專利名稱：提供具有對(duì)事件的提前通知的仿真的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于提供仿真的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，更具體地涉及一種用 于提供仿真的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述仿真提供對(duì)仿真事件的提前通知。
背景技術(shù)：
在很多背景中對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的行為的計(jì)算機(jī)仿真變得日益重要，包括復(fù)雜模型的測(cè) 試、受隨機(jī)變化支配的系統(tǒng)行為的仿真，特別是作為提供機(jī)會(huì)在手工任務(wù)和認(rèn)知性任務(wù)中 訓(xùn)練學(xué)員的手段，這些任務(wù)包括操作復(fù)雜設(shè)備或者對(duì)重要場(chǎng)景做決定。后者的典型實(shí)例包括飛行仿真器、用于訓(xùn)練其他交通工具或重型機(jī)械的操作者的 仿真器、用于訓(xùn)練外科醫(yī)生或醫(yī)護(hù)人員為病人做手術(shù)或治療的仿真器、以及用于訓(xùn)練關(guān)鍵 過(guò)程(例如核反應(yīng)堆)的操作者的仿真器。典型地，訓(xùn)練仿真器包括環(huán)境模型，包括對(duì)學(xué)員或操作者可以在其上執(zhí)行動(dòng)作的 任何對(duì)象的描述；一組變量，表示模型中的狀態(tài)或條件；一組規(guī)則，諸如物理過(guò)程以及它們 如何相互作用來(lái)改變變量的值；以及輸入/輸出接口，用于接收用戶輸入和用于顯示或表 示環(huán)境和由于用戶交互、環(huán)境中對(duì)象之間的交互所導(dǎo)致的任何環(huán)境變化，或者由于仿真的 進(jìn)展(progress)所導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)變量隨著時(shí)間的變化。環(huán)境和特定訓(xùn)練場(chǎng)景的創(chuàng)建，包括初始條件、目標(biāo)等等常常是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，為 了證實(shí)所希望的條件以允許學(xué)員實(shí)踐處理該特定條件的方式作為仿真的一部分發(fā)展，這個(gè) 過(guò)程需要測(cè)試仿真的運(yùn)行。在創(chuàng)建場(chǎng)景以后，改變?cè)搱?chǎng)景可能需要仿真中的暫停、對(duì)參數(shù)復(fù) 雜的再調(diào)節(jié)、以及新的試驗(yàn)和驗(yàn)證。此外，對(duì)于指導(dǎo)員或管理者而言基于仿真中的當(dāng)前情況 難以了解仿真是否可能發(fā)展出希望學(xué)員碰到的情況以及能預(yù)期何時(shí)出現(xiàn)這種情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括實(shí)時(shí)運(yùn)行的第一仿真，表示 例如訓(xùn)練環(huán)境和學(xué)員使用的用戶控制；以及比實(shí)時(shí)提前運(yùn)行的第二仿真，表示對(duì)仿真在不 久將來(lái)的發(fā)展的預(yù)測(cè)。管理者、指導(dǎo)員或教師于是可以在事件發(fā)生之前為其準(zhǔn)備時(shí)管理學(xué) 員，并且根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，甚至對(duì)訓(xùn)練場(chǎng)景進(jìn)行操縱，以引起或避免某些情況或事 件。根據(jù)本發(fā)明原理的方法可呈現(xiàn)仿真，通過(guò)運(yùn)行第一計(jì)算機(jī)仿真、運(yùn)行與所述第 一仿真對(duì)應(yīng)的第二計(jì)算機(jī)仿真(所述第二仿真比所述第一仿真進(jìn)一步進(jìn)展(progressed further)),并使用所述第二計(jì)算機(jī)仿真來(lái)提供表示所述第一仿真中預(yù)期的未來(lái)事件的信 息，所述仿真對(duì)計(jì)算機(jī)仿真事件(例如預(yù)期出現(xiàn)的狀態(tài)或條件)提供提前通知。根據(jù)某些實(shí)施例，第一仿真是模型上的場(chǎng)景的實(shí)時(shí)仿真，而第二仿真是比實(shí)時(shí)提 前的所述模型上的場(chǎng)景的仿真。所述第二仿真可以與所述第一仿真共享狀態(tài)歷史，直到所 述第二仿真中與所述第一仿真中的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)。所述方法可以進(jìn)一步包括產(chǎn)生所述第一仿真中當(dāng)前狀態(tài)的第一表示，作為當(dāng)前情況的呈現(xiàn)；以及產(chǎn)生所述第二仿真 中一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的第二表示，作為一個(gè)或多個(gè)預(yù)測(cè)的未來(lái)情況的表示。第二仿真中一個(gè) 或多個(gè)狀態(tài)可選自與實(shí)時(shí)仿真中當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)之后出現(xiàn)的這樣狀態(tài)的歷史，從 而表示第一仿真中未來(lái)狀態(tài)或情況的預(yù)測(cè)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，可確定第一仿真中當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)與所述第二 仿真中對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的對(duì)應(yīng)狀態(tài)不同。根據(jù)本發(fā)明的原理，第二仿真然后可返回到所述對(duì)應(yīng) 時(shí)間點(diǎn)，并將狀態(tài)變量復(fù)位或重新初始化為與該時(shí)間點(diǎn)的第一仿真對(duì)應(yīng)。然后可以執(zhí)行第 二仿真的進(jìn)展的加速計(jì)算，直到第二仿真再次比所述第一仿真提前運(yùn)行。根據(jù)一些實(shí)施例，第一表示一表示實(shí)時(shí)仿真——可在第一輸出裝置上呈現(xiàn)。第 二表示一表示預(yù)測(cè)一可在第二輸出裝置上呈現(xiàn)。這允許學(xué)員在操作第一用戶接口的控 制時(shí)觀察實(shí)時(shí)仿真，而指導(dǎo)員可觀察不久將來(lái)的事件的預(yù)測(cè)并在其出現(xiàn)之前做好準(zhǔn)備。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述第一仿真中的狀態(tài)與所述第二仿真中的對(duì)應(yīng)狀態(tài) 不同可以是作為通過(guò)用戶接口接收的用戶輸入的接收結(jié)果而導(dǎo)致的。這樣的用戶輸入可以 是已經(jīng)作為學(xué)員使用第一用戶接口操縱模型的結(jié)果而接收的輸入。用戶輸入也可以表示管 理者使用第二用戶接口操縱場(chǎng)景。根據(jù)本發(fā)明的某些方面，根據(jù)模型中包含的規(guī)則，可將表示管理者對(duì)仿真的操縱 的所述用戶輸入轉(zhuǎn)變?yōu)榕c對(duì)仿真中的條件的描述一致的第一計(jì)算機(jī)仿真中一個(gè)或多個(gè)狀 態(tài)變量的值。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，通過(guò)基于仿真系統(tǒng)的模型運(yùn)行第一計(jì)算機(jī)仿真，所述模 型具有多個(gè)狀態(tài)變量；接收來(lái)自第一用戶輸入接口的輸入數(shù)據(jù)，所述輸入表示用戶與所述 第一計(jì)算機(jī)仿真的交互，以通過(guò)和與仿真系統(tǒng)的交互相一致的方式改變一個(gè)或多個(gè)所述狀 態(tài)變量的值；以及接收來(lái)自第二用戶輸入接口的輸入數(shù)據(jù)，所述輸入允許用戶調(diào)節(jié)所述仿 真中條件應(yīng)當(dāng)處在的程度，從而可以控制計(jì)算機(jī)仿真。根據(jù)模型中包含的規(guī)則，可以將來(lái)自 第二用戶輸入接口的輸入轉(zhuǎn)變?yōu)榕c對(duì)所述條件的描述一致的所述第一計(jì)算機(jī)仿真中一個(gè) 或多個(gè)狀態(tài)變量的值。根據(jù)一些實(shí)施例，第一用戶輸入接口是學(xué)員用戶接口，第二用戶輸入接口是管理 者用戶接口。通過(guò)這種方式來(lái)控制的條件可以是通過(guò)從所述第一用戶輸入接口接收的數(shù)據(jù) 至少能部分地克服或抵消的不希望條件。根據(jù)本發(fā)明的原理，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變量是仿真的主要部分，其通過(guò)所述模 型中包含的規(guī)則與其他狀態(tài)變量動(dòng)態(tài)地交互。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，也可以執(zhí)行相反的功能，使得所述第一計(jì)算機(jī)仿真中 的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變量的值成為在所述仿真中條件處在的程度的表示。根據(jù)一些實(shí)施例，所述模型可以是人體生理學(xué)的描述，所述條件是病理狀態(tài)。作為 示例，所述病理狀態(tài)可選自包括血容量減少、過(guò)敏反應(yīng)、阿片中毒以及嚴(yán)重出血的群組。根據(jù)一些實(shí)施例，所述模型可以是核反應(yīng)堆的描述，所述條件可以是所述反應(yīng)堆 中的不穩(wěn)定條件或臨界條件


根據(jù)下面給出的詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的示例性實(shí)施例將變得更好理解。這些附圖僅通過(guò)示例的方式給出，因此它們不限制本發(fā)明。在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相似 的元素，其中圖IA和圖IB是圖示計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的示例性結(jié)構(gòu)的圖；圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖；圖3示出了配置為根據(jù)本發(fā)明來(lái)操作的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；圖4示出了兩個(gè)用戶接口，所述用戶接口圖示了本發(fā)明的方面；圖5示出了配置為根據(jù)本發(fā)明的方面來(lái)操作的服務(wù)器計(jì)算機(jī)和客戶端計(jì)算機(jī)的 網(wǎng)絡(luò)；圖6示出了具有嵌入式仿真服務(wù)器的多個(gè)人體模型和配置為與嵌入式服務(wù)器通 信的多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)；圖7示出了可包括在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中的多個(gè)組件和模塊；圖8A和圖8B示出了兩個(gè)用戶接口，所述用戶接口圖示本發(fā)明的其他方面；以及圖9示出了圖示計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的示例性結(jié)構(gòu)的圖，所述系統(tǒng)具有用于在仿真中 將用戶輸入轉(zhuǎn)變?yōu)槟Ｐ突瘲l件的模塊。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明旨在一種用于提供仿真的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，更具體地涉及一 種用于提供對(duì)仿真事件提供提前通知的仿真的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。下面的描述 介紹了這樣的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的示例性實(shí)施例以及符合本發(fā)明原理的各個(gè)方 面。應(yīng)注意，所述示例性實(shí)施例是為了提供對(duì)本發(fā)明的更好理解，不應(yīng)當(dāng)解釋為對(duì)本發(fā)明的 限制，本發(fā)明的范圍通過(guò)所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。圖1以框圖示出了符合本發(fā)明原理的系統(tǒng)。圖IA示出了所述系統(tǒng)可如何包括硬 件層101、操作系統(tǒng)層102、仿真器103、模型104、一組狀態(tài)變量105、以及用戶輸入/輸出接 口 106。硬件層101表示運(yùn)行仿真的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理單元、存儲(chǔ)器及其他組件。操作系統(tǒng) 層102通過(guò)系統(tǒng)中運(yùn)行的軟件來(lái)管理對(duì)系統(tǒng)資源(硬件層)的訪問(wèn)。根據(jù)仿真的類型，為 了保證以允許仿真合理地進(jìn)展和響應(yīng)的方式來(lái)訪問(wèn)系統(tǒng)資源，操作系統(tǒng)可能需要特定的實(shí) 時(shí)能力。仿真器103可以是運(yùn)行實(shí)際仿真的軟件。所述軟件可包括用于訪問(wèn)仿真環(huán)境的描 述的必要指令，如模型中所述并取決于所接收的用戶輸入。模型104是對(duì)環(huán)境的描述，包括狀態(tài)變量在相互的影響和用戶輸入的影響下怎樣 改變的所有規(guī)則。狀態(tài)變量105表示模型中的條件，并且在用戶輸入的影響下，狀態(tài)變量 105可根據(jù)如仿真器所應(yīng)用的模型的規(guī)則而確定性地或隨機(jī)地改變。狀態(tài)變量105可被寫(xiě) 入日志文件(未示出)，使得在仿真完成之后可以重放或檢查仿真的進(jìn)展。輸入/輸出接口 106表示到諸如顯示器、聲音和觸覺(jué)輸出單元的外部設(shè)備以及諸 如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)和操縱桿的輸入單元的接口，或者特定于系統(tǒng)上運(yùn)行的特定仿真的輸入控制
ο圖IB示出了根據(jù)本發(fā)明的方面運(yùn)行的仿真的示例。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)特定實(shí)施 例，已經(jīng)將仿真器103A、10;3B的兩個(gè)實(shí)例載入系統(tǒng)存儲(chǔ)器，并且這兩個(gè)實(shí)例并發(fā)運(yùn)行。它們 對(duì)模型104A、104B的分立實(shí)例進(jìn)行操作，并且對(duì)狀態(tài)變量105A、105B的分立組進(jìn)行操作。根據(jù)本發(fā)明的某些方面，第二仿真器10 可運(yùn)行與第一仿真器103A相同的仿真，但是在第二 仿真的狀態(tài)變量105B表示未來(lái)一定時(shí)段中第一仿真器103A的狀態(tài)變量105A的預(yù)期值的 意義上，時(shí)間提前。根據(jù)本發(fā)明的原理，可將用戶向仿真提供的輸入作為第一仿真器103A的輸入傳 遞。類似地，可將第一仿真器103A的輸出通過(guò)第一組輸出單元呈現(xiàn)給用戶作為仿真的當(dāng)前 條件，表示用戶與之交互的仿真現(xiàn)實(shí)。如果用戶不與仿真交互，那么可將第二仿真器103B 的輸出在分立組的輸出裝置上呈現(xiàn)給例如指導(dǎo)員，表示仿真中預(yù)期的未來(lái)情況。還可將稱為控制器107的分立軟件模塊載入系統(tǒng)存儲(chǔ)器。為了檢測(cè)某些條件是否 出現(xiàn)，控制器可監(jiān)視狀態(tài)變量105A和105B。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，控制器107將第一 仿真的狀態(tài)變量105A的當(dāng)前值與第二仿真的狀態(tài)變量105B的對(duì)應(yīng)值進(jìn)行比較。所述對(duì)應(yīng) 值可以是來(lái)自仿真中與第一仿真的當(dāng)前值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)的第二仿真的記錄值。例如，如果 第二仿真比第一仿真提前10分鐘運(yùn)行，則控制器107可將第一仿真的狀態(tài)變量105A的當(dāng) 前值與狀態(tài)變量105B的10分鐘前記錄的對(duì)應(yīng)值進(jìn)行比較。根據(jù)本發(fā)明的某些方面，仿真器103A、103B以及模型104A、104B可以是相同軟件 的實(shí)例。因此，如果沒(méi)有向第一仿真提供用戶輸入(并且如果仿真包括產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，產(chǎn)生 的相同的數(shù)字用于兩個(gè)仿真)，則仿真的結(jié)果將會(huì)相同，只是時(shí)間上移位。但是，如果用戶 向第一仿真提供的輸入造成模型104A的狀態(tài)變量105A改變，則仿真會(huì)開(kāi)始疏偏移(drift apart)。如果控制器107檢測(cè)到這樣的情況，則控制器可改變?cè)摲抡娴臓顟B(tài)變量105B，并指 令第二仿真器105B以更新后的變量啟動(dòng)，并在加速的時(shí)間上運(yùn)行，直到它再次比第一仿真 提前希望的時(shí)間量。根據(jù)本發(fā)明的替選實(shí)施例，可以僅載入仿真器103的一個(gè)實(shí)例和模型104的一個(gè) 實(shí)例。根據(jù)該實(shí)施例，假設(shè)仿真器包括控制器107的功能。仿真器還必須能夠?qū)山M狀態(tài) 變量105A、105B進(jìn)行操作。圖2以流程示了根據(jù)本發(fā)明原理運(yùn)行的仿真可以如何進(jìn)展的實(shí)例。所述方法在啟動(dòng)步驟200開(kāi)始。在第一步驟201，利用相同模型和用于所有相關(guān)狀 態(tài)變量的相同值來(lái)開(kāi)始第一仿真和第二仿真。在下一步驟202，將表示預(yù)測(cè)的第二仿真加 速，直到它比第一仿真提前預(yù)定時(shí)間At，從仿真時(shí)間方面來(lái)講。在步驟203將第二仿真中 的相關(guān)值或狀態(tài)呈現(xiàn)為第一仿真中預(yù)期的未來(lái)值或事件的預(yù)測(cè)。實(shí)際呈現(xiàn)的信息量可以根 據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)而變化，其范圍可以從僅當(dāng)檢測(cè)到某些狀態(tài)或事件才發(fā)出的警報(bào)到所有相關(guān)值 的連續(xù)輸出。所述呈現(xiàn)還可以只包括“當(dāng)前”預(yù)測(cè)值，即比第一仿真提前At的值，或者可 呈現(xiàn)“未來(lái)值的歷史”，例如以曲線的形式圖示第一仿真中值從時(shí)間t到時(shí)間t+At的預(yù)期 發(fā)展。在下一步驟204，將第一仿真中的狀態(tài)變量的所有相關(guān)值與第二仿真中在時(shí)間 t-At記錄的相同變量的對(duì)應(yīng)值進(jìn)行比較。換而言之，將對(duì)于時(shí)間“現(xiàn)在”的實(shí)時(shí)仿真中的 值與對(duì)于時(shí)間“現(xiàn)在”的某個(gè)時(shí)間以前預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)仿真進(jìn)行比較。如果發(fā)現(xiàn)第一仿真偏離 預(yù)測(cè)205，則利用第一仿真的當(dāng)前值重新初始化第二仿真，并返回到步驟202以加速。只要第一仿真不偏離預(yù)測(cè)，也就是說(shuō)預(yù)測(cè)正確時(shí)，并且只要在步驟207未發(fā)現(xiàn)仿 真已完成，就繼續(xù)步驟204的監(jiān)視。當(dāng)因?yàn)槟硞€(gè)原因在步驟207確定仿真已結(jié)束時(shí)，該過(guò)程 終止。
應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖2的示例示出為連續(xù)步驟的序列，但是有些步驟可同時(shí)執(zhí)行或 者以不同的順序執(zhí)行。例如，將第二仿真——預(yù)測(cè)——加速時(shí)可進(jìn)行兩個(gè)仿真中的值的比 較，不一定要等到第二仿真比第一仿真提前Δ t。類似地，當(dāng)仿真正在運(yùn)行時(shí)，可以例如在顯 示器上連續(xù)執(zhí)行值的呈現(xiàn)。為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，圖2中未示出用戶與仿真的交互。下面參照?qǐng)D3，在圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，仿真器在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行。運(yùn) 行仿真的計(jì)算機(jī)將稱為服務(wù)器計(jì)算機(jī)，而訪問(wèn)仿真器的附加計(jì)算機(jī)將稱為客戶端計(jì)算機(jī)。 根據(jù)該示例性實(shí)施例，服務(wù)器301正在運(yùn)行根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行操作的仿真器。服務(wù)器 301連接到網(wǎng)絡(luò)，這里將網(wǎng)絡(luò)圖示為網(wǎng)絡(luò)云302。該網(wǎng)絡(luò)可以是局域網(wǎng)LAN、或廣域網(wǎng)(例 如互聯(lián)網(wǎng))。在網(wǎng)絡(luò)302上的通信可基于公知的通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，例如Ethernet、TCP/IP、 HTTP等等。三個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)303可由學(xué)員操作，并連接到網(wǎng)絡(luò)303(例如通過(guò)無(wú)線鏈接)。 第四客戶端計(jì)算機(jī)304可由指導(dǎo)員操作。根據(jù)本發(fā)明的原理，可準(zhǔn)許學(xué)員客戶端計(jì)算機(jī)訪 問(wèn)在服務(wù)器301上運(yùn)行的實(shí)時(shí)仿真，但是不能訪問(wèn)在實(shí)時(shí)仿真之前運(yùn)行的預(yù)測(cè)仿真?？蓽?zhǔn) 許第四客戶端計(jì)算機(jī)304訪問(wèn)在服務(wù)器301上運(yùn)行的實(shí)時(shí)仿真和預(yù)測(cè)仿真。實(shí)時(shí)仿真可與 圖IB中仿真器103A上運(yùn)行的仿真對(duì)應(yīng)，而預(yù)測(cè)仿真可與圖IB中仿真器10 上運(yùn)行的仿 真對(duì)應(yīng)。下面參照?qǐng)D4，兩個(gè)截屏圖示了仿真的示例，可通過(guò)運(yùn)行醫(yī)療仿真的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) (諸如服務(wù)器301)的輸入/輸出接口 106來(lái)呈現(xiàn)。根據(jù)圖4所示的示例性實(shí)施例，在仿真服務(wù)器301上運(yùn)行的仿真是對(duì)受到某種傷 害的病人的仿真。為了簡(jiǎn)化說(shuō)明并有助于理解，該示例只包括有限組的參數(shù)或狀態(tài)變量，以 及輸入控制。真實(shí)的示例可能更復(fù)雜。第一用戶接口 401表示呈現(xiàn)給操作客戶端計(jì)算機(jī)303的學(xué)員的控制和輸出。用 戶接口向用戶提供包括仿真的三個(gè)狀態(tài)變量的顯示，分別表示病人的心率403、心臟收縮壓 404、以及心臟舒張壓405。三個(gè)按鈕表示學(xué)員可以向病人施行的程序，包括施行CPR 406、 注射腎上腺素407和止血408。用戶接口還設(shè)置了包括曲線411的圖形區(qū)域410，曲線411圖示了變量403、404、 405中的至少一個(gè)的發(fā)展。根據(jù)圖4所示的示例性實(shí)施例，學(xué)員可利用標(biāo)簽412在圖示病人 心率與病人血壓的發(fā)展的曲線之間改變。在所示示例中，選擇心率，并且曲線411示出病人 心率直到當(dāng)前的時(shí)間點(diǎn)的發(fā)展，通過(guò)曲線411末端的垂直線413來(lái)圖示?，F(xiàn)在，基于學(xué)員對(duì)病人情況的估計(jì)(由狀態(tài)變量403、404、405來(lái)表示)，以及圖形 顯示410中病人發(fā)展情況的圖形表示，學(xué)員現(xiàn)在可以通過(guò)點(diǎn)擊按鈕406、407、408來(lái)應(yīng)用程 序。仿真器103A將根據(jù)接收到的用戶輸入來(lái)改變狀態(tài)變量，因此狀態(tài)變量會(huì)改變。應(yīng)當(dāng)理 解，除了對(duì)學(xué)員可見(jiàn)的那些狀態(tài)變量之外，基礎(chǔ)模型104A可包括附加的狀態(tài)變量105A。第二用戶接口可表示客戶端計(jì)算機(jī)304上對(duì)于指導(dǎo)員的相同接口。根據(jù)本發(fā)明的 原理，呈現(xiàn)給指導(dǎo)員的用戶接口可包括附加信息和輸入控制。在附圖中，指導(dǎo)員用戶接口 402與學(xué)員用戶接口 401的類似部分相對(duì)應(yīng)的各個(gè)部分采用相同的附圖標(biāo)記。附圖中所示 指導(dǎo)員用戶接口的增加部分包括曲線411B，曲線411B延伸通過(guò)表示當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的線413。 線的通過(guò)垂直線413向右延伸的部分，表示假設(shè)學(xué)員不向病人應(yīng)用任何程序時(shí)所示變量的預(yù)期發(fā)展。所述預(yù)期發(fā)展或者預(yù)測(cè)，表示仿真器10 上運(yùn)行的預(yù)測(cè)仿真的狀態(tài)變量105B。指導(dǎo)員用戶接口 402包括與學(xué)員用戶接口 401上設(shè)置的相同的用戶輸入控制406、 407、408。此外，與三個(gè)狀態(tài)變量相關(guān)聯(lián)的三個(gè)控制被設(shè)置為旋轉(zhuǎn)按鈕的形式。第一旋轉(zhuǎn)按 鈕414允許指導(dǎo)員直接改變病人的心率。第二旋轉(zhuǎn)按鈕415允許指導(dǎo)員改變心臟收縮壓， 第三旋轉(zhuǎn)按鈕416允許指導(dǎo)員直接改變心臟舒張壓。利用這些控制，指導(dǎo)員能直接操縱情 況，而不限于表示普通用戶與仿真的交互的控制。這可以允許指導(dǎo)員以希望的方式來(lái)產(chǎn)生 (或避免)情況，以促進(jìn)訓(xùn)練。例如，指導(dǎo)員可以產(chǎn)生病人在短時(shí)間內(nèi)心搏停止的情況，以讓 學(xué)員面對(duì)這樣的情況。利用顯示為曲線411B的預(yù)測(cè)仿真，指導(dǎo)員將能夠精細(xì)地調(diào)節(jié)變量的 改變，使得在符合訓(xùn)練情況需要和可用時(shí)間的時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)希望的情況。根據(jù)本發(fā)明的某些原理，提供給指導(dǎo)員的用戶控制可以以一致的方式同時(shí)調(diào)節(jié)若 干個(gè)參數(shù)。例如，替代獨(dú)立地調(diào)節(jié)心臟收縮壓和心臟舒張壓，可以將指導(dǎo)員用戶接口設(shè)置有 用于調(diào)節(jié)血壓的單個(gè)控制，可以基于模型的規(guī)則以及血壓調(diào)節(jié)的指導(dǎo)員應(yīng)用所示方向上其 他狀態(tài)變量的值，由仿真器來(lái)計(jì)算表示心臟收縮壓和心臟舒張壓的狀態(tài)變量的各自調(diào)節(jié)。 類似地，假設(shè)模型104A指示了這樣的改變，諸如心臟收縮壓415的一個(gè)狀態(tài)變量的調(diào)節(jié)會(huì) 導(dǎo)致心臟舒張壓變量的一致改變，即使指導(dǎo)員沒(méi)有使用對(duì)應(yīng)的控制416。下面更詳細(xì)地描述指導(dǎo)員通過(guò)用戶接口控制同時(shí)調(diào)節(jié)若干個(gè)狀態(tài)變量。如上所述，如果用戶輸入(要么通過(guò)學(xué)員控制406、407、408，要么通過(guò)附加指導(dǎo)員 控制414、415、416)改變了狀態(tài)變量，使得預(yù)測(cè)不再與實(shí)時(shí)仿真對(duì)應(yīng)，則預(yù)測(cè)仿真會(huì)返回當(dāng) 前時(shí)間，并加速仿真直到預(yù)測(cè)再次比實(shí)時(shí)仿真提前預(yù)定時(shí)間運(yùn)行。下面轉(zhuǎn)到圖5，所提供的示例中若干個(gè)仿真在各個(gè)服務(wù)器上運(yùn)行。繼續(xù)圖4的示 例，服務(wù)器501A、501B、501C例如可表示各個(gè)病人。服務(wù)器501可連接到與圖3的網(wǎng)絡(luò)302 對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)502。根據(jù)這里所示的示例，每個(gè)學(xué)員被提供各自的客戶端計(jì)算機(jī)503A、503B、 503C。客戶端計(jì)算機(jī)503連接到服務(wù)器501，使得學(xué)員可以例如使用圖4所示的用戶接口 401與各服務(wù)器501上運(yùn)行的仿真交互。還可以提供指導(dǎo)員客戶端計(jì)算機(jī)504。根據(jù)本發(fā)明的原理，指導(dǎo)員客戶端計(jì)算機(jī) 可連接到網(wǎng)絡(luò)502，并且能夠登錄到任一個(gè)仿真服務(wù)器501。通過(guò)這種方式，指導(dǎo)員能夠監(jiān) 視任一個(gè)學(xué)員的工作，并與任一個(gè)正在進(jìn)行的仿真交互，例如通過(guò)使用圖4所示的指導(dǎo)員 用戶接口 402。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，指導(dǎo)員客戶端計(jì)算機(jī)還能夠同時(shí)與若干個(gè)服務(wù) 器501交互，例如為了在任一個(gè)仿真中對(duì)所有學(xué)員產(chǎn)生相同的情況、設(shè)計(jì)方案、監(jiān)視臨界條 件等等。根據(jù)本發(fā)明的原理，在每個(gè)服務(wù)器上運(yùn)行的仿真可獨(dú)立于與客戶端計(jì)算機(jī)的任何 通信。這意味著如果與客戶端計(jì)算機(jī)的所有通信都失敗，使得仿真服務(wù)器不接收到來(lái)自學(xué) 員或指導(dǎo)員的任何輸入的話，仿真可繼續(xù)在服務(wù)器上運(yùn)行。在多個(gè)服務(wù)器表示學(xué)員面對(duì)時(shí) 必須處理的若干不同情況的情況下，以及在各個(gè)服務(wù)器上運(yùn)行的各種仿真不管學(xué)員或指導(dǎo) 員是否注意到它們都保持發(fā)展的情況下，這可以是特別有用的。這樣情況的示例可以是將 每個(gè)仿真器/服務(wù)器嵌入表示多個(gè)事故受害者、戰(zhàn)場(chǎng)傷員等等的其中之一的人體模型的情 況。在這種場(chǎng)景中，每個(gè)受害者的醫(yī)療狀況可以仿真，并且當(dāng)學(xué)員決定優(yōu)先級(jí)、診斷和治療 受害者時(shí)，每個(gè)受害者的醫(yī)療狀況會(huì)發(fā)展。下面將更詳細(xì)地描述這種場(chǎng)景的示例。圖6圖示了與圖5示出的情況相同的情況，但是根據(jù)本實(shí)施例，將仿真服務(wù)器嵌入表示病人的人體玩偶中。根據(jù)本示例，除了嵌入的仿真器之外，每個(gè)人體模型601A、601B、 601C還可包括仿真心跳、流血等等、以及能夠讀取CPR、流血傷員的治療等等形式的用戶輸 入的觸覺(jué)控制器。這樣的控制器可代替圖5的客戶端計(jì)算機(jī)503和圖4所示的對(duì)應(yīng)的用戶 接口 401。人體模型601還可包括無(wú)線通信能力，以與指導(dǎo)員客戶端計(jì)算機(jī)604通信。指導(dǎo) 員客戶端計(jì)算機(jī)604可顯示指導(dǎo)員用戶接口，諸如圖4的402所示的接口。然后，指導(dǎo)員能 夠與人體模型中運(yùn)行的仿真器交互，如上所述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，系統(tǒng)中可包括附加的設(shè)備以提供例如視頻和聲音。雖 然附圖中未示出，但是為了向指導(dǎo)員提供在每個(gè)位置觀察活動(dòng)的能力以及利用視頻會(huì)議技 術(shù)與學(xué)員通信的能力，可將這樣的設(shè)備(例如以麥克風(fēng)和視頻照相機(jī)的形式)設(shè)置在一些 人體模型或所有人體模型附近。指導(dǎo)員甚至可利用嵌入在人體模型中的語(yǔ)音通信設(shè)備與學(xué) 員通信?；谥笇?dǎo)員對(duì)人體模型狀態(tài)的了解，他或她可以類似于通過(guò)假裝病人向治療他的 人員訴說(shuō)，描述他覺(jué)得哪里疼痛等等，來(lái)向?qū)W員提供信息。此外圖6還圖示了病人監(jiān)視器計(jì)算機(jī)603。病人監(jiān)視器可對(duì)應(yīng)于圖4的用戶接 口 401，但是因?yàn)閬?lái)自學(xué)員的用戶輸入可直接提供給人體模型601的輸入接口，所以根據(jù)本 示例，監(jiān)視器計(jì)算機(jī)只提供表示在實(shí)際情況中能從病人監(jiān)視器得到的數(shù)據(jù)(例如血壓和脈 搏)的輸出。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，監(jiān)視器計(jì)算機(jī)可向?qū)W員提供執(zhí)行或啟動(dòng)不容易在 人體模型上直接執(zhí)行的動(dòng)作或程序的能力。這樣動(dòng)作的示例包括任意多種可用藥物、鹽溶 液的靜脈注射、輸血等等。體力動(dòng)作像CPR、綁扎繃帶、戴護(hù)頸和氧氣罩仍然可以在人體模型 上直接進(jìn)行。此外還圖示了匯報(bào)計(jì)算機(jī)605。匯報(bào)計(jì)算機(jī)可以被配置為記錄仿真期間發(fā)生的所 有事件，或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)記錄，或者通過(guò)從作為仿真的一部分(包括人體模型601、監(jiān)視 器客戶端計(jì)算機(jī)603、以及指導(dǎo)員客戶端計(jì)算機(jī)604)的一些其他計(jì)算機(jī)或所有其他計(jì)算機(jī) 下載記錄的數(shù)據(jù)。匯報(bào)計(jì)算機(jī)605還可以連接到視頻照相機(jī)606。通過(guò)以一致的方式呈現(xiàn) 記錄的數(shù)據(jù)和記錄的視頻，匯報(bào)計(jì)算機(jī)605記錄的視頻可用于加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)景的評(píng)估。圖7是在諸如圖6所示的系統(tǒng)中可包括的各種組件或模塊的圖示。人體模型701 可包括人體模型硬件711，人體模型硬件711具有必要的用戶輸入/輸出接口，用戶輸入/ 輸出接口能夠通過(guò)諸如瞳孔大小、脈搏、出血等等參數(shù)來(lái)輸出關(guān)于病人狀態(tài)的信息，以及以 在人體模型上執(zhí)行體力動(dòng)作(例如CPR和綁扎繃帶)的形式接收來(lái)自學(xué)員的輸入。人體模 型硬件711還可包括模塊上的嵌入系統(tǒng)712。嵌入系統(tǒng)712可以是計(jì)算機(jī)，上面安裝了根據(jù) 本發(fā)明的仿真器713，在仿真器713上可運(yùn)行實(shí)時(shí)仿真和預(yù)測(cè)仿真。仿真器可包括如上所述 的模型714(并包括必要的狀態(tài)變量)和記錄模塊715。記錄模塊可被配置為將事件存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)器716中，或者包括程序指令來(lái)將事件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器716中。仿真器還可以與內(nèi)嵌的無(wú)線或有線通信能力進(jìn)行通信，所述通信能力包括在人體 模型中，但是附圖中未示出。系統(tǒng)中可包括病人監(jiān)視器計(jì)算機(jī)703。病人監(jiān)視器計(jì)算機(jī)703 可包括病人監(jiān)視器模塊731，病人監(jiān)視器模塊731被配置為接收來(lái)自仿真器713的信息，并 在顯示器(未示出)上呈現(xiàn)該信息，或者將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器732中。病人監(jiān)視器可以僅 被配置為接收和呈現(xiàn)或存儲(chǔ)信息，或者替選地還將某些類型的信息傳回仿真器713，如上所 述。指導(dǎo)員計(jì)算機(jī)704可包括指導(dǎo)員應(yīng)用741，指導(dǎo)員應(yīng)用741具有指導(dǎo)員的監(jiān)視器模塊742和指導(dǎo)員的輸入控制模塊743。指導(dǎo)員的監(jiān)視器模塊742可呈現(xiàn)從仿真器713接收 的信息，包括實(shí)時(shí)信息和預(yù)測(cè)信息，如上所述。指導(dǎo)員的輸入控制模塊743可將輸入控制呈 現(xiàn)給指導(dǎo)員，輸入控制允許指導(dǎo)員通過(guò)對(duì)病人執(zhí)行動(dòng)作或程序，或者通過(guò)直接操縱狀態(tài)變 量，來(lái)干預(yù)仿真。指導(dǎo)員的監(jiān)視器742和輸入控制743可以在根據(jù)參照?qǐng)D4所討論的原理 的用戶接口上呈現(xiàn)給指導(dǎo)員。應(yīng)當(dāng)理解，指導(dǎo)員的模塊可包括若干個(gè)子模塊，子模塊對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行操 作，或者顯示不同類型的信息，所述信息是實(shí)時(shí)仿真或預(yù)測(cè)的一部分。指導(dǎo)員模塊還可包括指導(dǎo)員的編輯器745，指導(dǎo)員的編輯器745被配置為向指導(dǎo) 員提供用于產(chǎn)生仿真場(chǎng)景的環(huán)境。通過(guò)指導(dǎo)員的編輯器產(chǎn)生的仿真場(chǎng)景可以存儲(chǔ)在指導(dǎo)員 的計(jì)算機(jī)704上的存儲(chǔ)器746中，仿真場(chǎng)景可以從指導(dǎo)員的計(jì)算機(jī)704上載到仿真器713， 以啟動(dòng)狀態(tài)變量，并可以在仿真之前調(diào)節(jié)模型714。指導(dǎo)員的計(jì)算機(jī)704還可以包括語(yǔ)音和/或視頻會(huì)議應(yīng)用747，語(yǔ)音和/或視頻會(huì) 議應(yīng)用747被配置為與嵌入在人體模型701中的系統(tǒng)712中的類似應(yīng)用717進(jìn)行通信。這 可以向指導(dǎo)員提供在仿真期間與學(xué)員進(jìn)行通信的能力，實(shí)際上無(wú)需在相同位置提供。指導(dǎo) 員還可以擔(dān)任人體模型的角色，如上所述描述他的條件。為了向?qū)W員和指導(dǎo)員提供在仿真期間評(píng)估學(xué)員表現(xiàn)的能力，還可以提供匯報(bào)計(jì)算 機(jī)705。匯報(bào)計(jì)算機(jī)705可連接到一個(gè)或多個(gè)視頻照相機(jī)706，匯報(bào)計(jì)算機(jī)705從視頻照 相機(jī)706接收學(xué)員對(duì)人體模型執(zhí)行動(dòng)作的視頻。視頻可通過(guò)視頻記錄器模塊751來(lái)接收， 視頻記錄器模塊751將接收到的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在匯報(bào)記錄存儲(chǔ)器752中。匯報(bào)計(jì)算機(jī)還可 包括匯報(bào)觀察器模塊753，匯報(bào)觀察器模塊753被配置為接收和存儲(chǔ)從系統(tǒng)中任一個(gè)其他 計(jì)算機(jī)接收的數(shù)據(jù)，所述計(jì)算機(jī)包括嵌入系統(tǒng)712、病人監(jiān)視器計(jì)算機(jī)703和指導(dǎo)員計(jì)算機(jī) 704。根據(jù)本發(fā)明的原理，可以從產(chǎn)生數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)直接接收數(shù)據(jù)，也可以通過(guò)系統(tǒng)的任何 其他部分來(lái)轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)。在圖7所示的示例中，將來(lái)自人體模型701中的嵌入系統(tǒng)712的事 件日志716的數(shù)據(jù)和來(lái)自病人監(jiān)視器日志732的數(shù)據(jù)發(fā)送到指導(dǎo)員計(jì)算機(jī)704，這些數(shù)據(jù)可 以被記錄并轉(zhuǎn)送到匯報(bào)計(jì)算機(jī)705。匯報(bào)計(jì)算機(jī)705可用于以便于評(píng)估學(xué)員表現(xiàn)的方式向?qū)W員和指導(dǎo)員呈現(xiàn)任何記 錄的數(shù)據(jù)或記載的數(shù)據(jù)的重放。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可通過(guò)將來(lái)自學(xué)員的被記錄輸 入作為輸入饋送到新的仿真，來(lái)執(zhí)行重放。這會(huì)要求仿真是確定性的，或者仿真中已經(jīng)使用 的或已經(jīng)出現(xiàn)的隨機(jī)數(shù)或事件也已經(jīng)被記錄，或者這些數(shù)字或事件獨(dú)立于仿真的通過(guò)用戶 的動(dòng)作來(lái)確定的部分。下面參照?qǐng)D8A和圖8B，圖8A和圖8B圖示了比圖4的402更詳細(xì)的指導(dǎo)員接口示 例。在圖8所示的示例中，指導(dǎo)員接口能夠以兩種模式顯示信息，這兩種模式可稱為圖8A 所示的監(jiān)視模式和圖8B所示的指導(dǎo)員模式。根據(jù)此示例，沒(méi)有提供與圖4的401對(duì)應(yīng)的學(xué) 員接口。作為代替，學(xué)員可利用具有內(nèi)嵌傳感器、控制器和致動(dòng)器(諸如參照?qǐng)D6所描述) 的人體模型與仿真交互。在這兩個(gè)圖中，用戶接口相互對(duì)應(yīng)的部分或區(qū)域采用相同的附圖 標(biāo)記。先參照?qǐng)D8A，所提供的接口 801呈現(xiàn)仿真的監(jiān)視視圖。根據(jù)本示例的接口的第一 區(qū)域802呈現(xiàn)通用動(dòng)作列表。通用動(dòng)作列表802可用作學(xué)員執(zhí)行的動(dòng)作的清單。第二區(qū)域803呈現(xiàn)仿真控制，還呈現(xiàn)仿真的歷史和預(yù)測(cè)的未來(lái)發(fā)展。該區(qū)域包括某些值的歷史和未來(lái)發(fā)展的圖形表示、允許指導(dǎo)員干涉仿真的多個(gè)控制、以及在這種情況 下通知指導(dǎo)員在4:57分會(huì)出現(xiàn)心搏停止的警報(bào)。仿真控制區(qū)域803還呈現(xiàn)會(huì)話期間學(xué)員 執(zhí)行的動(dòng)作的記錄。最后，提供控制允許指導(dǎo)員暫停仿真、在日志中添加注釋、或者結(jié)束會(huì) 話。在用戶接口中央的區(qū)域804中提供病人的表示。該區(qū)域提供可對(duì)病人執(zhí)行的動(dòng)作 的菜單的訪問(wèn)，并且可與學(xué)員不是在人體模型上工作而是如參照?qǐng)D3、圖4和圖5所述的在 學(xué)員客戶端計(jì)算機(jī)上工作的設(shè)置中使用的學(xué)員用戶接口對(duì)應(yīng)。該動(dòng)作菜單區(qū)域804可由 指導(dǎo)員用于執(zhí)行學(xué)員將要進(jìn)行的動(dòng)作。在用戶接口的這個(gè)特定示例中提供的動(dòng)作包括戴 護(hù)頸、通過(guò)IV線導(dǎo)入布洛芬和鹽溶液、安裝監(jiān)視設(shè)備諸如脈沖血氧計(jì)和3頭減顫器、戴氧氣 罩、CPR和綁扎繃帶。在下一個(gè)區(qū)域805提供指導(dǎo)員的監(jiān)視器。該監(jiān)視器表示仿真中各種變量的狀態(tài)， 可與假設(shè)學(xué)員為病人安裝了脈沖血氧計(jì)時(shí)在監(jiān)視器上所看到的對(duì)應(yīng)。氣道狀態(tài)區(qū)域806向指導(dǎo)員提供關(guān)于涉及病人的呼吸系統(tǒng)的狀態(tài)和癥狀的信息， 而病人狀態(tài)區(qū)域807呈現(xiàn)其他癥狀或能夠進(jìn)行的觀察，諸如根據(jù)格拉斯哥昏迷等級(jí)(GCS) 的意識(shí)、脈搏、視覺(jué)模擬等級(jí)(MS)疼痛分?jǐn)?shù)、痙攣、流血和眼睛的觀察。病人的狀態(tài)可直接 基于仿真模型中狀態(tài)變量的各種值，并且可能比學(xué)員觀察到的更準(zhǔn)確。表現(xiàn)區(qū)域808可呈現(xiàn)學(xué)員在執(zhí)行各種動(dòng)作時(shí)的表現(xiàn)，這里示例為與CPR期間的通 風(fēng)和壓縮有關(guān)的措施。最后，技術(shù)狀態(tài)區(qū)域809可呈現(xiàn)與仿真器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)，包括電池 中的剩余電力、無(wú)線(W-LAN)連接的質(zhì)量、用于表示流血的裝液體的箱子中的剩余流體、以 及用于音頻和視頻通信以及記錄的通信信道。圖8B表示圖8A中所呈現(xiàn)的用戶接口的替代性模式。下面只描述兩種模式之間的 不同。動(dòng)作區(qū)域802現(xiàn)在改變?yōu)槌尸F(xiàn)可用動(dòng)作的分等級(jí)列表。該列表可用于系統(tǒng)地激發(fā) 和記錄動(dòng)作。仿真控制區(qū)域803仍然呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明原理的歷史和預(yù)測(cè)的圖形示意圖。圖8A 的監(jiān)視模式中呈現(xiàn)的一些控制已經(jīng)被其他更詳細(xì)的控制、以及固定趨勢(shì)、增加趨勢(shì)和增加 管理者的可能性所代替。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，使用固定趨勢(shì)控制的指導(dǎo)員將能夠鎖定 病理情況，意思是不允許進(jìn)一步發(fā)展，即使模型需要這個(gè)(例如，暫時(shí)用給定的出血速度來(lái) 運(yùn)行仿真，但是不減少血量)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，學(xué)員接口或指導(dǎo)員接口的任一控 制都可以被移除，或作為指導(dǎo)員的使用指導(dǎo)員接口的增加管理者控制的手動(dòng)輸入的結(jié)果被 使得可用。基于模型中的當(dāng)前條件，也可以增加或移除管理者。指導(dǎo)員的監(jiān)視器區(qū)域805向指導(dǎo)員呈現(xiàn)的信息與監(jiān)視模式中的相同，但是增加了 附加控制，允許指導(dǎo)員直接影響病人的狀態(tài)。氣道狀態(tài)區(qū)域806和病人狀態(tài)區(qū)域807已經(jīng)被眼睛區(qū)域810和病人控制區(qū)域811 所代替。眼睛區(qū)域允許指導(dǎo)員改變眼睛的外觀，包括瞳孔的大小、眼睛睜開(kāi)多大、眨眼速度、 以及瞳孔對(duì)光線的反應(yīng)。病人控制區(qū)域811允許指導(dǎo)員調(diào)節(jié)附加狀態(tài)變量或病人的條件， 包括氣道/呼吸、循環(huán)和流體、以及病人發(fā)出的聲音。在本示例中，更詳細(xì)地示出用于操縱 病人的循環(huán)和流體的不同控制，包括身體不同部分的脈搏、痙攣、分泌、流血速度等等。
圖8A和圖8B中所示的不同值可以表示從仿真服務(wù)器接收的值，或者作為實(shí)時(shí)仿 真的一部分、或者作為預(yù)測(cè)仿真的一部分，如上所述。指導(dǎo)員可用的各種控制允許指導(dǎo)員通 過(guò)改變仿真的狀態(tài)變量的某些值，與仿真交互。如上參照?qǐng)D4所述，一些控制能給予指導(dǎo)員 對(duì)模型的特定變量，例如病人的心率的直接訪問(wèn)。但是，根據(jù)描述模型的規(guī)則，不同的變量 可以以使得不便直接改變一個(gè)變量的方式相互影響，甚至導(dǎo)致不能預(yù)測(cè)的行為。根據(jù)本發(fā)明的某些方面，指導(dǎo)員可訪問(wèn)的控制可以因此調(diào)用在作為指導(dǎo)員應(yīng)用的 一部分的客戶端運(yùn)行、或者在作為仿真器服務(wù)器中的仿真器一部分運(yùn)行的某些程序。這些 程序可以接收表示所希望的病人條件的值作為它們的輸入，而不是對(duì)模型的狀態(tài)變量的必 要改變。例如，在休克的情況下，指導(dǎo)員可能需要控制血容量減少的程度。血容量減少可以 不是模型中的狀態(tài)變量。作為代替，軟件程序可包括必要的指令，用于計(jì)算例如對(duì)血壓、呼 吸速度、皮膚溫度、脈搏速度的必要改變，并將這些改變應(yīng)用于狀態(tài)變量。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，呈現(xiàn)允許指導(dǎo)員對(duì)模型狀態(tài)執(zhí)行高水平的調(diào)節(jié)的用戶 接口可與呈現(xiàn)如上所述的仿真預(yù)測(cè)相結(jié)合，允許指導(dǎo)員在仿真正在進(jìn)行時(shí)精細(xì)地調(diào)節(jié)仿 真，同時(shí)指導(dǎo)員經(jīng)常被呈現(xiàn)所作改變的預(yù)期結(jié)果。但是，即使在不向指導(dǎo)員呈現(xiàn)預(yù)測(cè)仿真的 情況下，通過(guò)基于模型本身向這些變量一致地施加改變的程序以及對(duì)模型狀態(tài)的希望的高 水平調(diào)節(jié)，對(duì)若干變量的組合訪問(wèn)也找到了有效的應(yīng)用。下面參照?qǐng)D9，圖9以框示了根據(jù)本發(fā)明的某些方面怎樣實(shí)現(xiàn)與模型的高水 平交互。模型被圖示為第一層901。為了簡(jiǎn)化描述，模型層901可視作包括圖1所示的仿真 器、模型和狀態(tài)變量，但是操作系統(tǒng)和硬件層未示出。為了與仿真交互，提供標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出層902。該層提供在模型層901中運(yùn)行的仿真 與學(xué)員用戶接口 903之間的通信。學(xué)員用戶接口 903可表示仿真期間用戶訪問(wèn)的所有普通 控制，并且可包括在屏幕上顯示的圖形用戶接口以及用戶輸入裝置(包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、操縱 桿)和與仿真相關(guān)的其他用戶控制。除了標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出層902之外，還可以提供第二輸入 輸出層904。繼續(xù)與醫(yī)療有關(guān)的示例，該輸入輸出層可稱為病理層904。病理層904提供仿 真模型901與指導(dǎo)員用戶接口 905之間的通信。指導(dǎo)員用戶接口還可以從標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出層 902接收數(shù)據(jù)，以及將用戶輸入提供給標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出層902。通過(guò)圖4所示的用戶接口，學(xué)員用戶接口 903可與第一用戶接口 401對(duì)應(yīng)，而指導(dǎo) 員用戶接口 905可與第二用戶接口 402對(duì)應(yīng)。然后，控制411、415和416可表示通過(guò)病理 層904與模型交互的控制。但是，并非簡(jiǎn)單地允許指導(dǎo)員直接訪問(wèn)學(xué)員不能直接訪問(wèn)的狀態(tài)變量，病理層904 本身可包括特定病理情況或病理學(xué)的一個(gè)或多個(gè)模型(術(shù)語(yǔ)“病理的”用于描述這里提供 的醫(yī)療示例，但是例如在核反應(yīng)堆的仿真中，該層將不包括病理學(xué)模型，而是例如包括某個(gè) 種類的臨界場(chǎng)景)。根據(jù)第一示例，通過(guò)可由指導(dǎo)員以這種方式操縱的病理學(xué)是血容量減少。血容量 減少是身體中血容量減少的狀態(tài)，對(duì)于實(shí)際的病人不能直接測(cè)量。為了診斷血容量減少，必 須評(píng)估其他癥狀，諸如血壓、脈搏壓力、心率、呼吸速度、毛細(xì)血管再充滿以及意識(shí)水平。典 型地，仿真器不提供血容量的直接讀數(shù)，因此學(xué)員不可能直接調(diào)節(jié)血容量。但是，根據(jù)本發(fā) 明的原理，模型與用戶接口之間的病理層可提供指導(dǎo)員用戶接口中的用戶控制與表示病理 學(xué)的中止的變量或多個(gè)變量之間的連接。
根據(jù)本示例，可向指導(dǎo)員提供允許他將血容量減少調(diào)節(jié)在例如0%與100%之間 的控制，100%表示血容量減少的總量(也就是血流中流體的減少)。用于血容量減少的病 理層可將此轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)表示血漿和血液的其他成分的狀態(tài)變量的適當(dāng)調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的原 理，該模型然后可對(duì)這些變化產(chǎn)生反應(yīng)，并且假設(shè)該模型足夠準(zhǔn)確，就會(huì)導(dǎo)致其他變量(諸 如心率、血壓等等)的適當(dāng)狀態(tài)變化。這意味著基于通過(guò)病理層引入的變化，模型本身處理 血壓、脈搏壓力、心率、呼吸速度、總的外部電阻、意識(shí)水平和最終死亡中的變化。再一次，這 可作為癥狀而對(duì)學(xué)員可用，所述癥狀可被呈現(xiàn)為顯示器上的值，或者在人體模型上產(chǎn)生的 癥狀，如上所述?；趯?duì)癥狀的評(píng)估，學(xué)員能夠成功地處理病理學(xué)，例如通過(guò)提供適當(dāng)?shù)某C正、外科 手術(shù)和/或輸血。這樣的過(guò)程將改變模型的相關(guān)變量，模型的相關(guān)變量再次反映在指導(dǎo)員 用戶接口的用戶控制的變化中。繼續(xù)血容量減少的示例，如果學(xué)員在仿真中執(zhí)行容量恢復(fù)， 例如通過(guò)向病人注液(例如血漿或鹽溶液)，則作為輸液的結(jié)果，表示血漿數(shù)量的變量的值 (例如相對(duì)于正常)將回復(fù)正常，并且病人的狀況會(huì)改善。然后病理層會(huì)將血容量減少輸入 控制的值調(diào)節(jié)回到0%。這也意味著指導(dǎo)員在仿真期間能夠增加血容量減少的數(shù)量，以使得 對(duì)于學(xué)員來(lái)說(shuō)更加困難。因此，本發(fā)明提供的結(jié)果是，指導(dǎo)員、或者學(xué)員必須面對(duì)的場(chǎng)景的設(shè)計(jì)者不必調(diào)節(jié) 表示癥狀的變量，調(diào)節(jié)表示癥狀的變量是困難的，并且還會(huì)導(dǎo)致不能充分反應(yīng)學(xué)員選擇的 模型中的一組狀況或狀態(tài)。作為代替，指導(dǎo)員改變作為病理學(xué)的生理原因的變量，并且模型 提供適當(dāng)?shù)陌Y狀，如同通過(guò)模型中輸出變量的值來(lái)表示的。因此模型將能夠正確地響應(yīng)學(xué) 員執(zhí)行的過(guò)程，即使學(xué)員做出了錯(cuò)誤的決定。例如，如果學(xué)員應(yīng)選擇用腎上腺素治療血容量 減少，則模型可以正確地仿真心動(dòng)過(guò)速(高心率)，但是因?yàn)橹車(chē)萌〉难汉苌?，所以?壓不會(huì)升高很多。本發(fā)明提供的靈活性和交互不限于諸如血容量減少的相對(duì)簡(jiǎn)單的病理學(xué)。根據(jù)第 二示例，向指導(dǎo)員提供的輸入控制可表示過(guò)敏性反應(yīng)，其是控制心臟收縮性(收縮能力)、 總的外部電阻、氣道并發(fā)癥和心率的病理學(xué)模型。用戶接口可給予指導(dǎo)員調(diào)節(jié)表示不呈現(xiàn) 和完全呈現(xiàn)這兩個(gè)極端之間的過(guò)敏性反應(yīng)的能力。然后，用于過(guò)敏性反應(yīng)的病理層可以將 此轉(zhuǎn)變?yōu)楸硎拘呐K收縮性、總的外部電阻、氣道并發(fā)癥和心率的變量中的相對(duì)變化。根據(jù)本發(fā)明的原理，對(duì)每個(gè)變量的改變相對(duì)于正常值或相對(duì)于當(dāng)前值可以是絕對(duì) 的。它們可以相互之間線性無(wú)關(guān)，與模型的其他變量也線性無(wú)關(guān)，或者，它們可以取決于相 互之間或模型的其他變量中的一個(gè)或多個(gè)變量。例如，病理層可包括這樣的功能取輸入控 制的值、模型的狀態(tài)變量的當(dāng)前值中的無(wú)、一個(gè)或若干個(gè)作為輸入；向模型的一個(gè)或若干個(gè) 狀態(tài)變量提供變化作為其輸出。如參照前面的示例所述，該功能在病理學(xué)中涉及的狀態(tài)變 量的變化可反映在輸入控制的變化中的方面來(lái)說(shuō)是可逆的。在這一點(diǎn)，當(dāng)從模型中多個(gè)變 量來(lái)計(jì)算時(shí)，輸入控制也可以表示模型中狀態(tài)的高水平輸出。可在病理層中實(shí)現(xiàn)的病理學(xué)的其他示例包括阿片中毒和嚴(yán)重出血。再參照?qǐng)D8A 所示的仿真控制區(qū)域803，其中示出表示這種病理學(xué)的兩個(gè)高水平控制，即阿片中毒和嚴(yán)重 出血(或“出血速度”)。當(dāng)然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可預(yù)期大范圍的附加病理學(xué)。根據(jù)本發(fā)明的原理，當(dāng)與一個(gè)或多個(gè)學(xué)員建立和進(jìn)行仿真會(huì)話時(shí)，通過(guò)結(jié)合上述 仿真預(yù)測(cè)來(lái)使用的病理層提供給指導(dǎo)員的高水平用戶輸入向指導(dǎo)員提供增加的靈活性和控制。因?yàn)椴±韺W(xué)以及仿真預(yù)測(cè)的調(diào)節(jié)都直接取決于仿真本身，指導(dǎo)員會(huì)看見(jiàn)他對(duì)病理學(xué) 所做的任何調(diào)節(jié)的預(yù)測(cè)結(jié)果，就像他會(huì)看見(jiàn)學(xué)員執(zhí)行的過(guò)程和動(dòng)作的預(yù)期結(jié)果。此外，即使 沒(méi)有通過(guò)病理層進(jìn)行調(diào)節(jié)，也會(huì)提供預(yù)測(cè)，類似地，可以不參考預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行病理學(xué)的調(diào) 節(jié)，兩者的動(dòng)態(tài)交互向指導(dǎo)員提供交互和動(dòng)態(tài)地改變訓(xùn)練情況的自由，訓(xùn)練情況甚至涉及 在若干個(gè)裝置上運(yùn)行單獨(dú)的仿真的若干個(gè)學(xué)員，若干個(gè)裝置甚至可以分布在整個(gè)訓(xùn)練區(qū)域 中。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在醫(yī)療仿真的背景中描述的病理層也可用于其它仿 真。例如，高水平輸入層可用于描述核反應(yīng)堆的臨界情況下基本變量之間的關(guān)系。然后指 導(dǎo)員可對(duì)危險(xiǎn)程度或芯熔毀使用高水平輸入控制，不必調(diào)節(jié)和精細(xì)調(diào)節(jié)多個(gè)參數(shù)。類似地，這樣的指導(dǎo)員輸入可用于飛行仿真器，以啟動(dòng)受損飛機(jī)中的臨界條件，或 者甚至例如通過(guò)風(fēng)、降水、溫度等等產(chǎn)生一組限定的極端條件。
權(quán)利要求
1.一種用于提供計(jì)算機(jī)仿真的方法，所述計(jì)算機(jī)仿真提供預(yù)期事件或狀態(tài)的提前通 知，所述方法包括運(yùn)行第一計(jì)算機(jī)仿真；運(yùn)行與所述第一仿真對(duì)應(yīng)的第二計(jì)算機(jī)仿真，所述第二仿真比所述第一仿真進(jìn)一步進(jìn) 展；以及使用所述第二計(jì)算機(jī)仿真來(lái)提供表示所述第一仿真中預(yù)期的未來(lái)事件的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中 所述第一仿真是模型上場(chǎng)景的實(shí)時(shí)仿真；所述第二仿真是比實(shí)時(shí)提前運(yùn)行的所述模型上所述場(chǎng)景的仿真，所述第二仿真與所述 第一仿真共享狀態(tài)歷史，直到所述第二仿真中的與所述第一仿真中的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí) 間點(diǎn)；所述方法進(jìn)一步包括產(chǎn)生所述第一仿真中當(dāng)前狀態(tài)的第一表示，作為所述仿真中當(dāng)前狀態(tài)的呈現(xiàn)；以及 產(chǎn)生所述第二仿真中一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的第二表示，作為所述第一仿真中一個(gè)或多個(gè)預(yù) 測(cè)的未來(lái)情況的表示。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)檢測(cè)到所述第一仿真中當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)與所述第二仿真中對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的對(duì) 應(yīng)狀態(tài)不同時(shí)，返回到所述第二仿真的所述對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)，并執(zhí)行所述第二仿真的進(jìn)展的加 速計(jì)算，直到所述第二仿真再次比所述第一仿真提前運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括 在第一輸出裝置上呈現(xiàn)所述第一表示；以及 在第二輸出裝置上呈現(xiàn)所述第二表示。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一仿真中的所述狀態(tài)與所述第二仿真中對(duì) 應(yīng)狀態(tài)不同是由于通過(guò)用戶接口接收的用戶輸入的接收結(jié)果導(dǎo)致的。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述用戶輸入是作為學(xué)員使用第一用戶接口操縱 所述仿真的結(jié)果接收的。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述用戶輸入表示管理者使用第二用戶接口對(duì)仿 真的操縱。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括 生成仿真期間發(fā)生的事件的日志；以及在完成仿真之后重放所述事件的日志，作為對(duì)學(xué)員的評(píng)估的一部分。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述生成步驟包括生成作為所述第一仿真的一部分發(fā)生的事件的日志，和生成作為所 述第二仿真的一部分發(fā)生的事件的日志；以及所述重放步驟包括將作為所述第一仿真的一部分發(fā)生的所述事件與作為所述第二仿 真的一部分發(fā)生的事件進(jìn)行比較。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所述模型中包含的規(guī)則，將表示管理 者對(duì)仿真的操縱的所述用戶輸入轉(zhuǎn)變?yōu)榕c對(duì)仿真中的條件的描述一致的所述第一計(jì)算機(jī) 仿真中一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變量的值。
11.一種用于提供計(jì)算機(jī)仿真的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)仿真提供預(yù)期事件或狀態(tài)的提前通知，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括第一計(jì)算機(jī)仿真器，所述第一計(jì)算機(jī)仿真器被配置為運(yùn)行第一仿真； 第二計(jì)算機(jī)仿真器，所述第二計(jì)算機(jī)仿真器被配置為運(yùn)行與所述第一仿真對(duì)應(yīng)的第二 仿真，但是所述第二仿真比所述第一仿真進(jìn)一步進(jìn)展；第一數(shù)據(jù)輸出裝置，所述第一數(shù)據(jù)輸出裝置傳遞來(lái)自所述第一計(jì)算機(jī)仿真器的輸出；以及第二數(shù)據(jù)輸出裝置，所述第二數(shù)據(jù)輸出裝置傳遞來(lái)自所述第二計(jì)算機(jī)仿真器的輸出， 作為表示所述第一仿真中預(yù)期的未來(lái)事件的信息。
12.如權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中 所述第一仿真是模型上場(chǎng)景的實(shí)時(shí)仿真；所述第二仿真是比實(shí)時(shí)提前運(yùn)行的所述模型上所述場(chǎng)景的仿真，所述第二仿真與所述 第一仿真共享狀態(tài)歷史，直到所述第二仿真中的與所述第一仿真中的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí) 間點(diǎn)；所述第一數(shù)據(jù)輸出裝置被配置為作為所述仿真中當(dāng)前情況的呈現(xiàn)來(lái)傳遞表示所述第 一仿真中當(dāng)前狀態(tài)的數(shù)據(jù)；以及所述第二數(shù)據(jù)輸出裝置被配置為作為所述仿真中一個(gè)或多個(gè)預(yù)測(cè)的未來(lái)情況的呈現(xiàn) 來(lái)傳遞表示所述第二仿真中一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制器，所述控制器被配置為監(jiān)視和比較所述第一仿真與所述第二仿真的值，并且當(dāng) 檢測(cè)到所述第一仿真中的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)與所述第二仿真中對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的對(duì)應(yīng)狀 態(tài)不同時(shí)，向所述第二仿真器發(fā)出命令，使得所述第二仿真器以所述第一仿真中對(duì)應(yīng)的當(dāng) 前狀態(tài)來(lái)將一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)重新初始化，從而將所述第二仿真返回到所述對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)，并 執(zhí)行所述第二仿真的進(jìn)展的加速計(jì)算，直到所述第二仿真再次比所述第一仿真提前運(yùn)行。
14.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用戶接口，所述用戶接口被配置為 接收允許用戶操縱所述第一仿真中的狀態(tài)的用戶輸入。
15.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述用戶接口包括允許學(xué)員操縱所述仿 真的第一用戶接口。
16.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述用戶接口包括允許管理者操縱所述 仿真的第二用戶接口。
17.如權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器裝置，所述存儲(chǔ)器裝置被配置為存儲(chǔ)仿真期間發(fā)生的事件的日志；以及 匯報(bào)模塊，所述匯報(bào)模塊被配置為在完成仿真之后重放所述事件的日志，作為對(duì)學(xué)員 的評(píng)估的一部分。
18.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器裝置被配置為存儲(chǔ)作為所述第一仿真的一部分而發(fā)生的事件的日志以及 作為所述第二仿真的一部分而發(fā)生的事件的日志；以及所述匯報(bào)模塊被配置為呈現(xiàn)作為所述第一仿真的一部分而發(fā)生的所述事件與作為所 述第二仿真的一部分而發(fā)生的事件的比較。
19.如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括模塊，所述模塊被配置為根據(jù)模型中包含的規(guī)則，將從所述第二用戶接口接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c對(duì)仿真中的條件的描述一致的 所述第一計(jì)算機(jī)仿真中一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變量的值。
20.一種用于控制計(jì)算機(jī)仿真的方法，包括；基于仿真系統(tǒng)的模型運(yùn)行第一計(jì)算機(jī)仿真，所述模型具有多個(gè)狀態(tài)變量；接收來(lái)自第一用戶輸入接口的輸入數(shù)據(jù)，所述輸入表示用戶與所述第一計(jì)算機(jī)仿真的 交互，以通過(guò)和與所述仿真系統(tǒng)的交互相一致的方式改變一個(gè)或多個(gè)所述狀態(tài)變量的值；接收來(lái)自第二用戶輸入接口的輸入數(shù)據(jù)，所述輸入允許用戶調(diào)節(jié)所述仿真中條件應(yīng)當(dāng) 處在的程度；以及根據(jù)模型中包含的規(guī)則，將來(lái)自所述第二用戶輸入接口的所述輸入轉(zhuǎn)變?yōu)榕c對(duì)所述條 件的描述一致的所述第一計(jì)算機(jī)仿真中一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變量的值。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述第一用戶輸入接口是學(xué)員用戶接口，并且所 述第二用戶輸入接口是管理者用戶接口。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述條件是通過(guò)從所述第一用戶輸入接口接收 的數(shù)據(jù)至少能部分地克服或抵消的不希望的條件。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變量是所述仿真的主要部 分，并通過(guò)所述模型中包含的規(guī)則與其他狀態(tài)變量動(dòng)態(tài)地交互。
24.如權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括將所述第一計(jì)算機(jī)仿真中一個(gè)或多個(gè)狀態(tài) 變量的值轉(zhuǎn)變?yōu)樵谒龇抡嬷袟l件處在的程度的表示。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述模型是人體生理學(xué)的描述，所述條件是病理 狀態(tài)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述病理狀態(tài)選自包括血容量減少、過(guò)敏反應(yīng)、 阿片中毒以及嚴(yán)重出血的群組。
27.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述模型是核反應(yīng)堆的描述，所述條件是所述反 應(yīng)堆中的不穩(wěn)定條件或臨界條件。
28.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述模型是飛行仿真器，所述條件是飛機(jī)故障或 惡劣天氣條件。
29.如權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括運(yùn)行與所述第一仿真對(duì)應(yīng)的第二計(jì)算機(jī)仿真，所述第二仿真比所述第一仿真進(jìn)一步進(jìn) 展；以及使用所述第二計(jì)算機(jī)仿真來(lái)提供表示所述第一仿真中預(yù)期的未來(lái)事件的信息。
30.如權(quán)利要求四所述的方法，在與所述第二用戶輸入接口相關(guān)聯(lián)的顯示上提供表示 所述第一仿真中預(yù)期的未來(lái)事件的信息。
31.一種計(jì)算機(jī)仿真器，包括第一計(jì)算機(jī)仿真器，被配置為基于仿真系統(tǒng)的模型運(yùn)行第一仿真，所述模型具有多個(gè) 狀態(tài)變量；第一用戶接口，用于接收輸入數(shù)據(jù)，所述輸入數(shù)據(jù)表示用戶與所述第一計(jì)算機(jī)仿真的 交互，以通過(guò)和與所述仿真系統(tǒng)的交互相一致的方式改變一個(gè)或多個(gè)所述狀態(tài)變量的值；第二用戶輸入接口，用于接收輸入數(shù)據(jù)，所述輸入數(shù)據(jù)表示所述仿真中條件應(yīng)當(dāng)處在 的程度；以及模塊，被配置為根據(jù)模型中包含的規(guī)則，將來(lái)自所述第二用戶輸入接口的所述輸入轉(zhuǎn) 變?yōu)榕c對(duì)所述條件的描述一致的所述第一計(jì)算機(jī)仿真中一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變量的值。
32.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述第一用戶輸入接口是學(xué)員用戶接口， 并且所述第二用戶輸入接口是管理者用戶接口。
33.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述條件是通過(guò)從所述第一用戶輸入接 口接收的數(shù)據(jù)至少能部分地克服或抵消的不希望條件。
34.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變量是所述仿真的 主要部分，并通過(guò)所述模型中包含的規(guī)則與其他狀態(tài)變量動(dòng)態(tài)地交互。
35.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述模塊進(jìn)一步被配置為將所述第一計(jì) 算機(jī)仿真中一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變量的值轉(zhuǎn)變?yōu)樵谒龇抡嬷袟l件處在的程度的表示。
36.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述模型是人體生理學(xué)的描述，所述條件 是病理狀態(tài)。
37.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述病理狀態(tài)選自包括血容量減少、過(guò)敏 反應(yīng)、阿片中毒以及嚴(yán)重出血的群組。
38.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述模型是核反應(yīng)堆的描述，所述條件是 所述反應(yīng)堆中的不穩(wěn)定條件或臨界條件。
39.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述模型是飛行仿真器，所述條件是飛機(jī) 故障或惡劣天氣條件。
40.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二計(jì)算機(jī)仿真器，所述第二仿真器被配置為運(yùn)行與所述第一仿真對(duì)應(yīng)的第二仿真， 所述第二仿真比所述第一仿真進(jìn)一步進(jìn)展；第一數(shù)據(jù)輸出裝置，用于傳遞來(lái)自所述第一計(jì)算機(jī)仿真器的輸出；以及 第二數(shù)據(jù)輸出裝置，用于傳遞來(lái)自所述第二計(jì)算機(jī)仿真器的輸出作為表示所述第一仿 真中預(yù)期的未來(lái)事件的信息。
41.如權(quán)利要求40所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述第二數(shù)據(jù)輸出裝置與所述第二用戶 輸入接口相關(guān)聯(lián)。
42.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在其上保含用于執(zhí)行權(quán)利要求1的方法的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。
43.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在其上包含用于執(zhí)行權(quán)利要求11的方法的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。
全文摘要
一種用于提供計(jì)算機(jī)仿真的方法、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其提供對(duì)預(yù)期事件或狀態(tài)的提前通知，包括運(yùn)行第一計(jì)算機(jī)仿真；運(yùn)行與所述第一仿真對(duì)應(yīng)的第二計(jì)算機(jī)仿真，所述第二仿真比所述第一仿真進(jìn)一步進(jìn)展；以及使用所述第二計(jì)算機(jī)仿真來(lái)提供表示所述第一仿真中預(yù)期的未來(lái)事件的信息。第一計(jì)算機(jī)仿真可基于仿真系統(tǒng)的模型，所述模型具有多個(gè)狀態(tài)變量。來(lái)自第一用戶輸入接口的輸入數(shù)據(jù)可表示用戶與所述第一計(jì)算機(jī)仿真的交互，而來(lái)自第二用戶輸入接口的輸入數(shù)據(jù)可表示所述仿真中條件應(yīng)當(dāng)處在的程度。根據(jù)模型中實(shí)現(xiàn)的規(guī)則，將來(lái)自第二用戶輸入接口的輸入轉(zhuǎn)變?yōu)榕c對(duì)所述條件的描述一致的所述第一計(jì)算機(jī)仿真中一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變量的值。對(duì)預(yù)期的未來(lái)事件的表示允許對(duì)模型中的條件的交互式精細(xì)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)G06N7/06GK102132294SQ200980106892
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者尼古拉·克里斯坦森, 波·貝爾哈格 申請(qǐng)人:拉爾多醫(yī)療公司