当前,新一轮科技革命快速发展,系统建模仿真、基于模型的系统工程(MBSE)、信息物理融合系统(CPS)、数字孪生、数字化工程等新型技术不断涌现,以美国和中国装备数字化工程的发布为标志,装备研制从信息化时代步入到数字化时代,并呈现数字化与智能化相融合的新时代特点。一切装备都是信息物理融合系统,由信号、通信、控制、计算等信息域与机械、流体、电气、热等物理域组成,信息物理融合系统设计建模与仿真计算是装备数字化的核心。MWORKS正是面向数字化与智能化融合推出的新一代、自主可控的科学计算与系统建模仿真平台,作为新一代装备数智化平台底座,全面支持信息物理融合系统的设计、建模、仿真、计算、验证及运维。
MWORKS是行业装备数字化工程支撑平台
MWORKS支持基于模型的需求分析、架构设计、仿真验证、虚拟试验、运行维护及全流程模型管理;通过多领域物理融合、设计-仿真融合、信息-物理融合、机理-数据融合、几何-状态融合、系统-专业融合、系统-体系融合,支持装备数字化交付、全系统仿真验证及全流程模型贯通;MWORKS提供算法、模型、APP等规范的扩展开发手段,支持专业工具箱以及行业数字化工程平台的扩展开发。
MWORKS是开放、创新、先进的行业数字化生态基础底座
MWORKS基于规范的开放架构提供了包括科学计算环境、系统建模仿真环境以及工具箱的云原生平台,面向教育、工业和开发者提供了行业数字化资源开发-共享-应用环境,支持构建基于国际开放规范的工业知识模型互联平台及开放社区,形成开放、创新、先进的行业数字生态系统。
MWORKS是新一代科学计算与系统建模仿真平台
通过采用新一代高性能计算语言Julia,提供科学计算环境Syslab,支持基于Julia的集成开发调试并兼容Python、C/C++、M等语言;MWORKS通过采用多领域物理统一建模规范Modelica,全面自主开发了系统建模仿真环境Sysplorer,支持框图、状态机、物理建模等多种开发范式,并且提供了丰富的数学、AI、图形、信号、通信、控制等工具箱以及机械、电气、流体、热等物理模型库,实现MATLAB/Simulink®从基础平台到工具箱的整体功能覆盖与创新发展。
同元软件MWORKS,有科教版。数年树木,百年树人。教育是百年大计,数学软件MWORKS为祖国培养新一代人才。。给陈立平教授点赞。
高校合作-课程情况
信息来源:哈工大计算学部:“
科教版科学计算与系统建模仿真软件SE-MWORKS由哈尔滨工业大学计算学部牵头组织研发工作,联合了北京航空航天大学、北京理工大学、哈尔滨工程大学,以及哈工大校内的在科学计算和系统建模仿真领域的优势团队共同参研,包括软件学院、计算机学院、航天学院、机电学院、电气学院、汽车学院(威海)、物理学院、计算机学院(深圳)等,围绕航天、航空、汽车、机器人、机械工程、通信、控制、电气、船舶、水声等领域的典型需求进行技术攻关,与华为、同元、上海航天技术研究院、商飞、一汽等企业开展交流合作,通过学科交叉融合和产教融合,形成了一支有战斗力的工业软件研发团队。
2023年,通过哈工大本科生院设立了科学计算与系统建模仿真领域MWORKS课程建设专项,共支持建设了73门本硕博各层面的基础与专业课程,目前已开课62门次(其中现课试点56门次,MWORKS全新立课6门次),这些课程中均采用了MWORKS作为国外竞品的替代,在哈工大校内覆盖学生近4000人次。北京航空航天大学、北京理工大学和哈尔滨工程大学也在各自校内开展了共60门次的课程立项,覆盖学生总数3000余人次。研发团队先后组织开展了MWORKS师资培训系列讲座5次,MWORKS开发系列培训3次,推动高校师生的科研项目、课程教学、实践活动逐步对MWORKS形成使用习惯。研发团队与相关单位联合承办了Modelica暨装备数字化研讨会教育论坛、科学计算与系统建模仿真软件的关键技术、深圳Julia大会——科学计算助推产业发展及生态建设、科学计算与系统建模仿真系列教材编委会会议等学术交流活动,极大提升了受众范围。
研发过程中,哈工大研发团队与北航、北理工、哈工程、电子工业出版社等单位共同提出了《工业软件人才培养体系(草案)》,强调软件技术与工业领域知识的复合交叉,大力培养既懂软件技术又懂行业知识的复合型工业软件技术和管理人才。研发团队还与工业和信息化部人才交流中心、电子工业出版社、苏州同元等单位共同提出了《科学计算与系统建模仿真人才认证体系》,即将对外发布,通过认证的学生/学员即具备了在专业领域中开展系统建模的知识和技能,得以拓宽职业通道,企业可通过该认证体系遴选所需的科学计算与系统建模仿真人才,为装备数字化提供工业软件人才保障。
研发团队后续将与更多学校和更多科研团队合作,持续更新科教版科学计算与系统建模仿真软件SE-MWORKS,使之扩展至更多学科领域,满足更广泛教学科研需求。
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高校生态建设-总览
MWORKS对专业课程的支撑情况
如需了解与MWORKS平台相关的基础理论,可参考以下三本已出版的书籍:
《Modelica语言导论》主要围绕技术物理系统建模与仿真介绍Modelica,覆盖建模与仿真基本概念以及面向对象和基于组件的建模基础;
《工程物理系统建模理论与方法》系统介绍Modelica知识自动化技术体系以及MWORKS编译求解底层原理方法,并介绍了重点领域工程实践应用;
《多领域物理统一建模语言Modelica与MWORKS系统建模》汇聚MWORKS十多年的研发经验,全面讲解Modelica基本语法和建模工具应用方法。
这三本书皆力求严谨全面,并强调实践操作,可作为Modelica语言和MWORKS平台的教学参考书,也可供相关科研工程人员参考。
备注:
科学计算与系统建模仿真系列教材(10本)