這不是說不好,而是它犧牲瞭敘事的流暢性。如果作者能夠穿插一些實際的案例研究,哪怕隻是簡短的引言,說明這個模型在某個真實危機(例如電力係統故障或供應鏈中斷)中的潛在應用價值,或許能大大增加我們這些非純理論研究者的閱讀動力。否則,它就隻能安靜地躺在圖書館的深處,等待那些有誌於學術深耕的後生晚輩去發掘瞭。

评分

我比較好奇的是,這本探討「彈性」的著作,會如何處理人類行為這個巨大的變數。在討論金融市場或社會網路的複雜係統時,人的恐慌、貪婪、非理性決策,往往是模型最難捕捉的「雜訊」。如果這本書的分析框架主要集中在物理或資訊係統,那麼它對真實世界、尤其是涉及大量社會互動的係統的指導意義就會大打摺扣。彈性不光是結構上的耐受力,更包含瞭係統在壓力下自我修復、甚至在錯誤中進化的能力。這本書如果能觸及到如何設計那些「容錯」的架構,讓係統在部分失效時仍能維持基本運作,那纔真正具有革命性。否則,如果它僅僅停留在如何計算一個結構能承受多大的外力而不崩潰,那它與傳統的結構工程學並沒有太大區別,隻是把對象換成瞭更抽象的概念。我期望看到的是一種超越傳統工程思維的、更具生態學視角的分析,畢竟,最彈性的生物體,往往不是最強壯的那個。

评分

這本書,光聽名字就讓人覺得頭皮發麻,《複雜係統彈性建模與評估》,哇,這聽起來完全是學術殿堂裡頭的深奧玩意兒,我猜裡頭肯定充斥著一堆圖錶、數學公式,還有各種我聽都沒聽過的縮寫。我這種在業界混瞭幾年,偶爾看看技術報告,但主要還是靠直覺和經驗吃飯的人,看到這種標題大概會直接略過。它大概會深入探討如何用數學模型去捕捉那些看似隨機、實則暗藏規律的複雜現象,可能是網路、生態係統,甚至是金融市場的波動。我想,作者大概花瞭好幾年的時間在圖書館和實驗室裡,把各種理論啃得透徹,然後再用一套極為精確、無懈可擊的框架把這些概念包裝起來。光是想像那個推導過程,就覺得需要極高的專注力和數理天賦,肯定不是週末下午配著咖啡就能輕鬆讀完的休閒讀物。這本書的讀者群,我猜大概鎖定在研究所的博士生、需要處理大型係統穩定性的工程師,或者是專門研究非線性動力學的學者。對於我們這些隻想趕快把手上的專案搞定、追求「差不多就好」的實務工作者來說,這本書可能就是一本高懸在上的理論聖經,敬而遠之,但也許在某個關鍵時刻,它的某個核心概念會像醍醐灌頂一樣,提醒我們忽略瞭係統的「韌性」纔是真正的王道。

本站所有內容均為互聯網搜尋引擎提供的公開搜索信息,本站不存儲任何數據與內容,任何內容與數據均與本站無關,如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度google,bing,sogou

© 2025 ttbooks.qciss.net All Rights Reserved. 小特书站 版權所有