محاكاة تفاعلية موزعة

المحاكاة التفاعلية الموزعة ( DIS ) هي معيار IEEE لإجراء ألعاب الحرب على مستوى المنصة في الوقت الحقيقي عبر أجهزة كمبيوتر مضيفة متعددة ويتم استخدامها في جميع أنحاء العالم، وخاصة من قبل المنظمات العسكرية ولكن أيضًا من قبل وكالات أخرى مثل تلك المشاركة في استكشاف الفضاء والطب .

طُوّر هذا المعيار خلال سلسلة من ورش عمل "DIS" ضمن ندوة "المحاكاة الشبكية التفاعلية للتدريب"، التي نظمها معهد المحاكاة والتدريب (IST) التابع لجامعة سنترال فلوريدا . ويُحاكي هذا المعيار إلى حد كبير بروتوكول المحاكاة التفاعلية الموزعة الأصلي SIMNET ، الذي طورته شركة بولت، بيرانيك، ونيومان (BBN) لصالح وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) في أوائل إلى أواخر ثمانينيات القرن الماضي. وقد أدخلت شركة BBN مفهوم التقدير الملموس لنقل حالة كيانات ساحة المعركة بكفاءة.

في أوائل التسعينيات، تعاقدت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة الأمريكية مع معهد علوم وتكنولوجيا المعلومات (IST) لإجراء أبحاث لدعم برنامج شبكة محاكاة الجيش الأمريكي (SimNet). وتراجع التمويل والاهتمام البحثي بتطوير معايير نظام معلومات الدفاع (DIS) بعد اقتراح وإصدار خليفته، وهو بنية المستوى العالي (المحاكاة) (HLA) في عام 1996. وقد تم تطوير HLA من خلال دمج بروتوكول DIS مع بروتوكول محاكاة المستوى الإجمالي (ALSP) الذي صممته شركة MITRE .

كان هناك اتفاقية توحيد معايير تابعة لحلف الناتو ( STANAG 4482، بروتوكولات تكنولوجيا المعلومات الموحدة للمحاكاة التفاعلية الموزعة (DIS) ، التي تم اعتمادها في عام 1995) بشأن المحاكاة التفاعلية الموزعة لأغراض النمذجة والتوافق التشغيلي. تم إلغاء هذه الاتفاقية لصالح بروتوكول HLA في عام 1998، وألغتها وكالة توحيد المعايير التابعة لحلف الناتو (NSA) رسميًا في عام 2010.

تم تعريف DIS بموجب معيار IEEE 1278:

• IEEE 1278–1993 - معيار المحاكاة التفاعلية الموزعة - بروتوكولات التطبيقات
• IEEE 1278.1-1995 - معيار المحاكاة التفاعلية الموزعة - بروتوكولات التطبيقات
• IEEE 1278.1-1995 - معيار المحاكاة التفاعلية الموزعة - بروتوكولات التطبيق (التصحيحات) ^{[ 1 ]}
• IEEE 1278.1A-1998 - معيار المحاكاة التفاعلية الموزعة - بروتوكولات التطبيق - تصحيحات (مايو 1998)
• IEEE 1278.1-2012 - معيار المحاكاة التفاعلية الموزعة - بروتوكولات التطبيقات
• IEEE-1278.2-1995 - معيار المحاكاة التفاعلية الموزعة - خدمات الاتصال والملفات التعريفية
• IEEE 1278.3-1996 - الممارسات الموصى بها للمحاكاة التفاعلية الموزعة - إدارة التمارين والتغذية الراجعة
• IEEE 1278.4-1997 - الممارسات الموصى بها للتفاعل الموزع - التحقق والتدقيق والاعتماد
• IEEE P1278.5-XXXX - متطلبات وصف الدقة (لم يتم نشرها مطلقًا)

إضافةً إلى معايير IEEE، تُصدر منظمة معايير قابلية التشغيل البيني للمحاكاة (SISO) وثيقةً سنويةً بعنوان "التعدادات والحقول المشفرة بالبتات". وتُستخدم هذه الوثيقة في معايير IEEE، كما تستخدمها اتحادات DIS وTENA وHLA. وتتوفر بنسختين: PDF وXML.

تُعنى لجنة SISO، وهي لجنة راعية تابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE)، بنشر التحسينات في نظام DIS. وقد طرأت تغييرات جوهرية على نظام DIS في تحديثه السابع لمعيار IEEE 1278.1 ^{[ 1 ]} لجعله أكثر قابلية للتوسع وكفاءة، ولدعم محاكاة المزيد من القدرات الواقعية. ^{[ 2 ]}

تُشفّر معلومات حالة المحاكاة في رسائل مُنسّقة، تُعرف بوحدات بيانات البروتوكول (PDUs)، ويتم تبادلها بين الأجهزة المضيفة باستخدام بروتوكولات طبقة النقل الحالية، بما في ذلك البث المتعدد ، مع دعم بروتوكول بيانات المستخدم للبث أيضًا. يوجد العديد من إصدارات بروتوكول تطبيق DIS، لا تقتصر على المعايير الرسمية فحسب، بل تشمل أيضًا المسودات المُقدّمة خلال عملية التصويت على المعايير.

• الإصدار 1 - معيار المحاكاة التفاعلية الموزعة - بروتوكولات التطبيقات، الإصدار 1.0 مسودة (1992)
• الإصدار 2 - IEEE 1278-1993
• الإصدار 3 - معيار المحاكاة التفاعلية الموزعة - بروتوكولات التطبيقات، الإصدار 2.0 المسودة الثالثة (مايو 1993)
• الإصدار 4 - معيار المحاكاة التفاعلية الموزعة - بروتوكولات التطبيقات، الإصدار 2.0 المسودة الرابعة (مارس 1994)
• الإصدار 5 - IEEE 1278.1-1995
• الإصدار 6 - IEEE 1278.1a-1998 (تعديل على IEEE 1278.1-1995)
• الإصدار 7 - IEEE 1278.1-2012 (انظر الرابط الخارجي - مجموعة تطوير منتجات DIS). يُعرف الإصدار 7 أيضًا باسم DIS 7. ^{[ 2 ]} يُعد هذا تحديثًا رئيسيًا لنظام DIS لتعزيز قابليته للتوسع ومرونته. فهو يوفر توضيحًا شاملًا وتفاصيل أكثر دقة للمتطلبات، ويضيف بعض إمكانيات المهام عالية الدقة. ^{[ 2 ]}

يُعرّف الإصدار الحالي (DIS 7) 72 نوعًا مختلفًا من وحدات بيانات البروتوكول (PDU) ^{[ 3 ]} ، مُصنّفة ضمن 13 عائلة. ترد أدناه قائمة بأنواع وحدات بيانات البروتوكول الأكثر استخدامًا لكل عائلة. أسماء وحدات بيانات البروتوكول والعائلات المكتوبة بخط مائل موجودة في DIS 7.

• معلومات الكيان/عائلة التفاعل - حالة الكيان، التصادم، التصادم المرن، تحديث حالة الكيان، السمة
• عائلة الحرب - الحريق، التفجير، حريق الطاقة الموجهة ، حالة تلف الكيان
• عائلة الخدمات اللوجستية - طلب خدمة، عرض إعادة التموين، استلام إعادة التموين، إلغاء إعادة التموين، إتمام الإصلاح، استجابة الإصلاح
• عائلة إدارة المحاكاة - بدء/استئناف، إيقاف/تجميد، إقرار
• عائلة تجديد الانبعاثات الموزعة - المعرف، والانبعاثات الكهرومغناطيسية، ونظام تحديد هوية الصديق والعدو / مراقبة الحركة الجوية / مساعدات الملاحة ، والصوتيات تحت الماء ، والانبعاثات التكميلية / حالة الكيان (SEES)
• عائلة الاتصالات اللاسلكية - جهاز الإرسال، الإشارة، جهاز الاستقبال، إشارة الاتصال الداخلي، وحدة التحكم في الاتصال الداخلي
• عائلة إدارة الكيانات
• عائلة حقل الألغام
• عائلة البيئات الاصطناعية
• إدارة المحاكاة مع عائلة الموثوقية
• عائلة الكائنات الحية
• عائلة غير متزامنة
• عائلة عمليات المعلومات - إجراءات عمليات المعلومات ، تقرير عمليات المعلومات

يُعدّ نموذج RPR FOM نموذجًا للكائنات الموحدة (FOM) للهندسة المعمارية عالية المستوى، وهو مصمم لتنظيم وحدات بيانات البروتوكول (PDUs) الخاصة بنظام معلومات البيانات (DIS) ضمن تسلسل هرمي لفئات الكائنات وفئات التفاعل في الهندسة المعمارية عالية المستوى. وقد طُوّر هذا النموذج كمعيار SISO-STD-001. ^{[ 4 ]} ويهدف إلى دعم انتقال أنظمة معلومات البيانات القديمة إلى الهندسة المعمارية عالية المستوى، وتعزيز قابلية التشغيل البيني المسبقة بين مستخدمي نموذج RPR FOM، ودعم الأنظمة الموحدة المطورة حديثًا ذات المتطلبات المماثلة. أحدث إصدار هو RPR FOM الإصدار 2.0 ^{[ 5 ]} ، والذي يتوافق مع الإصدار 6 من نظام معلومات البيانات.

• محاكاة حاسوبية
• منظمة معايير قابلية التشغيل البيني للمحاكاة
• واجهة قياسية لتقييم روابط المنصات المتعددة (SIMPLE)