人机功效评价解决方案
Jack 人体仿真及建模系统
Jack是一个人体建模与仿真软件解决方案，帮助各行业的组织提高产品设计的工效学因素和改进车间的任务。jack最初是由宾夕法尼亚大学的人类模型和模拟中心(Center for Human
Modeling and Simulation at the University of
Pennsylvania)开发，目前是西门子PLM旗下的一员。使
用Jack可以：
1、建立一个虚拟的环境
2、创建一个虚拟人
3、定义人体大小和形状
4、把人放在环境中
5、给人指派任务
6、分析人体如何执行任务
从jack获得的信息可以帮助您设计更安全、更符合人体工程学的产品、工作场所和更快的流程和使用更低的成本。
第1步：建立一个虚拟的环境
除了人体建模之外，jack还是是一个功能强大的互动性、
实时视景仿真解决方案。您可以导入CAD数据或从草图
开始建立模型，在周围的环境中移动物体，交互式地改变相机的视图和创建特殊效果，以提高您“现场”的真实性。
导入CAD模型-jack可以导入基于VRML，IGES，立体(STL)的和inventor (iv)文件格式的3D 图形数据。此外，软件提供了减小CAD数据的功能来优化模型，用于实时仿真。OpenGL Optimizer的使用可以在不损害视频保真度的情况下相当程度的减少模型的棱角。
在jack中创建几何图形-jack允许您从草图开始建立模型，用于概念设计。您可以创建简单的几何图形，如立方体、球、圆柱、圆锥和圆环。熟练操作后，您可以合并这些简单的图形成为更加复杂的部件，如机械工具和车辆。jack还提供了一套基本的工具（锤子，钳子，梯子，棘轮，锯，螺丝刀和扳手）。
给您的环境一个真实的外观-jack的视图，纹理映射和照明功能，帮助您赋予您的虚拟环境更有说服力的外观。
在jack中可以很容易地改变视图，通过鼠标按钮可以基于一个参考点，水平或垂直或放大“相机”。此外，您也可以将视图参考点定位到指定的对象上，为某些对象加上相机，如人的眼睛，并建立剖视图。使用纹理映射，基础的图像文件，如云彩、公路、工厂内部或机器的控制面板可用于增加视觉细节场景，而不会增加额外的几何形状。jack的经典照明能力，可以帮助您突出环境中的区域和加强场景的真实感。
第2步：创建一个虚拟的人体
jack提供业界最准确的人体生物力学模型。基于1988年美国军方
人体调查(ANSUR 88)的三维人体测量技术,jack的人体模型：
1、有69个部分，68节，17段脊柱，16段的手，加上肩/锁骨关节和135度的自由度。
2、遵照来自NASA研究的共同限制(人体测量资料书，第二卷。人体测量数据手册，NASA RP-1024 技术报告)
3、可描绘成数字、线框、阴影、高解析度或透明模式。
选择不同类型的人-jack可以让您建立不同类型的人。您可以从菜单
中选择下列预定义的人物：
1、大、中、小的人体-基于SAE的建议的人的物理尺寸(SAE J833)；
2、矮小和高大的男人和女人-基于ANSUR 88 的人体极限数字；
3、大、中、小的日本人-基于已承认的日本人体型数据；
4、高清晰度的男人和女人-代表第50百分位的男性和女性，基于ANSUR 88。
第3步：定义人体大小和形状
人体模拟软件，为了可靠地确定某个设计是否可以适应不同的人体尺寸，它必须采用正确的方法来构建人体范围。jack使用三种方法来构建人体范围。您可以：
1、从一套包含77个人体的人体类型中选择，它们代表了一系列大小不
同的11个人体测量数据，这是基于ANSUR 88数据库的；
2、通过给出一个指定的宽放来构造人体，如肩宽度，坐高，等等;然后
由一种算法自动给出其余的尺寸；
3、给出身高和重量;其余尺寸由基于ANSUR 88数据库的统计模型自动生成。
第4步：把人体放置于环境中
jack允许让你操纵人体的个别部分与遵照基于NASA研究的角度限制的关节连接。当您在一个jack虚拟人体中移动身体的一部分的时候，软件使用实时逆运动学确定关联部分和关节的位置。例如，当您移动一个人体的手，上下臂部分及相关关节就会像真实的人体一样移动。设置您的虚拟人体的姿态-jack允许你通过直接操纵关节或从一个包含30个预定义态势的库中选择来描述你虚拟人体的姿态。您可以操纵虚拟人体，通过移动虚拟人的头部、眼睛、肩膀、躯干、质心、骨盆、四肢、脚或其整个身体。
指定jack的行为参数-jack允许您指定虚拟人是如何动作的，当其运动被控制的时候，不是直接的操作，而是由外部力量驱动。jack人体会将根据您定义的参数自动移动。例如，如果jack 正在将一个物体举过头顶，你把物体放在地面上，“行为控制”决定jack是否会弯腰、前行一步以保持其平衡，使他的眼睛注视对象等。jack允许您定义：
1、使工厂尽早上线
2、优化手工流程
3、改善工人的安全
4、较低的工人赔偿费用
5、减少停机时间和再培训的费用
在产品生命周期的制造阶段，人体仿真
允许您回答这些问题：
1、头部和眼睛是否跟踪一个物体
2、头部和眼睛是否保持自己的位置
3、躯干位置如何，以及如何弯曲（从腰部，从颈部，或使用特定的椎骨）
4、这个人体如何保持其平衡，以及是否前行一步以重新平衡
5、骨盆的方向如何
6、四肢的位置如何
7、膝盖的位置如何
8、脚的位置如何
定义jack与环境的关系-jack的约束系统使您可以指定您的虚拟人体与虚拟环境互动。jack允许您以各种不同的方式定义人体和物体之间的约束。例如，您可以创建约束来保持jack的背部靠到汽车座椅，他的右脚踩着油门。当座位移动，jack将遵循这些约束，其他关节也会相应移动。
为了确定虚拟人体是如何抓住物体的，jack提供五个预定义的类型。您指定了抓握类型，软件就会计算在实际围绕一个特定物体的时候手是如何闭合的。
第5步：给人体指派任务
对于某些类型的工效学或人体工程学的研究，用户只需在一个静态的姿势评价人体。(当达到某个控制的时候他看到了什么？不同大小的人体是否具有相同的视野？)其他研究需要人体运动。(人体遇到障碍物是否会移走或取代其中一部分？)jack使您能够通过其内置运动系统及其虚拟现实工具界面定义人体的运动。
直接的移动人体-jack提供了一个内置运动系统来定义必须在时间限制下执行的任务。jack模拟包括几个不同的动作，许多动作是同时发生的，并且指定了间隔时间。您可以在jack中创建交互式的动作来控制头部、眼睛、躯干、骨盆、质心、手臂、手、脚的运动。此外，您也可以使物体和相机移动。
当您创建一个仿真后，您可以将它保存和回放它，更换不同大小的虚拟人体来执行同样的任务。
另外，您也可以在环境中调整各种物体的的
大小或位置，并重新运行模拟来研究空间关
系，时间和空隙的改变情况。
利用虚拟现实工具，确定人体运动-jack允许
您使用各种各样的虚拟现实工具来创建真
实的动作或体验模拟。该软件支持：
1、Ascension Technology's Flock of Birds
2、Virtual Technology's Cyberglove and Cybergrasp
3、Virtual Research Systems' Head Mounted Display
4、Stereographic's Crystaleyes
5、NuVision Shutter Panels
步骤6 ：分析虚拟人体如何执行任务
jack提供了一些基本的工具，以帮助您评估虚拟人体的动作。
更先进的人机工程分析工具，是Task Analysis和Occupant
Packaging Toolkits.
看看jack可以得到的-jack提供了多种功能的评价工具。您可
以：
1、创建从jack人体模型出发的eye Windows
2、创建视野来说明在第三者看来jack人体能看到的
3、测量jack人体的眼睛和任何物体之间的距离
4、控制jack人体的头/眼跟踪一个物体的运动
评价jack人体可以够到的距离-jack的延伸分析能力使您能够：
1、确定是否有人体可以够到目标对象
2、测量jack人体的眼睛和任何物体之间的距离
3、建立延伸边界，以图形显示，定义人体可以达到的范围
4、导出延伸边界到您的CAD系统，作为设计的范围
测试适合度和容纳度-jack帮助您确定是否您的设计考虑了各种规模的人体。您可以：
1、放置一个虚拟人体，然后利用这种姿势，测试各种不同规模的人体；
2、当其相对位置变化时，交互式测量环境中任何两点之间的距离，这有助于量化您的设计适合您的目标人群的程度。
3、物体移动时，突出人体和物体碰撞的实时数据。
计算人体的受力和力矩-jack使您可以计算出在一个特定的姿势下一个人的关节和体节的受力情况。因此，您可以比较用来完成各项任务的力量。软件还可以让您加上虚拟人体持有物体的重量这个因子，代表更多的外部力量，如G力。
利用动画和图像观察结果-jack产生动画和静止帧图像的功能可以帮助您找出统计报告不能给出的结果。您可以在任何场景中创建反锯齿的.rgb图像。您还可以轻松地将您的模拟导出AVI 或Quicktime电影。
一.名词解释: 1.在软件工程中，对客观世界的问题领域进行抽象，并用某描述方法表示的结果称为模型。模型是现实系统的简化，它是抓住现实系统的主要方面而忽略次要方面的一种抽象,是对问题的书面上的、图形或文字的、无歧义的描述。人们常常在正式构造实物之前，首先建立一个简化的模型，以便更透彻地了解它的本质，抓住问题的要害。在模型中，人们总是剔除那些与问题无关的、非本质的东西，从而使模型与真实的实体相比更加简单、易于把握。 https://www.doczj.com/doc/bf2196406.html,e Case（用例）：在不展现一个系统或子系统内部结构的情况下，对系统或子系统的某个连贯的功能单元的定义和描述。一个Use Case表达了用户对系统的一项需求,也就是系统的一项责任或功能。 3.架构风格指一组原则。可以把它看成是一组为系统家族提供抽象框架的粗粒度模式。架构风格能改进分块，还能为频繁出现的问题提供解决方案，以此促进设计重用。软件体系架构风格是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。体系架构风格定义了一个系统家族，即一个体系架构定义一个词汇表和一组约束。词汇表中包含一些构件和连接件类型，而这组约束指出系统是如何将这些构件和连接件组合起来的。体系架构风格反映了领域中众多系统所共有的结构和语义特性，并指导如何将各个模块和子系统有效地组织成一个完整的系统。对软件体系结构风格的研究和实践促进对设计的重用，一些经过实践证实的解决方案也可以可靠地用于解决新的问题。例如，如果某人把系统描述为“客户/服务器”模式，则不必给出设计细节，我们立刻会明白系统是如何组织和工作的。 4.类（Class）是对某种类型的对象定义变量和方法的原型。它表示对现实生活中一类具有共同特征的事物的抽象，是面向对象编程的基础。类是对某个对象的定义。它包含有关对象动作方式的信息，包括它的名称、方法、属性和事件。类通过接口与外界发生关系。 5.软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件，以及如何把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。是建立并使用完善的工程化原则，以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一系列方法。软件工程借鉴传统工程的原则、方法，以提高质量、降低成本和改进算法。其中，计算机科学、数学用于构建模型与算法，工程科学用于制定规范、设计范型(paradigm)、评估成本及确定权衡，管理科学用于计划、资源、质量、成本等管理。 二、 1．面向对象建模的大致过程如下： 用UML进行面向对象建模首先要描述总体需求。在这一阶段中主要是建立用例模型和静态模型，以搭建系统体系结构。用例图是系统的高级视图，要求按照面向对象的原则，站在功能划分的角度将系统要实现的行为划分为用例；以用例之间的动态交互及交互时间为依据产生顺序图；接下来就在用例图的基础上抽象出系统的类，明确各模块之间的关系以适当的粒度画出类图，其中也包括了与用例图的相互迭代修改在分析完模块的静态交互关系后继而要绘制出构件图。以上这些过程中均不考虑系统的具体实现，如建立什么样的数据库或采用什么语言编码等，最好是以使用者的眼光去分析系统功能。为建立完整的系统模型，还要对模块交互和构件细节做进一步分析，补充状态图、活动图、协作图和实施图等，从尽可能多的角度对复杂系统进行描述。在模型确定后就可以借助相应的支撑软件将模型导出为
UML软件建模教程课后习题 习题 1 一、简答题 1. 简述模型的作用。 答：现实系统的复杂性和内隐性，使得人们难于直接认识和把握，为了使得人们能够直观和明了地认识和把握现实系统，就需要借助于模型。 2. 软件模型有什么特征？ 答：建模对象特殊，复杂性，多样性 3. 软件建模技术有哪些因素？ 答：软件建模方法，软件建模过程，软件建模语言，软件建模工具 4. 软件模型包括哪些方面的内容？ 答：从模型所反映的侧面看：功能模型，非功能模型，数据模型，对象模型，过程模型，状态模型，交互模型，架构模型，界面模型等；从软件开发工作看：业务模型，需求模型，分析模型，设计模型，测试模型等。 5. 软件建模工具应该具有哪些基本功能？ 答：软件模型的生成和编辑，软件模型的质量保障，软件模型管理等 二、填空题 1、模型是对现实的（抽象）和模拟，是对现实系统（本质）特征的一种抽象、简化和直观的描述。
2、模型具有（反映性）、直观性、（简化性）和抽象性等特征。 3、从抽象程度，可以把模型分为（概念模型）、逻辑模型和（物理模型）三种类型。 4、较之于其他模型，软件模型具有（建模对象特殊）、复杂性和（多样性）等特征。 5、软件模型是软件开发人员交流的（媒介），是软件升级和维护的（依据）。 6、软件建模技术的要素包括软件建模方法、（软件建模过程）、软件建模语言和（软件建模工具）。 7、从开发阶段看，软件建模有业务模型、（需求模型）、分析模型、（设计模型）和测试模型。 8、软件语言有软件需求定义语言、（软件设计语言）、软件建模语言、（软件结构描述语言）、软件程序设计语言等。 9、根据软件建模工具的独立性，把软件建模工具分为（独立软件）建模工具和（插件式软件）建模工具。 10、OMG在（ 1997 ）年把UML作为软件建模的标准，UML2.0版本是（ 200 5 ）年颁布的。 三、选择题 1、对软件模型而言，下面说法错误的是（ D ）。 A.是人员交流的媒介 B.是软件的中间形态 C.是软件升级和维护的依据 D.是软件的标准文档
UML与软件建模复习题 1．面向对象方法的优点是什么。 面向对象的方法把功能和数据看做是高度统一的，其优点有： （1）它能较好地处理软件的规模和复杂度不断增加所嗲来的问题。 （2）它更适合于控制关系复杂的习题系统 （3）面向对象系统通过对象间的协作来完成任务，因而更加容易理解。 （4）它是欧诺个各种直接模仿应用域中实体的抽象和对象，从而使得规约和谁及更加完整。 （5）它围绕对象和类进行局部化，从而提高了规约、设计和代码的易扩展性、易维护性和易复用性。 （6）它简化了开发者的工作，提高了软件和文档的质量。 2．面向对象的软件开发方法包括哪些特定阶段。 面向对象的软件开发方法设计从面向对象分析（OOA）、面向对象设计（OOD）、面向对象程序设计或编码（OOP）、面向对象测试（OOT）等一系列特定阶段。面向对象设计方法期望获得一种独立于语言的设计描述，以求达到从客观世界中的事物原型到软件系统间的尽可能的平滑过渡。 3．UML定义了哪几类图，每一类包括那些类型的图。 UML中定义了用户模型视图、结构模型视图、行为模型视图、实现模型视图和环境模型视图这五类图。 其中， 用户模型视图包含：用例图； 结构模型视图包含：类图、对象图； 行为模型视图包含：序列图、协作图、状态图和活动图； 实现模型视图包含：构件图； 环境模型视图包含：部署图。 4．UML的设施包括那些。 在UML中，设施可分为结构设施、行为设施、分组设施和注释设施等四大类。 （1）结构设施是UML模型的静态部分，主要用来描述概念或者物理元素，包括类、接口、协作、用例、主动类、构件和结点7种设施。其中： 类：是对一组具有相同属性、相同操作、相同关系和相同语义对象的描述，一个类实现了一个或多个接口。 接口：描述了一个类或构件一个服务操作集，也即定义了元素的外观可见行为。接口定义的是一组操作的描述，而不是操作的实现。 协作：定义了一个交互，是由一组通过共同工作以提供某协作行为的角色和其他元素构成的一个实体。 用案：是一组动作序列的描述，系统执行这些动作后将产生一个对特定参与者可以观察且又价值的结果。 主动类：是其对象至少要拥有一个进程或进程的类，因此它能够启动控制活动。主动类的对象所描述的元素的行为与其他元素的行为并发，除此以外，它和类是一样的。 构件：是系统中物理的、可替代的部件，它通常是一个描述了一些逻辑元素的物理包。 结点：是运行时存在的物理元素。它代表一种可计算的资源，通常具有一定的记忆能力和处理能力。 （2）行为设施是UML模型的动态部分，它包括如下两类设施： 交互：由特定语境中共同完成一定任务的一组对象之间交换的消息组成。一个对象群体的行为或单个操作的行为都可以用一个交互来描述。 状态机：描述了一个对象或一个交互在生命期内相应时间所经历的状态序列，单个类或者一组类之间协作的行为可以用状态机来描述。
《建模与仿真及其医学应用》 实验讲义 天津医科大学生物医学工程系 2004年
实验一 系统建模的MATLAB 实现 一、实验目的： 1．学习MATLAB 基本知识。 2．掌握数学模型的MATLAB 实现：时域模型、状态空间模型和零极点模型。 3．学习用MATLAB 实现系统外部模型到内部模型的转换。 4．学习用MATLAB 实现系统模型的连接：串联、并联、反馈连接。 5．了解模型降阶的MATLAB 实现。 二、实验内容 1．系统的实现、外部模型到内部模型的转换 (1)给定连续系统的传递函数) 1343)(32()52)(8()(22++++++=s s s s s s s G ，利用MATLAB 建立传递函数模型，微分方程，并转换为状态空间模型。 (2)已知某系统的状态方程的系数矩阵为： ??????--=3210a ??????=1101b ??????????=210011c ???? ??????=100010d 利用MATLAB 建立状态空间模型，并将其转换为传递函数模型和零极点模型。 (3)已知系统的零极点传递函数为)4)(3)(2()1(2)(++++=s s s s s G ，利用MATLAB 转换为传递函数模型和状态空间模型。 2．系统的离散、连接、降阶 （1）给定连续系统的传递函数) 1343)(32()52)(8()(22++++++=s s s s s s s G ，将该连
续系统的传递函数用零阶重构器和一阶重构器转换为离散型传递函数，抽样时间T=1秒。 （2）该系统与系统5 61)(2++=s s s H 分别①串联②并联③负反馈连接，求出组成的新系统的传递函数模型。 （3）将串联组成的新系统进行降阶处理，求出降阶后系统的模型，并用plot 图形比较降阶前后系统的阶跃响应。 要求：将以上过程用MATLAB 编程（M 文件）实现，运行输出结果。 三、实验说明—关于系统建模的主要MATLAB 函数 1．建立传递函数模型：tf 函数 ： 格式：sys=tf(num,den) num=[b m ,b m-1,……,b 0] 分子多项式系数 den=[a n ,a n-1,……,a 0] 分母多项式系数 2．建立状态空间模型：ss 函数 ： 格式：sys=ss(a,b,c,d) %a,b,c,d 为状态方程系数矩阵 sys=ss(a,b,c,d,T) %产生离散时间状态空间模型 3．建立零极点模型的函数：zpk 格式：sys=zpk(z,p,k) 4．模型转换函数： tf2ss tf2zp ss2tf ss2zp zp2tf zp2ss %2为to 的意思 格式：[a,b,c,d]=tf2ss(num,den) [z,p,k]=tf2zp(num,den) [num,den]=ss2tf(a,b,c,d,iu) %iu 指定是哪个输入 [z,p,k]=ss2zp(a,b,c,d,iu)]
软件需求建模流程 需求分析师在需求调研分析工作中经常会用到各种分析方法，但对各种建模方法没有 体系化的认识，经常讲概念混淆。本文从常用的结构化分析方法和面向对象分析方法着手，对各种建模方法进行梳理，帮助理解其含义及作用。 1 建模概述 1.1 什么是建模？ 建模就是采用表格化、图形化、公式化的方式，将系统的构成及其构成间的关系呈现 给人们的一种技术方法。可能是因为软件本身的不可见，使得软件的建模也显得抽象，但 在平常生活中，建模随处可见，比如盖房子，需要画图纸，画图纸就是建模的过程，而图 纸就是建模产出的模型。在楼盘预售时，房子都还没建好，地产商会先做个缩小版的原型 出来，甚至做个样板房让顾客有直观的感受，这个也是建模。当房子卖出去了，屋主需要 装修了，找装修公司设计，设计师根据屋主需要设计一套图纸，甚至细到水电的走线，这 些也是建模。因此将开发软件比作盖房子，其建模过程就相当于绘制图纸的过程。 可以说对软件系统进行建模的目的是帮助我们按照实际情况或按我们需求的样式对系 统进行可视化；提供一种详细说明系统的结构或行为的方法；给出一个知道系统构造的模板；对我们所作出的决策进行文档化。 1.2 建模演变历程
软件建模并不是从来就有的，而是随着软件工程的发展而不断演变。主要经过了三个 阶段。 第一阶段：程序=数据结构+算法 出现于20世纪50~60年代，软件开发主要解决的是科学计算问题，Fortran语言是 其代表。其建模关键点是选择合适的数据结构和算法。 第二阶段：结构化分析方法 出现于20世纪60~70年代，将解决一些与数据处理相关的问题，例如计费等。COBOL、C语言是其代表。其建模关键点有两方面，一是确定有哪些数据，格式是什么，如何存储，主要通过E/R模型表达；二是确定数据的加工、处理过程，主要通过DFD（数据流图）表达。 第三阶段：面向对象分析方法 出现于20世纪80~90年代，信息系统覆盖了更多业务过程，数据不再是唯一的视角，事（业务流程）、人的视角越来越重要，因此加入更多这方面的建模工具。 目前结构化分析方法和面向对象分析方法仍广泛应用。 2 结构化分析方法 结构化分析方法（Structured Analysis，简称SA）是将待解决的问题看做一个系统，从而用系统科学的思想方法（抽象、分解、模块化）来分析和解决问题，并基于功能分解 设计系统结构，通过不断把复杂的处理逐层分解来简化问题，其最核心思想是自顶向下的 分解。
1. 以下关于神经元功能的表述中错误的是（A） A.时变特性 B.输出与输入之间有固定的时滞，取决于突触延搁 C.神经元有一定的阈值，并表现适应性 D.时间和空间加和 2.根据心肌缺血的严重程度和梗塞心肌的电气特性，可以将梗塞心肌分为三种类型，以下哪一个错误（B） A.坏死型心肌 B.病理型心肌 C.损伤型心肌 D.缺血型心肌 3.皮肤的散热可分为生理散热和物理散热，生理散热可分为血管运动和汗腺活动。 4.体温控制规律（即控制系统定律）的表达式为R—R0=—k(Ty—Ts). 5.已知呼出气体的容量Ve等于吸入气体的容量V1减去耗氧量Vo2加上二氧化碳的产生量Vco2;耗氧量等于吸入气体的氧容量减去呼出气体的氧容量（Fio2,Feo2分别表示吸入，呼出气体中的O2浓度的百分数）；CO2产出量等于呼出气体的CO2容量减去吸入气体的CO2容量（Fico2,Feco2分别为吸入，呼出气体中的CO2浓度的百分比，吸入气体中的CO2可忽略不计），求耗氧率？
解： Ve=V1--Vo2+Vco2 耗氧量 Vo2=Fio2 *V1--Feo2 *Ve CO2产出量 Vco2=Feco2 *Ve 联立以上三式，对时间求导，得 把V1代入耗氧量公式，求的耗氧率 1.以下不是系统概念特性的是（D） A.整体性 B.抽象性 C.模型性 D.具体性 2.人们将人体视为有三个不同层次的同心圆柱体，由里向外分别为体核，肌肉脂肪组织，皮肤，其中热容量最大的是（A） A.体核 B.肌肉脂肪组织 C.皮肤 3.写出体温控制规律（R-R0=-k（Ty-Ts）） 4生理系统建模中常用的工程方法（用频域法解线性微分方程）（系统辨识）（方式分析） 5.下图为电路的频域表示,其中各参数都采用了频域表示,求V0（t）
根据质量守恒定律，血液中药物变化量等于该时刻药物进入血液速率与从血液排泄出去的速率之差，得： 由于静脉推注时输入f10=D δ(t) 得： 求解此微分方程，得： 那么，药物血药浓度为： 三、计算题 6.在标准状况下，常人进行一次有效呼吸约吸入500ml 空气，其中氧含量约为21%，二氧化碳含量为0.03%，经过一次气体交换呼出气体中氧含量变为15%，二氧化碳量占20%。 试求：呼出气体容量E V 、耗氧量2Q V 及二氧化碳产生量2CO V 解：呼出气体容量 E V =+-2O I V V 2CO V 其中耗氧量 2Q V =I ICO E ECO V F V F ..22-（其中F.为气体含量百分比） 其中吸入气体中二氧化碳量很少，在计算中可忽略不计，所以可得二氧化碳产生量为 2CO V =E ECO V V .2 由已知数据代入以上三式得： ? ?? ??=-?=+-=E CO E O CO O E V V V V V V V 2.015.050021.0500222 2 10 1011 )() (f t x k dt t dx +-=??? ??=-=+D x t x k dt t dx )0()() (11011t k De t x 01)(1-=t k e V D t C 011)(-=
可解得： ??? ??===ml V ml v ml V co o E 5.12195.136072 2 （2）（心电正问题）是研究心脏电兴奋在不同的心脏状态下是如何传播及形成体表电位的；（心电逆问题）是指从体表电位分布推断心脏内的电活动进程即求取心电源的分布。 计算题 主动脉模型中，有3个胸主动脉段内含有气囊，故在这三段的建模中，其容积下限设定为该段内气囊的瞬时体积。由于气囊的介入，在这三个胸主动脉段内产生血流等效粘滞阻力和惯性项。那么血流等效粘滞阻力和惯性项的计算公式是什么？ L n =L 0/(+) R n =R 0/[1.333r b +0.667 式中和分别为第n 段主动脉和其内气囊的半径。 L 0和R 0由下式给出 L 0=L* R 0=R* 1、建立模型一般过程为（实验设计）、（模型结构的确定）、（参数估计）、（模型验证）。 2、体温控制系统热交换系统需从热量在体内的(产生)、（传导）、（散出）过程中分析规律。 选择 1、古典生物膜理论建立基础是（A 、D ） A 、扩散 B 、布朗运动 C 、定向运动 D 、漂移 2、LFX 仿真能得到（A 、B 、D ）信息。 1、体表点位分布图 B 、12导联心电图C 、心磁D 、心脏兴奋时序图 3、半知模型称为（C ） A 、白箱 B 、黑箱 C 、灰箱 D 、透箱 以下几种算法哪一种训练神经网络收敛速度最快（ b ） A. 模拟退火算法 B.带有免疫算子的遗传算法 C.蒙特卡洛算法 D.遗传算法 2．以下那个选项不属于呼吸过程（ d ） A.外呼吸 B.气体在血液中的运输 C.内呼吸 D.琥珀酸循环 3．生物系统建模时常用四种模型是物理近似模型、物理模拟模型、图解文字或符号式模型、数学模型。 4.常用来解决非线性模式识别问题的生物系统模型是神经网络。 5.在标准状况下测得某人吸入空气后，呼出氧气16％ 氮气78％ 二氧化碳4％ 稀有气体1％ 较多的水汽。测得当时空气各成分含量氧气21％ 氮气78％ 二氧化碳0.03％ 稀有气体0.94％ 较少的水汽。假设吸入呼出气体体积不变。请计算呼吸气体交换比。 气体交换比R=[4%*(1-21%)]/(21%-21%*4%-4%)=1.96 选择： 1， 建立模型的步骤有：○ 1试验设计○2模型结构的确定○3参数估计
软件过程建模方法研究- 摘要：通过软件开发实践，人们逐步地认识到软件产品的质量在很大程度上依赖于产品开发时所使用的过程.软件过程建模是通过特定的方法对软件过程进行抽象、表示和分析以增加对软件过程的理解，同时，可执行的（enactable）软件过程模型可以直接指导实际软件开发活动，进而规范软件开发行为并最终提高软件质量. 关键字：软件过程，建模，分析研究 软件过程（software process）是指用于开发和维护软件产品的一系列有序活动，而每个活动的属性包括相关的制品（artifact）、资源（人或者其他资源）、组织结构和约束.通过软件开发实践，人们逐步地认识到软件产品的质量在很大程度上依赖于产品开发时所使用的过程，即生产高质量的软件需要有一个高质量的软件过程.由于影响软件开发的各种因素，比如商业环境、开发技术以及开发人员，总是在持续不断地变化，因此一个高质量的软件过程也必须是一个持续不断改进的过程，而软件过程改进也构成了软件过程管理活动的核心。 软件过程建模的目的是利用适当的建模方法与工具建立和描述软件过程模型，并在特定过程环境中将软件过程模型实例化为实现特定开发目标的软件过程，从而为软件组织实现以过程为中心的软件开发管理提供有力支持，对于软件组织保证软件产品质量，提高开发效率具有重要的理论和实践价值.软件开发是特殊的生产过程，它高度依赖人的能力，同样的过程由不同的执行者执行，会生产不同质量和数量的产品。 软件过程建模的主要目的是建立软件过程的抽象模型，通
过对该抽象模型的分析增加对过程本身的理解和认识，从而可以更好地实施软件开发活动.对于同一个软件过程，所建立的抽象模型与建模方法、建模目的密切相关.比如，对于支持控制流描述的建模语言，其相应的模型将会以过程中的一系列开发活动作为主线；而如果一个建模语言主要通过制品间的转换关系和出入口标准来描述一个软件过程，则相应的模型更主要的是描述开发活动中的制品.就建模目的而言，如果建模只是为了增加对过程的理解，所建立的模型只需比较高的抽象层次上对软件过程进行描述；而为了支持后续的软件过程执行或者更为详尽的分析，则需要过程模型包含必要的细节。 软件过程建模方法的研究主要是围绕着过程建模语言和以过程为中心的软件工程环境（process-centeredsoftware engineering environment，简称PSEE）展开的.一种建模方法所具备的描述、分析、执行和演化的能力主要依赖于所使用的建模语言，而PSEE 决定了一种建模方法对实际开发活动所能提供的支持；PSEE 和过程建模语言往往是密不可分的，每个PSEE 具有相关联的一种或者几种建模语言，而一种建模语言需要在相应的PSEE 中被解释和执行.PSEE 的出现可以追溯到20 世纪70 年代，主要是通过数据流集成的方式，将一些原本孤立的开发工具组合在一起，比如需求分析工具的输出作为设计工具的输入、设计工具的输出作为代码生成工具的输入等等，而真正将软件过程作为一个实体进行支持的PSEE，则是在20 世纪80 年代后开始出现在90 年代前后，特别是基于软件过程也是软件（software processes are software too）的思想提出后，研究者们提出了多种PSEE 和软件过程建模语言。 软件过程所涉及的要素很多，要素之间的交互和约束关系
UML软件建模教程课后习题 习题1 一、简答题 1. 简述模型的作用。 答：现实系统的复杂性和内隐性，使得人们难于直接认识和把握，为了使得人们能够直观和明了地认识和把握现实系统，就需要借助于模型。 2. 软件模型有什么特征？ 答：建模对象特殊，复杂性，多样性 3. 软件建模技术有哪些因素？ 答：软件建模方法，软件建模过程，软件建模语言，软件建模工具 4. 软件模型包括哪些方面的内容？ 答：从模型所反映的侧面看：功能模型，非功能模型，数据模型，对象模型，过程模型，状态模型，交互模型，架构模型，界面模型等；从软件开发工作看：业务模型，需求模型，分析模型，设计模型，测试模型等。 5. 软件建模工具应该具有哪些基本功能？ 答：软件模型的生成和编辑，软件模型的质量保障，软件模型管理等 二、填空题 1、模型是对现实的（抽象）和模拟，是对现实系统（本质）特征的一种抽象、简化和直观的描述。
2、模型具有（反映性）、直观性、（简化性）和抽象性等特征。 3、从抽象程度，可以把模型分为（概念模型）、逻辑模型和（物理模型）三种类型。 4、较之于其他模型，软件模型具有（建模对象特殊）、复杂性和（多样性）等特征。 5、软件模型是软件开发人员交流的（媒介），是软件升级和维护的（依据）。 6、软件建模技术的要素包括软件建模方法、（软件建模过程）、软件建模语言和（软件建模工具）。 7、从开发阶段看，软件建模有业务模型、（需求模型）、分析模型、（设计模型）和测试模型。 8、软件语言有软件需求定义语言、（软件设计语言）、软件建模语言、（软件结构描述语言）、软件程序设计语言等。 9、根据软件建模工具的独立性，把软件建模工具分为（独立软件）建模工具和（插件式软件）建模工具。 10、OMG在（1997 ）年把UML作为软件建模的标准，UML2.0版本是（2005 ）年颁布的。 三、选择题 1、对软件模型而言，下面说法错误的是（D ）。 A.是人员交流的媒介 B.是软件的中间形态 C.是软件升级和维护的依据 D.是软件的标准文档
实验设计（论文）报告 课题名称：单一生产线建模与仿真 学校： 系别： 班级： 姓名： 学号： 日期： 2011年 4 月 16 日
摘要：针对传统数值方法难以求解复杂排队系统模型的问题,采用新一代面向对象的Simio仿真软件进行建模和仿真分析。采用Simio 软件构建序列表和运输器的仿真模型,认识关于SOURCE,SERVER,SINK 等对象的更多建模知识，对基于部件类型的处理时间及单个发生器和多种处理类型进行设定，然后对模型进行统计分析,并对系统的方案进行思考和改进。分析结果表明,利用Simio软件可方便地对各领域的模型及其相关问题进行建模仿真,具有较大的应用潜力。 关键词：实体序列表；运输器；处理时间；发生器
目录 一.序言 1.1 Simio系统仿真背景 1.2 系统建模与仿真现状分析 1.3 本课题的研究意义 二.Simio系统仿真的模型 2.1 模型的选择 2.2 建立模型 2.2.1系统模型 2.2.2建立模型的步骤 三.仿真的运行与调整 3.1 仿真的运行 3.2 仿真的调整 3.2.1 能力选择调整 3.2.2 参数选择的调整 四.结论分析 五.建议
一、序言 1.1背景 Simio是由一个极富行业经验的团队所创造的。本软件的缔造者C. Dennis Pegden博士拥有30年以上的仿真经验，是公认的行业领军人物。当前在仿真软件市场份额上领先的SLAM和Arena就是在他的领导下研发的。团队的其他成员的背后同样也闪耀着一连串仿真行业突破性进展的光芒。正是这样一个团队，现在聚集到一起，集中他们的全部智慧以及总计超过100年的仿真经验为你创造出了下一代的仿真工具，也许是最好的仿真工具Simio。 作为仿真工具的革命性进展，Simio完全是从零开始开发的。它采用了继“面向事件”和“面向过程”之后的“面向对象”的建模方法，并支持这三种建模方法的无缝衔接。Simio还同时支持离散和连续系统建模，以及基于“智能主体”(Agent-Based)的大规模应用。这些不同的建模范式可以在同一个模型中自由地揉合。 1.2 Simio系统建模与仿真现状分析 当前，仿真技术已经成为分析、研究各种复杂系统的重要工具，它广泛应用于工程领域和非工程领域。仿真可定义为：在全部时间内，通过对系统的动态模型性能的观测来求解问题的技术。对复杂物流系统进行仿真，起目的是通过仿真了解物料运输、存储动态过程的各种统计、动态性能。但由于现代生产物流系统具有突出的离散性、随机性的特点，因此人们希望通过对生产物流系统的计算机辅助设计及仿真
系统建模方法 2.1系统抽象与数学描述 2.1.1 实际系统的抽象 本质上讲，系统数学模型是从系统概念出发的关于现实世界的一小部分或几个方面的抽象的“映像”。 为此，系统数学模型的建立需要建立如下抽象：输入、输出、状态变量及其间的函数关系。这种抽象过程称为模型构造。抽象中，必须联系真实系统与建模目标，其中描述变量起着很重要的作用，它可观测，或不可观测。 从外部对系统施加影响或干扰的可观测变量称为输入变量。 系统对输入变量的响应结果称为输出变量。 输入、输出变量对的集合，表征着真实系统的“输入-输出”性状（关系）。 综上述，真实系统可视为产生一定性状数据的信息源，而模型则是产生与真实系统相同性状数据的一些规则、指令的集合，抽象在其中则起着媒介作用。系统数学建模就是将真实系统抽象成相应的数学表达式（一些规则、指令的集合）。
（可观测） 输出变量 （可观测） 输入变量 黑箱 灰箱 白箱 ωt ） ω（t ）、ρ（t ）---输入输出变量对 真实系统建模的抽象过程
2.1.2 系统模型的一般描述及描述级（水平） 2.1.2.1 系统模型的一般描述： 一个系统的数学模型可以用如下七元组集合来描述： 2.1.2.2 系统模型描述级（水平）： 按照系统论的观点，实际系统可在某种级（水平）上被分解，因此系统的数学模型可以有不同的描述级（水平）： ⑴ 性状描述级 性状描述级或称为行为描述级（行为水平）。在此级上描述系统是将系统堪称黑箱，并施加输入信号，同时测得输出响应，结果是得出一个输入-输出对：(ω，ρ) 及其关系R s ={(ω，ρ)：Ω，ω，ρ}。 ()λδ,,,,,,Y Q X T S Ω= 其中： :T 时间基，描述系统变化的时间坐标，T 为整数则称为离散时间系 统，为实数则称为连续时间系统； :X 输入集，代表外部环境对系统的作用。 :Ω输入段集，描述某个时间间隔内的输入模式，是()T X ,的一个 子集。 :Q 内部状态集，描述系统内部状态量，是系统内部结构建模的核心。 :δ状态转移函数，定义系统内部状态是如何变化的，是一个映射。 :Y 输出集，系统通过它作用于环境。 :λ输出函数，是一个映射，给出了一个输出段集。
数值建模与仿真在日常生活和娱乐行业的应用首先，先概述一下数值建模与仿真技术的发展趋势。 经过半个多世纪的发展，数值建模与仿真技术已经成为对人类社会发展进步具有重要影响的一门综合性技术学科。仿真建模方法更加丰富，更加需要仿真模型具有互操作性和可重用性，仿真建模VV&A 与可信度评估成为仿真建模发展的重要支柱；数值建模与仿真体系结构逐渐形成标准，仿真系统层次化、网络化已成为现实，仿真网格将是下一个重要发展方向；仿真应用领域更加丰富，向复杂系统科学领域发展，并将更加贴近人们的生活。 如今，数值建模与仿真的应用领域已不仅仅局限于在国防工业、军事、航空航天工程、土木工程、船舶水利、机械制造等领域进行科学研究与分析，也逐渐开始在人们日常生活娱乐中发挥着日益重要的作用，此之谓技术的发展是为了更好的服务于人类。 本文将对数值建模与仿真技术在交通影响分析、城市生活垃圾处理、污水处理、娱乐行业等与人们日常生活息息相关的典型例子中的应用情况进行介绍。 典型案例一：数值建模与仿真技术在交通影响分析中的应用情况。 随着经济的发展、城市建设规模之扩大及速度之加快和城市人口数量的急剧增加啊，交通问题凸显，交通问题已经关乎到每个人的生命安全。专家以数值建模仿真技术为手段，对交通问题进行了有效仿真，并提出了有效处理方法，这对交通安全问题的解决是很有帮助的。 交通仿真技术特别是TransCAD的OD (Origin2Destination) 反推技术以及VISSIM 的动态仿真技术，是进行交通规划和交通影响分析的重要技术手段。近年来,随着人们生活水平的提高和消费观念的改变,城市内大型公建项目越来越
多。由于建筑规模大和土地利用性质特殊，大型公建吸引和产生的交通量势必对周围乃至整个城市的路网造成冲击，导致路网局部的交通供求不平衡，引发交通拥堵、交通事故、环境恶化、能源消耗等问题。因此，在项目方案实施前对其进行交通影响分析非常必要。以下以购物广场为例,设计出项目交通影响分析的仿真流程，为交通影响评价提出了一种新的较为实用的方法。 交通仿真所依赖的技术主要主要有两种：基于TransCAD 软件的OD反推技术和基于VISSIM软件的动态交通仿真。前者是具备交通规划地理信息功能的软件，为交通需求预测准备了一整套完善且又能随时更新的工具，包括数字化地图、地理数据管理、地理坐标显示以及复杂的交通规划应用、操作研究以及统计模型。后者，VISSIM 是德国PTV公司的产品，它是一个离散的、随机的、以10 - 1 s 为时间步长的微观仿真模型。VISSIM 还提供了图形化的界面，用2D 和3D动画向用户直观显示车辆运动，运用动态交通仿真进行路径选择。 案例背景：淄博市银座购物广场五里桥店位于人民路与西六路交叉口处，总建筑面积2. 8 万m2 ,营业面积1. 8万m2 。基地周围有齐赛科技城、齐鲁证券、富尔玛、长城医院等大型公建，向南可以辐射到共青团路，向北可以辐射到华光路,西至世纪路,东至柳泉路，这些道路都是城区的主干路，如下所示。
湖南科技职业学院软件建模技术习题二 1、什么不是面向对象程序设计的主要特征。() A．封装C．多态 B．继承D．结构 2、UML中有四种关系是：依赖，泛化，关联和（） A、继承 B、合作 C、实现 D、抽象 3、UML中的事物包括：结构事物，分组事物，注释事物和（） A、实体事物 B、边界事物 C、控制事物 D、动作事物 4、在UML中，（）图显示了一组类、接口、协作以及它们之间的关系。 A、状态图 B、类图 C、用例图 D、部署图 5、下列描述中，哪个不是建模的基本原则（） A.要仔细的选择模型 B.每一种模型可以在不同的精度级别上表示所要开发的系统 C.模型要与现实相联系 D.对一个重要的系统用一个模型就可以充分描述 6、UML体系包括三个部分：UML基本构造块，（）和UML公共机制 A、UML规则 B、UML命名 C、UML模型 D、UML约束 7、软件生存期包括计划，需求分析和定义（），编码，软件测试和运行维护 A、软件开发 B、软件设计（详细设计） C、软件支持 D、软件定义 8、（）模型的缺点是缺乏灵活性，特别是无法解决软件需求不明确或不准确的问题 A、瀑布模型 B、原型模型 C、增量模型 D、螺旋模型 9、下图是（）
A、类图 B、用例图 C、活动图 D、状态图 10、下面哪个不是UML中的静态视图（） A.状态图 B.用例图 C.对象图 D.类图 11、（）技术是将一个活动图中的活动状态进行分组，每一组表示一个特定的类、人或部门，他们负责完成组内的活动。 A、泳道 B、分叉汇合 C、分支 D、转移 12、下列关于状态图的说法中，正确的是（） A. 状态图是UML中对系统的静态方面进行建模的五种图之一。 B. 状态图是活动图的一个特例，状态图中的多数状态是活动状态 C. 活动图和状态图是对一个对象的生命周期进行建模，描述对象随时间变化的行为。 D. 状态图强调对有几个对象参与的活动过程建模，而活动图更强调对单个反应型对象 建模 13、对反应型对象建模一般使用（）图 A、状态图 B、顺序图 C、活动图 D、类图 14、类图应该画在Rose的哪种（）视图中 A、Use Case View B、Logic View C、Component View D、Deployment View 15、类通常可以分为实体类，（）和边界类 A、父类 B、子类 C、控制类 D、祖先类 16、顺序图由类角色，生命线，激活期和（）组成 A、关系 B、消息
习题一参考答案 一、选择题 1. 软件的主要特性是(A B C)。 A) 无形 B) 高成本 C) 包括程序和文档D) 可独立构成计算机系统 2. 软件工程三要素是(C D)。 A) 技术、方法和工具B) 方法、工具和过程 C) 方法、对象和类D) 过程、模型、方法 3. 包含风险分析的软件工程模型是(A)。 A) 螺旋模型 B) 瀑布模型C) 增量模型 D) 喷泉模型 4. 软件工程的主要目标是(C)。 A) 软件需求B) 软件设计C) 风险分析D) 软件实现 5. 下列属于面向对象开发方法的是(A B C D)。 A) Booch B) UML C) Coad D) OMT 6. 软件危机的主要表现是(B D)。 A) 软件成本太高B) 软件产品的质量低劣 C) 软件开发人员明显不足D) 软件生产率低下 7. 软件开发方法的主要工作模型有(C) A) 螺旋模型B) 循环模型C) 瀑布模型D) 专家模型 8. 软件工程的目标有(A B C)。 A) 易于维护B) 低的开发成本 C) 高性能D) 短的开发期 9. 软件工程学的目的和意义是(ABD )。 A) 应用科学的方法和工程化的规范管理来指导软件开发 B) 克服软件危机 C) 作好软件开发的培训工作 D) 以较低的成本开发出高质量的软件 二、判断题 1. 软件就是程序，编写软件就是编写程序。(×) 2. 瀑布模型的最大优点是将软件开发的各个阶段划分得十分清晰。(×) 3. 结构化方法的工作模型是使用螺旋模型进行开发。(×) 4. 结构化方法和JSP方法都不适合于大型软件的开发。(√) 5. 原型化开发方法包括生成原型和实现原型两个步骤。(×) 6. 面向对象的开发方法包括面向对象的分析、面向对象的设计和面向对象的程序设计。( √) 7. 软件危机的主要表现是软件的需求量迅速增加，软件价格上升。(×) 8. 软件工具的作用是为了延长软件产品的寿命。(×) 9. 软件工程过程应该以软件设计为中心，关键是编写程序。(×) 10. RCP法与RSP法的主要区别是前者采用循环渐进的开发方式，原型将成为最终的产品，而后者将被废弃。(√) 三、简答题 1. 软件产品的特性是什么？
《系统建模与仿真》课程简介 ?课程意义： 在复杂自适应系统与基于复杂自适应系统的多主体仿真建模这门新学科之前，除工程管理领域外，计算机在社会科学中的应用大多还停留在一种记录文档、统计数字的辅助工具，而不能像在自然科学或工程技术领域内一样为社会科学提供一种新的研究手段。随着复杂性科学的兴起，越来越多的社会科学研究者逐渐发现计算机仿真是理解复杂的社会——经济系统动态过程的优良手段。自20世纪90年代，国外社会科学界开展了复杂系统理论与计算机仿真建模相结合的广泛深入研究，并明显呈现出越来越深远广泛的发展前景。建模与仿真是指构造现实世界实际系统的模型和在计算机上进行仿真的有关复杂活动，它主要包括实际系统、模型和计算机等三个基本部分，同时考虑三个基本部分之间的关系，即建模关系和仿真关系。系统建模与仿真技术的发展已经渗透到各行各业．特别是在社会经济系统、环境生态系统、能源系统、生物医学系统、教育训练系统等方面得到了广泛深入的应用。 系统仿真与建模研究是一个相当新的研究领域，尤其对于信息管理与信息系统专业的学生来说，这应该是一门专业必修课。该门课程对于计算机网络、数据挖掘、公共安全甚至是社会信息经济等领域等的理论建模方面具有重要的作用。 通过这门课程的学习，主要培养学生的数学建模思想与计算机仿真手段的综合应用能力，提高学生在各个领域的计算机应用能力，能综合利用计算机仿真手段，分析现实社会中的某些复杂的现象，从而为分析解决现实中的这些问题提供决策支持。 ?课程内容： 主要介绍了系统科学与复杂理论在经济学等社会科学中的应用,以及各种社会科学计算机模型。简单介绍传统的建模理论方法，及其学科前沿的应用，重点介绍复杂网络基本理论及其应用，针对目前复杂网络的研究热点问题，如传播模型、崩塌模型等进行研讨分析。具体如下： 第一部分：建模理论和基本方法 ?计算机建模方法的基础理论 ?模型的简化和建模的一般系统理论 ?随机数的产生、 ?离散时间和连续时间模型的仿真、离散事件模型及其仿真策略 ?系统仿真结果分析
病菌传染人数动态变化模型的仿真 专业：机械电子工程 姓名：王勇（10S030039） 日期：2010年11月8日
摘要 本文利用已知的模型，运用MATLAB中Simulink工具箱对模型进行的准确的描述，然后进行仿真分析。 Simulink的每个子模型库包含有相应的功能模块，用户也可以定制和创建用户自已的模块,模型化图形输入是Simulink提供了一些按功能分类的基本的系统模块，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型，进而进行仿真与分析。 通过分析对传染情况有了准确的了解，利于对传染情况的控制。 关键字:建模,MATLAB/Simulink,分析
Abstract This paper using the known model, using MATLAB Simulink toolbox of model of accurate description, then the simulation analysis. Each submode Simulink this repository contains a corresponding function module, users can also customize and create user own module, modeling graph input is Simulink provides some according to the basic function classification system module, through to these basic modules calls, and then connect them up can form required system model, and then, a simulation and analysis. Through the analysis of infectious diseases have accurate understanding, benefit of infection status of control. Keywords：Modeling，MATLAB/Simulink，Analysis
生物建模和模拟实验 徐红玲 （发表于2007年第6期《生物学通报》） 摘要：构造模型和模拟实验是进行生命科学研究的最常用的一种方法。其本质是对生物结构及生命现象进行模拟。开设生物建模和模拟实验课程，是高中生命科学课程改革的一个大胆尝试，是培养创造型人才的一项有力措施，这项措施必将推动高中生命科学教学改革，有力地促进青少年科技活动的深入开展。 关键词：构造模型模拟实验 构造模型是人们进行科学研究的常用的一种方法。其本质是对研究对象进行模拟。构造模型常建立在学生已有的知识基础之上，生成于认知结构的最高端，不仅能使学生强烈地感受到生物世界的美妙和神奇，而且更能够使学生激发起探索的意识和创新的欲望。普通高中开设生物建模和模拟实验课程，是生命科学课程改革的一个大胆尝试，也是转变继承性教学思想，树立创造性教育观念，培养具有系统思维，实践能力和创新精神的复合型人才的一项有力措施。这项措施必将推动高中生命科学教学改革，有力地促进青少年科技活动的深人开展。将课本中难以理解的内容以及不可能做的实验，设计成构造模型或者模拟实验，将抽象的知识形象化，让学生动手操作，感悟、体验生物结构和生命运动历程，广大教师作了大量的工作，笔者不揣浅陋，对构造模型和模拟实验进行了一些初步思考，以期专家斧正。 1、构造模型 由于研究对象与目的差别，构造模型通常分为以下4种类型。 1.1结构模型 结构模型是指为了解和说明研究对象的结构而设计或构造的模型。最常见的莫过于课本上的生物结构插图了。但是这些插图大多是平面的，缺乏空间感和实物感，而且生物插图在描述生物体的结构时也不能面面俱到，学生在理解插图中各结构之间的位置关系时往往感到困难。然而如果教师能引导学生动手操作建立实物模型，则不但对于学生在头脑中形成空间概念以及达到全面掌握和深刻理解起到事半功倍的作用，而且对于提高学生的动手能力和培养学生对生命科学的兴趣具有及其重要的意义。例如：依据沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构，利用硬塑料方框和铁丝作为支架，用圆形、长方形（4种颜色）、五边形塑料片分别代表磷酸基团、4种碱基和脱氧核糖，制作DNA结构模型。再如：利用废旧物品制作生