MWORKS開發平臺架構及二次開發

第1章 科學計算與系統建模模擬平臺MWORKS簡介 1
1.1 科學計算發展概述 2
1.1.1 科學計算的計算過程 2
1.1.2 科學計算常用軟件產品 2
1.1.3 科學計算的經典應用 4
1.2 系統建模發展概述 5
1.2.1 模型 5
1.2.2 系統建模與模擬歷史發展 6
1.2.3 系統建模與模擬常用軟件 7
1.3 信息物理系統概述及其建模需求 8
1.3.1 CPS體系結構 9
1.3.2 CPS技術特徵及其建模需求 9
1.3.3 CPS應用 10
1.4 採用MWORKS構建信息物理系統的優勢 12
1.4.1 產品定位 12
1.4.2 平臺優勢 13
1.5 MWORKS平臺架構及二次開發的必要性 14
1.5.1 MWORKS平臺發展歷程 14
1.5.2 MWORKS平臺體系及其開放平臺架構 14
本章小結 17
習題1 17
第2章 MWORKS平臺開放架構與二次開發簡介 18
2.1 MWORKS平臺技術架構 19
2.1.1 概述 19
2.1.2 內核層 21
2.1.3 平臺層 26
2.1.4 應用層 27
2.2 MWORKS平臺二次開發簡介 30
2.2.1 內核層二次開發 31
2.2.2 應用層二次開發 32
本章小結 34
習題2 35
第3章 面向科學計算的二次開發 36
3.1 科學計算語言Julia 37
3.1.1 Julia語言概述 37
3.1.2 Julia語言的優勢 37
3.1.3 Julia的安裝與運行 38
3.1.4 Julia REPL的幾種模式 39
3.2 內核層二次開發 39
3.2.1 內核層二次開發原理與流程 39
3.2.2 內核層二次開發案例 43
3.3 應用層二次開發 47
3.3.1 應用層函數庫開發流程 48
3.3.2 函數庫開發規範 62
3.3.3 應用層函數庫開發案例 62
本章小結 64
習題3 64
第4章 面向系統建模的二次開發 65
4.1 系統建模語言Modelica簡介 66
4.1.1 Modelica概述 66
4.1.2 Modelica發展歷程 67
4.1.3 Modelica工作原理 69
4.1.4 Modelica技術特點 71
4.2 內核層二次開發 73
4.2.1 內核層二次開發案例 75
4.2.2 內核層模型求解算法開發規範 87
4.3 應用層二次開發 91
4.3.1 模型庫開發案例 92
4.3.2 應用層模型庫開發流程 108
4.3.3 模型庫開發規範 123
本章小結 130
習題4 130
第5章 帶用戶界面的應用開發 131
5.1 用戶界面開發工具概述 132
5.1.1 C++用戶界面開發 132
5.1.2 HTML5/JavaScript用戶界面開發 132
5.1.3 .NET用戶界面開發 132
5.1.4 Visual C++用戶界面開發 133
5.2 科學計算環境APP的開發和運行 133
5.2.1 開發運行模式 133
5.2.2 開發運行流程 135
5.2.3 APP開發案例——曲線擬合工具 142
5.3 系統建模模擬環境APP的開發和運行 148
5.3.1 開發運行模式 148
5.3.2 開發運行流程 149
5.3.3 APP開發案例——車輛模擬 150
本章小結 167
習題5 167
第6章 綜合應用二次開發實踐 168
6.1 深度學習工具箱開發實踐 169
6.1.1 基於MWORKS.Syslab的多層神經網絡開發與實踐 169
6.1.2 基於Python庫的MWORKS.Syslab深度學習工具箱開發與實踐 177
6.2 機械運動模型庫開發 186
6.2.1 需求分析 186
6.2.2 架構設計 186
6.2.3 接口設計 189
6.2.4 模型開發 190
6.2.5 模型測試 198
本章小結 199
習題6 199
附錄A Julia及MWORKS簡介 200
A.1 Julia 201
A.1.1 科學計算語言概述 201
A.1.2 Julia簡介 203
A.1.3 Julia的優勢 204
A.1.4 Julia與其他科學計算語言的差異 204
A.2 Julia Hello World 207
A.2.1 直接安裝並運行Julia 207
A.2.2 使用MWORKS運行Julia 209
A.3 MWORKS簡介 209
A.3.1 MWORKS設計與驗證 210
A.3.2 MWORKS產品體系 211
A.4 Syslab功能簡介 213
A.4.1 交互式編程環境 213
A.4.2 科學計算函數庫 213
A.4.3 計算數據可視化 214
A.4.4 庫開發與管理 215
A.4.5 科學計算與系統建模的融合 215
A.4.6 中文幫助系統 216
附錄B Syslab入門 217
B.1 Syslab安裝及界面介紹 218
B.1.1 Syslab的下載與安裝 218
B.1.2 Syslab的工作界面 220
B.2 Julia REPL環境的幾種模式 225
B.2.1 Julia模式 225
B.2.2 Package模式 226
B.2.3 Help模式 226
B.2.4 Shell模式 227
B.3 Syslab與Sysplorer的軟件集成 227
B.3.1 Syslab調用Sysplorer API 227
B.3.2 Sysplorer調用Syslab Function模塊 229