摘要。众所周知,系统工程是一种跨学科和综合的方法,可以成功实现、使用和退役工程系统。使用系统原理和概念以及科学、技术和管理方法的重要性是系统工程的核心。现代系统在产品功能和互联互通方面受到智能的不断增强。人工智能和其他先进技术在科学家和工程师中越来越受欢迎,以在现代系统中灌输差异化智能。这些系统旨在模拟和模拟超越人类智能,以实现其目标并比其“传统”前辈表现更好。它们的功能与前辈完全不同,并且在其生命周期中需要不同的方法。在当前开放通信、应用程序可用性和大数据的背景下,过分强调技术方面和逐渐淡化的 SE 方法并不是支持复杂智能系统设计和管理的答案。答案必须通过实现以下目标来实现:(a)自我意识,(b)自我控制,(c)通过学习自我提升,(d)机器对机器和机器对环境的连接。一种新兴的观点是,一些流行的 SE 方法和工具不适应系统设计生命周期,无法解决智能系统建模所必需的这些目标。该小组旨在聚集行业和学术界的专家,分享他们的研究和知识,以改进 SE 方法,以满足当前时代对人工智能和先进技术的需求,重点关注(1)人工智能应用的 MBSE(2)智能系统的潜在 SysML 扩展(3)智能系统应用的系统工程方法(4)从在人工智能应用中实施 MBSE 中吸取的经验教训
摘要 基于模型的系统工程 (MBSE) 是在复杂系统开发中端到端使用数字模型的基本方法。特别是航空业,其系统复杂性不断增加,需要新的概念和方法来克服生态和社会经济挑战。因此,需要特定领域的模型来设计和评估系统,以支持各种系统调查,例如需求管理、安装空间优化或故障分析。与使用孤立的数字子模型、自然语言文档和纯物理原型相比,这些大多是异构系统的端到端耦合和链接具有许多优势(例如更短的开发时间)。此外,数字化允许多个专家团队在同一虚拟产品上进行全球和跨学科的协作。由于这种方法对于飞机客舱配置特别有前景,德国航空航天中心 (DLR) 开发了一个虚拟开发平台,用于飞机客舱及其系统的概念设计。因此,可以快速生成客舱配置的虚拟原型,以便在早期设计阶段可视化和研究新概念。通过功能系统架构和可执行系统架构模型扩展概念舱系统设计流程,可促进信息可追溯性、早期故障检测
系统工程 (SE) 教授 Paul Beery 博士、Joseph Klamo 博士和 Oleg Yakimenko 博士于 5 月底在特拉维夫为 24 名以色列空军 (IAF) 学生举办了一门为期两周的短期课程,题为“基于模型的系统工程设计和分析及其实际应用”。他们还参观了以色列理工学院的航空航天工程系,该学院为 IAF 学生提供本科和研究生教育,包括可获得工程硕士学位的跨学科 SE 课程。这门短期课程回顾并建立了 SE 的基础知识,重点是基于模型的系统工程 (MBSE),通过提供使用符合 MBSE 的模型和模拟创建、分析和比较替代系统所需的工具。完成这门短期课程后,学生能够利用 MBSE 在工程生命周期平衡解决方案的背景下支持复杂系统设计。 MBSE 被视为一种形式化 SE 应用的方法,用于识别系统元素、设计这些元素之间的操作相关关系以及通过这些关系评估系统行为。本课程通过开发多类系统模型,涵盖了 MBSE 的语言、术语、概念、方法和工具,特别强调了系统建模语言 (SysML)。学生通过实践练习和活动练习这些技能,在这些练习和活动中,在不同的建模环境 (Innoslate、Cameo、ExtendSim、Minitab 和 MATLAB) 中创建和分析模型和模拟。统计分析方法(包括优化和稳健性分析)用于进行设计交易、比较替代系统和证明建议的合理性。这次教育机会之所以成为可能,是因为印度空军物资局飞机项目和工程中心负责人 Ariel Dvorjetski 上校的关注和支持,由 NPS 国际研究生项目办公室组织。目的是继续与IAF和Technion在教育和研究方面开展合作。
缩写 定义 缩写 定义 AF 空军 NASA 美国国家航空航天局 BGA 球栅阵列 NEPAG NASA 电子零件保证组 BN 贝叶斯网络 NEPP NASA 电子零件和包装(程序) BoK 知识体系 NESC NASA 工程和安全中心 CMOS 互补金属氧化物半导体 NODIS NASA 在线指令信息系统 COTS 商用现货 NPR NASA 程序要求 CPU 中央处理单元 NRO 国家侦察办公室 DDR 双倍数据速率 NSREC 核与空间辐射效应会议 DLA 国防后勤局 OCE 总工程师办公室 DMEA 国防微电子活动 OGA 其他政府机构 DoD 国防部 PIC 光子集成电路 DoE 能源部 POC 联系点 EEE 电气、电子和机电 PoF 故障物理学 ETW 电子技术研讨会 RF 射频 FPGA 现场可编程门阵列 RH 抗辐射 GaN 氮化镓 RHA 抗辐射保证 GIDEP 政府工业数据交换计划 SAPP 空间资产保护计划 GPU 图形处理单元 SDRAM 同步动态随机存取存储器 GRC 格伦研究中心 SEE 单事件效应 GSFC 戈达德太空飞行中心 SiC 碳化硅 GSN 目标结构化符号 SMA 安全与任务保障 HQ 总部 SMC 空间与导弹系统中心 IC 集成电路 SOA 安全操作区 IEEE 电气和电子工程师协会 SoC 片上系统 JPL 喷气推进实验室 SRAM 静态随机存取存储器 JSC 约翰逊航天中心 SSAI 科学系统与应用公司 LaRC 兰利研究中心 STMD 空间技术任务理事会 LGA 陆地栅格阵列 STT 自旋转移力矩 MAPLD 军用和航空航天可编程逻辑器件(研讨会) SysML 系统建模语言 MBMA 基于模型的任务保障 TID 总电离剂量 MRAM 磁性随机存取存储器 TSV 硅通孔 MSFC 马歇尔太空飞行中心
缩写 定义 缩写 定义 AF 空军 NASA 美国国家航空航天局 BGA 球栅阵列 NEPAG NASA 电子零件保证组 BN 贝叶斯网络 NEPP NASA 电子零件和包装(程序) BoK 知识体系 NESC NASA 工程和安全中心 CMOS 互补金属氧化物半导体 NODIS NASA 在线指令信息系统 COTS 商用现货 NPR NASA 程序要求 CPU 中央处理单元 NRO 国家侦察办公室 DDR 双倍数据速率 NSREC 核与空间辐射效应会议 DLA 国防后勤局 OCE 总工程师办公室 DMEA 国防微电子活动 OGA 其他政府机构 DoD 国防部 PIC 光子集成电路 DoE 能源部 POC 联系点 EEE 电气、电子和机电 PoF 故障物理学 ETW 电子技术研讨会 RF 射频 FPGA 现场可编程门阵列 RH 抗辐射 GaN 氮化镓 RHA 抗辐射保证 GIDEP 政府工业数据交换计划 SAPP 空间资产保护计划 GPU 图形处理单元 SDRAM 同步动态随机存取存储器 GRC 格伦研究中心 SEE 单事件效应 GSFC 戈达德太空飞行中心 SiC 碳化硅 GSN 目标结构化符号 SMA 安全与任务保障 HQ 总部 SMC 空间与导弹系统中心 IC 集成电路 SOA 安全操作区 IEEE 电气和电子工程师协会 SoC 片上系统 JPL 喷气推进实验室 SRAM 静态随机存取存储器 JSC 约翰逊航天中心 SSAI 科学系统与应用公司 LaRC 兰利研究中心 STMD 空间技术任务理事会 LGA 陆地栅格阵列 STT 自旋转移力矩 MAPLD 军用和航空航天可编程逻辑器件(研讨会) SysML 系统建模语言 MBMA 基于模型的任务保障 TID 总电离剂量 MRAM 磁性随机存取存储器 TSV 硅通孔 MSFC 马歇尔太空飞行中心