一种基于SysML的信息物理系统建模方法及建模系统与流程

本发明属于仿真建模，尤其涉及一种基于sysml的信息物理系统建模方法及建模系统。

背景技术：

1、信息物理系统通常同时包含物理实体、控制逻辑、软件功能、通信网络、环境扰动以及运行规则等多类要素，其设计过程涉及需求分析、系统架构设计、行为建模、参数配置、仿真验证和方案优化等多个阶段。工程实践中，上述内容往往分别由需求文档、架构模型、脚本文件、求解器配置、仿真模型和分析报告等不同载体承载，表达方式分散、语义基础不一致、工具链割裂，使得协同效率偏低。同时，需求通常以文本、表格或半结构化文档形式存在，后续需要由工程人员手工理解并转译为架构模型、行为模型或仿真模型，这种方式对专家经验依赖较强，容易出现需求理解偏差、模型遗漏、接口不一致和参数约束失配等问题，且需求到模型、模型到仿真的传递链路长，人工同步成本高。

2、当前，较为常见的建模方法是基于大模型实现需求到模型的自动转换，例如专利cn122113664a，其可以基于自然语言仿真需求、知识图谱以及映射规则等生成仿真模型代码，一定程度可以改善模型生成效率。然而，这类方法局限于自由文本或局部代码生成层面，由于缺少统一语义约束、结构化指令规范和结果校验等，对于信息物理系统而言仿真模型可靠性偏差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于sysml的信息物理系统建模方法及建模系统，用于解决当前信息物理系统的仿真模型可靠性偏差的问题。

2、在本发明实施例的第一方面，提供了一种基于sysml的信息物理系统建模方法，包括：

3、获取目标物理信息系统需求文档，对所述需求文档进行预处理提取结构化需求信息；

4、根据所述结构化需求信息，构建基于sysml的统一表征模型，所述统一表征模型包括需求模型、结构模型、行为模型、参数模型、约束模型以及接口模型中的一种或多种；

5、在所述统一表征模型中，建立sysml语义元素到模型执行平台目标对象的映射关系，所述目标对象至少包括仿真建模对象、参数配置对象、执行对象和分析对象；

6、根据所述统一表征模型、所述映射关系以及需求上下文，通过深度学习大模型生成所述模型执行平台中可执行的系统仿真模型；

7、对所述系统仿真模型进行验证，将验证通过的系统仿真模型在所述模型执行平台中运行，输出运行反馈信息。

8、在本发明实施例的第二方面，提供了一种建模系统，包括：

9、文档预处理模块，用于获取目标物理信息系统需求文档，对所述需求文档进行预处理提取结构化需求信息；

10、表征模型构建模块，用于根据所述结构化需求信息，构建基于sysml的统一表征模型，所述统一表征模型包括需求模型、结构模型、行为模型、参数模型、约束模型以及接口模型中的一种或多种；

11、映射关系构建模块，用于在所述统一表征模型中，建立sysml语义元素到模型执行平台目标对象的映射关系，所述目标对象至少包括仿真建模对象、参数配置对象、执行对象和分析对象；

12、仿真模型生成模块，用于根据所述统一表征模型、所述映射关系以及需求上下文，通过深度学习大模型生成所述模型执行平台中可执行的系统仿真模型；

13、模型验证反馈模块，用于对所述系统仿真模型进行验证，将验证通过的系统仿真模型在所述模型执行平台中运行，输出运行反馈信息。

14、在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例第一方面所述方法的步骤。

15、在本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。

16、本发明实施例中，基于sysml构建的统一语义表征，将需求信息转化为统一模型表达，使需求、结构、行为、参数及约束信息形成一致的语义基础，基于sysml统一表征与模型执行平台的映射机制，建立需求分析结果、统一表征模型和系统仿真模型的关联，并在sysml语义、平台映射规则和需求上下文约束下通过大模型生成系统仿真模型，从而实现基于需求文档的仿真建模，不仅提高了信息物理系统的建模效率，而且能够保障仿真模型的可靠性。同时，通过对生成的系统仿真模型进行验证反馈，可以形成生成、验证与优化的迭代闭环，进一步提高了仿真模型的可靠性和可用性。

1.一种基于sysml的信息物理系统建模方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理包括文本清洗、术语标准化、需求条目切分、实体识别、关系识别、约束抽取、指标抽取、场景抽取和需求层级归并。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述映射关系为预定义规则、模型模板、函数接口和结构化指令中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立sysml语义元素到模型执行平台目标对象的映射关系包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过深度学习大模型生成所述模型执行平台中可执行的系统仿真模型包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过深度学习大模型生成所述模型执行平台中可执行的系统仿真模型还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述系统仿真模型进行验证包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述系统仿真模型至少执行格式与语法检查、语义一致性检查、连接正确性检查和可执行性检查还包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将验证通过的系统仿真模型在所述模型执行平台中运行，输出运行反馈信息还包括：

10.一种建模系统，其特征在于，包括: