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07虛擬儀器的軟件系統
虛擬儀器技術的最核心思想，就是利用計算機的硬 *軟件資源，使本來需要硬件實現的技術軟件化（虛擬化），以增強系統的功能和靈活性，并降低成本。
虛擬儀器的軟件框架從低層到頂層，包括三部分： %()庫、儀器驅動程序、應用軟件。
%()（ %89:;<= >4:9;?@>:<:8A> (AB:C<9@)9DE8:@D:;9@）虛擬儀器軟件體系結構，實質即是標準的 *6函數庫及其相關規范的總稱。一般稱該 *6函數庫為 %()庫。它駐留于計算機系統之中，執行儀器總線的特殊功能，是計算機與儀器之間的軟件層連接，以實現對儀器的程控。它是一個可調用的函數集。
"儀器驅動程序是完成對某一特定儀器控制與通信的軟件程序集。每個儀器模塊都有自己的儀器驅動程序，儀器廠商以源碼的形式提供給用戶。 應用軟件建立在儀器驅動程序之上，直接面對操作用戶，通過提供直觀友好的測控操作界面、豐富的數據分析與處理功能，來完成自動測試任務。
虛擬儀器應用軟件可采用通用編程應用軟件和專業圖形化編程軟件進行編寫或開發。前者有 %、%’F F和 2@=GE8等；后者有 H公司的 I<J%/K、I<JK8>LAC4 * ’%；美國 M@N:9AO >84公司的 /P Q M@4:；R/S2<:<公司的 (><G Q S<9:@9平臺軟件。
應用軟件還包括通用數字處理軟件。它包括處理數字信號的各種功能函數，如頻域分析的功率譜估計、 TTM、細化分析等；時域分析的相關分析、卷積運算、均方根估計、差分積分運算和排序等，這些為擴展虛擬儀器的功能提供了基礎。
隨著計算機網絡技術、多媒體技術及分布式技術的發展，融合了計算機技術的虛擬儀器技術，其內容會更加豐富。如簡化儀器數據傳輸的 >:@9>@:訪問技術 2<:<(ADN@:、基于組件對象模型（’6S）的儀器軟硬件互操作技術 6"’和軟件開發技術 )D:8U@&等，這些技術不僅提高了測試系統的性能水平，而且為軟件儀器時代的到來打下技術基礎。
三、并行處理技術
在單個 ’".中依靠指令并行、部件并行能有效提高 ’".的能力。美國能源部在 5,,+年研制的超級計算機每秒浮點運算為 0,萬億次， 5,,V年將研制出 +,,萬億次每秒的超級計算機，都將采用 +W X+5Y個對稱多處理機系統（ (S"），而每個 (S"又由 V, X+,,個 ’".組成。
這種利用并行處理技術的高速計算機在航空發動機動態試驗和測量、高空臺模擬試驗以及飛行試驗、監控中會得到廣泛應用，特別是發動機仿真、過渡態仿真、全飛行任務仿真、部件仿真將主要取決于并行處理技術的發展。
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并行分布處理（"）理論是神經網絡、神經計算和神經計算機研究中一個十分重要的基礎概念，其中還包括神經計算機的硬件結構— ——并行分布式連接及其軟件編制和運行的基本原則。
"模型的信息處理是并行的，而信息的表達則是分布的，知識被各單元之間的連接所編碼，因此， "具有分布式的編碼方式，這不同于數字計算機。計算機中采用的是局域性編碼或地址編碼，而分布式編碼則是一種內容編碼。分布式編碼可以節省大量單元，并且信息的存取是多個單元并行動作，所以速度快，具有較強的容錯性和魯棒性。
并行處理器陣列神經計算機是將大量的處理機單元通過規則的、易于通信的互聯網絡構成大規模的并行處理機陣列，以實現極高的計算性能。
神經網絡并行處理器陣列中的處理器采用專門設計的芯片，其性能好。
%&’并行陣列計算機由仿真處理器（ &’）組成，加上軟件后形成了一個網絡計算環境。傳輸速率為 ()% * +的 *,接口和傳輸速率為 -))% * +的 &’之間的 &’./接口、 01%數據存儲器和程序存儲器等構成了 &’。一個 &’可模擬 23個神經元和 -43根連接，速度為每秒修改網絡 5) 67)次。
日本富土通公司開發的基于工作站的高速神經計算機 /89:;，采用了環狀寄存器并行技術，其積和運算速度超過超級計算機。 /89:; * (由 <74個處理器構成整個系統，單機運算速度 55%浮點，總體運算速度 (= 7>浮點，并體存儲容量 44%。這種計算機對于航空發動機整機動態仿真是十分必要的設備。
四、試驗、計算數據可視化
人類通過眼、耳、鼻、舌、身接受信息、感知世界。據統計，人類所獲得的信息中，約有 ?7@是以圖像形式，通過視覺系統獲得的。圖像是人類最主要的信息源。可視化的目標是把數值計算和試驗獲得的大最數據轉換為人的視覺可以感受到的計算機圖像。隨著計算機圖形學理論的發展，出現了更加真實圖像的技術，諸如濃淡技術、紋理技術、消隱技術、彩色圖像技術等。試驗和計算數據場可視化是科學技術發展過程中一個重要研究部分，亦是顯示科學試驗和計算結果的主要手段。
-=數據場
數據場的來源可概括為：
由試驗和現場測試獲得數據場。例如，通過發動機整機試驗獲得各截面的速度場、溫度場和壓力場；通過部件試驗獲得其氣動、熱力和可靠性諸方面的性能數據；通過高空臺模擬試驗獲得發動機在不同飛行高度、不同飛行速度下的主要工作參數值。通過對人體多個方向、多個剖面拍攝人體器官的濃度場數據獲得反映病變的情況；通過對機器的無損探傷，如超聲波、 A射線和全息干涉測試，可以在不破壞部件下獲得大量數據，通過對數據的可視化分析可以了解到部件的內部結構，準確顯示發生變異的區域。
"由大量工程計算獲得數據場。如發動機整機性能計算，瞬態 *穩態工作過程模擬，發動機相容性仿真研究等，可以獲得壓力場、溫度場和速度場等大量數據，反映發動機內部工作過程、特點和規律；構件的有限元分析給出局部應變與應力集中的區域，預測裂紋的增長速度等。
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科學研究和工程計算會產生愈來愈大的數據場。、數據通常可分為數值數據、幾何數據和圖像數據。試驗和測量除獲得數值數據外，還有大量的圖像數據。工程計算可產生這三種數據。
數值數據又稱屬性數據，如用來表示溫度、壓力、濃度、速度和強度等。屬性數據又可分為標量、矢量和張量等多種形式，是可視化中主要關注的數據。
幾何數據用來表示實體的形狀，包括點、線、多邊形和曲面等，通常可由幾何造型軟件定義或生成。幾何數據是一類獨立變量，有時與其表示實體的屬性相互關系，例如發動機燃燒室中溫度場與其燃燒室火焰筒幾何形狀有關。溫度分布通常可用不同顏色來表示。圖像數據通常以點陣數據形式表示。
　
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